Atsevišķa savienojuma pārbaude un visas sistēmas hermētiskuma pārbaude
Hermētiskuma pārbaude, ko veic pēc montāžas pabeigšanas, pārbauda visa cauruļvada posma darbību zem spiediena. Šis tests atklāj noplūdes savienojumos, atlokos vai blīvēs, taču sniedz maz informācijas par materiāla struktūru atsevišķā metinājuma vietā. Metinājums var izturēt spiediena pārbaudi, tomēr tajā var būt iekšējie defekti, kas atklāsies tikai pēc mēnešiem vai gadiem ekspluatācijas, materiāla noguruma vai ilgstošas slodzes ietekmē.
Pašu savienojumu pārbauda, izmantojot metodes, kas iedalāmas divās grupās: destruktīvās metodes, kuras mērījumu laikā neatgriezeniski bojā vai sadala paraugu, un nedestruktīvās metodes, kas ļauj pārbaudīt tā stāvokli, neiejaucoties tā struktūrā. Metodes izvēle ir atkarīga no darba posma un no tā, kāds izpildes kvalitātes pārliecības līmenis konkrētajā situācijā ir nepieciešams.
Vizuālā novērtēšana kā pirmā pārbaudes kārta
Vizuālā pārbaude ir pārbaude, ko veic katram metinājuma savienojumam, neatkarīgi no tā, vai ir plānotas turpmākas pārbaudes. Šīs pārbaudes noteikumus apraksta standarts PN-EN 13100-1, kas attiecas uz termoplastisko pusfabrikātu savienojumu pārbaudi, izmantojot vizuālo pārbaudi. Galu savienojuma gadījumā pārbaudei galvenokārt tiek pakļauta izplūdes forma, kas veidojas ap caurules perimetru.
Pareizi veidota izliekuma daļa veido divus savstarpēji tuvu novietotus veltnīšus, kas vienmērīgi izvietoti pa visu savienojuma perimetru. Atšķirība starp izplūdes maksimālo un minimālo platumu nedrīkst pārsniegt aptuveni 20% no vidējās vērtības, bet savienojamo elementu asi nobīde – 10% no caurules sienas biezuma. Rievai starp cilindriem jāizvirzās virs caurules ārējās virsmas – ja tā iegrimst zem tās, tas var liecināt par pārāk mazu spiedienu vai nepareizu sildplates temperatūru.
Vizuālajai pārbaudei ir savi ierobežojumi. Tā ļauj atklāt ģeometrijas kļūdas un redzamas nepareizības, taču neuzrāda piemaisījumus metinājuma iekšienē un vietējās zonas ar nepietiekamu kausējumu. Šaubu gadījumā rūpnieciskajā praksē paredzēts nogriezt ārējo izplūdušo metālu un pakļaut to papildu lieces vai griešanas pārbaudei.
Nenopostījošie pārbaudes – ultraskaņa un rentgenstarojums
Tomēr vizuālā novērtēšana nav vienīgais, ko ietver standarts PN-EN 13100. Tajā ir aprakstīta arī radiogrāfiskā kontrole, izmantojot rentgenstarojumu (2. daļa), ultraskaņas kontroli (3. daļa) un augstsprieguma testus (4. daļa), kurus galvenokārt izmanto, pārbaudot pretestības vadu izolāciju elektropretestības veidņos. Visas šīs metodes ļauj novērtēt metinājuma iekšpusi, nesabojājot savienojumu.
Rentgenoloģiskā pārbaude reģistrē caurskatītā savienojuma attēlu uz filmas vai digitālā formātā, kas ļauj atklāt plīsumus, poras vai nepilnīgas kausēšanas zonas materiāla iekšienē. Ultraskaņas metode balstās uz skaņas viļņa ievadīšanu materiālā – vilnis atstarojas no nepilnībām un atgriežas sensora galviņā, un mērījuma rezultāts parādās defektoskopa ekrānā.
Abām metodēm Polijā ir senākas izmantošanas tradīcijas attiecībā uz tērauda savienojumiem nekā attiecībā uz polietilēna cauruļvadiem. Plastmasas nevienveidīgā struktūra un nelielās akustiskās atšķirības starp pamatmateriālu un metināšanas zonu apgrūtina rezultātu viennozīmīgu interpretāciju, tāpēc šie pētījumi biežāk tiek veikti specializētās laboratorijās un negadījumu izmeklēšanas ietvaros, nevis ikdienas darbu pieņemšanas procesā. Tomēr pētniecības institūti veic sistemātiskus testus, lai pārbaudītu rentgenogrāfijas un ultraskaņas piemērotību arī plastmasas savienojumiem, kas pakāpeniski paplašina to praktiskās pielietojamības jomu.
