Методи за откриване на пукнатини при заваряване на стоманени мостови конструкции

Методи за откриване на пукнатини при заваряване на стоманени мостови конструкции

Стоманените мостови конструкции са подложени на дългосрочни-динамични натоварвания от превозни средства, променливо напрежение, температурна деформация и сложни атмосферни корозионни среди по време на експлоатация. Заварените съединения, като ключова сила,-пренасяща части от стоманени мостове, са изключително предразположени към заваръчни пукнатини по време на производство, монтаж и дългосрочна-експлоатация. Пукнатините по заваръчните шевове са типични вредни дефекти, които могат непрекъснато да се разширяват при циклично натоварване от умора, да намалят структурната здравина и устойчивостта на умора на компонентите на моста и дори да причинят локално структурно счупване и големи инциденти, свързани с безопасността на моста. Професионалното, изчерпателно и точно откриване на пукнатини по заваръчните шевове е основната гаранция за осигуряване на качество на производството, приемане на конструкцията и дългосрочна-оперативна безопасност на проекти за стоманени мостове. Тази статия систематично въвежда пълните-методи за откриване на пукнатини при заваряване на стоманени мостове, технологии за инспекция на покривни повърхности и вътрешни пукнатини и стандартизирани сценарии за приложение.

1. Преглед на пукнатините при заваряване на стоманен мост

Пукнатините при заваряване на стоманени мостове се разделят според механизма на образуване и позицията на разпределение, включително главно горещи пукнатини, студени пукнатини, пукнатини от умора, коренни пукнатини и подрязани пукнатини. Повечето пукнатини имат остри прорези, които лесно могат да образуват точки на концентрация на напрежение при динамично натоварване. Малки невидими микро-пукнатини постепенно ще се разширят в макроскопични проникващи дефекти с увеличаване на времето за експлоатация, сериозно заплашвайки цялостната стабилност и живота на мостовата конструкция при умора.

За разлика от конвенционалните структурни заваръчни дефекти, мостовите заварки понасят чести редуващи се натоварвания, така че не е позволено да съществуват дори малки микро-пукнатини. Пълно{2}}откриване на пукнатини с висока{3}}прецизност трябва да се внедри в етапите на фабрично производство и-инсталация на място, за да се елиминират скрити опасности от умора от източника.

2. Визуална проверка (VT) – основно скриниране на повърхностни пукнатини

Визуалната проверка е първата основна процедура за проверка на качеството на мостови заварки, използвана за бързо откриване на макроскопични повърхностни пукнатини. Професионалните инспектори наблюдават повърхността на заваръчния шев, линията на топене и засегнатата от топлина-зона с помощно осветление и инструменти за увеличение, за да идентифицират видими макроскопични пукнатини, пукнатини по повърхността и дефекти на разкъсване на заваръчния ръб.

Този метод е подходящ за пълна-предварителна проверка на всички мостови заварки, като се елиминират очевидни дефекти на повърхностни пукнатини. Той е прост, ефективен и не-разрушителен и служи като основа за пред-инспекция за последващо прецизно не-разрушително изпитване.

3. Тестване с магнитни частици (MT) – високо-прецизно повърхностно и близко-повърхностно откриване на пукнатини

Тестването с магнитни частици е основният метод за откриване на повърхностни и плитко заровени микро-пукнатини на стоманени мостови заварки и се използва широко за фина проверка на важни мостови{1}}носещи товар-заварки.

Принципът е да се магнетизира зоната на заваряване на стомана. Когато линиите на магнитното поле преминават през повърхностни или близо до-повърхностни дефекти на пукнатини, ще се образува магнитно изтичане и магнитен прах ще се натрупа в позицията на дефекта, за да образува ясни индикации за пукнатини. Тази технология може точно да идентифицира малки микро-пукнатини от умора, линейни пукнатини и пукнатини в засегнатата от топлина-зона, които не могат да бъдат разграничени с просто око.

Приложим е главно за мостови заварки от въглеродна стомана и ниско-легирана стомана, с висока чувствителност на откриване за плитки и фини пукнатини, ефективно решаване на проблема с трудната идентификация на микро-дефектите върху заваръчните повърхности.

4. Тестване на пенетрант (PT) – Универсална проверка на повърхностни пукнатини

Изпитването с пенетрант се използва за откриване на повърхностни пукнатини на не-магнитни стоманени компоненти и сложни структурни заварки на мостове. Чрез прилагане на цветен пенетрант върху заваръчната повърхност, течността прониква в малки пукнатини чрез капилярно действие. След почистване и проявяване дефектите на пукнатините ще образуват ясни и видими индикации.

