Дефекты допустимые на поверхности пластмассовых труб. Классификация повреждений и дефектов, обнаруженных на трубопроводах

Необходимо, в первую очередь, обнаружить повреждения и дефекты на внутренней и внешней стороне трубы. Они являются своеобразными «маячками», показывающими специалистам слабые места в эксплуатации газопровода. Существует классификация подобных изъянов. Все повреждения и дефекты на металлической газовой трубе подразделяются на следующие группы:

• осевые трубные отклонения от проектных решений;
• брак и повреждения, влияющие на форму поперечного сечения металлической трубы;
• механические повреждения и .

К осевым отклонениям трубы, в свою очередь, относятся следующие объекты трассы: всплывшие, выпучины и арочные выбросы, а также просадки и провисы.

Если часть газового магистрального трубопровода находится в обводненном грунте и при этом имеет выход на поверхность, то он классифицируется как всплывший участок. Техническая диагностика подобных объектов подробно прописана в соответствующей нормативной документации.

Газопроводные участки, в которых произошло отклонение оси от проектных решений, а труба вышла на поверхность, называются арочными. Их форма может соответствовать следующим видам:

• несимметричный и симметричный (одна полуволновая синусоида);
• ось, смещенная в вертикальном положении (на косогоре);
• горизонтальная «змейка» (более двух полуволн).

В момент сильного промерзания газовой трубопроводной сети происходит процесс выпучивания грунтов. Это свойственно местам, где талые грунты подвергаются воздействию холодных температур.

Классифицируемые как провисные, имеют оголенные места, которые не соприкасаются с землей. Это, как правило, происходит при оттаивании грунтов, расположенных в зоне вечной мерзлоты и при карстовых процессах.

В лесных зонах, а также в глинистых местах зачастую происходят так называемые просадки газопроводной трубы ниже уровня, положенного по проекту. Этот процесс связан с влажностью грунта, выше нормативного или его оттаивания в холодных регионах.

Существуют факторы, влияющие на поперечные сечения газопроводных труб и изменяющие его форму. В результате она становится овальной, с гофрами или вмятинами.

Овальное сечение трубопровода является дефектом, который получается в результате механического изменения кольцевого сечения трубы в эллипсообразное. Причиной подобного процесса является существенное радиальной давление на металлическую поверхность объекта.

Также на трубе могут появиться вмятины разнообразной формы и длины. Они появляются из-за контакта объекта с внешним телом твердой основы без острых углов и кромок. Давление на поверхность трубы может быть осуществлено как динамически, так и статически. Это повреждение, как правило, носит плавное соприкосновение с сопряженными участками трубы и не приводят к высоким напряжениям участка в зоне поражения.

Технического состояния линейной части магистрального газопровода необходимо более внимательно осматривать нижнюю поверхность трубы. Именно в этом месте в процессе прокладки трубопровода и его эксплуатации чаще всего появляются вмятины.

Складки на металлической поверхности газопровода называются гофрами. Они появляются в результате холодного изгиба труб, а также в процессе их укладки и осуществлении изоляционных работ. Иногда они образуются непосредственно при эксплуатации в местах изгиба газопроводной трассы, в совокупности со слабонесущими грунтовыми породами, высоким температурным режимом и давлением.

Существует еще одна группа повреждений и дефектов труб – на это раз их стенок, в том числе мест сварных соединений и швов. Они возникают в результате не регламентированной транспортировки, прокладки газопровода, а также его эксплуатации. Повреждения на стенках газопроводной трубы могут быть следующими:

1. Небольшие повреждения (как сквозные, так и несквозные) узкой формы в виде трещин. Они обычно имеют угол близкий к 90 градусам и направление в сторону поверхности стенки трубы.
2. Расслоение металла и образование параллельных слоев.
3. Отсутствие сплошности металла большой длины в направлении прокатки (закат).
4. Металлическое отслоение, имеющее различную толщину и величину. Оно проходит в сторону прокатки и одной стороной соединяется с основным металлом (плена).
5. Разрыв металла, имеющий различную раскрытую форму. Он окисленный и располагается сверху или под углом в сторону прокатки (рванина).
6. Содержание в трубе неметаллических веществ (ликвация).
7. Канавка на металлической поверхности трубы, имеющая продольную форму. Она образуется в результате соприкосновения в процессе прокатки металла трубы с острыми выступами.

