Lekcje

1. Scharakteryzuj badania wytrzymałościowe zbiorników oraz rurociągów

Źródło: Badania nieniszczące w spawalnictwie; 5.2 - badania ciśnieniowe

Badania cisnieniowe przeprowadza się dla konstrukcji bardzo odpowiedzialnych (np. Zbiorniki i rurociagi), których ewentualna awaria może zagrozić życiu ludzkiemu lub spowodować duże straty materialne.

Próbę wytzrymałości można przeprowadzić jako:

- próbę pneumatyczną wytrzymałości

- próbę hydrauliczną wytrzymałości

Próba wodna

„Ciśnieniowa próba wodna (hydrauliczna, hydrostatyczna) polega na szczelnym połączeniu zbiornika lub rurociągu z pompą tłoczącą i napełnieniu wodą pod ciśnieniem w taki sposób aby nie pozostały poduszki powietrzne. Wartość ciśnienia próbnego zależy od rodzaju zbiornika i waha się w granicach od 0,1 Mpa do 2 x p_o (p_o = ciśnienie obliczeniowe). Temp użytej wody powinna mieścić się w granicach +10-+40^oC.

Szybkość wzrostu ciśnienia od nadciśnienia obliczeniowego do próbnego nie powinna przekraczać 0,1 Mpa / min. Szybkość ta może być inna, jeżeli zostanie to ustalone w projekcie zbiornika.

Wynik próby ciśnieniowej zbiornika uznaje się za pomyślny, jeżeli w czasie próby nie stwierdzono peknięć, odkształceń trwałych oraz przenikania cieczy

Hydraulicznej próbie wytrzymałości podlegają rurociagi stalowe o najwyższym ciśn roboczym w czasie eksploatacji większym lub równym 4,0 Mpa (????? Nie zgadzam się) lub rurciągi stalowe, w których najwyższe stałe ciśnienie robocze w czasie eksploatacji wywołuje w ściance rury naprężenie obwodowe większe od 30% wartości granicy plastyczności stali w temp 20^oC. Czynnikiem próbnym może być woda lub ciecz niezamarzająca. Woda do prób powinna charakteryzować się odczynem obojetnym lub słabo zasadowym, nie powinna zawierać substancji działających w roztworach wodnych agresywnie na materiał rur i armaturę oraz zawiesin więcej niż 100 mg/l

Rurociąg uznaje sie za wytrzymały, jeżeli w czasie badania wytrzymałości nie stwierdzono nieszczelniości, pęknięć i odkształceń

Próba pneumatyczna

Pneumatycznej próbie wytrzymałości podlegają stalowe rurociagi gazu o najwyższym ciśnieniu roboczym w czasie eksploatacji większym lub równym 4 Mpa lub rurociągi stalowe, w których najwyższe stałe ciśnienie robocze w czasie eksploatacji wywołuje w ściance rury naprężenie obwodowe większe od 30% wartości granicy plastyczności stali w temp 20^oC. Natomiast nie podlegają próbie wytrzymałości rurociągi polietylenowe.

Tutaj nie będe przepisywał skryptu ponieważ opisuje konkretny przypadek w sposób taki jakby dotyczyło to całości. Moja wiedza na ten temat jest następująca:

Dyrektywa ciśnieniowa 97/23/WE podaje:

3.2.2. Próba wytrzymałości.

Ocena końcowa urządzeń ciśnieniowych powinna obejmować badanie wytrzymałości ciśnieniowej, zazwyczaj wykonywanej w postaci próby ciśnieniowej hydraulicznej przy ciśnieniu próby co najmniej równym odpowiedniej wartości określonej w pkt 7.4.

W przypadku urządzeń ciśnieniowych kategorii I produkowanych seryjnie, próbę taką można przeprowadzać z wykorzystaniem metod statystycznych. Jeżeli przeprowadzenie próby hydraulicznej jest szkodliwe lub nieuzasadnione ze względów praktycznych, można przeprowadzać inne próby o uznanej wiarygodności. Przed przeprowadzeniem prób innych niż próba ciśnieniowa hydrauliczna, należy zastosować dodatkowe środki, takie jak badania nieniszczące lub inne metody o równoważnym znaczeniu

7.4

W odniesieniu do zbiorników cisnieniowych ciśnienie w badaniu hydrostatycznym określone w pkt 3.2.2 nie moze być niższe:

