Главная / СТАТЬИ / Особенности определения твёрдости металлических труб

Особенности определения твёрдости металлических труб

92

В зависимости от назначения и сферы применения металлические трубы могут быть изготовлены из разных металлов и сплавов, что непосредственно влияет на их свойства и особенности. Промышленные трубы чаще всего изготовлены из стали, а также из сплавов с добавлением марганца, алюминия, углерода, титана и других элементов. Трубопроводы служат для транспортирования газов, нефтепродуктов, гранулированных материалов, воды и других жидкостей.

lost-places-2178884_1280

Чтобы обеспечить безопасность эксплуатации и избежать серьёзных проблем, вызванных износом или дефектом трубопровода, необходимо его регулярное обследование, которое включает обязательные испытания. Одним из основных этапов проверки труб является измерение твёрдости материала.

Данный вид неразрушающего контроля может быть проведен с разными целями:

  • Начальное определение твёрдости стенки трубы - выполняется непосредственно после её изготовления на предприятии. Без данных, полученных при первичном контроле, невозможна паспортизация технического изделия.
  • Диагностика трубопровода с целью определения влияния условий эксплуатации на состояние металла (состав грунта или воды, скачки давления, перепады температуры, агрессивные среды и т.д.)

В зависимости от того, в каких условиях применяется труба, её физико-механическое состояние может изменяться. Цель контроля – обеспечение безопасной эксплуатации и недопущение аварийных ситуаций.

  • Замеры твердости после ремонта участка трубопровода для выявления возможных изменений в материале.
  • Периодическое диагностирование объекта для определения продолжительности дальнейшей эксплуатации.

Методы определения твёрдости труб

На выбор конкретного метода определения твердости влияет несколько факторов:

  • известная твердость металла или сплава;
  • форма и размер объекта исследования;
  • участок контроля (сварной шов или основной металл);
  • толщина измеряемого слоя материала.

Измерение твёрдости выполняется по методам Виккерса (ГОСТ 2999-75), Бринелля (ГОСТ 9012-59) и Роквелла (ГОСТ 9013-59).

Наиболее точный результат при измерении твёрдости металлов позволяет получить стационарный твердомер. Однако для его применения необходим отбор образцов для лабораторного анализа, что зачастую не представляется возможным.

В отличие от стационарных, портативные твердомеры имеют небольшие размеры и вес, что позволяет использовать их на производствах, объектах строительства, магистральных трубопроводах. Мобильность приборов существенно упрощает исследование больших металлических конструкций и труднодоступных объектов; делает возможным контроль оборудования без вывода из эксплуатации. При этом по погрешности измерений такие твердомеры почти не уступают стационарным.

Обзор приборов для измерения твёрдости труб

Максимальная толщина стенки труб для обоих приборов неограниченна.

Важно также учитывать следующие параметры:

Минимальный радиус кривизны контролируемой поверхности

Модель твердомера

Тип датчика

Радиус кривизны поверхности, мм

Выпуклая

Вогнутая

ТКМ-459С/М ультразвуковой

А, H, С, AL

4

6

К

4

20

ТКМ-359С/М динамический

D, Е

18

200 (без опорной гайки)

G

50

500 (без опорной гайки)

Требования к шероховатости контролируемого участка

Модель твердомера

Тип датчика

Шероховатость поверхности, не более

ТКМ-459С/М ультразвуковой

H

0,8 Ra

6,3 Rz

до 7 класса

А, К, AL

1,6 Ra

10 Rz

до 6 класса

С

3,2 Ra

20 Rz

до 5 класса

ТКМ-359С/М динамический

D, Е

G

7,6 Ra

40 Rz

до 4 класса

Из таблицы видно, что динамический твердомер ТКМ-359С/М может работать на трубах с более с грубой поверхностью.

Также специалисты НПП Машпроект разработали Универсальный твердомер ТКМ-459С, объединяющий 2 метода контроля - UCI и Leed, что позволяет измерять твёрдость самых разных изделий из металлов и сплавов.

Для большего удобства контроль может выполняться с помощью специализированных позиционирующих насадок, которые надежно фиксируют датчик на цилиндрических поверхностях. В каталоге НПП «Машпроект» представлена насадка Z-359 к динамическим твердомерам и насадка U-459 к ультразвуковым твердомерам.

tube-945487_1280

Наиболее распространённые отклонения

При замере твёрдости труб и сварных соединений могут быть выявлены отклонения от требований нормативно-технической документации, которые влияют на безопасность эксплуатации:

  • повышенная или пониженная твёрдость металла на участке сварного шва и в зоне термического влияния;
  • превышение предела прочности (σв, МПа), предела текучести (σ0,2, МПа) или предела выносливости (σ-1, МПа).

Чтобы подобрать наиболее подходящий твердомер для замера твёрдости труб, достаточно обратиться к специалистам нашей компании. Мы подберём прибор в оптимальной комплектации, который будет соответствовать поставленным задачам. Все твердомеры, выпускаемые НПП «Машпроект», внесены в Государственные реестры средств измерений Российской Федерации и Республики Беларусь.

Наши сертификаты >>>

Динамические твердомеры ТКМ-359 внесены в Реестр средств измерений, применяемых в ОАО «РЖД». Подробнее >>>