Контроль сварных швов: этапы, методы, нормативы

Что это? Контроль качества сварных швов — неотъемлемая часть производства металлоконструкций. Он обеспечивает высокую надёжность и безопасность изделий, продлевая срок их службы и экономя средства на дорогостоящий ремонт.

Как происходит? Существует две группы методов контроля качества сварки. К неразрушающим относятся визуальный осмотр, ультразвуковой, рентгенографический и капиллярный способы. Разрушающие – механические испытания и металлографический анализ. Какой бы вариант ни был выбран, главное – правильно оформить результаты.

Нормативная база контроля сварных швов

Требования к методам проверок качества таких соединений, критерии оценки качества и объем проверок указаны в нормативных документах. К основным в данной сфере относятся ГОСТ Р ИСО 17637-2024 "Неразрушающий контроль сварных швов. Визуальный контроль соединений, выполненных сваркой плавлением" и ГОСТ 3242-79 "Соединения сварные. Методы контроля качества".

В ГОСТ 3242-79 указано, какие методы и нужно использовать для проверки качества и в каких случаях они применяются для выявления дефектов сварных швов сплавов и металлов. В документе написано, что выбор конкретного способа или их сочетания определяется тем, какие требования в отношении сварных соединений указаны в технической документации на изделие.

Фото: ArthurHidden / freepik.com

ГОСТ Р ИСО 17637-2024 регламентирует визуальный и измерительный методы, которые всегда используются перед проведением неразрушающего контроля другими способами. В соответствии с ГОСТом проверяются все поверхности соединений, которые доступны для осмотра.

Также разработаны специфические нормативные документы для разных типов конструкций. Так, СП 70.13330.2012 «Свод правил. Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87» регламентирует контроль качества сварных швов и соединений металлических конструкций сооружений и зданий.

Протяженность и количество участков контроля указаны в СНиП и ТУ на конкретное изделие. Сварные швы, подлежащие контролю, устанавливает оператор (контролер) вместе с техническим руководителем работ. Специалист, выдающий итоговое заключение по результатам проверки, должен иметь соответствующую подготовку и удостоверение, подтверждающее, что он имеет право осуществлять такие работы.

По результатам контроля пишется акт дефектов сварных соединений. Также ведется специальный журнал, заполнение которого выполняется согласно требованиям СНиП. В нем фиксируются итоги проверки по всем элементам конструкции. Когда объект принимается в эксплуатацию, эти документы изучают представители госорганов. Они могут потребоваться для отчетности. Или для судебного процесса, в случае возникновения аварии или ЧП на территории принятого объекта.

Этапы контроля сварных швов

Контроль качества состоит из следующих стадий:

• Предварительная проверка. Проводят оценку готовности рабочего места, оборудования, качества материалов. Поверхность металла, присадочная проволока, электроды, газовые смеси, флюсы должны соответствовать установленным стандартам. Также проверяется, правильно ли собрана конструкция перед началом работ.
• Контроль в процессе сварки. Оператор проверяет, не нарушается ли технологический процесс, отслеживает верность настройки режима работы оборудования и точность методики.

• Контроль качества готовых швов. Данный этап является основным, для обнаружения дефектов используются способы неразрушающего и разрушающего контроля.
• Оформление документов. По итогам проверки заполняются соответствующие журналы, пишутся акты и т. д.

Для контроля сварных соединений требуется комплексный подход, поскольку каждый этап имеет важное значение и требует внимания. Необходимо учитывать особенности всех стадий, только тогда будет гарантия качества работ, а значит, и надежности изделия или конструкции.

Методы контроля сварных швов

Контроль качества сварных швов регламентирует ГОСТ 15467-79.

Он описывает разрушающие и неразрушающие методы контроля, в каждом из них есть разные способы выявления дефектов.

Неразрушающие

При применении этих способов контроля сварных швов дефекты можно обнаружить без нарушения целостности соединений. Такие методы применяются в строительной отрасли, машиностроении, энергетике и других сферах.

Выделяют две группы неразрушающих методов контроля:

• поверхностный — используется для выявления таких дефектов, как пористость шва, шлак, подрезы, растрескивание поверхности;
• объемный — позволяет выявить внутренние аномалии в соединениях, незаметные снаружи: например, растрескивание, непровары, расслоение и другие.

