Способы визуально измерительного контроля

Визуальнок измерительный контроль (ВИК)

При выполнении сварочных работ, от самого начала и до конца, необходима проверка, подтверждающая качество результата. С течением времени эксплуатации конструкции, на которую накладывался сварочный шов, может потребоваться повторное обследование, чтобы удостовериться в сохранности соединения и безопасности использования изделия. Для этого применяется визуальный и измерительный контроль сварных соединений. Его параметры определяет ГОСТ 23479-79. В чем суть метода? Какие дефекты им можно выявить? Когда и как он проводится?

Определение

Визуальный контроль качества — это процедура обследования места соединения как до, так и после выполнения шва. Целью проверки является удостоверение в том, что все этапы работы выполнены в соответствии с правилами. Несоблюдение стандартов может привести к разрушению конструкции, травмам и смерти. Технологические нарушения из-за игнорирования стандартов преследуются по закону. В связи с этим разработан ГОСТ, который регламентирует порядок и способ проведения осмотра, а так же ведение соответствующей документации.

Измерение швов и соединений с применением оптических инструментов и шаблонов — это неразрушающий контроль, позволяющий сохранить целостность конструкции и его стыков, но дающий определенное представление об их состоянии. В случае обнаружения подозрений на скрытые дефекты назначается обследование другими способами (ультразвук, спектроскопия).

визуально измерительный контроль сварных соединений

Для проведений обследования приглашается специалист-контролер, который должен пройти соответствующее обучение и иметь аттестат. Контроль осуществляется зрительно, с использованием оптического инструмента, измерительных приспособлений и тактильных ощущений (относится к определению шероховатости шва). Оценка и все замечания заносятся в акт освидетельствования и сохраняются.

Что выявляет метод

Визуальный контроль сварных соединений, проводимый невооруженным глазом, помогает выявить ряд дефектов:

• неправильный катет шва;
• ошибочные пропорции относительно ширины и высоты наплавленного металла;
• прожоги;
• редкую чешуйчатость;
• открытые кратеры сварочной ванны;
• наплывы металла;
• подрезы высокой силой тока;
• изменение цвета металла (из-за перегрева или неправильного материала присадки);
• непроваренные участки.

Если использовать дополнительное увеличительное оборудование, то неразрушающий контроль позволяет обнаружить:

• трещины (продольные и поперечные);
• расслоения в структуре металла;
• коррозионные повреждения;
• поры из-за выходящего углерода;
• риски от твердых включений в сплаве;
• раковины;
• забоины;
• надиры;
• смещение шва относительно линии соединения;
• брак в защитных покрытиях из полимера или краски.

На подготовительных этапах неразрушающий контроль позволяет оценить насколько качественно скошены кромки под стык, и как тщательно очищена поверхность от ржавчины, краски и мусора. Этот метод контролирует и накладку маркировки или клейма на готовые швы, а так же соответствие вида клейма конкретному соединению.

Преимущества и недостатки

Измерительный контроль сварных швов, согласно ГОСТ 23479-79, относится к первичным способам обследования, после реализации которого принимается решение о последующей проверке иными методами. Его преимущество заключается в следующем:

• простота проведения процедуры;
• небольшое количество затрачиваемого времени;
• отсутствие сложного и дорогого оборудования;
• дает достаточно информации (лишь только то, что снаружи) относительно качества соединения;
• легко перепроверить результат.

Контроль качества сварных швов должен проводиться как на стадии перед проведением работ, так и во время выполнения всех манипуляций, и даже после окончания рабочего процесса, для комплексной диагностики и оценки результата. Но этот метод является несовершенным, поскольку имеет и ряд недостатков:

• при обследовании можно делать заключения основывать лишь на видимой части шва, при этом внутренне состояние остается неизвестным;
• результат зависит от субъективной оценки и профессионализма контролера;
• подходит только для обнаружения крупных дефектов размером до 0,1 мм.

