Научная статья на тему 'Критерии выявляемости дефектов в сварных соединениях газопроводов методами неразрушающего контроля как способ повышения надежности сетей газораспределения и газопотребления'

Критерии выявляемости дефектов в сварных соединениях газопроводов методами неразрушающего контроля как способ повышения надежности сетей газораспределения и газопотребления Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
263
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИСТЕМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ / GAS DISTRIBUTION SYSTEM / СИСТЕМА ГАЗОПОТРЕБЛЕНИЯ / GAS CONSUMPTION SYSTEM / ДЕФЕКТ / DEFECT / СВАРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ / WELDED JOINT / РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ / X-RAY TESTING / НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ / NON-DESTRUCTIVE TESTING

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Чиликин А.Ю., Едомин Д.М., Корякин Д.В.

Основными задачами функционирования систем газораспределения и газопотребления являются безопасная и бесперебойная поставка газа потребителям, снижение трудозатрат и эксплуатационных затрат, повышение экономической эффективности. В связи с этим возникает проблема надежности сетей газораспределения и газопотребления при производстве сварочных работ. Проведение работ по комплексному диагностическому обследованию сетей газораспределения и экспертизе промышленной безопасности регламентируется действующей нормативной документацией. Исполнение требований нормативной документации позволяет классифицировать и выявлять основные типы дефектов, снижающих надежность и напрямую влияющих на возможность дальнейшей эксплуатации газопроводов. Для выявления дефектов при строительстве газопроводов применяются физические методы контроля, к которым относится рентгенографический контроль. Целью работы стало определение оптимальных режимов рентгенографического контроля с применением импульсных рентгеновских аппаратов при выявлении дефектов в сварных соединениях стальных газопроводов сетей газораспределения и газопотребления. В статье представлен метод рентгенографического контроля и определены основные критерии выявляемости дефектов в сварных соединениях. Проведен расчет и определены оптимальные режимы рентгенографического контроля с применением импульсных рентгеновских аппаратов на стальных трубах большого и малого диаметров. Выбраны основные схемы контроля сварных швов в зависимости от диаметра трубы, определено число экспозиций. Проведен расчет фокусного расстояния для диаметров труб 57-700 мм, определено время экспозиции. Проведен анализ рентгенографических снимков и применяемых типов рентгеновской пленки на соответствие критериям выявляемости дефектов в сварных соединениях. Приведены режимы рентгенографического контроля для конкретных диаметров труб газопровода.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Чиликин А.Ю., Едомин Д.М., Корякин Д.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Criteria for the identification of defects in weld joints of gas pipelines by nondestructive testing as a way of increasing the reliability of the gas-distribution and gas-supply systems

The main tasks of the gas distribution and gas consumption systems operation are safe and uninterrupted supply of gas to consumers, reduction of labor costs and operating costs, and increase of economic efficiency. The problem of reliability of the gas-distribution and gas-supply systems during welding operations arises in this connection. The work on comprehensive diagnostic testing of the gas-distribution systems and the industrial safety expertise is regulated by the current regulatory documentation. Compliance with the requirements of regulatory documentation allows to classify and identify the main types of defects, which reduce reliability and directly affect the further operation of gas pipelines. Non-destructive testing, including the X-ray testing, is applied for identification of defects during the gas pipeline construction. The purpose of this work is to determine the optimal modes of X-ray testing using the X-ray pulse apparatus for detecting defects in welded joints of steel gas pipelines of the gas-distribution and gas-supply systems. The article presents the method of X-ray testing and defines the main criteria for the detection of defects in welded joints. The calculation and determination of optimal modes of X-ray testing using the X-ray pulse apparatus on steel pipes of large and small diameters are performed. The main schemes for control of welded joints depending on the pipe diameter are selected, the number of exposures is determined. The calculation of the focal distance for pipe diameters from 57 to 700 mm is carried out, and the exposure time is determined. The X-ray images and the X-ray film types are analyzed to meet the criteria for the detection of defects in welded joints. The X-ray testing modes for specific pipe diameters of gas pipeline are given.