Все эти дефекты связаны с производственным металлургическим браком. Но дефекты образуются также и в результате транспортировки труб, их прокладки и эксплуатации. Они классифицируются следующим образом:

1. Сверхнормативное уменьшение толщины стенок металла на значительной территории трубопровода.
2. Единичные и локальные дефекты на поверхности газопроводной трубы.
3. Линейные дефекты протяженной формы.

Утончения стенок металла на трубопроводе, как правило, вызван коррозионными повреждениями, имеющими сплошной равномерный и неравномерный характер. Критическим критерием при технической оценке пораженной коррозией зоны газопровода является не столько величина поврежденной площади объекта, сколько фиксация минимальной толщины стенки металла.

Дефекты трубы, имеющие линейно-протяжную форму, представляют собой повреждения, в которых длина больше ширины и глубины. К ним относятся задиры и царапины, которые, как правило, образуются в результате механических воздействий на объект. Возможность эффективной и безопасной эксплуатации газопроводной трубы с подобными повреждениями зависит от напряженности металла в зоне дефекта.

Указанные дефекты и повреждения металлической поверхности трубопровода, рассмотрены, с точки зрения качественной оценки, а не количественной, которая также имеет свою классификацию и основывается на специально разработанных нормативных стандартах.

Все виды дефектов, возникающих в процессе производства труб, можно, в первом приближении, разделить на три типа по причинам их происхождения:

— механические повреждения наружной или внутренней поверхности трубы в результате несоответствия инструмента требованиям технологии (чрезмерный износ или разрушение, налипание металла, неправильно выполнена калибровка), попаданием окалины и других твердых инородных материалов на пограничные поверхности инструмента и трубы. К таким дефектам относятся царапины, риски, вмятины, подрезы, отпечатки и др.

— деформационные повреждения, связанные с нарушением технологии деформирования трубы, в том числе с повышенным уширением металла, увеличением коэффициентов деформации, нарушением синхронности работы, последовательно расположенных клетей установки («ус», «закат», «ужим», «гармошка»).

— нарушения сплошности металла, связанные со сложным напряженно-деформированным состоянием, определяемым схемой деформации труб, наличием растягивающих напряжений, превышающих допустимые («скворечник» при продольной прокатке и прессовании, осевое или кольцевое разрушение при косой прокатке, плены на внутренней поверхности, выявляемые при калибровке и редуцировании и др.). Следует отметить, что последний вид дефектов в основном определяется марочным составом и качеством металла трубной заготовки, и основные агрегаты, производящие деформацию труб, являются своеобразным «дефектоскопом» качества исходного металла. Так, например, основным агрегатом практически любой трубопрокатной установки является прошивной косовалковый стан, который характеризуется сложной схемой напряженного состояния металла в очаге деформации, приводящей к высоким растягивающим напряжениям в осевой (для двухвалкового) или кольцевой (для трехвалкового) зонах прокатываемой заготовки. Специальные технологические приемы позволяют снизить возможность вскрытия осевых загрязнений металла в виде плен на внутренней поверхности, однако решающим в этом случае является качество трубной заготовки. Дефекты в виде плен сталеплавильного происхождения на внутренней поверхности труб, раскатанные при втором этапе деформации и не видимые в силу плотного прилегания, после раскатных станов вскрываются (отстают от поверхности) при калибровании и особенно при редуцировании труб, что объясняется условиями деформации металла у внутренней поверхности трубы при ведении процесса без оправки.

Проведенные на заводах исследования показали, что при нагреве слитков под прокатку в заготовку или трубы верхний слой металла толщиной до 4-5 мм выгорает в окалину; при нагреве катаной трубной заготовки выгорает верхний слой толщиной 0.8-1.1 мм.

Следовательно, дефекты, залегающие в поверхностных слоях слитков и трубной заготовки, соответственно уменьшаются по глубине, более мелкие из них выгорают в окалину. К таким дефектам относятся, например, газовые пузыри. На поверхности заготовки (литой и катаной) наблюдается значительно большее их количество, чем остается на поверхности труб в виде волосовидных плен. Почти полностью выгорают в слой окалины морщины на трубной заготовке. Но, вместе с тем, дефекты, залегающие более глубоко, приближаются к поверхности заготовки и легче вскрываются при прокатке, образуя плены на трубах. К таким дефектам относятся, например, подкорковые газовые пузыри и скопления экзогенных неметаллических включений.

