turinys Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą skalas.pdfvidutin ė įmon ė –...

37
1 TURINYS Įvadas 1. Lietuvos įmonių, užsiimančių dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinklų ir vandentiekių darbais, rinkos apžvalga 2. Vamzdynų transporto apžvalga 2.1. Vamzdynų klasifikavimas 2.2. Magistralinio naftotiekio sudėtis 2.3. Magistralinis dujotiekis 2.4. Avarinių pažeidimų magistraliniuose vamzdynuose atsiradimo priežastys 3. Vamzdynų suvirinime taikomų suvirinimo technologijų apžvalga 3.1. Suvirinimas glaistytuoju elektrodu 3.2. Lankinis suvirinimas apsauginėse dujose 3.3. Suvirinimo būdų palyginimas 4. Vamzdžių surinkimo ir suvirinimo technologija 4.1. Vamzdžių paruošimas suvirinimui 4.2. Vamzdžių sandūrų MMA suvirinimo technologija 4.3. Vamzdžių sandūrų orbitinio suvirimo technologija 5. Vamzdžių virintinių jungčių kokybės užtikrinimo sistema 5.1. Bendrieji reikalavimai 5.2. Vamzdžių neardomosios kontrolės metodai 5.3. Kokybės sistema 6. Vamzdžių suvirinimo technologijos ir įrangos modernizavimo sprendimo parinkimas bei rekomendacijos 6.1. Mobili suvirinimo sistema 6.2. Įmonių modernizavimo programa ir optimalūs įrangos komplektavimo variantai Literatūros sąrašas:

Upload: others

Post on 01-Feb-2020

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

1

TURINYS Įvadas 1. Lietuvos įmonių, užsiimančių dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinkl ų ir vandentiekių darbais, rinkos apžvalga 2. Vamzdynų transporto apžvalga 2.1. Vamzdynų klasifikavimas 2.2. Magistralinio naftotiekio sudėtis 2.3. Magistralinis dujotiekis 2.4. Avarinių pažeidimų magistraliniuose vamzdynuose atsiradimo priežastys 3. Vamzdynų suvirinime taikomų suvirinimo technologijų apžvalga 3.1. Suvirinimas glaistytuoju elektrodu 3.2. Lankinis suvirinimas apsauginėse dujose 3.3. Suvirinimo būdų palyginimas 4. Vamzdžių surinkimo ir suvirinimo technologija 4.1. Vamzdžių paruošimas suvirinimui 4.2. Vamzdžių sandūrų MMA suvirinimo technologija 4.3. Vamzdžių sandūrų orbitinio suvirimo technologija 5. Vamzdžių virintini ų jungčių kokybės užtikrinimo sistema 5.1. Bendrieji reikalavimai 5.2. Vamzdžių neardomosios kontrolės metodai 5.3. Kokybės sistema 6. Vamzdžių suvirinimo technologijos ir įrangos modernizavimo sprendimo parinkimas bei rekomendacijos 6.1. Mobili suvirinimo sistema 6.2. Įmonių modernizavimo programa ir optimalūs įrangos komplektavimo variantai Literat ūros sąrašas:

Page 2: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

2

IVADAS

Tyrimo problematika:

Nuolatinis nacionalinio ūkio konkurencingumo didinimas – pagrindinis Lietuvos valstybės ekonominės politikos uždavinys. Lietuvos pramonės ūkio konkurencingumo didinimas neatsiejamas nuo modernaus, kokybiško ir patikimo produkto gamybos, taikant šiuolaikiškas, pažangias ir draugiškas aplinkai gamybos technologijas.

Vamzdynų transportas – unikali transporto rūšis, kurios didžiausias privalumas – maža krovinių gabenimo savikaina. Ji 6 kartus mažesnė nei geležinkelyje. Vamzdynų transporto pradžia – XIX a. Pirmasis 6 km ilgio naftotiekis buvo nutiestas 1865 m. Jungtinėse Amerikos Valstijose. Sparčiau šis transportas pradėjo plėtotis tik nuo XX a. vidurio, kai išsiplėtė naftos ir gamtinių dujų gavyba. Šiuo metu vamzdynais transportuojama ne tik nafta, gamtinės dujos, bet ir amoniakas, sintetinis spiritas, kitos medžiagos bei žaliavos. Vamzdynai yra patikima, ekologiškai švari transporto rūšis. Bendras vamzdynų ilgis – 1,3 mln. km. Iš jų apie 60 % sudaro dujotiekiai ir apie 40 % – naftotiekiai. Ilgiausią naftotiekių ir dujotiekių tinklą turi JAV, Rusija ir Kanada. Šiaurės Amerikoje vamzdynai jungia naftos ir gamtinių dujų versloves su perdirbimo rajonais žemyno rytuose. Vakarų Europoje vamzdynais kroviniai iš uostų keliauja į žemyno gilumoje esančius pramonės centrus. Rusijoje vamzdynai iš Vakarų Sibiro driekiasi per visą europinę šalies dalį į Vidurio ir Vakarų Europą. Rusijai priklauso ilgiausias (5,5 tūkst. km) pasaulyje „Draugystės“ naftotiekis.

Aukšta virintinių sujungimų kokybė lemia vamzdžių patikimumą ir resursą. Pažangių suvirinimo technologijų ir kokybės užtikrinimo sistemos taikymas leidžia pasiekti aukštą suvirinimo proceso našumą, gerą gamybos sistemos universalumą ir aukštą virintinių jungčių kokybę.