Текст научной работы на тему «Критерии выявляемости дефектов в сварных соединениях газопроводов методами неразрушающего контроля как способ повышения надежности сетей газораспределения и газопотребления»

КРИТЕРИИ ВЫЯВЛЯЕМОСТИ ДЕФЕКТОВ В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ ГАЗОПРОВОДОВ МЕТОДАМИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ СЕТЕЙ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ И ГАЗОПОТРЕБЛЕНИЯ

УДК 622.691.4

А.Ю. Чиликин, АО «Газпром газораспределение Киров» (Киров, РФ),

chilikin.063@gmail.com

Д.М. Едомин, к.т.н., АО «Газпром газораспределение Киров» Д.В. Корякин, АО «Газпром газораспределение Киров»

Основными задачами функционирования систем газораспределения и газопотребления являются безопасная и бесперебойная поставка газа потребителям, снижение трудозатрат и эксплуатационных затрат, повышение экономической эффективности. В связи с этим возникает проблема надежности сетей газораспределения и газопотребления при производстве сварочных работ. Проведение работ по комплексному диагностическому обследованию сетей газораспределения и экспертизе промышленной безопасности регламентируется действующей нормативной документацией. Исполнение требований нормативной документации позволяет классифицировать и выявлять основные типы дефектов, снижающих надежность и напрямую влияющих на возможность дальнейшей эксплуатации газопроводов. Для выявления дефектов при строительстве газопроводов применяются физические методы контроля, к которым относится рентгенографический контроль.

Целью работы стало определение оптимальных режимов рентгенографического контроля с применением импульсных рентгеновских аппаратов при выявлении дефектов в сварных соединениях стальных газопроводов сетей газораспределения и газопотребления. В статье представлен метод рентгенографического контроля и определены основные критерии выявляемости дефектов в сварных соединениях. Проведен расчет и определены оптимальные режимы рентгенографического контроля с применением импульсных рентгеновских аппаратов на стальных трубах большого и малого диаметров. Выбраны основные схемы контроля сварных швов в зависимости от диаметра трубы, определено число экспозиций.

Проведен расчет фокусного расстояния для диаметров труб 57-700 мм, определено время экспозиции. Проведен анализ рентгенографических снимков и применяемых типов рентгеновской пленки на соответствие критериям выявляемости дефектов в сварных соединениях. Приведены режимы рентгенографического контроля для конкретных диаметров труб газопровода.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: СИСТЕМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ, СИСТЕМА ГАЗОПОТРЕБЛЕНИЯ, ДЕФЕКТ, СВАРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ, РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ, НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ.

ПРОБЛЕМА НАДЕЖНОСТИ

При производстве сварочных работ актуальной представляется проблема надежности сетей газораспределения и газопотребления. Основные задачи функционирования систем газораспределения и газопотребления -безопасная и бесперебойная поставка газа потребителям,

снижение трудозатрат и эксплуатационных затрат, повышение экономической эффективности.

В настоящий момент часть сетей газораспределения в России отработала нормативный срок службы. Поэтому дальнейшая эксплуатация данных сетей возможна на основании оценки технического состояния, опре-

деления работоспособности и остаточного ресурса, анализа экономической эффективности эксплуатации с дальнейшим техническим перевооружением опасного производственного объекта. Качество проведения оценки технического состояния газопроводов напрямую зависит от уровня оснащенности лабора-

Chilikin A.Yu., Gazprom gazoraspredelenie Kirov JSC (Kirov, Russian Federation), chilikin.063@gmail.com Edomin D.M., Candidate of Sciences (Engineering), Gazprom gazoraspredelenie Kirov JSC Koryakin D.V., Gazprom gazoraspredelenie Kirov JSC

Criteria for the identification of defects in weld joints of gas pipelines by non-destructive testing as a way of increasing the reliability of the gas-distribution and gas-supply systems

The main tasks of the gas distribution and gas consumption systems operation are safe and uninterrupted supply of gas to consumers, reduction of labor costs and operating costs, and increase of economic efficiency. The problem of reliability of the gas-distribution and gas-supply systems during welding operations arises in this connection. The work on comprehensive diagnostic testing of the gas-distribution systems and the industrial safety expertise is regulated by the current regulatory documentation. Compliance with the requirements of regulatory documentation allows to classify and identify the main types of defects, which reduce reliability and directly affect the further operation of gas pipelines. Non-destructive testing, including the X-ray testing, is applied for identification of defects during the gas pipeline construction.