Когда проводится

Визуально измерительный контроль может проводиться на различных этапах работы. Это относится к обследованию входящих деталей под сварку. Проверяется соответствие маркировки самому материалу, а также целостность металла (отсутствие брака при литье и прокате).

На следующей стадии контролируется сборка деталей под сварку, правильность очистки поверхности от мусора, коррозии и масла. Обращается внимание на выполнение разделки кромок, которая должна соответствовать толщине металла и сварочному току, а также виду соединения.

После окончания сварочных работ исследуются швы на все виды дефектов, которые возможно выявить визуально: раковины, подрезы, непровары, поры, трещины и т. д. Если работа заключается в наплавке нескольких слоев на изношенную конструкцию, то освидетельствование производится после выполнения каждого слоя. После окончания всех работ происходит итоговая сдача изделия с актом проверки.

Визуальный измерительный метод может быть применен и на уже введенной в эксплуатацию конструкции, если срок службы сварных швов подходит к концу. При любом подозрении на ухудшение качества соединений, во избежание поломок или травм, заказывается экспертиза контролера.

Используемые инструменты

ГОСТ 23479-79 указывает и на применение конкретного оборудования и инструментов для качественного исследования визуальным способом. Он делится на приборы цехового назначения, которые способны работать при температуре от +5 до +20, и приборах полевого применения, функционирующих от -55 до +55 градусов. В эти инструменты входят:

• измерительные лупы;
• сварочные шаблоны для проверки параметров геометрии швов;
• угольники для проверки 90 градусов;
• нутрометры;
• угломеры с нониусом;
• щупы для контроля выдержки зазоров;
• микрометры;
• толщинометры для определения стенок трубопроводов;
• калибры;
• штангельциркули;
• линейки и рулетки.

Для надлежащего обследования и контроля необходимо хорошее освещение, поэтому у контролера всегда должен быть фонарик и дополнительные осветительные установки. В некоторых случаях применяются микроскопы и бороскопы. Это позволяет точнее определить характер дефекта и его серьезность. Если изделие находится на большой высоте, и нет возможности доставить туда специалиста, то используются бинокли различной мощности.

Бывает, необходимость визуального контроля возникает на конструкциях, куда невозможно доставить контролера, и с которыми нем прямого визуального контакта. Это может быть под землей в специализированных тоннелях, или в среде с высокой температурой и опасным радиационным фоном. Тогда для поиска и анализа дефектов применяются дистанционные платформы с видеонаблюдением и телевизионные установки, по которым контролер может наблюдать за обследуемым участком. В дополнение к роботизированным системам устанавливается световое оборудование. Но эти автоматизированные средства применяются крайне редко при визуальном методе контроля сварных соединений.

Этапы проведения контроля

Визуальное освидетельствование производится в несколько этапов, каждый из которых направлен на выявление определенных дефектов. Первое, что делает каждый контролер — это осматривает шов невооруженным глазом. Так можно обнаружить поры, трещины, подрезы, которые ослабляют место соединения. Легко находятся непроваренные участки и раковины. Если сварщик не выполнил «замок» и оставил кратер от сварочной ванны, то это тоже не сложно заметить. Грубая чешуя, наплывы металла, и слишком зауженный шов, будут свидетельствовать о нарушении технологии. Если обследуется уже эксплуатируемое соединение, то визуально легко заметна коррозия.

После такого обследования выполняется второй этап контроля — изучение шва с оптическими приборами. Это помогает детализировать участок и уточнить параметры дефекта. Используются лупы, микроскопы, бороскопы. Например, если при визуальном осмотре были выявлены риски, но непонятна их глубина, изучение места под микроскопом поможет определить степень серьезности дефекта и необходимость в других методах освидетельствования.