Šia techninių galimybių studija siekiama įvertinti galimybę įdiegti naujas ir pažangias vamzdžių suvirinimo technologijas ir sudaryti produktų kokybės užtikrinimo sistemą. Tyrimo tikslas ir uždaviniai:

• Atlikti Lietuvos įmonių, vykdančių vamzdynų suvirinimo ir montavimo darbus, išsamią analizę.

• Įvertinti įmonių apyvartą ir geografinę padėtį. • Įvertinti rankinio suvirinimo glaistytaisiais elektrodais, suvirinimo nelydžiuoju volframiniu

elektrodu ir orbitinio suvirinimo technologijų privalumus, trūkumus bei taikymo ypatybes vamzdžių suvirinimo srityje.

• Siekiant užtikrinti vamzdžių kokybę, parinkti kokybės kontrolės metodus ir sudaryti kokybės kontrolės planą.

• Parinkti optimalų ir ekonomiškai pagristą vamzdžių suvirinimo technologijos modernizavimo ir kokybės gerinimo sprendimą.

• Įvertinti kiekvieno iš siūlomų techninių sprendimų poveikį darbų našumui, pasiekiamai ekonominei naudai, gamybos lankstumui.

Page 3: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

3

1. Lietuvos įmonių, užsiimančių dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinkl ų ir vandentiekių darbais, rinkos apžvalga

Lietuvoje yra apie 239 įmonių, kurie užsiima dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinklų ir vandentiekių projektavimu, montavimu, suvirinimu, tiesimo, rekonstravimo, renovacijos ir priežiūros darbais, vamzdynų valymu ir t.t. Apie 61 % įmonių specializuojasi ties vandentiekio darbais, 25 % - šiluminėmis trasomis, tinklais, 13 % - dujotiekiais, o apie 1 % naftotiekiais (1 pav.).

1 pav. Įmonės užsiimančios dujotiekiais, naftotiekiais, šiluminėmis trasomis, tinklais ir

vandentiekiu Mažiausiai įmonės specializuojasi ties naftotiekių darbais, nes Lietuvoje yra tik viena įmonė AB „Orlen Lietuva“, kuriai yra poreikis tokių įmonių, kurios gali atlikti darbus susijusius su naftokiekiais. Priklausomai nuo įmonėse dirbančių darbuotojų ir įmonių metinių pajamų, visos įmonės yra klasifikuojamos į 4 grupes: stambi, vidutinė, maža ir labai maža įmonė. Pagal Lietuvos respublikos smulkiojo ir vidutinio verslo plėtros įstatymą: vidutinė įmonė – įmonė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotojų ir kurios finansiniai duomenys atitinka bent vieną iš šių sąlygų: 1) įmonės metinės pajamos neviršija 138 mln. litų; 2) įmonės balanse nurodyto turto vertė neviršija 93 mln. litų; maža įmonė – įmonė, kurioje dirba mažiau kaip 50 darbuotojų ir kurios finansiniai duomenys atitinka bent vieną iš šių sąlygų: 1) įmonės metinės pajamos neviršija 24 mln. litų; 2) įmonės balanse nurodyto turto vertė neviršija 17 mln. litų; labai maža įmonė – įmonė, kurioje dirba mažiau kaip 10 darbuotojų ir kurios finansiniai duomenys atitinka bent vieną iš šių sąlygų: 1) įmonės metinės pajamos neviršija 7 mln. litų; 2) įmonės balanse nurodyto turto vertė neviršija 5 mln. litų. Nustatyta, kad daugiausiai dujotiekių darbais užsiima mažos ir labai mažos įmonės (2 pav.). Tai UAB “LZ technika“, UAB “Projektavimo sprendimai“, UAB „Dusta“, UAB „Klaipėdos UGNĖ“, UAB „Melvitus“, UAB „Dujotiekis“, UAB „Exto“, UAB „ Para“, UAB“ Balžuva“, UAB “Vilniaus narai“, UAB „Ugnės servisas“, UAB „Rovedus LT“, UAB“ Remeta“, UAB „Inka“, UAB “Janta“, UAB „Inžinerika“ ir kt. Tokių mažų ir labai mažų įmonių, kurios užsiima dujotiekių darbais yra iš viso Lietuvoje 26 įmonės. UAB “Amber Grid“ įmonė yra vienintelė stambi įmonė užsiimanti dujotiekių darbais. Iš vidutinių įmonių galima pažymėti 3 įmones, kurios užsiimta dujotiekių darbais: UAB “Požemių linij ų statyba“, UAB “Raiška“, AB „Montuotojas“.

131

25

61

0

20

40

60

80

Dujotiekiai Naftotiekiai Šilumostrasos, tinklai

Vandentiekis

Įmonės

, %

Veiklos objektai

Page 4: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

4

2 pav. Įmonės užsiimančios dujotiekių darbais

Lietuvoje yra 2 labai mažos įmonės, kurios specializuojasi ties naftotiekiais (3 pav.). Tai UAB “Balžuva“, UAB „Vilniaus narai“. Tokių įmonių yra labai mažai dėl mažo rinko poreikio Lietuvoje.