The purpose of this work is to determine the optimal modes of X-ray testing using the X-ray pulse apparatus for detecting defects in welded joints of steel gas pipelines of the gas-distribution and gas-supply systems. The article presents the method of X-ray testing and defines the main criteria for the detection of defects in welded joints. The calculation and determination of optimal modes of X-ray testing using the X-ray pulse apparatus on steel pipes of large and small diameters are performed. The main schemes for control of welded joints depending on the pipe diameter are selected, the number of exposures is determined.

The calculation of the focal distance for pipe diameters from 57 to 700 mm is carried out, and the exposure time

is determined. The X-ray images and the X-ray film types are analyzed to meet the criteria for the detection of defects in welded

joints. The X-ray testing modes for specific pipe diameters of gas pipeline are given.

KEYWORDS: GAS DISTRIBUTION SYSTEM, GAS CONSUMPTION SYSTEM, DEFECT, WELDED JOINT, X-RAY TESTING, NON-DESTRUCTIVE TESTING.

3,1%

0,8%

0,4%

Наличие электрического контакта с опорными ш Вмятины

конструкциями Dimples

Presence of electrical contact with supporting ш Нарушение геометрии сварных

structures соединений

Недопустимое утонение стенки трубопровода Welded joint geometiy violation

Inadmissible thinning of the pipeline wall ш Неудовлетворительное состояние

Отсутствие касания трубопровода и опор изоляционного покрытия

Lack of touch between pipeline and supports Poor state of insulation coating

Дефекты электрохимэащиты ш Прочее

Cathodic protection defects Other

Негерметичность ш Использование нестандартных

Leakage элементов

Внутренний дефект, по результатам Use of non-standard elements

ультразвукового контроля ш Нарушение глубины прокладки

Internal defect, according to the results of трубопровода

ultrasonic testing Fault of the pipeline laying depth

Излом осей ш Несоответствия трассы

Fracture of axes Route misalignments

Подрезы Поры

Undercuts Pores

Перекос, разрушение опор ш Свищи

Misalignment, destruction of supports Weld holes

Рис. 1. Основные типы дефектов, встречающихся при диагностическом обследовании сетей газораспределения [7] Fig. 1. The main types of defects revealed in the diagnostic test of gas-distribution systems [7]

тории неразрушающего контроля (НК) и квалификации специалистов экспертной организации, привлекаемой для данных работ.

Проведение работ по комплексному диагностическому обследованию сетей газораспределения и экспертизе промышленной безопасности строго регламентировано действующей нормативной документацией Ростехнадзора

и внутренними стандартами СТО Газпром [1-6]. Эти документы определяют требования, выполнение которых позволяет выявлять основные типы дефектов (рис. 1), снижающих надежность и напрямую влияющих на возможность дальнейшей эксплуатации газопроводов.

Практический опыт диагностирования сетей газораспределения

показывает, что среди всех обнаруживаемых дефектов наибольшую часть составляют монтажные дефекты, вызванные нарушением технологии прокладки газопроводов и монтажа газового оборудования. В частности, наблюдаются такие дефекты, как подрезы и свищи в сварных швах, нарушение геометрии сварных соединений, переломы осей трубопроводов,

неполное заполнение разделки кромок. При этом среди дефектов сварных соединений преобладают подповерхностные дефекты (внутренние трещины, непрова-ры), обнаружение которых возможно только с использованием специализированных методов НК (ультразвуковой, магнитный и радиографический контроль).