Lieces un stiepes izmēģinājums
Lieces izmēģinājumu apraksta standarts PN-EN 12814-1. Metinājuma paraugu novieto uz diviem atbalstiem, kas izvietoti noteiktā attālumā viens no otra, un pēc tam to noslogo ar nemainīgu ātrumu, nemainot lieces virzienu mērījuma laikā. Šo metodi galvenokārt izmanto galvenajiem savienojumiem, kuru plakanais, simetriskais šķērsgriezums atvieglo šādu parauga novietošanu – elektriskās pretestības veidgabalus, ņemot vērā to sarežģītāko ģeometriju, parasti pārbauda ar citu metodi, kas aprakstīta turpmākajā tekstā. Rezultāts parāda, vai savienojums lūzt metināšanas šuves robežās vai ārpus tās – lūzums ārpus metināšanas zonas parasti liecina par pareizi izpildītu savienojumu.
Stiepes izmēģinājumu apraksta standarts PN-EN 12814-2. Tas paredz elementa aksiālu slodzes pielikšanu līdz lūzumam izturības testēšanas iekārtā. Mērījums ļauj noteikt savienojuma izturību un lūzuma vietu. Zemākas temperatūras apstākļos tiek izmantots variants, kas aprakstīts šī paša standarta 6. daļā, bet elementiem ar sašaurinājumu — 7. daļa. PN-EN 12814 sērija ietver arī savienojuma plūstamības testu (3. daļa), ko ikdienas kontrolē izmanto retāk, jo tas ilgst pat vairākus desmitus stundu. Lieces un stiepes izmēģinājumu rezultātus salīdzina ar materiāla ražotāja prasībām vai ar iepriekšējo metinājumu rezultātiem, kas veikti uz tā paša iekārtas.
Mēģinājums noplēst pie elektrotermiskajiem savienojumiem
Elektrotermiskajiem veidgabaliem papildus tiek veikts atdalīšanas tests, kas aprakstīts standartā PN-EN 12814-4. Izšķir vairākus tā variantus: T tipa atdalīšanu, dekohezijas testu un saspiešanas testu. Šī metode ļauj noteikt savienojuma kvalitāti starp veidgabala materiālu un cauruli, kā arī atklāt vietas, kurās plastmasa nav pilnībā saplūdusi.
Rezultāta interpretācija balstās uz pārtraukuma rakstura novērošanu. Atdalīšanās virsmai jābūt vienveidīgai, šķiedruveidīgai, bez gludām, spīdīgām daļām, kas liecinātu par materiāla nepietiekamu sajaukšanos. Rezultātu nolasa tūlīt pēc testa veikšanas, bez nepieciešamības veikt papildu mehānisku apstrādi vai sagatavot šķērsgriezumu.
Šķērsgriezuma makroskopiskā izpēte
Makroskopiskā pārbaude, kas iekļauta standartā PN-EN 12814-5, paredz metinājuma parauga pārgriešanu un šķērsgriezuma pārbaudi, lai konstatētu plīsumus, ieslēgumus, poras vai nepilnīgas kausēšanas zonas. Šī metode parāda materiāla struktūru vietās, kas nav redzamas, veicot vizuālo pārbaudi no ārpuses, tāpēc to bieži veic kopā ar lieces vai atdalīšanas testu, papildinot rezultātu ar savienojuma iekšējās daļas attēlu.
Metināto savienojumu defektu klasifikācija
Atsevišķu pārbaužu rezultāti attiecas uz klasifikāciju, kas ietverta standartā PN-EN 14728, kurā aprakstīti neatbilstību veidi termoplastisko materiālu metinātajos un termiski savienotajos savienojumos. Standarts sistematizē tādus novirzienus kā cauruļu asi novirzes, neregulāras izplūdes, poras vai nepilnīgas saplūšanas zonas, piešķirot tiem pieļaujamības līmeņus atkarībā no cauruļvada izmantošanas mērķa. Destruktīvās vai nedestruktīvās pārbaudes rezultāts tādējādi tiek salīdzināts ar konkrētu pieņemamības kritēriju, kas noteikts neatkarīgi no izpildītāja pieredzes.
Kad praksē tiek izmantoti iznīcinošie testi
Būvlaukumā izgatavotajiem faktiskajiem metinājumiem reti veic iznīcinošus testus, jo parauga iznīcināšana nozīmē darbībā esošas instalācijas daļas noņemšanu. Destruktīvo kontroli galvenokārt veic uz etalonparaugiem – paralēli izgatavotiem testa savienojumiem, izmantojot tos pašus iekārtas iestatījumus, to pašu materiālu un līdzīgos vides apstākļos. Tādu pašu procedūru piemēro metināšanas iekārtu operatoru kvalifikācijas eksāmenos, kā arī jaunas iekārtas pieņemšanas pārbaudē, kur testa paraugs aizstāj faktiskā tīkla posma pārbaudi.