3 pav. Įmonės užsiimančios naftotiekių darbais

Nustatyta, kad daugiausiai šilumos trasų, tinklų darbais užsiima vidutinės, mažos ir labai mažos įmonės (4 pav.). Lietuvoje daugiausia apie 25 mažų įmonių, kurios užsiima šilumos trasų, tinklų darbais. Tai UAB “Gaeta“, UAB “KESVA ir KO“, UAB “Katlita“, UAB “Vandentiekio ir šildymo sistemos“, UAB “Adverta“, UAB “Šilumos ūkio servisas“, UAB “Šilumininkas“ ir kt. Vidutinių ir labai mažai įmonių, kurie užsiima šilumos trasų, tinklų darbais yra atitinkamai 16 ir 15. Tai UAB “Magistralė“, UAB “Tilta“, UAB “Geovizija“, UAB “Ergonas“, UAB “Caterva“, UAB “Proveda“, UAB “Geosa“, UAB “Požesta“ ir kt. Iš viso yra 4 stambios įmonės, kurios užsiima šilumos trasų, tinklų darbais. Tai AB “Klaipėdos energija“, UAB “Vilniaus energija“, UAB “KRS“, AB “Panevėžio energija“.

4 pav. Įmonės užsiimančios šilumos trasų, tinklų darbais

13

13 13

0

5

10

15

Stambiįmonė

Vidutin ėįmonė

Mažaįmonė

Labai mažaįmonė

Duj

otie

kiai

, vnt

.

Įmonės, vnt.

2

0

1

2

3

Stambiįmonė

Vidutin ėįmonė

Mažaįmonė

Labai mažaįmonėN

afto

tieki

ai, v

nt.

Įmonės, vnt.

4

16

25

15

05

1015202530

Stambiįmonė

Vidutin ėįmonė

Mažaįmonė

Labai mažaįmonėŠ

ilum

os tr

asos

, tin

klai

, vn

t.

Įmonės, vnt.

Page 5: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

5

Lietuvoje apie 147 įvairių įmonių užsiima daugiausiai vandentiekio darbais lyginant įmones, kurios užsiima dujotiekių (30 vnt.), naftotiekių (2 vnt.) ir šiluminių trasų, tinklų (60 vnt.) darbais. Daugiausiai vandentiekio darbais užsiima mažos įmonės (73 vnt.) (5 pav.). Tai UAB “LZ TECHNIKA“, UAB “Gerunda“, UAB “Baltic system“, UAB “Henrivita“, UAB “Larinda“, UAB “Gelmita“, UAB “ISS Baltic“, UAB “Keldarista“, UAB “Gaeta“, UAB “Restapa“, UAB “Šildukai“, UAB “Nivelsta“, UAB “Hidrokesta“, UAB “Taem Group“, UAB “Detas“, UAB “Saugos sprendimai“ ir kt.

5 pav. Įmonės užsiimančios vandentiekio darbais

Vidutinių ir labai mažai įmonių, kurie užsiima vandentiekio darbais yra atitinkamai 20 ir 52. Tai UAB “LitCon“, UAB “Mavista“, UAB “Limega“, UAB “Raiška“, UAB “Mevilsta“, UAB “Edrija“, UAB “Termomatika“, UAB “ESS projektai“, UAB “Artva“, UAB “Viremida“, UAB “Magistralė“, UAB “Jogesa“, UAB “Vilniaus narai“, UAB “Vandens smulkmenos“, UAB “Nit projektai“, UAB “Šelterus“, UAB „Uponor“, UAB “Vilniaus archija“, UAB “Proveda“, UAB “Remeta“, UAB “Liaras“, UAB “Stropus“, UAB “Vianara“, UAB “Ketvertas“, UAB “Bionuotekos“, UAB “Montuva“, UAB “Trimatės idėjos“, UAB “Alera“, UAB “Valsita“, UAB “Monteka“, UAB “Pilūnė“, UAB „Inka“, UAB “Proveda“, UAB “Stelitas“, UAB “Ramunsa“, UAB “Stagneda“, UAB “Boruma“, UAB “Lineta“ ir kt. Iš viso yra 2 stambios įmonės, kurios užsiima vandentiekio darbais. Tai UAB “Kerista“, UAB “Klaipėdos vanduo“. Lietuvoje įmonės, kurios užsiima dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinklų ir vandentiekių darbais galima rasti praktiškai visoje Lietuvoje: Vilnius, Kaunas, Klaipėda, Šiauliai, Telšiai, Panevėžys, Alytus, Vilkaviškis, Palanga, Jonava, Visaginas, Raseiniai, Šilutė, Mažeikiai, Prienai, Plungė, Jonava, Jurbarkas, Kelmė, Ignalina, Šalčininkai, Kretinga, Druskininkai, Utena, Biržai, Šilalė, Tauragė, Šakiai, Trakai, Alytus, Kazlų Rūda, Marijampolė, Švenčionys, Panevėžys, Širvintai, Pakruojis, Ukmergė, Birštonas, Molėtai, Anykščiai, Tauragė, Skuodas, Pasvalys, Kupiškis, Birštonas, Lazdijai, Zarasai, Elektrėnai. Didžiausiuose Lietuvos miestuose daugiausiai užsiima dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinklų ir vandentiekių darbais. Vilniuje - 79 įmonių, Kaune - 36, Klaipėdoje - 17 įmonių, tik apie 107 įmonių šia veikla užsiima kituose miestuose. Vilniuje daugiausia yra įmonių (54 įmonės), kurios užsiima vandentiekio darbais (6 pav.). Taip pat Vilniuje 12 įmonių užsiima dujotiekiais, 2 - naftotiekiais, 11 - šilumos trasų, tinklų darbais.

