Spoiny
Wiele literatury i norm dotyczących kołnierzy odnosi się do rodzaju i ilości spoin, które powinien mieć kołnierz. Szczegółowe omówienie spawania wykracza poza zakres tego kursu, ponieważ jest to złożony temat, podobnie jak obróbka po spawaniu. Warto jednak wiedzieć, że wszystkie spoiny mają swoje zalety i wady, szczególnie w kontekście łatwości zastosowania, przydatności do danej aplikacji oraz integralności (czyli „jakości” i tym samym niezawodności spoiny). Ponadto możliwość sprawdzenia spoiny za pomocą różnych technik badań nieniszczących (NDT) różni się w zależności od rodzaju złącza spawanego. W zależności od warunków pracy kołnierza i stosowanych norm, może być wymagane, aby spoinę sprawdzono.
Rodzaje spoin
Powyższy obrazek przedstawia różne złącza spawane stosowane w przemyśle rurociągowym. Każdy z powszechnych typów kołnierzy zostanie omówiony w tej sekcji, z dodatkowymi informacjami na temat ich związanego rodzaju złącza spawanego i ilości. Najczęściej spotykanymi złączami spawanymi przy kołnierzach są spoiny czołowe i spoiny pachwinowe, więc warto zapamiętać wygląd tych typów złączy spawanych.
Podoba Ci się ten artykuł? Koniecznie sprawdź nasz Kurs wideo o podstawach kołnierzy. Kurs zawiera ponad pięć godzin materiału wideo, 52-stronicowy ilustrowany podręcznik (ten artykuł to fragment podręcznika), quiz, a po ukończeniu kursu otrzymasz certyfikat ukończenia. Miłej nauki!
Badania nieniszczące (NDT)
Badania nieniszczące (NDT) pozwalają personelowi ocenić stan materiału bez jego uszkadzania; przeciwieństwem badań nieniszczących są badania niszczące, w których materiał jest testowany aż do jego zniszczenia. NDT jest również znane jako badania nieniszczące (NDE) lub inspekcja nieniszcząca (NDI).
Podobnie jak temat spawania, temat NDT jest obszerny i wykracza poza ramy tego materiału. Ważne jest jednak zrozumienie podstaw i uzyskanie ogólnego przeglądu tego, czym jest NDT, jak jest stosowane, dlaczego i jakie ma ograniczenia. Najczęstsze techniki NDT w przemyśle związanym z rurociągami to:
- Inspekcja wizualna (VI) – wizualna inspekcja materiału testowego przez wykwalifikowany personel. Najprostsza i najłatwiejsza technika NDT.
- Ultradźwięki (UT) – fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości są przesyłane przez materiał testowy w celu identyfikacji wszelkich niedoskonałości; technika ta jest głównie stosowana do inspekcji powierzchniowych.
- Radiografia (RT) – promieniowanie gamma przechodzi przez materiał testowy i jest zbierane po przeciwnej stronie za pomocą odbiornika. Odbiornik wskazuje niedoskonałości w materiale oraz gęstość materiału.
- Prądy wirowe (ET) – przez materiał testowy przepuszczany jest prąd elektryczny, co powoduje powstawanie pól elektrycznych wokół wszystkich przewodzących części oraz indukowanie prądów w sąsiednich przewodzących częściach. Badanie powstałych prądów wirowych podczas tego testu elektromagnetycznego ujawnia wszelkie wady w materiale.
- Badanie cząstek magnetycznych (MT) – materiał testowy jest początkowo magnetyzowany, następnie na powierzchnię materiału rozsypywane są magnetyczne cząstki żelaza. Wizualna analiza wzorów tworzonych przez cząstki żelaza pozwala na identyfikację wad materiału.
- Emisja akustyczna (AE) – stan materiału testowego jest zmieniany poprzez obciążenie, temperaturę lub ciśnienie, a następnie mierzony pod kątem emisji akustycznych. Emisje akustyczne występują w wyniku powstawania fal naprężeń w materiale; fale te są uwalniane, gdy stan materiału się zmienia. Powstałe fale akustyczne są mierzone i analizowane w celu określenia stanu materiału.
- Badanie penetracyjne (PT) – technika NDT stosowana do wykrywania niedoskonałości powierzchniowych. Barwnik jest rozprowadzany na powierzchni materiału testowego, pozostawiony do „nasiąknięcia”, a następnie usuwany z powierzchni. Następnie na powierzchnię nakładany jest wywoływacz, który wyciąga wszelkie barwniki, które wniknęły w pęknięcia lub niedoskonałości na powierzchni materiału. Niedoskonałości powierzchniowe są widoczne dzięki kontrastowemu kolorowi barwnika, który został wyciągnięty przez wywoływacz.
- Badanie hydrostatyczne (HT) – zamknięty system lub zamknięty zbiornik jest ciśnieniowany do określonego ciśnienia, ciśnienie w systemie jest mierzone, a następnie następuje okres oczekiwania, np. 30 minut, aby sprawdzić, czy ciśnienie zmniejsza się z czasem. Zmniejszenie ciśnienia wskazuje na wyciek; tempo zmniejszania wskazuje na poważność/wielkość wycieku. Typowe badanie hydrostatyczne odbywa się przy 1,5-krotnym ciśnieniu projektowym lub większym, chociaż to się różni w zależności od wymagań, aby spełnić odpowiednie przepisy i normy itp.
Uwaga: Testy ciśnienia hydrostatycznego mogą stanowić poważne zagrożenie dla personelu, jeśli są wykonywane nieprawidłowo. Zawsze należy korzystać z wykwalifikowanego personelu i zatwierdzonych procedur podczas wykonywania jakichkolwiek testów ciśnienia hydrostatycznego.
Dodatkowe zasoby
https://en.wikipedia.org/wiki/Nondestructive_testing
https://en.wikipedia.org/wiki/Weld_neck_flange
https://www.flyability.com/ndt
https://www.asnt.org/MajorSiteSections/About/Introduction_to_Nondestructive_Testing.aspx
https://blog.projectmaterials.com/flanges/flange-types-piping