Изготовление соединений при монтаже сосудов, работающих под давлением, — ответственный процесс. В таких агрегатах особые требования к качеству сварочных швов. Поэтому важно грамотно подобрать технологию сварки и соблюсти все требования к методике неразрушающего контроля.
Процесс сварки сосудов под давлением
Подготовка поверхностей
Требования к подготовке свариваемых поверхностей должны быть прописаны в технологических картах. Обычно необходимы очистка и шлифовка, их выполняют с помощью УШМ. Собственно абразивом выступают отрезные круги, а также щетки с металлическим ворсом. Важно выбрать абразив, подходящий для свариваемого материала. Для нержавеющей стали лучше использовать лепестковый круг из циркония. Он действует агрессивнее и служит дольше, чем бакелитовый. Позволяет избежать перегрева и усталости металла.
Не меньшую роль играет и выбор подходящего режима работы УШМ. Обработка на максимальной скорости может вызвать коррозию веществ, которые содержатся в отрезных кругах и корщетках. Частицы абразива проникают между зернами металла и со временем начинают ржаветь. Таким образом, свойства свариваемого металла ухудшаются, он становится более хрупким.
Выбор и подготовка сварочного материала
Качество будущего шва во многом зависит от качества электродов и других сварочных материалов. Для сварки сосудов, работающих под давлением, можно использовать только те электроды, которые имеют соответствующие сертификаты, аттестацию НАКС. Прежде чем приступать к работе, необходимо провести визуальный контроль материалов. Если условия хранения электродов нарушались, использовать их не рекомендуется. Прокалку проводят с соблюдением рекомендованного режима.
Для монтажа сосудов из нержавеющей стали обычно применяют сварку в среде инертных и защитных газов и смесей. За счет этого шов получается более прочным, долговечным. Газ защищает сварочную ванну от попадания в нее кислорода из окружающей среды, охлаждает металл в процессе. Неправильно подобранный газ может привести к ухудшению свойств шва. Чтобы достичь оптимального результата, стоит выбирать инертные газы высшего качества от проверенного поставщика.
Сварочные техники и методы
Для создания неразъемного соединения при сборке сосудов используются те же технологии, что и при монтаже другого оборудования. Это может быть ручная или механизированная сварка. В заводских цехах обычно применяют автомат. Для монтажа оборудования непосредственно на объекте — ручную или комбинированную сварку. Например, РАД в сочетании с МП (MIG/MAG). Комбинация ручной и полуавтоматической технологии существенно повышает производительность.
При работе с полуавтоматом важно обращать внимание на зазор между краями деталей. Необходимо учитывать толщину металла. Так, профессионалы рекомендуют оставлять расстояние в 1 мм, если толщина листа меньше 1 см. При бо́льших значениях величина зазора составляет около десяти процентов.
Успех МП сварки во многом зависит от правильной настройки сварочного аппарата. Она достигается за счет:
- изменения вылета проволоки и/или скорости ее подачи. Расстояние между проволокой и свариваемыми поверхностями не должно быть ни слишком маленьким, ни слишком большим.
- регулировки сварочного напряжения. Вместе с напряжением будет меняться и сила тока. Когда включен режим синергии, изменяется еще и скорость подачи проволоки. Если скорость подачи проволоки устраивает, режим синергии необходимо отключить.
О верной настройке полуавтомата свидетельствуют два показателя:
- разбрызгивание — капельки металла должны затекать в ванну ровно, а не плюхаться с высоты на огромной скорости, разбрызгивая металл
- звук сваривания — должен иметь ноты приятного частотного жужжания и как можно меньше походить на низкочастотный громкий треск
Настройки аппарата следует проверять на тренировочном куске металла и только потом переходить к сварке заготовок.
Контроль качества, испытания
При сварке неответственных конструкций может быть достаточно выборочного контроля 2-5% швов. Но при сварке сосудов, работающих под давлением, требуется стопроцентный контроль всех швов, так как они относятся к категории А1. Всегда применяется минимум два вида неразрушающего контроля, один из которых визуально-измерительный.
Радиографический контроль
Метод основан на способности рентгеновского излучения проходить сквозь металлы и оставлять следы на специальной пленке. На рентгеновском снимке заметны различные виды брака: поры, раковины — в виде пятен, непровары — в виде полос. Этот метод НК позволяет обнаружить дефекты, размер которых составляет всего 1% от толщины изделия.
Ультразвуковой контроль
УЗК дает возможность обнаружить фрагменты сварного шва с «неправильными» физико-химические свойствами. Дефектные участки отражают ультразвуковые волны иначе, чем нормальная поверхность. Разные виды брака приводят к разным искажениям волны, за счет этого прибор позволяет диагностировать, что именно не так со сварным соединением.
Нормы и стандарты
Требования к монтажу сосудов
Сборка сосудов, работающих под давлением, как правило, включает не только сварочные работы, но и установку различных узлов внутрь сосуда. Это могут быть фильтрующие, смешивающие, прочие устройства. Чтобы правильно выполнить установку этих элементов, необходима высокая квалификация. Поэтому важно убедиться, что исполнитель владеет компетенциями в сфере монтажа сложного оборудования.
Обучение, квалификация сварщиков
Аттестация НАКС подтверждает, что сварщик владеет той или иной технологией, а также имеет право использовать ее в конкретной области. Чтобы сдать экзамен эксперту Национального агентства, сотрудник должен обладать полными теоретическими знаниями, иметь большой опыт — «набить руку», как говорят сами сварщики.
Помимо аттестации НАКС, персонал, отвечающий за сварку на опасном производственном объекте, должен пройти обучение по охране труда, инструктажи, иметь аттестации по промышленной безопасности.