10.3 Методи контролювання зварних з'єднань

10.3.1 Контролювання зовнішнього вигляду

  1. Візуальному контролю підлягають з'єднання, виконані будь-яким способом зварювання. Контрольні зразки з'єднань, за якими можна вести візуальне порівнювання зовнішнього вигляду зварних з'єднань газопроводу, зберігають на підприємстві, що виконує зварювальні роботи при будівництві газопроводу із поліетиленових труб. Порядок оформлення контрольних зразків наведено у додатку В.
  2. Зовнішній вигляд зварних з'єднань, виконаних зварюванням нагрітим інструментом встик, має відповідати наступним вимогам:
  • валики зварного шва повинні бути симетрично й рівномірно розподілені по окружності зварених труб;
  • колір валиків повинен бути одного кольору із трубою і не маги тріщин, пор, сторонніх включень;
  • симетричність шва (відношення ширини зовнішніх валиків ґрата до загальної ширини ґрата) повинна бути в межах 0,3-0,7 у будь-якій точці шва. При зварюванні труб зі з'єднувальними деталями це відношення допускається в межах 0,2-0,8;
  • зсув зовнішніх кромок елементів, що зварюються, не повинен перевищувати 10 % товщини стінки труби (деталі);
  • западина між валиками ґрата К (лінія сплавки зовнішніх поверхонь валиків ґрата) не повинна перебувати нижче зовнішньої поверхні труб (деталей) (рисунок 10);
  • кут зламу зварених труб або труби та з'єднувальної деталі не повинен перевищувати 5°.

10.3.1.3 Розміри валиків зовнішнього ґрата швів залежать від товщини стінки й матеріалу труб, що зварюються (деталей). У таблиці 21 наведені дані, отримані при зварюванні труб (деталей) з ПЕ 80, для труб (деталей) з ПЕ 100 ці розміри менше на 15% (рисунок 10).

Таблиця 21

Параметри зовнішнього ґрата

Умовне позначення труб

SDR 17,6 63×5,8

SDR 11

75×6,8

SDR 17,6 90×5,2

SDR 11

90×8,2

SDR 17,6 110×6,3

SDR 11 110×10

Висота h, мм

1,5-3,0

2,0-3,5

1,5-3,0

2,5-4,5

2,0-3,5

2,5-4,5

Ширина b, мм

4,0-6,0

5,0-7,0

4,0-6,0

6,0-8,5

4,5-6,5

6,5-10,0

Параметри зовнішнього ґрата

Умовне позначення труб

SDR 17,6

12×7,1

SDR 11

125×11,4

SDR 17,6 140×8,0

SDR 11

140x12,7

SDR 17,6 160×9,1

SDR 11 160×14,6

Висота h, мм

2,0-4,0

3,0-5,0

2,5-4,5

3,0-5,0

2,5-4,5

3,0-5,0

Ширина b, мм

5,5-7,5

8,5-12,0

6,0-8,5

9,0-13,0

6,0-9,5

10,0-15,0

Параметри зовнішнього ґрата

Умовне позначення труб

SDR 17,6 180×10,2

SDR 11 180×16,4

SDR 17,6 200×1,4

SDR 11 200×18,2

SDR 17,6

225×12,8

SDR 11 225 ×20,5

Висота h, мм

2,5-4,5

3,5-5,5

3,0-5,0

4,0-6,0

3,0-5,0

4,5-6,5

Ширина b, мм

6,5-10,5

11,0-16,0

8,5-12,0

13,0-18,0

9,0-13,0

14,0-21,0

Параметри зовнішнього ґрата

Умовне позначення труб

SDR 17,6 250×14,2

SDR 11

250×22,7

SDR 17,6 280×15,9

SDR 11

280×25,4

SDR 17,6 315×17,9

SDR 11

315×28,6

Висота h, мм

3,0-5,0

4,5-7,5

3,5-5,5

5,0-8,0

4,0-6,0

5,5-9,0

Ширина b, мм

9,5-14,5

16,5-23,5

11,0-16,5

17,0-26,0

13,0-18,0

19,0-28,0

Примітка. Розміри, що не наведені у цій таблиці, повинні відповідати нормативній та (або) технологічній документації, що погоджена та затверджена у встановленому порядку.

10.3.1.4 Визначення розмірів валиків проводиться безпосередньо на зварному шві в умовах будівельного виробництва. Допускається визначати розташування западини між валиками ґрата та замір самих валиків після зрізання зовнішнього ґрата по всьому периметру труби. Зрізання зовнішнього ґрата повинне проводитися за допомогою спеціальних пристосувань, що не ушкоджують тіло труби й не виводять товщину стінки за межі допустимих відхилень.

