что такое стилоскопирование металла

Стилоскопирование: неразрушающий контроль

4,56 (Проголосовало: 34)

Общий порядок выполнения процедуры неразрушающего контроля установлен положениями приказа Ростехнадзора от 21 ноября 2016 года N 490. Данный нормативный документ определяет общие условия применения методов, безопасных для проведения анализа, а также определяет правила реализации соответствующих работ. Перечень основных методов неразрушающего контроля и типовые технологии их использования описаны в межгосударственном стандарте ГОСТ 18353-79. Указанный стандарт содержит около десяти различных позиций. Кроме того, в нем указывается, что этот список может быть дополнен другими способами проверки целостности объектов.

Определение

Стилоскопирование – это метод, который помогает быстро определить химический состав металла сварного шва на соответствие нормам нормативно-технической документации. Это поможет определить наличие углерода, серы, фосфора, хрома, никеля и т.д.

Общий порядок выполнения процедуры неразрушающего контроля установлен положениями приказа Ростехнадзора от 21 ноября 2016 года N 490. Данный нормативный документ определяет общие условия применения методов, безопасных для проведения анализа, а также определяет правила реализации соответствующих работ. Перечень основных методов неразрушающего контроля и типовые технологии их использования описаны в межгосударственном стандарте ГОСТ 18353-79. Указанный стандарт содержит около десяти различных позиций. Кроме того, в нем указывается, что этот список может быть дополнен другими способами проверки целостности объектов. В этом случае правила и условия их применения должны быть установлены федеральными нормами и правилами, утвержденными приказом Ростехнадзора.

Специальные руководящие документы

Технология проведения проверки целостности объекта методами неразрушающего контроля может существенно различаться в зависимости от следующих факторов:

В зависимости от перечисленных причин проверка объекта может осуществляться с применением той или иной технологии неразрушающего контроля. Для целей унификации процедуры в рамках различных сфер деятельности разрабатываются специальные руководящие документы.

Неразрушающий контроль стилоскопированием: применение метода

Источник

Что такое стилоскопирование сварных швов

Среди неразрушающих методов контроля сварных швов стилоскопирование металла – самый «древний». Он был внедрен в 30-е годы прошлого века. Применяется для проверки однородности соединений сосудов высокого давления, котлов, трубопроводов, нагруженных сварочных металлоконструкций. Стилоскопированием быстро определяют вредные примеси, хотя точность результата во многом зависит от зоркости оператора, метод надежный. Порядок стилоскопирования сварных швов регламентирован ГОСТ 7122-81, он указывается в нормативно-технической документации для многих видов работ: при производстве трубопроводов, сварных технологических емкостей, опорных конструкций.

Что такое стилоскопирование

Во-первых, это экспресс-метод химсостава сварных соединений, наличия в металле углерода, серы, фосфора, других легирующих элементов. Говоря языком учебников, стилоскопирование швов – это неразрушающий метод контроля, основанный на сравнении спектральных линий испаряющихся паров расплава с эталонными снимками. По спектру сложно определить концентрацию компонентов. Оператор делает оценку «на глазок». Результат стилоскопирования всегда субъективный. Но серьезных аварий после тестирования сварных швов удается избежать.

Область применения

Выявление компонентов, снижающих качество сварных швов, главная цель стилоскопирования. Металл способен насыщаться газами в процессе сварки, элементы выгорают при температуре, превышающей точку плавления. Анализ выявляет нарушения технологии изготовления сварных сосудов, трубопроводов. Под давлением дефектное соединение может лопнуть.

Стилоскопирование металла шва проводят с целью определения химического состава. Фосфор, углерод определяют в искровом режиме, остальные компоненты – в спектре дуги. Качественный контроль необходим при производстве литых изделий. Стилоскопированием определяют марку стали во время приемки металла на склад или при разборе лома. Переносными моделями можно пользоваться в любых условиях, перед сборкой или ремонтом металлоконструкций, при необходимости, проверяют химсостав заготовок.