Третьим этапом контроля является измерение параметров сварного соединения инструментальными средствами. Меряется длина шва и сопоставляется с необходимым стандартом для данного участка с его нагрузками. Выводится катет наплавленного металла. Штангенциркулем определяется высота шва и ширина. Все это сопоставляется с толщиной стенки основного металла. Угольником меряется правильность установки сторон и отсутствие смещений при эксплуатации.

После всех этапов осмотра составляется акт, куда заносятся все найденные дефекты, описывается состояние соединения, и рекомендации по привлечению других методов контроля.

Визуальное изучение качества шва позволяет быстро получить информацию о его состоянии. Задействование несложного оборудования делает метод доступным во многих условиях. А своевременное проведение этого метода контроля позволит долго функционировать сварочным конструкциям.

Источник

Технология визуально — измерительных методов испытания сварных швов

Для того, чтобы осуществить качественную и полноценную оценку работоспособности различных систем и конструкций на промышленных предприятиях обязательно проводят контроль сварных швов, используя несколько методов, например, ультразвуковой контроль сварных швов. Все методы подразделяются по принципу воздействия на исследуемый объект на две обширные группы: методы неразрушающего контроля и методы разрушающего контроля. Предпочтительней и практичней в применении методы первой группы, но многие из них являются достаточно дорогостоящими и имеют свои особенности проведения. Поэтому экономически выгодней начинать любой контроль сварного шва с самого простого метода — визуальный контроль качества.

Этот способ контроля считается самым доступным и оперативным и потому является обязательным, предварительным методом обследования, перед проведением любого другого метода испытания шва.

Простой оптический метод подтверждения качества сварки металлов

Контроль любого сварочного соединения начинает проводиться еще при непосредственном создании сварного шва. Визуальный контроль является частью работы сварщика, и он периодически проводит внешний осмотр (на непровар, подрез и верность катета) несколько раз до полного окончания всего объема работы. Так же это старейший метод контроля итоговой работы и суть его существенно не поменялась, но методика реализации за последние годы усовершенствовалась.

Проверка сварного шва

Теоретическое определение и инструменты для реализации

Визуально — измерительный контроль (ВИК) сварных швов — это внешний осмотр достаточно крупных сварных конструкций, как невооруженным глазом, так и при помощи различных технических приспособлений для выявления более мелких дефектов, не поддающихся первоначальной визуализации, а также с использованием преобразователей визуальной информации в телеметрическую. ВИК относится к органолептическим (проводится органами чувств) методам контроля и осуществляется в видимом спектре излучений. Визуальное обследование в поисках теоретических дефектов производят с внешней стороны сварного шва, где при их обнаружении можно выполнить минимальные измерения с помощью оптических приборов и инструментов, заключить акт визуального осмотра.

Специалисты-контролеры при проведении визуального контроля сварных соединений металлов используют несколько видов инструментов.

Для наблюдения и выявления дефектов:

• Обзорные, телескопические, напольные лупы;
• линзы;
• микроскопы;
• эндоскопы и др.

Для проведения контроля в различных условиях работы:

1. Приборы цехового назначения. Область рабочей температуры от +5 °С до +20 °С, условия полного покоя, нормальное атмосферное давление, умеренная влажность.
2. Приборы полевого использования. Область рабочей температуры от -55 °С до +60 °С, условия умеренной тряски, вибрация, погодные осадки.

Использование данных приборов позволяет проводить более точный поиск дефектов и осуществлять визуально-оптический контроль качества сварных швов на любых объектах.

Визуально-оптический контроль — это второй этап визуального контроля с более широким, увеличенным диапазоном исследования за счет использования оптических приборов. В зависимости от применения метод предназначается для трех основных групп:

• Для поиска и анализа скрытых объектов. Используются приборы: эндоскопы, бороскопы, видеосистемы, перископические дефектоскопы.
• Для проведения контроля объектов, удаленных от рабочего места дефектоскописта. Диапазон применения — расстояние не более 250 мм от глаза контролера. Используются приборы: телескопические лупы, бинокли, зрительные трубы.
• Для обследования мелких близлежащих объектов. Диапазон применения от глаза специалиста на расстояние равное или меньшее 250 мм. Используются приборы: лупы, микроскопы.

