Качество сварных швов винтовых свай. Методы неразрушающего контроля
Статья расскажет о том, каким образом проверяется качество сварных швов стальных винтовых свай, а также о том, какие дефекты могут быть выявлены при использовании разных методов.
- с литым наконечником (наконечник с лопастью приваривают к стволу сваи);
- со сварным наконечником (с помощью сварки формируется наконечник, к которому затем приваривается лопасть).
Хотя технологии производства отличаются, на поверхности сваи с обоих случаях будут присутствовать сварные швы.
Некачественный шов обычно деформируется и рвется уже в конце завинчивания. Поэтому не всегда удается вовремя заметить нарушения в его структуре, и только во время строительства дома могут возникнуть проблемы.
- материалы (как главные, так и сварные) низкого качества;
- несоответствие между сварным и главным материалами;
- некачественная подготовка сварного участка металла;
- нарушения технологии сварки;
- непрофессионализм сварщика.
Визуально-измерительный контроль (ВИК)
Требования к проведению ВИК устанавливает ГОСТ 23479 «Контроль неразрушающий. Методы оптического вида».
Визуальное исследование проводится при помощи металлических измерительных линеек, проверочных угольников-лекал, штангенциркулей, щупов, индикаторных толщиномеров, микрометров и т.д.
Поверхность в зоне визуально-измерительного контроля очищают от загрязнений,препятствующих осмотру. Зоной контроля является сварной шов и прилегающие к нему участки основного металла (не менее 20 мм от шва в каждую сторону) с двух поверхностей (если обе доступны для осмотра).
В то же время ВИК не позволяет оценить сплошность сварного шва, внутри которого могут находиться инородные тела или скрытые полости. Поэтому на втором этапе проверки используют разные методы неразрушающего контроля.
Капиллярная дефектоскопия
Свето- и цветоконтрастные индикаторные жидкости называются пенетрантами. Если основой пенетранта являются красители, видимые при дневном свете, то метод контроля называют цветным. В цветной капиллярной дефектоскопии (ЦД) используют красители ярко-красного цвета.
Требования к контролю капиллярным методом устанавливает ГОСТ 18442 «Контроль неразрушающий. Капиллярные методы».
Необходимое условие выявления дефектов капиллярным методом –
- очистка поверхности;
- нанесение пенетранта;
- удаление излишков пенетранта;
- нанесение проявителя;
- контроль.
Ультразвуковой контроль (УЗК)
Контроль основывается на положениях ГОСТ 14782 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые» и ГОСТ 18353 «Неразрушающий контроль. Классификация методов и видов».
Разные типы сварных соединений проходят УЗ проверку разными методами: эхо-импульсным, теневым или эхо-теневым.
Площадь около шва должна давать возможность для перемещения щупа таким образом, чтобы его акустической осью обеспечивалась прозвучка шва сварки. Для этого с поверхности металла устраняются загрязнения, неровности и вмятины, окалина, застывшие брызги
металла, слой отслаивающейся краски. Шов маркируется, на нем выделяются зоны исследования, позволяющие определить общую длину дефекта.
Само сканирование происходит путем продольного и поперечного перемещения излучателя. Угол ввода луча в поверхность металла может быть как постоянным, так и изменяющимся, зависит от конфигурации шва. Измерение изначально делается в тех участках сварки, которые вызвали сомнения при визуальном контроле. Затем проверку проходят все остальные участки.
В ходе исследования обнаруживаются и документально фиксируются участки с высоким содержанием дефектов, проводится их классификация в соответствии с их типами и размерами.
Во время УЗК контролю подвергается только определенное количество изделий (например, 1-2 винтовые сваи из объема, выполненного сварщиком за смену). Объемы контроля устанавливаются техническими условиями производства.
На производствах компании «ГлавФундамент» ежегодно выпускается более 100 тысяч разных винтовых свай. Служба технического надзора ежедневно проверяет около 1 000 свай. Контролировать такой объем невозможно без автоматизации процессов.
Ультразвуковой дефектоскоп А1212 МАСТЕР
- исполнение прибора по IP65;
- богатая библиотека настроек (100 конфигураций);
- программируемая форма зондирующего импульса;
- частота посылки импульсов до 300 Гц;
- традиционная A-развертка с возможностью отображения сигналов в недетектированном виде, огибающей детектированного сигнала, огибающей с заполнением, пространственной огибающей;
- дополнительные режимы: «электронная временная лупа», «стоп-кадр», развертка типа В;
- синтез функции ВРЧ (32-х точечная интерполяция);
- автоматическое определение уровня сигналов и координат дефекта при работе с АСД (два временных строба);
- возможность ручного измерения уровня и координат принятых сигналов с помощью экранных курсоров;
- энергонезависимая память на 1000 изображений экрана (развертки типа А с соответствующими параметрами);
- связь с компьютером через высокоскоростной USB-порт;
- совместимость с преобразователями разных производителей;
- возможность использования АРД-диаграмм;
- возможность построения и записи до 50 сечений разверток типа В.
Специалисты «ГлавФундамент» в 2010 году прошли обучение на получение удостоверения дефектоскописта с разрешением по ВИК, РД и УЗК. В том же году компания впервые приобрела аппаратный комплекс для контроля сварных соединений в местах связей винтовых свай с основанием опор ЛЭП на участке ВЛ «Краснодар – Астрахань».
Все данные о возможных дефектах считывались без затруднений благодаря качественно разработанному графическому интерфейсу аппарата А1212 Мастер. Графический дисплей не только подробно отображает в виде осциллограмм сами сигналы и использует различные шрифты, но и дает возможность упростить общение с прибором, делает его интуитивно-понятным благодаря поясняющим рисункам – пиктограммам.
Структура представления данных на экране продумана так, что всегда присутствует необходимая для оперативного контроля информация. Одним из нововведений, которое развивает возможности старого прибора, является динамическая пиктограмма рядом с параметром глубины залегания дефекта, на которой и схематически, и в цифровом виде отображается кратность отражения луча наклонного преобразователя.
Работу с прибором значительно облегчает наличие библиотеки настроек, в которой может храниться до 100 конфигураций прибора. Настойку прибора под различные ситуации и объекты контроля можно
осуществлять в условиях лаборатории, а на объекте полностью перестроить прибор простым выбором из меню конфигурации с соответствующим именем.
При наличии внешнего компьютера и с помощью программ, входящих в комплект поставки дефектоскопа, можно составлять отчеты о работе, сохранять и распечатывать данные, настраивать конфигурации под методики и объекты в лабораториях, а загружать их в прибор, превращать компьютер в демонстрационный дефектоскоп, проводить исследовательские работы по УЗ контролю.
Специалисты СТН компании «ГлавФундамент» ежегодно проходят переаттестацию на владение знаниями, которые касаются допусков по нормативам УЗК.