Преимущества и недостатки

Стилоскопирование популярно из-за:

Исследование связано с воздействием вредных факторов: приходится вдыхать пары металла, если в приборе не предусмотрено вентилирование. Напрягаются глаза.

Порядок проведения контроля

Этапы проведения проверки:

Если при стилоскопировании в сварном шве обнаружены вредные примеси, проводится дополнительный анализ еще в трех точках.

Применяемое оборудование

Производители выпускают стилоскопы двух типов:

Стационарные ограничены параметрами исследуемого узла, они обычно габаритные, устанавливаются в лабораториях. Отличаются высокой чувствительностью, длительной работой, подключаются к стандартной сети. Они не перегреваются, оценка спектра проводится в автоматическом режиме.

Переносные приборы весят от 2 до 5 кг, они идут в комплекте с мобильным силовым модулем. Предназначены для исследования габаритных металлоконструкций, работы в полевых условиях. Для стилоскопирования труднодоступных участков созданы модели с подвижным блоком прожига, он закреплен на гибком оптоволоконном проводе.

Современное оборудование для контроля сварных швов оснащается фотографирующим блоком, компьютером с программой автоматического распознавания спектра по снимку. Такие приборы выдают объективные результаты.

Устройство и принцип работы

Набор основных узлов у всех стилоскопов одинаковый. Центральная часть прибора – фотометрический клин с трехлинзовой системой, у каждой свое фокусное расстояние. Через него проходит пучок света, попадающий в приемную щель размером до 20 микрон. Затем свет попадает на пару трапециевидных призм. Отражаясь от них, направляется в окуляр. Для удобства работы делают съемные окуляры с разной кратностью увеличения, чтобы можно было рассмотреть тонкие линии спектра.

Сменными элементами являются электроды, их делают из различных металлов:

В процессе заточки электроды стачиваются. Их заменяют на новые. Генератор монтируется в корпус прибора или делается самостоятельным узлом.

Принцип действия стилоскопа основан на способности металла испаряться под действием дуги. По свечению паров методом спектрального анализа определяется компонентный состав металла. В прилагаемом к прибору атласе представлены световые характеристики основных компонентов сплавов. По яркости свечения операторы судят о концентрации примесей.

Стилоскопирование – один из неразрушающих способов контроля сварных швов. Примеси в металле могут стать причиной внутренних дефектов, снижающих прочность соединения. Контроль проводится на трубопроводах, сосудах высокого давления. Стилоскопом пользуются для определения марки стали.

Источник

Что такое стилоскопирование металла

СТИЛОСКОПИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ И СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Дата введения 2002-11-22

ЛИСТ УТВЕРЖДЕНИЯ
РД 26.260.15-2001

СТИЛОСКОПИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ И СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Генеральный директор ОАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры»

Заместитель генерального директора ОАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры»

Заведующий отделом стандартизации

Заведующий отделом N 29

Заведующий лабораторией N 56

Разработчик, старший научный сотрудник

Зав. сектором стандартизации

Заместитель генерального директора по научно-производственной деятельности

Председатель ТК 260 «Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее» В.А.Заваров 2001

1 РАЗРАБОТАН ОАО «Волгоградский научно-исследовательский и проектный институт технологии химического и нефтяного аппаратостроения» (ОАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры) по заданию Госгортехнадзора России.

Курдюмова A.M., Гурьева Л.В., Мирочник В.Л., Хапонен Н.А.

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Техническим комитетом N 260 «Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее» Листом Утверждения от 20.12.2001

3 СОГЛАСОВАН письмом Госгортехнадзора России N 12-06/959 от 22.11.2002

4 ВЗАМЕН «Инструкции по стилоскопированию основных и сварочных материалов и готовой продукции», согласованной с ГГТН РФ письмом N 12-6/1108 от 10.12.96

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий руководящий документ является переработанным и расширенным продолжением «Инструкции по стилоскопированию основных и сварочных материалов и готовой продукции» согласованной с ГГТН РФ письмом от N 12-6/1108 от 10.12.96 и распространяется на сосуды, аппараты, все детали аппаратов (обечайки, днища, патрубки, сварные соединения и др.), а также на исходные материалы в виде проката, сварочных проволок, промежуточных деталей на различных этапах технологического процесса и т.д.