Визуальный контроль сварных швов требуется и в условиях непригодных для работы органов чувств человека. В таких областях как: повышенные температуры, опасный радиационный фон, внешняя химически активная среда и другие. А так же в условиях, когда конфигурация исследуемого объекта и его конструкция не позволяет в полной мере произвести анализ качества и измерения дефектов сварных швов (например, из-за большой высоты объекта или подземного его расположения). Тогда в дополнения к оптическим приборам для поиска и анализа скрытых объектов используются:

• платформы дистанционного управления;
• тепловизионные установки;
• световые приборы;
• автоматические системы транспортировки;
• управляемые роботы.

Таким образом, преобразователи визуальной информации позволяют контролировать сварочные швы ванны с раскаленным металлом в процессе переплавки.

Измерительный контроль — это важная составляющая ВИК, который проводится в соответствии со строгими правилами контроля и нормативными документами регулирующими качество. Он заключается в присваивании дефекту категории или типа по одной из характеристик в виде конкретной физической величины, полученной путем практического измерения. Измерительные средства и их метрологические показатели указываются в нормативных документах.

Мерительный инструмент

При измерительном контроле применяют следующие инструменты, которые могут входить в обязательный набор инспектора технического надзора или дополнять его:

• измерительные лупы;
• угольники поверочные 90 0 лекальные;
• угломеры с нониусом;
• штангенциркули, штангенрейсмасы и штангенглубиномеры;
• щупы;
• микрометры;
• измерители стенок труб и толщиномеры индикаторные;
• микрометры;
• калибры;
• металлический измеритель длины (рулетки, стальные измерительные линейки);
• нутромеры микрометрические и индикаторные;
• шаблоны: специальные, радиусные, резьбовые и др.;
• УШС-2, УШС-3 (шаблоны для геометрических параметров швов);
• поверочные плиты;
• набор специальных принадлежностей.

Данный метод контроля, ВИК относится к методам осуществимым с минимальным набором инструментов. Он заключается в сборе информации и основан на квалификации специалиста, человеческом факторе, но позволяет составлять акт визуального осмотра сварных швов, который считается объективным документом.

Суть проведения внешнего контроля

Качество формирования сварных швов на поверхности хорошо поддается оцениванию при профессиональном осмотре. Характеристика “качественный” или “не качественный” шов довольно условна, так как это сравнительная величина.

Контроль качества сварных швов и обследование конструкций сооружений, трубопроводов, зданий осуществляют в три взаимосвязанных этапа.

Поэтапный порядок проведения ВИК

1. Визуальный (измерительный) контроль. Предварительный контроль шва на наличие коррозии и возможных дефектов с проведением примитивных измерений: ширина, толщина, катет.
2. Контроль качества сварных соединений. Контроль качества проводится для уточнения параметров видимых дефектов (после заключения акта о предварительном осмотре), размеров дефектов и искажений сварных швов (процентное отклонение от допустимой нормы).
3. Детальное (инструментальное) исследование и запись результатов. Применяются более точные методики:

• вихретоковой метод для определения степени износа сварного шва и усталости металла на изгибах;
• ультразвуковой контроль сварных соединений для обнаружения серьезных глубинных дефектов;
• капиллярная дефектоскопия для поверхностных и сквозных дефектов и так далее.

Своевременно и качественно проведенные осмотры позволяют выявить на ранних стадиях разрушение шва или брака свариваемости и после уточнить причины возникновения дефекта любым неразрушающим способом дефектоскопии.

Преимущества и недостатки проведения данной методики

Преимущества метода ВИК:

1. Простой и доступный метод.
2. При сборе информации о качестве конструкции позволяет получить до 50% от всего объема.
3. Не трудозатратный и не требует дорогостоящего оборудования.
4. Легко подвергается проверки и повторному проведению.