220

7352

020406080

Stambiįmonė

Vidutin ėįmonė

Maža įmonė Labai mažaįmonėVa

nden

tieki

s, v

nt.

Įmonės, vnt.

Page 6: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

6

6 pav. Įmonės užsiimančios dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinklų, vandentiekio darbais

Vilniuje

Antras miestas pagal dydį užsiimantis dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinklų, vandentiekio darbais yra Kaunas. Kaune daugiausia yra įmonių (22 įmonės), kurios užsiima vandentiekio darbais (7 pav.). Taip pat Kaune 7 įmonės užsiima dujotiekiais, 0 - naftotiekiais, 7 - šilumos trasų, tinklų darbais.

7 pav. Įmonės užsiimančios dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinklų, vandentiekio darbais

Kaune

Trečias miestas pagal dydį užsiimantis dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinklų, vandentiekio darbais yra Klaipėda. Klaipėdoje daugiausia yra įmonių (12 įmonių), kurios užsiima vandentiekio darbais (8 pav.). Taip pat Klaipėdoje 1 įmonė užsiima dujotiekiais, 0 - naftotiekiais, 4 - šilumos trasų, tinklų darbais.

122

11

54

0102030405060

Dujotiekiai Naftotiekiai Šilumos trasos,tinklai

Vandentiekis

Įmonės

, vnt

.

Veiklos objektai

Vilnius

7

0

7

22

0

5

10

15

20

25

Dujotiekiai Naftotiekiai Šilumostrasos, tinklai

Vandentiekis

Įmonės

, vnt

.

Veiklos objektai

Kaunas

Page 7: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

7

8 pav. Įmonės užsiimančios dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinklų, vandentiekio darbais

Klaipėdoje

Kituose Lietuvos miestuose (Šiauliai, Telšiai, Panevėžys, Alytus, Vilkaviškis, Palanga, Jonava, Visaginas, Raseiniai, Šilutė, Mažeikiai, Prienai, Plungė, Jonava, Jurbarkas, Kelmė, Ignalina, Šalčininkai, Kretinga, Druskininkai, Utena, Biržai, Šilalė, Tauragė, Šakiai, Trakai, Alytus, Kazlų Rūda, Marijampolė, Švenčionys, Panevėžys, Širvintai, Pakruojis, Ukmergė, Birštonas, Molėtai, Anykščiai, Tauragė, Skuodas, Pasvalys, Kupiškis, Birštonas, Lazdijai, Zarasai, Elektrėnai) yra 107 įmonės, kurios užsiima dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinklų, vandentiekio darbais. Kituose Lietuvos miestuose daugiausia yra įmonių (59 įmonės), kurios užsiima vandentiekio darbais (9 pav.). Taip pat kituose Lietuvos įmonėse 10 įmonių užsiima dujotiekiais, 0- naftotiekiais, 38- šilumos trasų, tinklų darbais.

9 pav. Įmonės užsiimančios dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinklų, vandentiekio darbais

kituose Lietuvos miestuose

1 0

4

12

0

5

10

15

Dujotiekiai Naftotiekiai Šilumostrasos, tinklai

Vandentiekis

Įmonės

, vnt

.

Veiklos objektai

Klaip ėda

100

38

59

0

20

40

60

80

Dujotiekiai Naftotiekiai Šilumostrasos, tinklai

Vandentiekis

Įmonės

, vnt

.