Ja references paraugs neatbilst prasībām, pirms turpmākas darbības ir jākorekti parametri, un atkarībā no pieņemtās procedūras – arī jāveic atkārtota to metinājumu pārbaude, kas izgatavoti kopš pēdējā pozitīvā rezultāta. Ja rodas aizdomas par metinājuma defektu vai pēc ekspluatācijā esoša cauruļvada avārijas, tiek izgriezts fragments, kas ietver savienojumu, un tas tiek nosūtīts uz laboratoriju, kur tiek veikts pilns pārbaužu komplekts – sākot no makroskopiskās pārbaudes līdz stiepes izmēģinājumam.
BIEŽI UZDOTIE JAUTĀJUMI:
Vai katrs būvlaukumā veiktais metināšanas savienojums tiek pārbaudīts, izmantojot destruktīvo pārbaudes metodi?
Gatavā cauruļvadā iebūvētiem savienojumiem šādas pārbaudes veic ārkārtas gadījumos – noskaidrojot avārijas cēloņus vai veicot investora pasūtītu izlases pārbaudi, kad papildu caurules fragments tiek izgriezts vēl pirms tranšejas aizbēršanas. Pārējos gadījumos procesa kvalitāti apstiprina atsauces parauga parametru atbilstība iestatījumiem, kas tika izmantoti faktisko metinājumu veikšanai, un kas ir fiksēti aktuālajā metināšanas dokumentācijā.
Cik bieži tiek sagatavoti etalonparaugi iznīcinošajiem pētījumiem?
Pārbaužu biežums ir atkarīgs no investīciju prasībām, investora norādījumiem un izpildītāja kvalitātes procedūrām. Praksē atsauces paraugus bieži sagatavo pirms galveno darbu uzsākšanas, kā arī pēc katras būtiskas izmaiņas materiālā, metināšanas parametros vai iekārtā, kā arī pēc metināšanas iekārtas operatora maiņas. Šādas kontroles apjomu nosaka projekta prasības vai iekšējās kvalitātes procedūras. Mazāka apjoma projektos iznīcinošos testus parasti veic retāk, savukārt pārbaudes pamatā ir vizuālā pārbaude un citas pieņemtās procedūrās paredzētās metodes.
Vai ultraskaņas un rentgena izmeklējumi tiek plaši izmantoti attiecībā uz PE caurulēm?
Tie neietilpst rutīnās pārbaudēs, galvenokārt ņemot vērā iekārtu izmaksas un laiku, kas nepieciešams mērījumu veikšanai būvlaukumā, kur vienkāršāka vizuālā pārbaude un destruktīvie testi sniedz rezultātu daudz ātrāk. Ultraskaņas vai rentgenogrammas attēla interpretācijai ir nepieciešams arī speciālists, kurš pārzina plastmasu īpatnības, jo standarta attēlu interpretācijas kritēriji sākotnēji tika izstrādāti metāliem. Šo iemeslu dēļ abas metodes biežāk izvēlas pētniecības un analītiskajiem darbiem, nevis ikdienas iekārtu pieņemšanai ekspluatācijā.
Kas drīkst veikt metināto savienojumu iznīcinošos testus?
Destruktīvās pārbaudes, piemēram, lieces, stiepes vai noplēšanas testi, veic laboratorijas, kas aprīkotas ar atbilstošu aprīkojumu un ievēro procedūras saskaņā ar PN-EN 12814 sērijas standartiem. Tās var būt laboratorijas, kas darbojas tehniskās uzraudzības iestādēs, pētniecības institūtos, sertifikācijas iestādēs vai uzņēmumos, kuri veic materiālu pētījumus. Investīciju gadījumā, kur nepieciešams neatkarīgs novērtējums, pārbaudes veic akreditētas laboratorijas, kas norādītas dokumentācijā vai kuras izvēlējies investors.
Ko nozīmē parauga lūzums ārpus metināšanas zonas lieces izmēģinājuma laikā?
Šāds plīsuma gaita liecina, ka metinājums izturējis lielāku slodzi nekā to apkārt esošais caurules pamatmateriāls, ko uzskata par pozitīvu rezultātu. Savukārt plīsums, kas stiepjas tieši pa metināšanas līniju, norāda uz savienojuma vietas vājināšanos, kas parasti saistīta ar nepareizu temperatūru, virsmas piesārņojumu vai pārāk īsu uzsildīšanas laiku. Parauga lūzuma vieta tiek reģistrēta pārbaudes protokolā kā viens no tehnoloģiskā procesa kvalitātes kontroles parametriem.