Применение элементов фасонных деталей, таких как катушки, отводы, врезки, переходы диаметров, создает дополнительные источники некомпенсированных напряжений в сварных швах, что способствует последующему образованию новых микродефектов и их развитию вследствие воздействия нерасчетных нагрузок в конструкции.

Кроме дефектов изготовления и монтажа значительную роль играют дефекты эксплуатационного характера: вмятины, задиры основного металла, утонение стенки газопровода ввиду механических и эрозионных воздействий,потеря герметичности фланцевых и резьбовых соединений, усталостные трещины.

Основными механизмами повреждения подземных технологических газопроводов являются общая поверхностная, электрохимическая и межкристаллитная коррозия. Проблема заключается в том, что процессы коррозии чаще всего носят локальный неоднородный характер, и без проведения специальных диагностических мероприятий такие

дефекты визуально практически не выявляемы [7].

Для выявления перечисленных выше дефектов при строительстве газопроводов применяется контроль сварных стыков физическими методами в соответствии с требованиями [8]. К физическим методам контроля относят радиографический и ультразвуковой методы контроля. При проведении ультразвукового контроля требуется высокая квалификация де-фектоскописта, данным методом контроля определяются только наличие дефекта и его геометрические размеры, но тип дефекта определить затруднительно. При применении рентгенографического контроля и расшифровке снимка точно определяются тип дефекта, его пространственное положение в сварном шве и его геометрический размер.

Радиография - метод НК, результаты которого во многом зависят от полноты выполнения требований к параметрам и условиям его проведения: энергии излучения (анодному напряжению рентгеновской трубки), типу пленки, типу и толщине усиливающих экранов, способу зарядки кассет, схеме просвечивания сварного соединения, условиям фотообработки и расшифровки рентгеновских снимков. При радиографическом методе контроля выявляются дефекты сварных швов, относящиеся к внутренним дефектам и дефектам, имеющим выход на поверхность сварного

шва. К ним относятся поры, цепочки пор, непровар корня шва, трещины, раковины, шлаковые включения и др. В стационарных и нестационарных условиях в качестве источников излучения возможно использовать импульсные рентгеновские аппараты, имеющие низкий ток и нерегулируемую энергию рентгеновского излучения. Для регистрации изображения применяются крупнозернистые рентгеновские пленки, которые более чувствительны к излучению, но обладают невысокой контрастной и детальной радиографической чувствительностью. Кроме того, используются усиливающие флуоресцентные экраны, дополнительно увеличивающие геометрическую нерезкость [9].

Конечным этапом процесса контроля является получение радиографической пленки, пригодной для расшифровки изображения сварного шва и околошовной зоны, а также для оценки их качества. К основным критериям выявляемости дефектов в сварных швах отнесем следующие:

- достигнутая радиографическая чувствительность радиографического снимка - показатель радиографического изображения, определяемый размером минимального из элементов индикаторов качества изображения (эталонов чувствительности), выявленных на данном снимке, и выраженный в абсолютных или относительных единицах;

Рис. 2. Импульсные рентгеновские аппараты Fig. 2. X-ray pulse apparatus

- значение оптической плотности радиографического снимка -показатель качества изображения, характеризующий степень ослабления светового потока в фотографическом слое, выраженную десятичным логарифмом отношения интенсивности падающего от источника излучения светового потока к интенсивности светового потока, прошедшего через фотографический слой;

- время экспозиции - время, при котором осуществляется воздействие излучения на рентгеновскую пленку, установленную на объекте контроля;

- фокусное расстояние от источника излучения до поверхности сварного шва, интервал между источником излучения и объектом контроля в направлении оси рабочего пучка излучения;

- тип и марка рентгеновской пленки, различие в характеристиках и свойствах рентгеновской пленки;

- оптимизация режимов рентгенографического контроля, выбор наилучшего варианта применения параметров фокусного расстояния и времени экспозиции при проведении рентгенографического контроля.