Veiklos objektai

Kiti Lietuvos miestai

Page 8: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

8

2. Vamzdynų transporto apžvalga

2.1. Vamzdynų klasifikavimas Vamzdynu vadinama įvairiais būdais tarpusavyje sujungtų skirtingo skersmens arba atsišakojimus turinčių vamzdžių sistema. Pagal vamzdynų tiesinę dalį vamzdynai skirstomi: –– Magistraliniai: 1. Vienasiūliai (pastovaus skersmens); 2. Teleskopiniai (skirtingų skersmenų); 3. Daugiasiūliai. –– Žiediniai, tiesiami aplink didelius miestus. Naftotiekiu priimta vadinti vamzdyną, skirtą transportuoti ne tik naftą, bet ir naftos produktus (benzinas, mazutas, žibalas). Pagal paskirtį naftotiekiai skirstomi: –– Vidaus (jungia įvairius objektus naftos bazėse, naftos perdirbimo įmonėse); –– Vietinius (jungia atskirus naftos perdirbimo gamyklas, bazes, geležinkelį, uostus); –– Magistralinius (didelio ilgio vamzdynai, transportavimas atliekamas panaudojant siurblines). Pagal naudojamų vamzdynų skersmenį yra keturių klasių naftotiekiai: –– I klasė – daugiau kaip 1000 mm; –– II klasė – 1000–500 mm; –– III klasė – 500–300 mm; –– IV klasė – mažiau kaip 300 mm. Magistraliniu dujotiekiu vadinamas vamzdynas, skirtas transportuoti dujas iš gamybos punktų iki dujų naudojamų punktų. Pagal naudojamą slėgį magistraliniuose dujotiekiuose jie skirstomi į dvi klases: –– I klasė – didelio slėgio dujotiekiai (darbinis slėgis daugiau kaip 2.5 MPa); –– II klasė – vidutinio slėgio dujotiekiai (darbinis slėgis 1.2– 2.5 MPa). Dokumento, reglamentuojančio garo ir karšto vandens vamzdynų įrengimą ir jų saugų eksploatavimą, parengimo klausimas iškilo po to, kai Lietuvos Respublikos teritorijoje galiojantys teisės aktai, priimti iki 1990 m. kovo 11 d., buvo pripažinti netekusiais galios 1997 m. lapkričio 13 d. priimtu Įstatymu Nr. VIII-510 ir po jo ėjusiais Lietuvos Respublikos Vyriausybės nutarimais. Vadovaujantis minėtais dokumentais buvo panaikintos sovietiniais laikais galiojusios analogiškos normos ir pradėti kurti respublikiniai teisės aktai, derinant su Europos Sąjungos parengtais direktyviniais dokumentais. Bendriausias dokumentas, kuriuo vadovaujantis buvo parengti Lietuvos Respublikoje galiojantys norminiai teisės aktai, reglamentuojantys slėginę įrangą, yra 1997 m. gegužės 19 d. Europos Parlamento ir Tarybos direktyva 97/23/EB dėl valstybių narių įstatymų dėl slėginės įrangos suderinimo, pataisyta 2003 m. rugsėjo 29 d. Vykdant Teisės priemonių derinimo planą 2000 metams 2000 m. spalio 6 d. LR ūkio ministro įsakymu Nr. 349 buvo patvirtintas Slėginių įrenginių techninis reglamentas, kuris garo ir karšto vandens vamzdynų įrengimą ir jų saugų eksploatavimą reglamentuoja tik labai bendrai. Vamzdžiai pagal jų nominalų skersmenį (mm) skirstomi: 3; 6; (8); 10; (13); 15; 20; 25; 32; 40; 50; 65; 80; 100; 125; 150; (175); 200; 250; (275); 300; (325); 350; (375); 400; (450); 500; 600; (700); 800; (900); 1000; (1100); 1200; 1400; 1500; 1600. Skliausteliuose pateiktus vamzdžius naudoti nepatartina. Vamzdynai ir jų elementai pagal slėgį (MPa) skirstomi: 0.1; 0.25; 0.4; 0.63; 1.0; 1.6; 2.5; 4.0; 6.3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 60; 80; 100.

Page 9: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

9

2.2. Magistralinio naftotiekio sudėtis Magistralinis vamzdynas – linijinio tipo statinys, kurį sudaro vientisas vamzdis, išilgai kuriuo išdėstyti statiniai, kurie užtikrina produktų transportavimą su iš anksto nustatytais parametrais (slėgis, temperatūra, našumas ir t. t.). Skirtingai negu kiti linijiniai statiniai, tokie kaip automobiliniai keliai, geležinkeliai, magistralinis vamzdynas, visą savo eksploatavimo laikotarpį iš vidaus apkrautas transportuojamo produkto slėgiu būna sudėtingame įtempimų būvyje ir dirba kaip didelio slėgio indas. Kai magistraliniu vamzdynu transportuojama nafta, dujos, benzinas ir t. t., vamzdynas tampa energetiškai imliu statiniu. Statinių sudėtis ir jų paskirtis priklauso nuo transportuojamo produkto rūšies. Magistralinį naftotiekį sudaro pagrindinė siurblinė (PS) ir vamzdynai, kuriais naftos produktai patenka į PS talpyklas (10 pav.).

10 pav. Magistralinio naftotiekio schema:

1 – gręžiniai; 2 – naftos surinkimo įrenginiai; 3 – tiekimo vamzdynai; 4 – pagrindiniai pastatai; 5 – vamzdyno gramdiklio paleidimo šulinys; 6 – linijinis šulinys; 7 – perėjimas po geležinkeliu; 8 –

perėjimas po upe; 9 – perėjimas per griovį; 10 – galutinis skirstymo punktas

PS teritorijoje yra talpyklų parkas, pagrindinė ir pagalbinė siurblinės, vamzdynai, skaitliukų įranga, gramdiklio paleidimo aikštelė, smulkaus valymo filtrų patalpa, bendrojo vandentiekio sistema, kanalizacija, elektros tiekimas, administracinis ir buitinis pastatas, eksploatacinis ir buitinis pastatas (laboratorija, remonto dirbtuvės, kuro ir tepimo medžiagų sandėlis). Talpyklų parkas skirtas priimti ir išduoti naftą ar naftos produktus, išskirstyti produktus pagal rūšis, taip pat priimti produktus avarijos metu. Linijin ė dalis susideda iš vamzdyno su išsišakojimais ir lupingu (lupingas – vamzdynas, einantis tam tikrame ruože lygiagrečiai pagrindiniam); armatūros; perėjimų per dirbtines ir natūralias kliūtis; elektrocheminės apsaugos įrenginių; technologinių ryšių linijų; eksploatacinės tarnybos pastatų; išilgai trasos einančių kelių ir elektros linijų. Tarpinės siurblinės (TS) priima ir perduoda transportuojamą produktą toliau vamzdynu iki kitos stoties, galutiniams ar tarpiniams paskirstymo punktams. Svarbus TS darbo momentas yra transportuojamo produkto judėjimo organizavimas. PS įrengtos iki 1–2 mln. m³, o TS įrengiamos 2–4 1000–5000 m³ talpyklos. Magistralinio naftotiekio išdėstymo schema Lietuvos teritorijoje parodyta 11 pav.