Настоящий руководящий документ предусматривает определение химического состава вышеназванных объектов методом стилоскопирования с целью установления соответствия типа использованной стали и сварочных материалов чертежам и РД по сварке, отраслевым стандартам и руководящим документам с помощью стационарных и переносных стилоскопов.

РД охватывает марки сталей, наиболее распространенные в нефтяном, химическом и газовом аппаратостроении, к числу которых относятся стали низколегированные 15ХМ, 40ХМФА, 35Х, 10Х2ГНМ, 30ХМА, 16ГС, 09Г2С, легированные 15Х5М, 15Х5ВФ, 12Х8ВФ, 20Х13 и высоколегированные 12Х18Н9, 04Х18Н10, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13МЗТ, 20Х25Н20С2, ХН32Т, 06ХН28МДТ и др.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие стандарты, правила и другие источники:

ГОСТ 495-92* Листы и полосы медные. Технические условия

ГОСТ 1435-90* Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия

СН 245-71 Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий

ПБ 03-108-96* Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов

ПБ 09-170-97* Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств

ПБ 10-115-96* Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением

Правила по устройству и содержанию лаборатории и пунктов спектрального анализа, обязательные для всех министерств, ведомств и учреждений

РД 009-364-00 Типовая инструкция по организации безопасного проведения огневых работ на взрывоопасных и взрывопожарных объектах

ТУ 48-19-102-82 Молибденовые стержни для переносных стилоскопов

ТУ 48-19-57-73 Вольфрамовые стержни для переносных стилоскопов

Типовая инструкция по организации безопасного проведения газоопасных работ / Утв. ГГТН СССР 20.02.85

ПОТ РО-14000-005-98 Положение. Работы с повышенной опасностью. Организация проведения.

Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей* / Утв. Госэнергонадзор РФ

ВСН 21-77 Инструкция по проектированию отопления и вентиляции нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий

3 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1 В основу РД положены стилоскопические признаки оценки содержания легирующих элементов, выбранные экспериментально в условиях спектральной лаборатории ВНИИПТхимнефтеаппаратуры для сталей, перечисленных в 1.3, при использовании стационарных стилоскопов СЛ-10, СЛ-11, «Спектр» и переносного «Метаскопа» фирмы Крауткремер, ФРГ, а также других марок отечественного производства, применяемых на заводах.

3.2 Стилоскопирование металла свариваемых деталей и металла шва производится с целью установления соответствия марки использованных для сварки материалов требованиям соответствующих НТД и ТУ на изготовление изделия.

Обязательному стилоскопированию должны подвергаться в изготовленном сосуде детали корпуса, находящегося под давлением (обечайки, днища, патрубки, фланцы) из низко-, средне- и высоколегированных марок сталей, а также соединяющие их сварные швы в объеме и местах, установленных заводами-изготовителями.

Стилоскопирование следует производить на зачищенных до блеска участках (площадках) поверхности. Перед стилоскопированием соответствующие участки должны быть замаркированы с таким расчетом, чтобы их можно было легко обнаружить на картах контроля.

Выполнение стилоскопирования металла свариваемых деталей и металла сварного шва следует осуществлять с помощью переносных стилоскопов. На сварных соединениях, выполнявшихся одновременно двумя сварщиками, стилоскопированию должны подвергаться два диаметрально противоположных участка шва. В остальных случаях стилоскопирование может производиться на одном участке.

В случае неудовлетворительных результатов производится повторное стилоскопирование металла свариваемых деталей и металла шва в 3-х различных участках.

При выявлении несоответствия марки используемой стали или сварного соединения хотя бы на одной детали, проверенных в неполном объеме, стилоскопированию должны быть подвергнуты все однотипные детали, сварные соединения, узлы.