Соблюдение заложенной в научно-технической документации (НТД) технологии подготовки и проведения рентгенографического контроля должно обеспечивать требуемую чувствительность контроля, а значит, возможность надежного обнаружения дефектов, размеры которых в направлении

контроля не менее удвоенных видимых минимальных размеров их имитаторов на эталонах чувствительности [9]. При контроле в нестационарных условиях не всегда представляется возможным соблюдение всех требований, установленных НТД, поэтому на практике используются режимы рентгенографического контроля, подобранные опытным путем и позволяющие проводить достоверный контроль сварных соединений.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ КОНТРОЛЯ

В целях снижения эксплуатационных затрат, трудозатрат и повышения экономической эффективности в АО «Газпром газораспределение Киров» была проведена работа по подбору режимов рентгенографического контроля на самых распространенных диаметрах труб для сетей газораспределения и газопотребления, выбору материалов и оборудования, необходимых для осуществления рентгенографического контроля.

Рис. 3. Кольцевой сварной шов С17 стальной трубы 108,0 * 3,5 мм по [10] Fig. 3. Ring weld joint C17 of steel pipe of 108.0 * 3.5 mm by [10]

Определение оптимальных режимов рентгенографического контроля с применением импульсных рентгеновских аппаратов «АРИНА-5» и «АРИНА-7» (рис. 2) рассмотрим на примере рентгенографического контроля кольцевого сварного шва С17 по ГОСТ 16037-80 [10] стальной трубы диаметром 108 мм и толщиной стенки 3,5 мм (рис. 3).

Аппараты «АРИНА-5» и «АРИНА-7» традиционно используются на объектах ПАО «Газпром» при проведении радиографического контроля и внесены в Реестр средств неразрушающего контроля качества сварных соединений [11].

Внешний вид кольцевого сварного шва, выполненного с применением ручной дуговой сварки, приведен на рис. 3.

Для определения оптимальных режимов рентгенографического контроля были выбраны два типа рентгеновских пленок -AGFA F8 и AGFA D7 - с двумя флуоресцентными экранами. Пленка AGFA F8 - крупнозернистая, применяется для контроля газопроводов импульсными рентгеновскими аппаратами. Такой тип пленки с применением флуоресцентных экранов дает высококонтрастные снимки с высоким разрешением. В тех случаях, когда требуется повышенная четкость, рекомендуется использовать AGFA D8 со свинцовыми экранами. Пленка AGFA D7 -мелкозернистая, обладает контрастом и высокой чувствительностью.

В соответствии с ГОСТ 23055-78 и СП 62.13330.2011 полученные рентгеновские снимки выбранного кольцевого сварного соединения (см. рис. 3) относятся к 3-му классу чувствительности [2, 8].

Расчет фокусного расстояния проводится в соответствии с ГОСТ 7512-82 [1]. Проведем расчет фокусного расстояния при проведении рентгенографического контроля кольцевого сварного шва трубы диаметром 108 мм с толщиной стенки 3,5 мм.

Сводная таблица режимов рентгенографического контроля для конкретных диаметров труб газопровода Summary table of the X-ray testing modes for specific pipe diameters of gas pipeline

Наружные диаметры труб, мм External diameters of pipes, mm Схема контроля кольцевых сварных Марка и тип радиографической Фокусное расстояние, мм Focal distance, mm Время экспозиции, с Exposure time, s

соединений [1] Scheme of the ring welded joints control [1] пленки Mark and type of radiographic film расчетное calculated опытное experimental