• odpowiadające najwyższemu obciążeniu, któremu poddane może być urzadzenie ciśnieniowe podczas działania, uwzglednijąc najwyższe dopuszczalne ciśnienie i najwyższą dopuszczalną temp pomnożone prez współcz 1,25 lub

• najwyższe dopuszczalne ciśnienie pomnozone przez współczynnik 1,43, w zależności od tego która wartość będzie większa

Metody przeprowadzenia próby wytrzymałościowej szczegółowo opisują normy zharmonizowane do powyższej dyrektywy

Numer normy PN-EN 13480-5:2005
Tytuł: Rurociągi przemysłowe metalowe -- Część 5: Kontrola i badania
Abstrakt: Określono wymagania dotyczące kontroli i badań rurociągów przemysłowych, przeprowadzanych na pojedynczych kolektorach lub instalacjach rurociągowych, łącznie z zamocowaniami. Uwzględniono: walidację projektu, kontrolę i badania podczas wykonywania, badania nieniszczące spoin, kontrolę ostateczną, próby ciśnieniowe, kontrolę systemów bezpieczeństwa, dokumentację końcową, deklarację zgodności

Numer normy PN-EN 13445-5:2006
Tytuł: Nieogrzewane płomieniem zbiorniki ciśnieniowe -- Część 5: Kontrola i badania
Abstrakt: Podano metody kontroli i badań produkowanych jednostkowo i seryjnie zbiornikach ciśnieniowych wykonanych ze stali wg EN 13445-2, nie eksploatowanych pod obciążeniem okresowo zmiennym (tzn. zbiorników pracujących poniżej 500 pełnych równoważnych cykli ciśnieniowych)

PN-EN 12952-6:2004  
Tytuł: Kotły wodnorurowe i urządzenia pomocnicze -- Część 6: Badania podczas wytwarzania -- Sporządzanie dokumentacji i znakowanie części ciśnieniowych kotłów
Abstrakt: Podano wymagania dotyczące badania podczas wytwarzania, sporządzania dokumentacji i znakowania kotłów wodnorurowych określonych w PN-EN 12952-1

Dyrektywa 87/404/EWG - dotycząca prostych zbiorników ciśnieniowych

Norma zharmonizowana do dyrektywy:

PN EN 286-1-2-3-4

Jeszcze jedna informacja:

WARUNKI URZĘDU DOZORU TECHNICZNEGO
DLA URZĄDZEŃ CIŚNIENIOWYCH
(nieobowiązkowe specyfikacje techniczne)

WUDT-UC są nieobowiązkową specyfikacją techniczną i nie mają mocy przepisów prawnych.

http://www.udt.gov.pl/HTML/index.php?option=com_content&task=view&id=97&Itemid=110

Obowiązkowe są przepisy zawarte w dyrektywach europejskich (Dyrektywy - obowiązują co do celu, wymagają przeniesienia do prawa krajowego)

2. Opisz badania radiograficzne złączy spawanych oraz zakres ich stosowania

Źródło: „Badania nieniszczące w spawalnictwie” 7.1 Badania radiograficzne

Do wykrycia wewnętrznych niezgodności w złączu spawanym wykorzystuje się zdolność promieni X (Roentgena) lub promieni gamma (γ) do przenikania przez te złącza. Kontrola radiograficzna polega na wykonywaniu radiogramów badanych złączy, następnie opisaniu zaobserwowanych na radiogramach niezgodności spawalniczych i ocenie na ich podstawie, jakości złączy.

Do wytwarzania promieni X stosuje się lampy rentgenowskie albo akceleratrory cząstek. Stosowane obecnie w defektoskopii radiograficznej promienie gamma (γ) uzyskuje się w wyniku przemian energetycznych jąder atomowych pierwiastków pobudzonych wcześniej sztucznie do promieniowania (np. Izotopów kobaltu, irydu, iterbu itp).

Niezgodności w złączu spawanym (lub wady w obiekcie) mają zwykle mniejszą gęstość od badanego materiału. Promieniowanie jonizujące jest więc słabiej pochłaniane i niezgodności ujawniają się na radiogramach w postaci ciemnych plam i linii.