Результаты стилоскопирования на соответствие марки стали использованных материалов требованиям технических условий на изготовление изделия должны быть зафиксированы в специальном журнале с выдачей соответствующих протоколов.

Контроль стилоскопированием не производится:

— при невозможности осуществления контроля вследствие недоступности сварных швов;

— по условиям техники безопасности.

4 СТИЛОСКОПИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СТАЛЕЙ, СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

4.1 Сущность работы на стилоскопе

Полуколичественный анализ при помощи стилоскопа производится следующим образом: между образцом и вспомогательным или «постоянным» электродом зажигается дуговой разряд. Его излучение направляется на входную щель стилоскопа. Горение дуги сопровождается переносом вещества электрода с одного полюса на другой. Поэтому заточку постоянного электрода необходимо производить перед каждым новым анализом.

Для установления количественного содержания элемента в сплаве пользуются оценкой относительной интенсивности анализируемой линии и линии сравнения.

Однако возможности глаза как измерительного прибора ограничены. Глаз не может достаточно точно определить отношение интенсивностей двух спектральных линий. Но он очень чувствителен к установлению равенства или неравенства интенсивностей двух световых линий (двух спектральных линий). На этом принципе и основан метод количественного анализа с помощью стилоскопа.

4.2 Приборы и материалы. Вспомогательное оборудование

Медные дисковые электроды для стационарных стилоскопов, изготовленные из меди марки М2 (ГОСТ 495), стальные из стали У7 (ГОСТ 1435). Молибденовые и вольфрамовые стержни для переносных стилоскопов (ТУ 48-19-102 и ТУ 48-19-57 соответственно), размеры и форма которых рекомендованы в описании к прибору; комплекты эталонов различных марок сталей, выпускаемых ВНИИСО, необходимые для проверки и разработки стилоскопических признаков оценки содержания легирующих элементов.

Источник

Стилоскопирование — выявляем дефекты

Среди неразрушающих методов контроля сварных швов стилоскопирование металла – самый «древний». Он был внедрен в 30-е годы прошлого века. Применяется для проверки однородности соединений сосудов высокого давления, котлов, трубопроводов, нагруженных сварочных металлоконструкций. Стилоскопированием быстро определяют вредные примеси, хотя точность результата во многом зависит от зоркости оператора, метод надежный. Порядок стилоскопирования сварных швов регламентирован ГОСТ 7122-81, он указывается в нормативно-технической документации для многих видов работ: при производстве трубопроводов, сварных технологических емкостей, опорных конструкций.

Что такое стилоскопирование

Во-первых, это экспресс-метод химсостава сварных соединений, наличия в металле углерода, серы, фосфора, других легирующих элементов. Говоря языком учебников, стилоскопирование швов – это неразрушающий метод контроля, основанный на сравнении спектральных линий испаряющихся паров расплава с эталонными снимками. По спектру сложно определить концентрацию компонентов. Оператор делает оценку «на глазок». Результат стилоскопирования всегда субъективный. Но серьезных аварий после тестирования сварных швов удается избежать.

Определение

Стилоскопирование – это метод, который помогает быстро определить химический состав металла сварного шва на соответствие нормам нормативно-технической документации. Это поможет определить наличие углерода, серы, фосфора, хрома, никеля и т.д.

Общий порядок выполнения процедуры неразрушающего контроля установлен положениями приказа Ростехнадзора от 21 ноября 2021 года N 490. Данный нормативный документ определяет общие условия применения методов, безопасных для проведения анализа, а также определяет правила реализации соответствующих работ. Перечень основных методов неразрушающего контроля и типовые технологии их использования описаны в межгосударственном стандарте ГОСТ 18353-79. Указанный стандарт содержит около десяти различных позиций. Кроме того, в нем указывается, что этот список может быть дополнен другими способами проверки целостности объектов. В этом случае правила и условия их применения должны быть установлены федеральными нормами и правилами, утвержденными приказом Ростехнадзора.