57 Рис. 4в (2 поз.) Fig. 4c (2 pos.) AGFA F8 950 640 25

89 Рис. 4в (2 поз.) Fig. 4c (2 pos.) AGFA F8 1484 640 25

108 Рис. 4в (2 поз.) Fig. 4c (2 pos.) AGFA F8 1800 640 25

159 Рис. 4г (3 поз.) Fig. 4d (3 pos.) AGFA F8 249 159 3

219 Рис. 4г (3 поз.) Fig. 4d (3 pos.) AGFA F8 259 219 5

273 Рис. 4г (4 поз.) Fig. 4d (4 pos.) AGFA F8 288 273 8

325 Рис. 4г (4 поз.) Fig. 4d (4 pos.) AGFA F8 365 325 8

500 Рис. 4г (6 поз.) Fig. 4d (6 pos.) AGFA F8 500 500 90

500 Рис. 4г (6 поз.) Fig. 4d (6 pos.) AGFA D7 500 500 180

700 Рис. 4г (8 поз.) Fig. 4d (8 pos.) AGFA F8 700 700 90

700 Рис. 4г (8 поз.) Fig. 4d (8 pos.) AGFA D7 700 700 270

Г = со,

где Г - расстояние от источника излучения до обращенной к источнику поверхности контролируемого сварного соединения, мм; С = 2Ф/К при Ф/К а 2 и С = 4 при Ф/К < 2; 0 - наружный диаметр контролируемого сварного соединения, мм; Ф - максимальный размер фокусного пятна источника излучения, мм; К - требуемая чувствительность контроля, мм.

Подставим численные значения в формулу и получим: Ф/К = 2,5/0,3 = 8,3. Поскольку полученное расчетное значение Ф/К > 2, то применяется выражение С = 2Ф/К, тогда С = 16,7. Определив параметр С, подставим численные значения и определим фокусное расстояние: Г = 1800 мм.

Расчетные значения фокусного расстояния для диаметров 57700 мм приведены в таблице.

Определив расчетным путем фокусные расстояния, проведем практическое сравнение полученных расчетных значений с опытными значениями фокусного расстояния и соотнесем качество получаемых рентгенографических снимков с соответствием их критериям выявляемости дефектов.

Схемы контроля для кольцевых сварных соединений определяются исходя из диаметра сварного соединения и могут быть различных видов (рис. 4) согласно [1]. Для опытного определения фокусного расстояния и получения снимка, удовлетворяющего критериям выявляемости дефектов, применялась схема контроля, изображенная на рис. 4в. При этом необходимо учитывать следующие особенности подбора фокусного расстояния:

- выбор фокусного расстояния должен учитывать возможность

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

размещения источника рентгеновского излучения в пространственном положении (например, в случае, когда контролируемое кольцевое сварное соединение находится в траншее);

- время экспозиции пропорционально фокусному расстоянию, что увеличивает продолжительность работы источника излучения и, следовательно, уменьшает ресурс его работы.

Для сравнения расчетного и опытного значений фокусного расстояния с подбором времени экспозиции были сделаны снимки кольцевого сварного шва трубы диаметром 108 мм с применением рентгенографических пленок AGFA D7 и AGFA F8 и разным фокусным расстоянием.

При проведении рентгенографического контроля использовались следующие режимы. С применением пленки типа F8:

а) а) б)Ь)

ж)д) з)Ь)

Рис. 4. Схемы контроля кольцевых сварных соединений для опытного определения фокусного расстояния и получения снимка: 1 - источник излучения;

2 - контролируемый участок; 3 - кассета с пленкой [1]

Fig. 4. Schemes of the ring welded joints control for the experimental determination of the focal distance and making the X-ray image: 1 - radiation source; 2 - controlled area;

3 - cassette with a film [1]

расчетное фокусное расстояние 1800 мм; время экспозиции 150 с; опытное фокусное расстояние 640 мм; время экспозиции 25 с. Результаты рентгенографического контроля в виде снимков представлены на рис. 5.

С применением пленки типа D7: расчетное фокусное расстояние 1800 мм; время экспозиции 300 с; опытное фокусное расстояние 640 мм; время экспозиции 200 с.

Результаты рентгенографического контроля в виде снимков представлены на рис. 6.

Анализ рентгенографических снимков показывает, что применение выбранной схемы контроля и применяемой пленки типа F8 дает полное соответствие критериям выявляемости по локализации и визуализации наличия или отсутствия дефектов в сварном соединении. При этом сравнение расчетного и опытного значений фокусного расстояния позволяет сделать вывод, что его уменьшение от расчетного значения не влияет на качество снимка и, следовательно, на критерии выявляемости дефектов в кольцевом сварном соединении. Также опытным путем доказано, что сокращение времени экспозиции удовлетворяет критериям выявляемости дефектов и увеличивает

производительность проведения рентгенографического контроля.