Приобретая трубы для своих надобностей, каждый покупатель имеет право потребовать у продавца сертификат качества, в котором приведены данные о партии труб, стали и производителе. Там же может содержаться информация о проведенных испытаниях.

Это очень важная информация, которая дает нам понять, что труба не только произведена в соответствии с ГОСТом или ТУ, но еще и испытана на прочность и наличие дефектов различного типа.

Для проведения этих испытаний используется различное оборудование. Но испытывать можно не только новые трубы, но и трубы, находящиеся в составе трубопроводов и даже буровых установок.

Прибор выявляет такие изъяны, как:

• нарушение сплошности;
• ужимы;
• непровары;
• закаты;
• трещины;
• волосовины;
• рванины;
• неметаллические включения.

Использование труб с перечисленными дефектами может привести к возникновению техногенных катастроф и аварий. Дефекты возникают как при плохой настройке производственного оборудования, так и использовании некачественного сырья.

Вихретоковый дефектоскоп можно легко встроить в действующие производственные линии. Он позволяет проводить контроль изделия прямо в процессе его изготовления, что значительно снижает расходы на отбраковку некачественной продукции.

В основе метода лежит анализ взаимодействия внешнего электромагнитного поля с магнитным полем, производимым вихревыми токами, которые наводятся в контролируемом изделии при помощи возбуждаемой катушки. При этом контроль проводится без взаимодействия с исследуемой трубой, что позволяет сохранять технологическую скорость производственной линии.

Оборудование для поиска дефектов в действующих трубопроводах или установках

Это способ базируется на использовании двух пар акустических датчиков. Один их датчиков каждой пары улавливает продольные колебания, а второй – поперечные.

Обработка сигналов, поступивших от датчиков во время проведения испытаний, позволяет достаточно точно определить характер и расположение имеющихся дефектов. Этот способ используется для трубопроводов, имеющих диаметр более 80 мм и толщину стенки в пределах 5 – 15 мм.

Дефекты, которые надежно обнаруживаются предлагаемым методом:

• локальное уменьшение толщины стенки трубы до 50% от первоначальной;
• дефекты сварных швов;
• серия язв (с их простиранием вдоль оси трубы более 100 мм);
• раскрытие даже самых малых трещин.

Дефектоскопия бурильных труб необходима по той причине, что при бурении газовых и нефтяных скважин нередко происходят аварии, связанные с разрушением конструктивных элементов бурильной колонны.

Самыми уязвимыми местами колонны являются с замками (сварные и резьбовые).

Эти разрушения образуются вследствие возникновения усталости металла и чаще всего представляют собой трещины.

Контроль резьбовых участков труб производится с помощью передвижной комплексной дефектоскопической установки типа ПКДУ-1. Трубы контролируют при помощи выносных датчиков, соединенных с пунктом контроля кабелями длиной до 60 м.

Неразрушающий контроль тела стальных насосно-компрессорных труб производится установкой ДИНА-1. Ее работа основана на магнитноиндукционном методе.

Толщину стенок алюминиевых и стальных бурильных труб, насосно-компрессорных установок и проверяют с помощью толщинометра БУИТ-1. Его действие основано на измерении временного промежутка между импульсами ультразвука, отраженными от внутренней и наружной стенки трубы. При этом не нет необходимости очищать поверхность труб от ржавчины и краски, так как ввод ультразвука производится бесконтактным способом.

Это лишь малая часть приборов, используемых для проверки целостности как производимых, так и уже работающих труб. Обычному потребителю эти приборы чаще всего недоступны, поэтому его задачей является визуальный осмотр труб при их покупке и проверка прилагаемого к ним сертификата. Трубы для своего хозяйства лучше приобретать в больших проверенных магазинах строительных товаров. Там вероятность купить заведомо некачественный товар гораздо меньше.

6) разнотолщинность листов;

Рассмотрим подробную классификацию дефектов стенки МТ с описанием, характеристикой и причиной появления дефекта (табл.2.). а) дефекты механического происхождения; б) дефекты коррозионного происхождения; в) технологические дефекты; г) дефекты сварки (табл.2).