Область применения

Выявление компонентов, снижающих качество сварных швов, главная цель стилоскопирования. Металл способен насыщаться газами в процессе сварки, элементы выгорают при температуре, превышающей точку плавления. Анализ выявляет нарушения технологии изготовления сварных сосудов, трубопроводов. Под давлением дефектное соединение может лопнуть.

Стилоскопирование металла шва проводят с целью определения химического состава. Фосфор, углерод определяют в искровом режиме, остальные компоненты – в спектре дуги. Качественный контроль необходим при производстве литых изделий. Стилоскопированием определяют марку стали во время приемки металла на склад или при разборе лома. Переносными моделями можно пользоваться в любых условиях, перед сборкой или ремонтом металлоконструкций, при необходимости, проверяют химсостав заготовок.

Выполнение проверки

Процедура определения химического состава металла путем стилоскопирования производится в следующей последовательности:

Порядок проведения контроля

Этапы проведения проверки:

Если при стилоскопировании в сварном шве обнаружены вредные примеси, проводится дополнительный анализ еще в трех точках.

Необходимое оборудование

Для проведения диагностики сварных швов необходимы специальные устройства — стилоскопы. Эти аппараты бывают двух видов – большие в лабораториях по сварке и переносные на производстве. Размер не влияет на функциональность стилоскопов, все устройства имеют один и тот же набор основных узлов. Большие и переносные аппараты функционируют одинаково.

Недостатки

Устройство и принцип работы установки

Разобравшись с тем, что такое стилоскопирование сварных швов, стоит более подробно остановиться на том, что такое стилоскоп и как он работает. Это устройство, которое обладает автоколлимационную оптическую систему. На этой системе имеется фотометрический клин. Прибор ограждается кожухом корпуса. В самом стилоскопе имеется встроенный генератор дуги.

Одной из особенностей устройства является то, что его оптическая схема вытянута в горизонтальном направлении. От источника света излучение проходит в щель, которая расположена в трехлинзовой осветительной системе. У каждой линзы имеется свое фокусное расстояние, которое составляет 50, 60 и 70 мм. Благодаря этому, щель получает равномерное освещение. Ее размер составляет всего 0,02 мм. Щель вырезают в металлической пластине, располагаемой на стеклянной детали, которая приклеена к осветительной линзе.

Пучок света направляется на объектив при помощи трапециевидной призмы. Фокусное расстояние в данной призме составляет 275 мм. Одна диспергирующая призма закрепляется неподвижно. Еще в одной призме имеется зеркальное покрытие, которое может поворачиваться. Это необходимо для того, чтобы спектр мог переместиться точно в поле зрения окуляра. Когда лучи попадают на посеребренный катет подвижной призмы, то они проходят еще через две предыдущие и попадают на зеркало. И только отражаясь от него попадают в окуляр, где их и может рассмотреть оператор.

Принцип работы стилоскопа

В приборе может быть несколько сменных окуляров. Зачастую используются аксессуары с увеличением на 13 или 20 крат. Чем меньше увеличение, тем выше поле зрения. Это особенно полезно, когда происходит анализ спектров, в котором относительно небольшое количество линий. Фотометрический клин располагается в фокальной плоскости окуляра. Это узкая полоска платинового слоя, закрепленная между двух стеклянных пластин. Благодаря ему, возможности аппарата становится значительно более широкими. Он дает равномерное освещение щели, но интенсивность спектра при этом становится относительно небольшой. Дуговой генератор, идущий в комплекте с устройством, ставится непосредственно под спектральным аппаратом

Методика проведения анализа

Стилосокпирование сварных швов проводится по ГОСТ 7122-81. Для начала изделие подготавливается перед анализом. С него убирают все лишние части, такие как шлак, частички металла и поверхность зачищают. Затем образец располагают возле медного электрода стилоскопа и зажигают разряд. Он может быть дуговым, искровым или комбинированным. В это время оператор наблюдает, какой цветовой спектр был у этого разряда. Во время вращения ручки прибора можно просмотреть весь спектр от красной до фиолетовой области. Особенно хорошо просматриваются те участки, которые соответствуют цвету примесей.