При проведении контроля с применением пленки типа Э7 расчетное значение фокусного расстояния не дает качества снимка, удовлетворяющего критериям выявляемости дефектов, так как наблюдается несоответствие по параметру оптической плотности. Вариации уменьшения фокусного расстояния от расчетного значения возможны, и это позволяет сокращать время экспозиции и

увеличивает вероятность соответствия критериям выявляемости дефектов в сварном шве.

В целях независимой оценки результата для автоматизированной расшифровки рентгенографических снимков был применен аппаратно-программный комплекс «МАРС» [12]. Полученные результаты расшифровки рентгенографических снимков с применением расчетных и опытных режимов рентгенографического контроля на пленке типа F8 соответствуют

а) a) б) b)

Рис. 5. Снимки, полученные с помощью импульсного рентгеновского аппарата «АРИНА-7», пленка F8: а) режим 1; б) режим 2

Fig. 5. X-ray images taken with the X-ray pulse apparatus "ARINA-7", F8 film: a) 1st mode; b) 2nd mode

а) a) б) b)

Рис. 6. Снимки, полученные с использованием импульсного рентгеновского аппарата «АРИНА-7», пленка D7: а) режим 1; б) режим 2

Fig. 5. X-ray images taken with the X-ray pulse apparatus "ARINA-7", D7 film: a) 1st mode; b) 2nd mode

друг другу в части выявленных дефектов.

В сводной таблице представлены режимы рентгенографического контроля для конкретных диаметров труб газопровода. Для всех перечисленных вариантов использован способ зарядки кассет с двумя флуоресцирующими экранами.

В целях обеспечения соответствия рентгенографических снимков критериям выявляемости дефектов сварного шва проведены расчеты и получены опытные значения режимов рентгенографического контроля наиболее распространенных применяемых

при строительстве сетей газораспределения и газопотребления диаметров стальных труб и необходимые параметры контроля качества сварных соединений радиографическим методом. Опытные и расчетные параметры контроля качества сварных соединений радиографическим методом приведены в таблице.

ВЫВОДЫ

Определены основные критерии выявляемости дефектов в сварных соединениях, а также оптимальные режимы рентгенографического контроля с применением импульсных рентгеновских аппа-

ратов на стальных трубах большого и малого диаметров.

Приведен выбор схем контроля сварных швов в зависимости от диаметра трубы и определено количество экспозиций. Проведен расчет фокусного расстояния для диаметров труб 57-700 мм, определено время экспозиции.

Выполнен анализ рентгенографических снимков и применяемых типов рентгеновской пленки на соответствие критериям выявляемости дефектов в сварных соединениях. Представлены режимы рентгенографического контроля для конкретных диаметров труб газопровода. ■

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 7512-82. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод (с Изменением № 1) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200001358 (дата обращения: 28.04.2018).

2. ГОСТ 23055-78. Контроль неразрушающий. Сварка металлов плавлением. Классификация сварных соединений по результатам радиографического контроля (с Изменениями № 1, 2) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200004360 (дата обращения: 28.04.2018).

3. СТО Газпром РД 1.10-098-2004. Методика проведения технического диагностирования трубопроводов и обвязок технологического оборудования газораспределительных станций магистральных газопроводов. М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2004. 79 с.

4. СТО Газпром 2-2.4-083-2006. Инструкция по неразрушающим методам контроля качества сварных соединений при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. М.: ООО «Информационно-рекламный центр газовой промышленности», 2007. 108 с.

5. Методики проведения экспертизы промышленной безопасности на объектах газоснабжения. Владимир: НП «СЭЦ Промышленная безопасность», 2004. Вып. 1. 27 с.

6. СНиП 42-01-2002. Газораспределительные системы [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/10/10975/ index.htm (дата обращения: 28.04.2018).

7. Шагалова К.А., Гущин Д.А. Диагностика газораспределительных станций, основные дефекты и методы их выявления // Наука и безопасность. 2015. № 1 (14). С. 19-22.