Page 10: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

10

11 pav. Lietuvos magistralinis naftotiekis

2.3. Magistralinis dujotiekis

Magistralinį dujotiekį sudaro: pagrindinė stotis (PS), linijinė ir kompresorinė stotys (KS), vamzdyno gale dujų skirstymo stotys (DSS), požeminės dujų saugyklos, ryšio objektai, vamzdynų apsaugos nuo korozijos apsauginės elektrinės sistemos, pagalbiniai statiniai (kanalizacija, elektros perdavimo linijos, vandentiekis ir t. t.), remonto ir eksploatavimo tarnybos objektai, administraciniai ir buitiniai statiniai (12 pav.)

12 pav. Magistralinio dujotiekio schema:

1 – gręžiniai; 2 – dujų surinkimo įrenginiai; 3 – pagrindinė KS; 4 – DSS ir atšaka; 5, 6 – perėjimai po keliais; 7 – tarpinės KS; 8, 9 – perėjimai per upę ir griovį; 10 – požeminė dujų saugykla; 11 –

katodinės apsaugos stotis; 12 – galutinė DSS

Pagrindine stotimi (PS) vadinamas statinys, skirtas paruošti dujas tolimam transportavimui. Į PS kompleksą įeina: mechaninių priemaišų, drėgmės iš dujų valymo ir sieros atskyrimo įrenginiai. Prie PS priklauso ir KS pradiniame dujotiekio taške. Linijin ę dujotiekio dalį sudaro vientisas vamzdynas, tarp KS surinktas iš atskirų vamzdžių. Kompresorinė stotis (KS) – statinių kompleksas, sudarytas iš tam tikro skaičiaus ir tipo funkcionalių blokų, skirtų atlikti pagrindines ir pagalbines funkcijas. Pagrindinė KS paskirtis – dujų spaudimas. Dujas spaudžia stūmokliniai išcentriniai siurbliai. Šiame komplekse dar yra: energetiniai įrenginiai (dujų turbinos, elektros varikliai, dyzeliai, variklių aušinimo ir tepimo sistemos, dujų paruošimo įrenginiai tolimam transportavimui (valymo, džiovinimo, odoravimas (odoruoti – suteikti savitą kvapą dujoms ir patalpų orui odorantais), remonto blokas, atsarginių dalių ir medžiagų sandėlis (13 pav.). Dujų skirstymo stotis (DSS) skirta mažinti dujų slėgį iki slėgio,

Page 11: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

11

reikalingo dujų vartotojams (nuo 0.3 iki 1.2 MPa). Be to , DSS atliekama papildomas dujų valymas, džiovinimas, papildomas odoravimas. Dujotiekyje dujų slėgis kinta plačiame intervale nuo 1.0 iki 7.5 MPa, o išėjime – nuo 0.3 iki 1.2 MPa.

13 pav. Kompresorinės stoties cechų schemos:

a – tradicinė schema; b – siurblių ne patalpoje schema; c – schema be rūsių; d – kompaktiškai išdėstytų įrenginių schema; e – įrenginių išdėstymo schema vamzdyje

Pagal našumą DSS skirstomos į dvi grupes: –– Skirta mažo ir vidutinio našumo dujų vartotojams, kai našumas iki 250 tūkst. m³/h; –– Skirta didelio našumo dujų vartotojams, kai našumas daugiau kaip 250 tūkst. m³/h; DSS susideda: –– dulkių ir skysčių valymo iš dujų įrenginiai (filtrai, tepaliniai dulkių gaudytuvai, dujiniai separatoriai); –– redukavimo įrenginiai, kai slėgis mažinamas ir automatiškai palaikomas tam tikro lygio dujų reguliatoriais; –– dujų kiekio matavimo įrenginiai (debitmatis); –– magistralių perjungimo įrenginiai (dujų srautas nukreipiamas į pagrindinį vamzdyną apeinant DSS avarijos metu ar remonto metu); –– apsauginiai vožtuvai (esant avarijai, dujos išmetamos į aplinką); –– dujų šildymo įrenginiai, kad nesusidarytų hidraulinių kamščių, naudojami vandens kaitinimo katilai); –– odoravimo įrenginiai; –– elektros įranga ir vamzdynų elektrocheminės apsaugos reguliavimo įranga.

2.4. Avarinių pažeidimų magistraliniuose vamzdynuose atsiradimo priežastys Magistralinių vamzdynų pažeidimų atsiradimo priežastys yra labai įvairios. Avariniai vamzdynų pažeidimai atsiranda dėl fizinio bei cheminio poveikio. Fizinį poveikį sukelia vamzdyną veikiančios išorinės ir vidinės jėgos, sukeliančios didelius mechaninius įtempimus arba nuovargio reiškinius vamzdžio medžiagoje. Išorinius mechaninius poveikius sukelia, pavyzdžiui, gruntiniai vandenys, paplaunantys vamzdyno atramas, grunto griūtys, nusėdimas bei nuošliaužos, seisminiai dirvos virpesiai. Vidinės jėgos vamzdyne atsiranda dėl per didelio slėgio, kurį sukelia: greitas vamzdyno praeinamojo skerspjūvio droseliavimas, agregatų paleidimas ar sustabdymas (hidraulinis smūgis), pumpuojamo produkto slėgio pulsacijos rezonansiniai reiškiniai ir kt., taip pat sklandžiai didinant slėgį virš leistinos ribos, pavyzdžiui, palaipsniui mažinant skysčio debitą vamzdyne. Vamzdyno medžiagos ir vamzdžių sujungimo vietų stiprumo riba nevienoda, išskyrus suvirintus sujungimus, kurie stiprumu nenusileidžia vamzdyno medžiagai. Statistika rodo, kad 20 % vamzdynų pažeidimų