Wartość nieostrości wewn zależy od:

• energii promienowania,

• obecności okładek wzmacnijących,

• rodzaju błony

i zawiera orientacyjnie w granicach od 0,1mm (mała) do ok. 0,7mm (duża)

Urządzenia do radiograficznej kontroli złaczy spawanych mozna podzielić na:

1. urzadzenia z źródłem promieniowania X, do których zalicza się aparaty rentgenowskie i akcelearatory

2. urzadzenia z żródłem promieniowania γ tzn. gammagraficzne

ad 1) Podst typy aparatów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej to:

• aparaty kołpakowe,

• aparaty głowicowe,

• aparaty impulsowe

Według norm europejskich EN 444 i EN 1435 wyróźnia się dwie klasy technik radiograficznych

• klasę A są to techniki podst. O tzw. Normalnej czułości

• klasę B techniki ulepszone o tzw. Podwyższonej czułości

Wybór klasy technik radiograficznych wpływa na:

• wybór źródła promieniowania (X lub γ) w zależności od prześwietlanej grubości

• min odległość źródła promieniowania od obiektu

• ilość wykonywanych ekspozycji przy odcinkowym badaniu spoin obwodowych,

• wybór błony i okładek wzmacnijacych,

• jakość obrazu,

• min zaczerwienienie błony

Podst oceny czułośći badania radiograficznego jest jakość uzyskiwanego na radiogramie obrazu, która zależy od wielu czynników. Równoczesne uwzględnienie tych czynników jest bardzo trudne. Z tego powodu opracowano wzorce (nazywane wskaźnikami jakości obrazu. Zgodnie z EN 462-1 i EN 462-2 wskaźniki jakości obrazu to zestawy pręcików (
IQI typu pręcikowego) lub zestawy schodków z otworkami (IQI typu schodkowo-otworkowego).

Wytyczne wykonania radiogramów tworzyw metalowych zawarto w EN 1435. W normie tej przewidziano 2 podst sposoby badania:

• przez 1 ściankę

• przez 2 ścianki

W każdym z tych sposobów wyróźniono szereg układów geometrycznych dot. zarówno przeswietlania blach jak i rur. Ze względu na uzyskiwaną jakośc radiogramów zaleca się stsoswanie prześwietlania przez jedną ściankę.

Ponieważ jakość obrazu zależy m.in. od kontrastu, a w związku z tym również od energii promieniowania, to dla uzyskania dobrej wykrywalności niezgodności napięcie lampy promieniowania X powinno być możliwie najniższe.

Zgodnie z EN 12062

Metody wykrywania wewnętrznych niezgodności spawalniczych

(Wszystkie doczołowe złacza spawane oraz złącza teowe z pełnym przetopem)

Rodzaj materiału i złącza	Grubość w mm ^1)
		t ≤ 8 mm	t ≥ 8 mm	t > 40
Złącze doczołowe ze stali ferrytycznej	RT lub (UT)	RT lub UT	UT lub (RT)
Złącze teowe ze stali ferrytycznej	(UT) lub (RT)	UT lub (RT)	UT lub (RT)
Złącze doczołowe ze stali austenitycznej	RT	RT lub (UT)	RT lub (UT)
Złącze teowe ze stali austenitycznej	(UT) lub (RT)	(UT) i/lub (RT)	(UT) lub (RT)
Złącza doczołowe z aluminium	RT	RT lub UT	RT lub UT
Złącza teowe z aluminium	(UT) lub (RT)	UT lub (RT)	UT lub (RT)
Złącza doczołowe ze stopów niklu i miedzi	RT	RT lub (UT)	RT lub (UT)
Złącza teowe ze stopów niklu i miedzi	(UT) lub (RT)	(UT) lub (RT)	(UT) lub (RT)
Złącza doczołowe z tytanu	RT	RT lub (UT)	-
Złącza teowe z tytanu	(UT) lub (RT)	UT lub (RT)	-
() ozn że metoda stos w ogranicz zakresie ^1) Brubość „t” ozn nominalną grub materiału podst do spawania

Badania radiograficzne

Poziom jakości zgodnie z EN ISO 5817 lub EN ISO 10042	Technika i klasa badania wg EN 1435	Poziom akceptacji wg EN 12517
B	B	1
C	B^1)	2
D	A	3
^1) Jednakże max obszar dla pojedynczej ekspozycji powinien odpowiadać wymaganiom dla klasy A wg EN 1435

---