8. СП 62.13330.2011. Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002 (с Изменениями № 1, 2) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200084535 (дата обращения: 28.04.2018).

9. Сперанский С.К. О чувствительности при радиографическом контроле объектов Ростехнадзора [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://defektoskopist.ru/showthread.php?t=3502 (дата обращения: 28.04.2018).

10. ГОСТ 16037-80. Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры (с Изменением № 1) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200001918 (дата обращения: 28.04.2018).

11. Реестр средств неразрушающего контроля качества сварных соединений [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://fpribor.ru/uploadedFiles/files/reestr_sredstva_nk_itog_07.08.2015.pdf (дата обращения: 28.04.2018).

12. Аппаратно-программный комплекс «МАРС» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://xrs.ru/apparatno-programmnyj-kompleks-mars-detail (дата обращения: 28.04.2018).

REFERENCES

1. State Standard GOST 7512-82. Nondestructive Testing. Welded joints. Radiography Method (with Amendment No. 1) [Electronic source]. Access mode: http://docs.cntd.ru/document/1200001358 (access date: April 28, 2018). (In Russian)

2. State Standard GOST 23055-78. Non-Destructive Testing. Fusion Welding of Metals. Welds Classification by Radiography Testing Results (with Amendments No. 1, 2) [Electronic source]. Access mode: http://docs.cntd.ru/document/1200004360 (access date: April 28, 2018). (In Russian)

3. Company Standard STO Gazprom RD 1.10-098-2004. Technique of Carrying out Technical Diagnostics of Pipelines and Piping of Technological Equipment of Gas Distribution Stations of Main Gas Pipelines. Moscow, Information Advertising Center Gazprom LLC, 2004, 79 p. (In Russian)

4. Company Standard STO Gazprom 2-2.4-083-2006. Instruction on Non-Destructive Methods of Quality Control of Welded Joints during Construction and Repair of Field and Main Gas Pipelines. Moscow, Information Advertising Center of Gas Industry LLC, 2007, 108 p. (In Russian)

5. Methodologies for Conducting Industrial Safety Expertise at Gas Supply Facilities. Vladimir, Community of Scientific and Expert Centers of Industrial Safety NP, 2004, Iss. 1, 27 p. (In Russian)

6. Construction Norms and Regulations SNiP 42-01-2002. Gas Distribution Systems [Electronic source]. Access mode: http://www.norm-load.ru/SNiP/ Data1/10/10975/index.htm (access date: April 28, 2018). (In Russian)

7. Shagalova K.A., Gushchin D.A. Diagnostics of Gas Distribution Stations, Basic Defects and Methods for Their Detection. Nauka i bezopasnost = Science and Safety, 2015, No. 1 (14), P. 19-22. (In Russian)

8. Code Specification 62.13330.2011. Gas Distribution Systems. Revised Edition of Construction Norms and Regulations SNiP 42-01-2002 (with Amendments No. 1, 2) [Electronic source]. Access mode: http://docs.cntd.ru/document/1200084535 (access date: April 28, 2018). (In Russian)

9. Speransky S.K. On the Sensitivity of Radiography Testing of Rostekhnadzor Objects [Electronic source]. Access mode: http://defektoskopist.ru/ showthread.php?t=3502 (access date: April 28, 2018). (In Russian)

10. State Standard GOST 16037-80. Welded Joints in Steel Pipelines. Main Types, Design Elements and Dimensions (with Amendment No. 1) [Electronic source]. Access mode: http://docs.cntd.ru/document/1200001918 (access date: April 28, 2018). (In Russian)

11. Register of Non-Destructive Quality Control of Welded Joints [Electronic source]. Access mode: http://fpribor.ru/uploadedFiles/files/reestr_ sredstva_nk_itog_07.08.2015.pdf (access date: April 28, 2018). (In Russian)

12. MARS Hardware and Software Complex [Electronic source]. Access mode: http://xrs.ru/apparatno-programmnyj-kompleks-mars-detail (access date: April 28, 2018). (In Russian)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.