Дефекты стенки трубы В данной классификации дефекты стенки трубы группируются по видам: а) б) в) г)

Перечень опасных участков магистральных трубопроводов.

Степень опасности каждого участка т\п зависит от изменения его проектного положения, наличия дефектов в стенке труб и формы их сечения, нарушения состояния изоляции т\п и систем ЭХЗ. На основании рез-тов изучения тех.документации и натурного обследования т\п д.составляться перечень потенциально опасных участков, к кот.относят:

1. участки имеющие сложную конфигурацию,

2. участки примыкающие к площадочным сооружениям со стороны высокого давления,

3. пересечение с искусственными сооружениями и препятствиями,

4. подводные переходы,

5. учаскти пересечения с др. т\п-ми

6.участки с высоким уровнем грунтовых вод,

7. участки на которых имели место отказы сопровождающиеся разрушением трубопровода.

8. участки расположенные в ВМГ,

9. участки с температурой перекачиваемого продукта ниже 0°.

пересечения водотоков и водоемов (реки, водохранилища, каналы и др.);

участки, проложенные надземно;

Отводы от магистрального трубопровода.

Линейная запорная арматура, включая вантузы, площадки и укрытия.

Узлы и оборудование для пропуска внутритрубных очистных и дефектоскопических средств.

Узлы редуцирования давления.

Подготовка ТП к пропуску внутритрубных дефектоскопических снарядов. Требования к геометрии ТП и очистке внутренней поверхности.

Подготовка газопровода к пропуску внутритрубных инспекционных снарядов требует проведения ряда организационных и технических мероприятий, выполнение которых позволит произвести запуск и прием внутритрубного инспекционного снаряда, обеспечит безопасное движение его внутри трубы и получение наиболее достоверных данных о состоянии линейной части трубопровода.

Очистку трубопровода от грязи, металлических и посторонних предметов.

Установление реального минимального проходного сечения трубопровода путем пропуска снаряда-калибра.

Устранение крутоизогнутых колен, имеющих радиус изгиба менее преодолеваемого используемыми Исполнителем внутритрубными снарядами, и мест критического сужения проходного сечения трубы; минимальный радиус изгиба и минимальное сужение, позволяющее использовать применяемые для инспектирования внутритрубные инспекционные снаряды, определяются их конкретным типом и оговариваются при заключении договора на диагностическое обследование.

Проведение ревизии надземных переходов и их опор и при необходимости их усиление.

Проведение обследования трассы на наличие утечек и устранение их до начала работы по пропуску внутритрубных инспекционных снарядов.

Определение необходимого количества и мест расстановки шурфуемых или нешурфуемых маркеров, которые должны быть расставлены вдоль трассы газопровода строго над осью трубы.

Для пропуска внутритрубных снарядов устанавливается камера пуска приема размером который позволяет размещать наибольшие снаряды. Для пропуска дефектоскопа min r изгиба т\п должен быть равен 3D т\п. Min скорость потока перекачиваемой жидкости 3 м/с.

Задвижки должны быть полнопроходными с конструктивным входом и выходом. Перед пуском снаряда необходимо проверить открытие всех задвижек.

Обратные клапаны должны быть разработаны с учетом своевременного прохождения снаряда. Идеальный вариант – использование клапанов имеющих истройство для захвата тарелки во время прохождения снаряда. Перед запуском дефектоскопа в т\п необходимо провести подготовительные работы: 1. выявить возможные зоны сужения т\п и устранить их, 2. очистить полость трубопровода от загрязнений особенно от парафина и предметов застрявших в задвижках,

3. пропустить прибор для измерения геометрии т\п обеспечивающий выявление таких повреждений как вмятина и гофр. Участок т\п по которому будет проходить дефектоскоп должен быть отсечен от отводов резервных ниток,

4. необходимо проверить состояние камеры пуска приема скребка,

5. очистку т\п необходимо провести с качеством 1 кг парафина на 100 км т\п.

Классификация дефектов трубопроводов.