Page 12: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

12

sukelia nepastebimi defektai (mikro įtrūkimai, įspaudimai ir kt.), esantys vamzdžiuose dar prieš juo tiesiant į gruntą. Defektai atsiranda gaminant vamzdžius gamykloje arba juos montuojant ir buvo nepastebėti bandymų metu. Tokie defektai, veikiant vidinėms ir išorinėms jėgoms, palaipsniui didėja ir gali sukelti vamzdynų pažeidimus ar net didelius įtrūkimus, dėl kurių atsiranda transportuojamo produkto nuotėkiai. Cheminės priežastys – tai vamzdyno medžiagos cheminė ar elektrocheminė korozija. Dėl vamzdžio sieneles veikiančios korozijos paprastai atsiranda maži nuotėkiai. Veikiant korozijai vamzdyno sienelės palaipsniui plonėja ir dėl to vamzdžio metale išauga mechaniniai įtempimai. Tuo metu, kai mechaniniai įtempimai vamzdžių sienelėse viršija stiprumo ribą, įvyksta vamzdžio trūkimas. Fizikinis poveikis dažniausiai yra trumpalaikis – nuo sekundės dalies iki kelių valandų arba parų, o cheminių – tęsiasi mėnesius ir net metus. Eksploatacijos metu pasitaiko nedidelių vamzdžio hermetiškumo pažeidimų, kurie sukelia transportuojamo produkto nutekėjimus, bei didelių avarinių pažeidimų. Prieš atsirandant įtrūkimui, vamzdyje susiformuoja mechaninių įtempimų koncentracija netoli mikro įtrūkimo. Mechaninių įtempimų pasiskirstymas įtrūkimo vietoje – kuo tankesnės linijos, charakterizuojančios mechaninių įtempimų lauką, tuo įtempimai yra didesni. Mechaniniai įtempimai prie įtrūkimo viršūnės didėja ir tokiomis sąlygomis gali viršyti medžiagos stiprumo ribą. Mikro įtrūkimas greitai didėja, ilgėja ir vamzdis įtrūksta. Įtrūkimo plitimo greitis plieniniame vamzdyje vyksta ≈ 1220 m/s greičiu, o trūkimo proceso trukmė matuojama tūkstantosiomis sekundės dalimis, t. y. įtrūkimas atsiranda akimirksniu. Avarijos procesai skirstomi į 2 fazes: staigus naftos išpurškimas pro prasivėrusį plyšį; plyšio didėjimas ir lėtėjantis gausus naftos tekėjimas iki visiško slėgio kritimo, uždarius sklendes. Įvairūs faktoriai sukelia vamzdžiuose apskritiminius, išilginius įtempimus, taip pat įtempimus, kuriuos sukelia įlinkiai, dėl ko atsiranda išilginiai ir skersiniai poslinkiai. Vidinis darbinis transportuojamos naftos slėgis sukelia vamzdyne apskritiminius, radialinius ir išilginius įtempimus. Išilginiai įtempimai, dažniausiai pastebimi trasos posūkiuose, taip pat tose vietose, kur įrengtos sklendės. Išilginiai įtempimai visuomet bus mažesni už skersinius, todėl vamzdžiai visada plyšta išilgai vamzdžio ašies. Grunto sluoksnis, esantis virš vamzdžio, sukelia normalinį slėgį, kuris veikia vamzdžio sieneles ir priešinasi išilginiams ir skersiniams vamzdyno poslinkiams, atsirandantiems dėl slėgio ir temperatūros. Kaip rodo ilgametė magistralinių vamzdynų eksploatacijos praktika, užtikrinti jų negendamumą, veikiant išvardintiems jėginiams faktoriams, taip pat dėl kitų priežasčių, neįmanoma. Todėl magistraliniuose naftotiekiuose atsiranda avarinių pažeidimų. Vamzdžių pažeidimus, trūkimus bei nutekėjimus magistraliniuose naftotiekiuose lemia šios priežastys: –– Gamykliniai vamzdžių defektai – metalurginiai defektai (vamzdžių sienelių sluoksniavimasis, nemetalinės priemaišos); plieno su neapskaičiuotomis stiprumo, plastiškumo, takumo charakteristikomis naudojimas; geometrinių charakteristikų nukrypimai nuo projektinių (vamzdžio sienelės storis, vamzdžio diametras); gamyklinių suvirinimo siūlių defektai (nekokybiškas suvirinimas – paliekant plyšius, šlakų priemaišos siūlėje, pagrindinio metalo prie suvirinimo siūlės susilpnėjimas; vamzdžių gamybos defektai (mikro įtrūkimai, įdrėskimai, įpjovimai, atsirandantys metale vamzdžių gaminimo proceso metu). –– Vamzdžių suvirinimo defektai, suvirinimo darbus atliekant lauko sąlygomis – atsiranda tokie patys defektai, kaip atliekant suvirinimo darbus gamykloje (nekokybiškas suvirinimas, suvirinimo siūlės metalo įtempimų nevienodumas lyginant juos su pagrindinio metalo įtempimais, pagrindinio metalo aptrupėjimas prie suvirinimo siūlės esančioje zonoje). –– Vamzdžių korozija – sukelia įvairaus dydžio įdubų, mažų kiaurymių formavimąsi; dėl korozijos suplonėja vamzdžio sienelės storis. Ištisinė tolygi korozija, apimanti didelius vamzdžio sienelės plotus, ištisinė netolygi korozija, tuo pačiu metu įvairiuose vamzdžių sienelių taškuose išgraužianti skirtingo gylio duobutes. Esant vietinei korozijai vyksta metalo irimas lokaliose vietose, atsiranda siaurų, gilių išgraužų, kiaurų sienelės prarūdijimų. Vienas iš korozinio pažeidimo ant vamzdžio sienelės atvejų pavaizduotas 14 paveiksle.