Фото: Bo-Bo / unsplash.com

Чаще всего для контроля поверхности применяются следующие методы:

• визуальный контроль швов сварных соединений — это наиболее доступный и простой вариант, с помощью которого можно определить пористость, подрезы, зашлакованность, растрескивание и другие видимые дефекты;
• механический контроль — позволяет выявить проблемы, из-за которых нарушаются геометрические показатели шва – наплывы, непровары, подрезы и т. д.;
• индикация проникающими средствами. В основе метода лежит способность дефектов пропускать проникающие соединения. Затем их обнаруживают, используя индикаторы.

Среди методов объемного самыми популярными являются следующие:

• Ультразвуковой контроль сварных швов — основан на способности границ дефектов соединений отражать ультразвуковые волны.

• Радиографический — использована возможность рентгеновских лучей (или γ-лучей) проникать внутрь металла. Изображение дефектов формируется на экране или специальной пленке.
• Магнитопорошковый контроль — на поверхность сварного шва наносится порошок, с помощью которого обнаруживаются концентраторы, сформированные дефектными участками в магнитном поле.

Разрушающие

Чтобы получить данные о качестве сварного шва с помощью таких способов, необходимо разрушить соединение. К этим методам контроля стыковых сварных швов относятся:

• Механические испытания — используются для проверки таких свойств, как ударная вязкость, прочность на сжатие и растяжение и других. Чтобы провести такой контроль на сварное соединение оказывают разные воздействия, заранее вырезав его из изделия.
• Металлографические испытания — позволяют увидеть структуру соединения на микроскопическом уровне. Чтобы провести контроль, соединение режут на тонкие пластины, после чего их полируют и протравливают. Далее выполняют микроскопическое исследование полученных микрошлифов.
• Химический анализ — используется для определения химического состава сварного шва.

По этой причине применяют их только тогда, когда требуемую точность невозможно обеспечить другими способами.

Оформление результатов контроля сварных швов

Важно правильно представить итоги проверки данных соединений в особых материалах, чтобы подтвердить качество проведенных работ. Документы необходимы не только для описания состояния конструкций в настоящий момент, они также юридически обосновывают возможность допуска объекта к эксплуатации. Нужны они и для разрешения спорных ситуаций.

Акты и заключения, где указываются результаты проверки сварных соединений, имеют право составлять специалисты соответствующей квалификации. Они создаются по форме, указанной в нормативных документах, и содержат подробное описание всех выявленных нарушений и дефектов.

Фото: freepik / freepik.com

При изготовлении и эксплуатации конструкций из металла обязательно составляется акт визуального и измерительного контроля сварных швов (например, труб). Он гарантирует, что эти соединения прошли процедуру проверки и их качество соответствует регламентам и требованиям проектных документов.

В акте обязательно указывается вид объекта, название, технические материалы, результаты контроля, описываются обнаруженные дефекты. Также должна быть информация о проверяющем специалисте.

Кроме того, законом установлена необходимость вести журнал сварки, где дефектоскописты обязаны описывать результаты контроля. К записям в нем и акту прилагаются подробные схемы, содержащие эскиз соединения, которое проверялось, и расположение дефектов. Это нужно для того, чтобы идентифицировать и устранить нарушения.

Например, при сварке трубопроводов создают паспорт качества в электронном виде и указывают в нем, когда была проведена проверка, кто ее выполнял, какими методами и какие дефекты были выявлены.

При сдаче объекта в эксплуатацию документы смотрят представители госорганов. Также эти материалы могут потребоваться, если на территории сданного объекта случилось ЧП или авария.

Часто задаваемые вопросы о контроле сварных швов

Что значит визуально-измерительный контроль и для чего он нужен?

Для сварных швов он проводится на объекте контроля и является обязательным при оценке качества соединений. Цель — выявление трещин, подрезов, непроваров и других поверхностных дефектов.

Также в ходе проверки измеряются геометрические показатели сварного соединения на поверхности, подлежащей контролю.

Какие достоинства имеет радиационный метод?

Использование рентгеновских лучей позволяет увидеть внутренние нарушения в сварных швах (шлаки, поры, растрескивание и т. д.) и визуально подтвердить это с помощью снимка. Особенно часто радиографический контроль сварных швов используется для технического освидетельствования объектов и оборудования, к которому предъявляются повышенные требования в отношении безопасности.

Кто имеет право осуществлять проверку качества сварных швов?

Выполнять такое исследование могут специалисты, имеющие специальную подготовку и подтверждающее удостоверение. Это гарантирует, что работы будут проводиться в соответствии с условиями регламентов и результаты окажутся достоверными.

Проверяющие специалисты должны иметь высокую квалификацию и ответственно относиться к работе, чтобы гарантировать безопасную службу объектов.

Изображение в шапке статьи: freepik / freepik.com