Дефекты металла и стенки трубы различного происхождения, к ним относятся:

1) внутренние дефекты – внутренние разрывы, расслоения, растрескивания (трещины), грубозернистость структуры;

2) наружные дефекты проката (металлические дефекты) – закаты, оксиды, пленка, корочка (окалина), пережог, пористость, усадочные раковины;

3) коррозия – атмосферная, межкристаллическая, поверхностная, газовая;

4) металлургические дефекты сварного шва;

5) механические повреждения поверхности;

6) разнотолщинность листов;

7) разностенность: прессовых, тянутых профилей – в поперечном направлении; труб сварных – в продольном направлении.

Дефекты стенки трубы В данной классификации дефекты стенки трубы группируются по видам: а) дефекты механического происхождения (царапины, риски, надрезы); б) дефекты коррозионного происхождения (1сплошная коррозия: равномерная, неравномерная; 2местная: точечная, пятнами, язвы; 3питтинговая коррозия; 4межкристаллическая)в) технологические дефекты (Трещины, расслоения, рванины, закаты, клепы); г) дефекты сварки (1.брызги, капли застывшего металла;2. прижог, законтачивание; 3. дефекты в кольцевых и продольных сварочных соединниях).

1.3 Классификация дефектов

Дефект - это любое несоответствие регламентированным нормам. Главной причиной появления дефектов является отклонение рабочего параметра от нормативного значения, обоснованного допуском.

Классы дефектов.

К первому классу относятся:

Всплывшие участки трубопровода (участки магистрального газопровода, потерявшие проектное положение оси в обводнённом грунте с выходом на поверхность воды);

Арочные выбросы (участки магистрального газопровода, потерявшие в процессе эксплуатации проектное положение оси с выходом на дневную поверхность);

Выпучины (участки трубы, выпучившиеся в результате морозного пучения грунтов, обычно при промерзании талых грунтов, вмещающих трубопровод):

а) симметричные;

б) несимметричные (в виде одной полуволны синусоиды);

в) типа "змейка" в горизонтальной плоскости (с двумя и более полуволнами);

Провисы (оголённые участки трубы без опирания на грунт, возникающие, к примеру, в результате карстовых явлений или оттаивания вечномёрзлых грунтов);

Просадки (участки трубы, проседающие при оттаивании вечномёрзлых грунтов).

Ко второму классу относятся:

Овальность трубы (дефекты геометрической формы сечения трубопровода, возникающий в результате превращения начального кольцевого сечения трубы в эллиптическое);

Вмятина (местное изменение формы поверхности трубы, не сопровождающееся утонением стенки);

Гофры (поперечная складка на поверхности трубы, характеризуется глубиной, которую обычно соизмеряют с толщиной стенки трубы).

К третьему классу относятся дефекты стенок труб металлургического происхождения и образовавшиеся при транспортировке, сооружений и эксплуатации магистрального газопровода:

Расслоения;

Закаты (несплошность металла в направлении прокатки листа на значительной длине);

Плены (отслоение металла различной толщины и величины, вытянутое в направлении прокатки);

Рванины (раскрытый глубокий окисленный разрыв поверхности металла разнообразного очертания);

Ликвация (повышенное содержание неметаллических включений);

Риска (продольная канавка, образовавшаяся при прокатке труб).

Дефекты стенок труб, образовавшиеся при транспортировке труб, сооружений и эксплуатаций магистрального газопровода:

Утонения стенки трубы на значительной площади;

Локальные повреждения стенки трубы как единичные, так и групповые;

Линейно-протяжные дефекты:

а) царапины;

б) задиры.

Причины возникновения дефектов труб.

Существующая технология прокатки металла, технология непрерывной разливки стали на отдельных металлургических заводах является одной из причин изготовления некачественных труб.

На трубных заводах входной контроль сырья несовершенен или полностью отсутствует - дефекты сырья становятся дефектами труб.

При очистке трубопроводов скребками-резцами возникают дефекты пластической деформации локальных участков поверхности трубы - подрезы.

Дефект сварного соединения - это отклонения разного рода от установленных норм и технических требований, которые уменьшают прочность и эксплуатационную надежность сварных соединений и могут привести к разрушению всей конструкции.

Наплывы - чаще всего образуются при сварке горизонтальными швами вертикальных поверхностей, в результате натекания жидкого металла на кромки холодного основного металла. Они могут быть местными (в виде отдельных застывших капель) или протяженными вдоль шва.