Критерії оцінки зовнішнього вигляду з'єднань, виконаних нагрітим інструментом встик, наведені в додатку Г.

  1. Результати візуального контролю зовнішнього вигляду й перевірки розмірів зварювального ґрата з'єднань, виконаних зварюванням нагрітим інструментом встик, вважають позитивними, якщо вони відповідають вимогам 10.3.1.2, таблиці 21 і критеріям оцінки дефектів, наведеним у додатку Г.
  2. Окремі зовнішні ушкодження валиків зварного шва (зрізи, відколи, здавленості від таврування стику) завдовжки не більше 20 мм і які не зачіпають основного матеріалу труби, браком не вважаються.

Методика визначення розмірів зварного стикового з'єднання наведена у додатку Д.

10.3.1.7 Зовнішній вигляд зварних з'єднань, виконаних за допомогою деталей із закладними нагрівальними елементами, має відповідати наступним вимогам:

  • труби за межами з'єднувальної деталі повинні мати сліди механічної обробки (зачищення);
  • індикатори зварювання деталей повинні перебувати у висунутому положенні;
  • кут зламу зварених труб або труби та з'єднувальної деталі не повинен перевищувати 5°;
  • поверхня деталей не повинна мати слідів температурної деформації або згорілого поліетилену;
  • по периметру деталі не повинно бути слідів розплаву поліетилену, що виник у процесі зварювання.

10.3.1.8 Критерії оцінки зовнішнього вигляду з'єднань, виконаних за допомогою сідельних відводів із закладними нагрівальними елементами, наведені у додатку Г.

Критерії оцінки зовнішнього вигляду з'єднань, виконаних за допомогою муфт, трійників, відводів і переходів із закладними нагрівальними елементами, наведені у додатку Г.

Результати контролювання зовнішнього вигляду зварних з'єднань, виконаних за допомогою деталей із закладними нагрівальними елементами, вважають позитивними, якщо вони відповідають вимогам 10.3.1.7 і критеріям оцінки дефектів, наведеним у додатку Г.

10.3.2 Випробування на осьовий розтяг

10.3.2.1 Випробуванням на осьовий розтяг піддаються з'єднання, виконані зварюванням нагрітим інструментом встик.

Критерієм визначення якості зварного з'єднання, виконаного зварюванням встик, є характер руйнування зразків.

Розрізняють три типи руйнування:

тип І - спостерігається після формування "шийки" - типового звуження площі поперечного перерізу зразка під час розтягу на одній з половин випробовуваного зразка. Руйнування наступає, як правило, не раніше ніж при досягненні відносного подовження більше 50 % і характеризує високу пластичність. Лінія розриву проходить по основному матеріалу і не перетинає площину зварювання;

тип II - відзначається при досягненні границі текучості в момент початку формування "шийки". Руйнування наступає при невеликих величинах відносного подовження, як правило, не менше 20 % і не більше 50 % і характеризує низьку пластичність. Лінія розриву перетинає площину зварювання, але має ознаки пластичного характеру;

тип III - відбувається до досягнення границі текучості й до початку формування "шийки". Руйнування наступає при подовженні зразка, як правило, не більше 20% і характеризує крихке руйнування. Лінія розлому проходить точно по площині зварювання.

10.3.2.2 Результати випробування вважаються позитивними, якщо при випробуванні на осьовий розтяг не менше 80 % зразків мають пластичний характер руйнування 1-го типу. Інші 20 % зразків можуть мати характер руйнування II-го типу. Руйнування III-го типу не допускається.

При крихкому розриві по шву для визначення причин руйнування аналізуються характер зламу й дефекти шва.

10.3.2.3 При випробуванні на осьовий розтяг визначають також відносне подовження при розриві (за ГОСТ 11262, за винятком п. 1.5 і п. 4.2, останній абзац). За результатами випробувань складають протокол.

Методика проведення випробувань зразків зварних стикових з'єднань на осьовий розтяг наведена у додатку Е.

10.3.3 Пневматичні випробування зварних з'єднань

10.3.3.1 Пневматичним випробуванням на герметичність та міцність піддаються зварні з'єднання, виконані як зварюванням нагрітим інструментом встик, так і зварюванням за допомогою деталей із закладними нагрівальними елементами. Пневматичні випробування з'єднань проводяться одночасно з випробуваннями всього побудованого газопроводу відповідно до вимог ДБН В.2.5-20 та 11.2, 11.3 цих Норм.

10.3.4 Випробування на сплющування

10.3.4.1 Випробуванням на сплющування піддають з'єднання, отримані зварюванням за допомогою деталей муфтового типу (муфт, переходів, відводів, трійників, заглушок і т.п.) із закладними нагрівальними елементами.