1. Человеческий фактор, который влияет на 100% результатов.
2. Низкая достоверность полученных результатов, субъективность.
3. Используется только для поиска крупных дефектов (не менее 0,1 – 0,2 мм) и подозрений на возможные.
4. Ограниченность исследования только видимой частью конструкции.
5. Важна техническая грамотность сотрудников, которые должны правильно подобрать методику измерения, сравнительный шаблон или нормативы и дать точную оценку результатам измерения.

По способу и качеству диагностики даже несовершенный визуальный контроль швов является необходимым методом, как и на стадии проведения комплексной диагностики, так и в течении всего технологического процесса.

Универсальный шаблон сварщика

Возможности метода по выявлению дефектов

Визуальному контролю подвергаются сварные швы:

1. при выполнении наплавочных работ на этапе “приема — сдачи” обязательно заключается акт визуального осмотра;
2. при контроле многослойного сварного соединения (послойный контроль);
3. при итоговом осмотре мест касания сварочной дугой поверхности основного материала.
4. при сборке деталей из сборочных единиц под сварку;
5. при автоматическом изготовлении сварных деталей и технической оценки качества материала согласно техническому процессу;
6. по истечении установленного срока эксплуатации сварных швов.

Визуальный контроль сварных швов требует обязательного измерения и исключения следующих дефектов:

• поверхностных трещин;
• видимых грубых дефектов;
• плохого качества зачистки металла в зонах приварки ( особенно технологических креплений),

а так же контроля и подтверждения наличия:

• клеймения (маркировки) шва и верность ее производства;
• ширины и высоты шва, выпуклости и вогнутости шва;
• верных размеров катетов углового шва.

Дефекты, поддающиеся выявлению

При осмотре сварных швов не вооруженным глазом можно дать оценку:

• неравномерности высоты и ширины швов;
• чрезмерной чешуйчатости;
• наплывов;
• подрезов;
• чрезмерному усилению или ослаблению швов;
• не заваренным кратерам;
• прожогам;
• параметрам катетов углового шва.

Лупы и микроскопы позволяют обнаруживать:

• трещины различного происхождения;
• поверхностные коррозионные повреждения;
• забоины;
• открытые раковины;
• поры;
• непровары;
• волосовины;
• расслоения;
• надиры;
• риски;
• осевые смещения и изломы;
• дефекты лакокрасочных, полимерных и гальванических защитных покрытий швов.

Токарная обработка металлических листов и деталей используется при помощи специального оборудования. Подробнее об этом читайте здесь.

Вам нужно качественно и быстро нарезать металл? Эффективный способ описан по https://elsvarkin.ru/texnologiya/plazmennaya-rezka-metalla-svoimi-rukami/ ссылке.

Области реализации данной методики

Внешний осмотр сварного шва производится до процедуры зачистки, термической или химической обработки, а также и после ее выполнения.

При оценке качества сварного шва используют ВИК:

1. Как информативный метод описания общего внешнего состояния.
2. Как теоретический метод оценки внутреннего состояния шва и как повод для рекомендации проведения более точной проверки.
3. Как оценивающий метод условий эксплуатации данного шва, конструкции, системы и всего изделия.
4. Как контролирующий метод выявления грубых нарушений технологического процесса.
5. Как метод для предварительного заключения при снятии с эксплуатации или фиксирования аварийной ситуации.
6. Как прогнозирующий метод возможных мест разрушения конструкций при конкретной совокупности найденных видимых дефектов.
7. Как итоговый метод оценки и заключения о правильности, безопасности и стабильности проведения технологического процесса изготовления или ремонта конструкции.

Визуальный и измерительный контроль является весьма эффективным методом проверки и перепроверки качества промышленных материалов и сварных соединений при выполнении строительных работ и при получении акта о завершении строительства, акта о вводе в эксплуатацию, а так же различных других технических актов.

Источник