CC BY
72
ИЗЫСКАНИЕ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ,
__СТРОИТЕЛЬСТВО И МОНТАЖ _
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ
УДК 502.53:556.1
РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ОЦЕНКИ ПРОПЛАВА И УТЯЖКИ СВАРНЫХ ШВОВ СО СНЯТЫМ ВАЛИКОМ УСИЛЕНИЯ ПРИ РАДИОГРАФИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ
© 2015 г. Н.А. Саушкина*, В.Т. Саункин**, А.А. Чухов*
* Филиал ОАО «АЭМ-технологии» «Атоммаш» в г. Волгодонске, Волгодонск, Ростовская обл.
** Волгодонский инженерно-технический институт - филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», Волгодонск, Ростовская обл.
В работе рассматривается проблема контроля и оценки выпуклости и/или вогнутости корня шва при недопустимости его внешнего осмотра. Предложена методика с использованием специально изготовленного компенсатора, имитирующего валик сварного шва, позволяющего оценить утяжку и проплав корня шва.
Ключевые слова: сварной шов, радиографический контроль, выпуклость и вогнутость сварного шва, имитатор усиления сварного шва.
Поступила в редакцию 23.01.2015 г.
В соответствии с требованиями документа «Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварные соединения и наплавки. Правила контроля». ПНАЭ Г-7-010-89, при проведении радиографического контроля (далее именуемым "РК") сварных швов, недоступных для внешнего осмотра и измерения, необходима оценка вогнутости и выпуклости корня шва. Методика подробно описана [2]. Для общего представления рассмотрим ее суть.
Оценка производится путем сравнения оптической плотности вогнутости или выпуклости корня шва на снимке с оптической плотностью изображения канавки или выступа на образце-имитаторе (рис.1), визуально, или c использованием денситометра.
Рис. 1. - Образец-имитатор выпуклости и вогнутости сварного шва
©Издательство Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», 2015
Глубина к] канавки и высота к2 выступа образца-имитатора должны быть равны предельно допустимым значениям вогнутости и выпуклости корня шва. Ширина а канавки и ширина Ь выступа должны быть равны округленным до ближайшего большего целого значения (в миллиметрах), удвоенным предельно допустимым значениям вогнутости и выпуклости корня шва. Толщина к3 образца-имитатора должна быть равна величине усиления контролируемого шва.
Образец-имитатор устанавливается на контролируемом сварном соединении со стороны источника излучения на расстоянии 5 мм от шва - при первичном контроле, и непосредственно на шов с направлением канавки (выступа) поперек шва - при повторном контроле. Оптическая плотность изображения образца-имитатора и оптическая плотность изображения шва должны быть равны.
Существующие методики оценки рассчитаны на контроль вогнутости и выпуклости шва, не зачищенного заподлицо с основным металлом. Однако практика филиала ОАО «АЭМ-технологии» «Атоммаш» в г. Волгодонске показала, что имеют место случаи, когда зачистка сварного шва необходима, согласно требований КД, а визуальный осмотр и измерения остаются технически не выполнимыми из-за конструктивных особенностей.
Рассмотрим такую ситуацию на примере радиографического контроля сварного шва приварки коллектора теплоносителя к патрубку ЭШ200 парогенератора ПГВ-1000М (далее именуемым "ПГВ") (рис. 2).
Контроль через две стенки такого шва не соответствует требованиям п.1.5. методики контроля ПНАЭ Г-7-017-89, что было учтено при проектировании конструкции ПГВ и назначении РК. Между обечайкой коллектора и корпусом ПГВ имеется зазор, равный 7мм, что позволяет, используя специальный межщелевой держатель, поместить радиографическую пленку между двумя стенками обечаек. И выполнить РК в соответствии со схемой контроля, приведенной на рисунке 3.
контроллирцЁМы ц
сЬарнои шай
Рис. 2. - Парогенератор ПГВ-1000М. Расположения сварного шва
Рис. 3. - Схема контроля: 1 - источник излучения Экстравольт-450/Р4200; 2 - эталон чувствительности; 3 - контролируемый участок; 4 - кассета с радиографической пленкой; 5 - маркировочные знаки; Г - фокусное расстояние (не менее 677 мм)
Если по результатам первичного контроля при расшифровке снимка была выявлена вогнутость и/или выпуклость корня сварного шва (рис. 4), то появляется необходимость ее оценки.
Рис. 4. - Изображение контролируемого участка на пленке (первичный контроль): а) утяжка сварного шва; б) проплав сварного шва; в) утяжка и проплав
Данный стык является не поворотным, с номинальной толщиной стенки 72,5 мм, номинальным внутреннего диаметра трубы 1190 мм (рис. 2), следовательно, для шва допустимая выпуклость корня составляет 2,5 мм, а допустимая вогнутость корня -1,6 мм.
В этом данном случае использование методики указанной в ПНАЭ Г-7-017-89, не возможно, т.к. у образца-имитатора величина 2,5 мм должна быть равна величине усиления сварного шва, которое снято заподлицо с основным металлом.
Для компенсации радиационной толщины было принято решение изготовить имитатор усиления сварного шва (рис 5), длинной 100 мм и шириной 50 мм -соответствующей ширине наружной поверхности шва. Толщина к которого, должна соответствовать размеру к3 имитатора вогнутости и выпуклости.