Този метод няма ограничение по отношение на магнетизма на материала и структурната форма и е подходящ за проверка на пукнатини на заварки със специална-форма, тесни междини и позиции на мъртъв-ъгъл на мостови компоненти. Той може ефективно да открива отворени повърхностни пукнатини с различни размери и е важно допълнително средство за тестване на магнитни частици.

5. Ултразвуково изпитване (UT) – Откриване на вътрешни дълбоки пукнатини

Ултразвуковото изпитване е ключовата технология за откриване на вътрешни пукнатини на дебели плочи и заварки с пълно-проникване на стоманени мостове. Високо{2}}честотните ултразвукови вълни проникват във вътрешността на заваръчния шев. Когато се натъкнете на вътрешни пукнатини, дефекти при непълно сливане и разширение на пукнатината, ще се генерират очевидни отразени вълнови сигнали.

Чрез анализиране на амплитудата на вълната, времето за пътуване на звука и формата на вълната на дефекта, инспекторите могат точно да локализират заровената дълбочина, дължината на разширението и степента на дефекта на вътрешните пукнатини на заварката. Той се използва широко за проверка на качеството на важни заварки с пълно{1}}проникване като главни ферми на мостове, краища на греди и-носещи фуги, реализирайки пълно-откриване на дълбочина на вътрешни скрити пукнатини без слепи зони.

6. Радиографско изпитване (RT) – Количествена проверка на вътрешни пукнатини на заваръчния шев

Радиографското тестване използва изображение с проникване на лъчи, за да формира интуитивни изображения на вътрешни разрези на заварки, които могат ясно да покажат морфологията, дължината и разпределението на вътрешните пукнатини. Той има уникални предимства за откриване на малки вътрешни пукнатини, фини разширения на пукнатини и наслоени дефекти на мостови заварки.

Резултатите от RT тестване са интуитивни, данните за изображението се съхраняват постоянно и точността на количественото определяне на дефектите е висока. Често се използва за повторна -инспекция, проверка на спорове и ключов проект, пълна-инспекция на важни мостови заварки, осигурявайки авторитетна база за изображения за оценка на качеството на заваръчните пукнатини.

7. Мониторинг на пукнатини от умора и технология за дългосрочно-откриване

За мостови конструкции, които са били пуснати в експлоатация, редовно се извършва дългосрочно-динамично наблюдение на пукнатини от умора на заваръчните шевове. В комбинация с ултразвукова фазирана решетка за откриване и технология за динамично наблюдение на деформацията, се реализира-проследяване в реално време на започване и разширяване на пукнатини. Приема се редовна не-разрушителна инспекция, за да се разбере състоянието на стареене на умора на мостовите заварки, осигурявайки техническа основа за структурна поддръжка, укрепване и оценка на безопасността.

8. Стандартизирано приложение за откриване и принципи за контрол на качеството

В инженерството на стоманени мостове различните методи за откриване се съгласуват според важността на заваръчния шев, нивото на структурно напрежение и работната среда. Конвенционалното скриниране на външния вид се комбинира с MT/PT фина проверка на повърхността и UT/RT вътрешно откриване, за да се формира система за пълно-разкриване на пукнатини от макроскопични дефекти до микроскрити опасности.

Всички операции по откриване стриктно отговарят на AWS, ISO и местните стандарти за инспекция на заваряване на мостове. Всички дефекти на пукнатини се класифицират и оценяват научно. Неквалифицираните заварки с пукнатини се отстраняват напълно и ремонтират, и се -проверяват отново след ремонта, за да се гарантира нулева пукнатина в заваръчните шевове,-носещи мост.

9. Техническо резюме и инженерна стойност

Контролът на пукнатините по заваръчните шевове е ключовото ядро ​​на управлението на качеството на безопасността на стоманени мостове. Много{1}}измерната комбинирана технология за откриване може цялостно да елиминира повърхностните микро-пукнатини и вътрешните дълбоки скрити пукнатини на мостови заварки, да избегне структурна повреда от умора, причинена от неоткрити дефекти, и да осигури дългосрочна-структурна стабилност и безопасност при експлоатация на стоманени мостове. Разчитайки на стандартизирани процеси на откриване и високо-прецизна NDT технология, ние предоставяме надеждна гаранция за качество на заваряване за производството, изграждането и дългосрочната-експлоатация на глобални проекти за стоманени мостове.