Дефекты сварки фланцевых соединений

Дефекты сварки фланцевых соединений 03.10.2024 19:17

Трубопроводы – системы, требующие повышенной надежности, так как используются они для формирования долговременных коммуникаций, в том числе на крупных промышленных предприятиях. Поэтому важно, чтобы дефектов в такой конструкции не было, из-за чего особое внимание уделяется сварным швам на фланцевых соединениях.

Причины появления дефектов

Монтаж фланцев чаще всего подразумевает использование сварки плавлением. Такой метод соединения компонентов отличается долговечностью, но допускает появление различных дефектов. Это обусловлено взаимодействием твердых и жидких компонентов, а также наличием шлака и газов.

При работе с приварными фланцами дефекты образуются из-за следующих процессов:

• нагрев;

• плавление;

• охлаждение;

• кристаллизация;

• испарение;

• взаимодействие компонентов;

• переходы веществ фазового типа.

Это далеко не все процессы, из-за которых возникают дефекты сварных швов. При этом гораздо важнее разобраться в их видах и особенностях.

Виды

Основные виды дефектов:

1. Трещина. Представляет собой локальный разрыв сварного элемента, который чаще всего происходит из-за резкого охлаждения или из-за повышенной нагрузки. Дефект делится на два вида: продольный – располагается параллельно оси и поперечный – проходит поперек оси шва. Оба варианта относятся к категории недопустимых, так как со временем они существенно разрастаются. 

2. Поры. Множественные полости с произвольной формой, образовавшиеся из-за наличия газов, которые встречаются в расплавленных металлах на стыках фланца и трубы. Как и трещины, такие дефекты делятся на две группы: скопление – более двух пор, находящихся на близком расстоянии друг от друга, цепочка – ряд элементов, располагающихся в одну линию, обычно они проходят параллельно оси швов. В некоторых случаях их наличие допустимо.

3. Твердые элементы. Посторонние включения появляются в швах из-за их наличия в металле, применяемом для сварки. Чаще всего причиной дефекта становится шлак, который не повлияет на характеристики соединения, если его длина не будет более половины толщины стенок трубы, но не более 5 мм. Возможны также оксидные включения, но они встречаются реже. Причина их образования та же – попадание в исходное сырье.

4. Несплавление. Под данным термином понимается сразу несколько вариантов одного дефекта: отсутствие должного контакта между валиками сварного шва, а также между самим швом и присоединяемым элементом, например фланцем. Из-за этого надежность соединения существенно падает.

5. Непровар. Дефект, обозначающий несплавление сварного соединения, что происходит из-за недостаточного перехода твердого материала в жидкое состояние при проведении работ. Чаще всего проблема актуальна для нижней части шва – корня, если речь идет о стыковом соединении. Допускать подобного нельзя, так как прочностные характеристики конструкции заметно снижаются.

Многие из описываемых дефектов можно избежать, используя качественные компоненты для строительства трубопроводов. Так, производители выпускают специальные приварные фланцы, материал изготовления которых полностью подготовлен к подобным работам и редко доставляет неудобства.

Важно соблюдать и технологии сварки, в том числе требования, связанные с влиянием внешних факторов: температуры воздуха, влажности и других. Если трубопровод будет монтировать рабочий без специального образования, то это лишь повысит вероятность возникновения дефектов, которые в дальнейшем станут причинами серьезных проблем.