Рис. 5. - Имитатор усиления сварного шва; Ь-толщина
Следовательно, при проведении повторного контроля должна использоваться схема, приведенная на рисунке 6. Причем имитатор усиления устанавливается на участок с выявленной утяжкой или проплавом, а имитатор вогнутости и выпуклости в непосредственной близости к контролируемой зоне.
А—А
Рис. 6. - Схема контроля утяжки и проплава корня сварного шва со снятым валиком усиления: 1 - имитатор усиления шва; 2 - образец-имитатор вогнутости и выпуклости; 3 - источник излучения;
4 - кассета с радиографической пленкой; 5 - маркировочные знаки
Вогнутость и выпуклость, оценивается сравнением оптической плотности изображения сварного соединения, с установленным имитатором усиления шва, на снимке с оптической плотностью изображения канавки или выступа на стальном образце-имитаторе, с использованием денситометра.
Оптическая плотность изображения образца-имитатора на снимке должна быть равна оптической плотности изображения шва с установленным имитатором усиления шва.
Вогнутость или выпуклость корня шва не превышает предельно допустимого значения, если оптическая плотность изображения вогнутости на снимке меньше, а выпуклости больше оптической плотности изображений имитирующих их канавки или выступа на образце-имитаторе.
Допускается использование образцов-имитаторов с канавками и выступами полукруглой формы с радиусом, равным предельному значению вогнутости и выпуклости корня шва.
Допускается использование раздельных образцов-имитаторов вогнутости и выпуклости корня шва (образца-имитатора вогнутости и образца-имитатора выпуклости корня шва).
В нашем случае использовались раздельные образцы. У образца-имитатора вогнутости к3=2,5, а у имитатора выпуклости корня шва й3=1,5. В связи с этим повторный контроль каждого сомнительного участка проводится за 2 экспозиции, с использованием соответствующего требованию Н=Н3 имитатора усиления шва. Если к3 обоих имитаторов равны, достаточно одного снимка (рис. 7, в)
К расшифровке получили снимки, представленные на рисунке 7, по которым можно достоверно оценить величину утяжки и проплава.
Рис. 7. - Изображение контролируемого участка на пленке (повторный контроль): а) утяжка сварного шва; б) проплав сварного шва; в) утяжка и проплав (при равной величине Ь3 имитаторов)
Эта методика была одобрена, учтена в карте радиографического контроля данного сварного шва, получила согласование головной материаловедческой организации, и доказала свою практичность.
В итоге данной работы, было показано, как адаптируя уже имеющуюся методику оценки вогнутости и выпуклости корня шва при недоступности их для внешнего осмотра, можно оценить утяжку и проплав шва со снятым усилением, изготовив дополнительный компенсатор, имитирующий валик сварного шва.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварные соединения и наплавки. Правила контроля. ПНАЭ Г-7-010-89 [Текст] - [Б.м., б.г.].
2. Унифицированная методика контроля основных материалов (полуфабрикатов), сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов АЭУ. Радиографический контроль. ПНАЭ Г-7-017-89 [Текст] - [Б.м., б.г.].
3. Горбачев, В.И. и др. Радиографический контроль сварных соединений: Учебно-методическое пособие [Текст] / В.И. Горбачев, А.П. Семенов. Под ред. к.т.н. В.И. Горбачева. - М.: Издательство "Спутник+", 2009. - 458 с.
REFERENCES
[1] Oborudovaniye i truboprovody atomnykh energeticheskikh ustanovok. Svarnye soyedineniya i naplavki. Pravila kontrolya.PNAE G-7-010-89 [Equipment and pipelines of nuclear power plants. Welded connections and cladding. Rules of control. PNAE G-7-010-89] (in Russian)
[2] Unifitsirovannaya metodika kontrolya osnovnykh materialov (polufabrikatov), svarnykh soyedineny i naplavki oborudovaniya i truboprovodov AEU. Radiografichesky kontrol. PNAE G-7-017-89 [The unified technique of control of the main materials (semi-finished products), welded connections and cladding of the equipment and NPP pipelines. Radio graphic control. PNAE G-7-017-89] (in Russian)
[3] Gorbachev V.I., Semenov A.P. Radiografichesky kontrol svarnykh soyedineny [Radio graphic control of welded connections] Uchebno-metodicheskoye posobiye [Educational and methodical manual] edited by PhD Gorbachev. M. Pub. "Sputnik+" [Satellite+], 2009, 458 p. ISBN 978-5-9973-0634-2 (in Russian)
Methodical Recommendations Development of the Assessment of Fusion and Tightening of Welded Seams with the Removed Strengthening Roller at Radio Graphic Control
N.A. Saushkina*, V.T. Saunkin**, A.A. Chukhov*
* «AEM-technologies - branch of JSC «Atommash» ,Volgodonsk, Rostov region 10 Zhukovskoje highway, Volgodonsk, Rostov region, Russia 347360 e-mail: saushkina_na@atommash.ru
Volgodonsk Engineering Technical Institute the Branch of National Research Nuclear University «MEPhI», 73/94 Lenin St., Volgodonsk, Rostov region, Russia 347360 e-mail: 5308014@mail.ru
Abstract - In work the problem of control and an assessment of convex camber and/or concave camber of a root seam at inadmissibility of its external examination is considered. The technique using specially made compensator bar imitating the roller of the welded seam allowing to estimate an tightening and fusion of seam root is offered.
Keywords: welded seam, radio graphic control, convex camber and concave camber of a welded seam, simulator of welded seam strengthening.