Випробування проводять на зразках-сегментах шляхом стискання труб у торцях з'єднання до величини, рівній подвійній товщині стінки.

10.3.4.2 Стійкість зварного шва до сплющування характеризується відсотком відриву, що є відношенням довжини зварного шва, що не піддався відриву, до повної довжини зварного шва в межах однієї труби. Результати випробувань вважають позитивними, якщо на всіх випробуваних зразках відрив не спостерігався або якщо відношення довжини шва, не підданого відриву, до загальної виміряної довжини шва становить не менше 40 %.

Методика проведення випробувань зварних з'єднань на сплющування наведена у додатку Ж.

10.3.5 Випробування на відрив

10.3.5.1 Випробуванням на відрив піддають зварні з'єднання труб і сідельних відводів із закладними нагрівальними елементами.

Зварне з'єднання піддається випробуванню цілком і триває до повного відділення сідельного відводу від труби.

10.3.5.2 У результаті випробування з'єднання злам у місці зварювання сідельного відводу із трубою повинен мати повністю або частково пластичний характер руйнування по замкнутому периметру зварного шва. Крихке руйнування не допускається. У процесі проведення випробувань фіксується також руйнівне навантаження.

Методика проведення випробування зварних з'єднань на відрив наведена в додатку И.

10.4 Спеціальні методи контролювання

10.4.1 Випробування на статичний вигин

10.4.1.1 Випробуванням на статичний вигин піддаються з'єднання, виконані зварюванням нагрітим інструментом встик.

Випробування проводять на зразках у формі прямокутника з розташованим по центру зварним швом.

При випробуванні на статичний вигин визначається кут вигину зразка, при якому з'являються перші ознаки руйнування. Результати випробування вважаються позитивними, якщо випробувані зразки витримують без руйнування та появи тріщин вигин на кут не менше 160°.

Методика проведення випробувань наведена в додатку К.

10.4.2 Випробування при постійному внутрішньому тиску

10.4.2.1 Випробуванням при постійному внутрішньому тиску піддаються зварні з'єднання, виконані як зварюванням нагрітим інструментом встик, так і зварюванням за допомогою деталей із закладними нагрівальними елементами.

Випробування проводяться відповідно до вимог ДСТУ Б В.2.7-179 за методикою згідно з ДСТУ Б В.2.7-179, ГОСТ 24157 та додатком Л до цих Норм.

10.4.2.2 При випробуванні визначається стійкість при постійному внутрішньому тиску протягом заданого проміжку часу при нормальній і підвищеній температурах і певній величині початкового напруження в стінці труби.

Результати випробувань вважаються позитивними, якщо всі випробувані зразки не зруйнувалися до закінчення контрольного часу випробування або зруйнувався один зі зразків, але при повторних випробуваннях жоден зі зразків не зруйнувався.

Методика проведення випробувань на внутрішній тиск наведена в додатку Л.

10.4.3 Випробування на тривалий розтяг

10.4.3.1 Випробування зварних з'єднань на тривалий розтяг проводиться для визначення тривалої несучої здатності зварних з'єднань, виконаних зварюванням нагрітим інструментом встик.

Одночасно з випробуванням оцінюваних зразків зварних швів за тих самих умов випробовують зразки інших зварних з'єднань, зварених при оптимальних параметрах зварювання (базові стики). Зразки оцінюваних зварних з'єднань і базових стиків повинні бути виготовлені з однієї марки матеріалу й однієї партії труб.

10.4.3.2 Випробування проводять до появи тріщин не менше ніж у 50 % випробуваних зразків. Результати випробування порівнюються за середнім значенням часу до появи тріщин.

Під час проведення випробувань зразки повинні піддаватися періодичному зовнішньому огляду з метою виявлення крихкого зламу та тріщин у зоні шва. Злами в області затискачів не враховуються.

Результати випробування вважаються позитивними, якщо зразки оцінюваних зварних з'єднань мають середнє значення часу до появи тріщин не нижче значень, отриманих для базових стикових з'єднань.

Методика проведення випробувань наведена у додатку М.

10.4.4 Випробування на стійкість до удару

10.4.4.1 Випробуванням на стійкість до удару піддаються з'єднання, виконані за допомогою кранових сідельних відводів.

Випробування проводять на зразках у вигляді патрубків із розташованим посередині сідельним відводом.

При випробуванні на стійкість до удару визначається здатність зразка витримати внутрішній пневматичний тиск (0,6 ± 0,05) МПа протягом 24 год після нанесення по ньому не менше двох ударів падаючим вантажем масою (5,0 ±0,05) кг.