Подрезы - представляют собой углубления, образующиеся в основном металле вдоль края шва.

Прожоги - это проплавление основного или наплавленного металла с возможным образованием сквозных отверстий.

Незаваренные кратеры - образуются при резком обрыве дуги в конце сварки.

Оценка степени опасности дефектов.

Степень опасности дефектов следует оценивать по критериям статической и динамической устойчивости продуктопроводов. По критерию статической устойчивости следует оценивать опасность классических деффектов, классифицируемых как потеря металла.

По критерию динамической устойчивости следует оценивать опасность дефектов, классифицируемых как локальные концентраторы напряжений в основном металле при повторно-статическом нагружении трубопровода внутренним давлением.

Принятие решения о степени опасности дефекта базируется на заключении о характере, местоположении и размерах, а также на представлениях физики прочности об опасности дефекта такого рода. При этом должна учитываться вероятность правильной классификации дефекта, точность определения его размеров и координат. В случае недостаточной достоверности или точности результатов необходимо осуществить повторный контроль, причем, возможно, другими методами, например, радиографическим, вихретоковым.

Восстановление винтов диспергатора

Для винта диспергатора, работающего в условиях быстродвижущейся коррозионно-активной среды...

Гильотинные ножницы с нижним резом

Дефекты сварных швов и соединений, выполненных сваркой плавлением, возникают из-за нарушения требований нормативных документов к подготовке, сборке и сварке соединяемых узлов...

Дефекты при выполнении сварки

Каждый производственный процесс предполагает определённые отклонения от требований технических норм. Если такие отклонения выходят за пределы установленных допусков для конкретного изделия - это брак, дефект, который должен быть устранён...

Дефекты сварочных соединений

Внешние дефекты Искажение размеров и формы швов; швы имеют завышенные или заниженные размеры...

Дефекты сварочных соединений

Все дефекты сварного шва подлежат обязательному устранению, а если это невозможно, сварное изделие бракуется...

Простейшими точечными дефектами являются вакансии (узлы, из которых удалены атомы) и межузельные атомы (рис.2.1). К точечным дефектам в одноатомных кристаллах следует также отнести примесные атомы различных сортов...

Изменение свойств дислокаций при деформации металлов

В плотноупакованных структурах, в частности в большинстве истинных металлов, в кристаллизующихся в ГЦК или ОЦК решетках, основной механизм диффузионной миграции - вакансионный. В этом механизме элементарный скачок атома...

Изменение свойств дислокаций при деформации металлов

Вакансии образуются: а) в результате флуктуаций энергии при хаотичном тепловом движении атомов; б) при пластической деформации; в) при ядерном облучении металлов, а также при других процессов. Рис. 2.5...

Особенности работы поворотной цапфы машины, ее конструктивные и технологические особенности

К наиболее часто встречаемым дефектам цапфы относится обломы и трещины разной природы возникновения. При возникновении подобного дефекта восстановление цапфы зачастую невозможно из-за его конструктивных особенностей. Как правило...

Проект цеха точного литья производительностью 500 тонн в год

Исправлять дефекты целесообразно если затраты на исправление забракованной отливки меньше стоимость её изготовления вновь. Наружные раковины могут быть заварены. Заварку следует производить методом электросварки...

Проектирование технологического процесса восстановления головки блока цилиндров

Таблица 3 Технические условия на дефектацию и сортировку детали № Наименование дефектов Способ установления дефекта Размеры Заклю- чение Номиналь- ный Допустимый без ремонта 1 Трещина в рубашке...

Способы определения дефектов механизмов и деталей в процессе эксплуатации. Выбор метода ремонта

Обязательным условием ремонта является объективная запись состояния машины в журнале, где регистрируются все работы, выполняемые в период технического обслуживания, с описанием всех изложенных сборочных единиц и деталей, неполадок...

Стойкость изложниц в условиях их эксплуатации на комбинате "Криворожсталь"

В результате научных исследований появились новые резервы повышения стойкости изложниц, особенно против образования трещин. Обнадеживающие результаты получены при эксплуатации изложниц (в том числе и крупных) из чугуна...

Устройство, назначение и принцип действия бурового насоса УНБ–600

Диагностику возможных неисправностей в работе насоса и способы их устранения проводить в соответствии с таблицей 1. Таблица 1...