Поиск такой области осуществляется по атласу для стилоскопа. Когда оператору удалось идентифицировать такую линию, то он сравнивает яркость ее свечения с теми линиями, которые граничат с основой. Далее, по соответствующим таблицам из того же атласа он определяет концентрацию примеси относительно яркости ее свечения. Для точного определения результатов опыты проводятся несколько раз.

Стилоскопирование

Свяжитесь с нами по телефону или Оформить заявку

Один из типов контроля качества химического состава швов трубопроводов, компонентов различного оборудования называется стилоскопированием. Согласно действующим правилам приемки, швы должны в обязательном порядке соответствовать нормативно-технической документации (НТД). Основная задача специалистов, которые его проводят – визуальный контроль, заключающийся в сравнении яркости. Их получают при помощи анализа яркости спектральных линий с эталонными снимками.

Стилоскопирования швов сварных соединений

Стилоскопирование выполняют с использованием специализированных приборов, которые называются стилоскопами. Существует 2 вида подобного оборудования:

Физические основы метода

В основе процесса стилоскопирования лежит свечение металлических паров в низковольтовой искре. Подобный дуговой разряд образуется при помощи электродов. Первый из них – это, по сути, образец, который подлежит исследованию, а второй – постоянный приборный электрод, имеющий вид стержня из стали или диска из меди. Когда дуга горит, вещество переносится с одного электрода на другой и между ними образуются раскаленные пары. Спектральные линии напрямую зависят от типа используемого металла. Стилоскопы оснащены специальными окулярами, в которых, собственно можно наблюдать процесс разложение излучения на линии спектров. В результате полученных в ходе исследований данных составляются спектограммы.

Параметры и устройство агрегатов

В конструкцию стилоскопов входят два основных элемента. Первый из них – «ружье», которое оснащено оптикой и блоком прожига, оснащенным специализированным электродом. Второй – генератор. Чем выше его мощность, тем дольше будет работать устройство. Генератор оснащается силовым трансформатором, амперметром, индуктивной катушкой, блоками сопротивления и конденсации, несколькими переключателями, приборами индикации и разъемами для подключения кабелей. В модели последнего поколения производители подключают кабели USB.

Стилоскопический анализ не случайно пользуется высоким спросом. Благодаря стилоскопам, можно получить объективные результаты о химическом анализе в максимально сжатые скрои. Швы и изделия остаются целыми, а значит в разы снижаются затраты на подобные исследования. Для эксплуатации приборов не требуется особых знаний в использовании подобной техники.

Стилоскопирование сварных швов что это такое?

При сваривании емкостей или труб, работающих под давлением, или рассчитанных на химически агрессивную среду, от температуры дуги происходит частичное выгорание легирующих элементов в металле. Чтобы компенсировать такие потери используют присадочную проволоку с подходящим составом, усиливающую сварной шов. Но если сварщик держал дугу очень долго, или неверно выбрал проволоку, то это может не помочь.

Впоследствии, такое соединение быстро подвергнется коррозии и даст течь. Чтобы убедиться в правильности выполнения подобных работ, используют стилоскопирование сварных швов. Процедура, проводимая специальным оборудованием, позволяет «увидеть» наличие и количество легирующих примесей, оставшихся после сварки в металле.

По какому принципу работают такие устройства? Как выглядит этот процесс и где он применяется?

Метод контроля сварного соединения на “керосин”

Определение методики

Принцип действия метода основан на физическом свойстве керосина, капиллярности – способность подыматься по капиллярным ходам, сквозным порам и трещинам.

Методом контроля на керосин

Проверка сварных швов на герметичность методом контроля на “керосин”:

Для повышения наглядности результатов методики используют окрашенный керосин и наносят его под давлением сжатого воздуха.

Рамки применения метода

Практическое использование метода контроля

“Керосиновая проба” – метод контроля плотности сварных соединений на “керосин” используется для проверки:

Данная методика не подходит для количественной характеристики и оценки характера дефектов, но для первоначального контроля герметичности этот дешевый способ используется повсеместно.

Источник