Гидравлические испытания.

Гидравлическим испытаниям подвергают трубопроводы, резервуары, технологические аппараты и другие сооружения с целью проверки как плотности так и прочности сварных швов. Гидравлические испытания регламентируются ГОСТ 3242-79, который предусматривает осуществление их тремя способами: гидравлическим давлением, наливом воды и поливом водой.

При испытании гидравлическим давлением изделие заполняют контрольным веществом(рабочей жидкостью или водой), герметизируют и с помощью насоса создают в нём необходимое давление, при котором выдерживают некоторое время, предусмотренное ТУ, затем обстукивают молотком с круглым бойком и осматривают все сварные соединения с целью выявления мест утечек. В качестве индикатора течи применяют фильтровальную бумагу, которая под воздействием контрольной жидкости темнеет. При этом способе могут быть выявлены минимальные отверстия диаметром около 1 мкм. Герметичность может определяться не только по появлению на поверхности изделия капель жидкости, но и по падению давления на манометре во время испытаний.

Испытания наливом воды проводят для контроля плотности соединений открытых сооружений – вертикальных цилиндрических резервуаров, газгольдеров, цистерн, отсеков сосудов и др. Сварные швы протирают и сушат, обдувая воздухом. Заполняют сооружения водой до уровня, предусмотренного ТУ и по истечении определённого времени все соединения подвергают внешнему осмотру. Этот контроль проводят, как правило, при положительных температурах.

Испытания поливом водойпроводят в тех случаях, когда есть возможность свободного доступа к сварным соединениям с двух сторон. С одной стороны соединения поливают струёй воды из брандспойта (давлении 0,1 – 1 МПа). Одновременно с другой стороны производят осмотр с целью выявления течей. Вертикальные соединения поливают в направлении снизу вверх.

2. Пневматический способ контроля.

Чувствительность контроля при гидравлических испытаниях несколько ниже, чем при испытании давлением. Этот способ позволяет выявить течи диаметром 0,5 мм. Пневматические методы испытаний применяют для контроля сварных швов замкнутых систем – трубопроводов, сосудов и аппаратов, а также открытых листовых конструкций типа резервуаров.

При пневматическом способе проверяемая емкость надувается воздухом, азотом или инертным газом до давления, составляющего 100-150% от рабочего (в зависимости от технических условий на изделие). Наружные швы смачиваются пенообразующим составом, который представляет собой раствор туалетного или хозяйственного мыла в воде (50-100 г мыла на 1 литр воды).

Если испытания проводятся при минусовой температуре, часть воды (до 60%) заменяется спиртом. Появившиеся на поверхности швов пузырьки свидетельствуют о наличии сквозных дефектов.

Рекомендуется подключать к емкости манометр и предохранительный клапан. По показаниям манометра контролируется давление и его падение - в случае наличия сквозных дефектов. Предохранительный клапан обеспечивает безопасность испытаний, сбросом давления при превышении его значения выше допустимого уровня.

Небольшие сосуды можно не промазывать мыльным раствором, а помещать в ванну с водой. Дефекты обнаружат себя появлением воздушных пузырьков. Этот способ проверки даже более прост и надежен, чем промазка швов пенообразующим раствором.

Проверка аммиаком. К разновидностям пневматического испытания относится контроль качества сварки с помощью аммиака, который подают под давлением в проверяемую емкость в количестве сотой части всего объема воздуха. Перед подачей аммиачно-воздушной смеси, швы, подлежащие контролю, покрывают бумажной летной или медицинским бинтом, пропитанными фенолфталеином. Проходя через сквозные дефекты, аммиак оставляет на ленте или бинте красные пятна. Метод проверки с помощью аммиака очень достоверен.

Обдув сварных соединений воздухом. В тех случаях, когда изделие нельзя накачать воздухом, можно применить упрощенный вариант пневматического испытания, обдувая шов с одной стороны струей воздуха под давлением, а с другой - обмазав его мыльным раствором. В этом случае в зоне обдува создается подпор воздуха, который проявляет себя появлением пузырьков с обратной стороны (при наличии сквозных дефектов).

Рис.4 Проверка обдувом сварных соединений воздухом

Чтобы получить необходимый эффект, необходимо соблюдать определенные условия: давление воздуха должно быть до 2,5 кгс/см², струя должна направляться перпендикулярно шву, конец шланга должен оканчиваться ниппелем с отверстием 10-15 мм. Ниппель удерживают на расстоянии 50-100 мм от шва. Как и в случае пневматического испытания, наличие сквозных дефектов определяется по появлению пузырьков воздуха на обратной стороне шва. Способ наиболее эффективен при проверке угловых швов, поскольку в этом случае создается больший подпор.

Испытание вакуумированиемпроводят с помощью переносных вакуумных камер. Камера состоит из отрезка оргстекла прямоугольной формы, с одной стороны которого приклеена резина для уплотнения. Для испытания участка шва на прочность его покрывают пенообразующим составом, затем накладывают вакуумкамеру , прижимают её к поверхности изделия и включают вакуум – насос, создающий разрежение. Перепад давлений может составлять 0,02-0,09 МПа. Если в сварном шве есть неплотности, то воздух, просачиваясь через них в полость камеры, вызывает появление пузырьков. Наблюдая через оргстекло за появлением пузырьков, устанавливают места течей, отмечают их краской. С помощью крана впускают атмосферный воздух в полость камеры, снимают её и перемещают на соседний участок шва. Последовательно повторяя операцию, можно контролировать швы любой длины. Вакуумный метод контроля позволяет выявить неплотности минимальным диаметром 0,006 мм.

Контрольные вопросы.

1. Какие сварные конструкции и с какой целью подвергают гидравлическим испытаниям?

2. Что представляют собой испытания поливом водой?

3. Сущность пневматического способа контроля.

4. Что представляет собой вакуумная камера?

ЛЕКЦИЯ № 9