Page 13: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

13

14 pav. Vamzdžio sienelės koroziniai pažeidimai

–– Neigiamų įtempimų, kuriuos lemia projektinių reikalavimų pažeidimai bei projektinių sprendimų klaidos, atsiradimas – gana dažna vamzdynuose atsirandančių pažeidimų priežastis – įtempimų atsiradimas dėl projektavimo metu neįvertintų apkrovų atsiradimo. Tokioms apkrovoms priklauso: grunto nuošliaužų apkrova, grunto iš po vamzdyno išplovimas gruntiniais vandenimis ar liūčių metu (atsiranda įlinkis). –– Eksploatacijos režimo pažeidimai – atsiranda, kai viršijamas darbinis slėgis, ne laiku atliekama vamzdynų apžiūra, jų būklės įvertinimas ir pavojingų vietų nustatymas (išsipūtimai, intensyvi korozija ir pan.). –– Mechaniniai vamzdžių pažeidimai juos transportuojant, tiesiant, eksploatuojant – įlenkimai, įbrėžimai, perlenkimai, įplėšimai, vamzdžio kraštų suplonėjimas juos tempiant vilkikais, gofrai, mikro įtrūkimų atsiradimas, vamzdynų pažeidimai žemės darbų mašinomis, atliekant įvairius žemės ūkio darbus. –– Nesankcionuotas prisijungimas (15 pav.)

a) b)

c)

15 pav. Vamzdžių pažeidimų atvejai: a – vamzdis pradurtas plūgu, atliekant žemės ūkio darbus; b –nesankcionuotas prisijungimas prie magistralinio naftotiekio; c –išilgai suvirinimo siūlės trūkęs

vamzdis Dažniausiai vamzdynų, kuriais transportuojama nafta ir naftos produktai, pažeidimai išplinta nuo keliasdešimt centimetrų iki keliasdešimt metrų. Keliasdešimties metrų pažeidimai įvyksta gana retai. Vamzdžio plyšimas ties suvirinimo siūle pavaizduotas 15 pav. c.

Page 14: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

14

Statistiniai duomenys rodo magistraliniuose naftotiekiuose įvykusių didelių ir mažesnių avarijų skaičiaus kitimo tendencijas priklausomai nuo eksploatacijos metų (16 pav.).

16 pav. Magistraliniuose naftotiekiuose įvykusių didelių ir mažesnių avarijų skaičiaus kitimo

tendencija priklausomai nuo eksploatacijos metų

Iš 16 pav. matome, kad pirmaisiais eksploatacijos metais didelių ir mažesnių avarijų skaičius yra didžiausias. Tai magistralinio vamzdyno įdirbio laikotarpis. Šiuo laikotarpiu paprastai išryškėja daugelis gamyklinių defektų, taip pat vamzdyno klojimo metu atsiradę bei suvirinimo siūlių defektai. Ilgėjant eksploatacijos laikotarpiui didelių bei mažesnių avarijų skaičius mažėja. Galima pastebėti, kad mažiausias avarijų skaičius įvyko septintaisiais eksploatacijos metais. Antrieji bei septintieji metai yra darbinės eksploatacijos laikotarpis. Aštuntaisiais magistralinio naftotiekio eksploatacijos metais didelių bei mažesnių avarijų skaičius vėl pradeda didėti. Pastebėjus avarijų skaičiaus didėjimo tendenciją turi būti atliekami kapitaliniai remonto darbai. Avarijų magistraliniuose naftotiekiuose skaičius dėl įvairių priežasčių ketvirtaisiais ir penktaisiais eksploatacijos metais pavaizduotas 17 pav.

17 pav. Ketvirtaisiais ir penktaisiais eksploatacijos metais dėl įvairių priežasčių magistraliniuose naftotiekiuose įvykusių avarijų skaičius

Page 15: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

15

3. Vamzdynų suvirinime taikomų suvirinimo technologijų apžvalga

Vamzdžių suvirinimo technologija priklauso nuo suvirinamų vamzdžių medžiagos. Priklausomai nuo vamzdžio medžiagos ir vamzdyno eksploatavimo sąlygų parenkamos suvirinimo medžiagos. Tuomet parenkama suvirinimo technologija ir suvirinimo technika, taip pat darbų organizavimo schema. Vamzdyno suvirinimo technologija priklauso nuo suvirinamo vamzdyno skersmens ir sienelės storio. Priklausomai nuo sienelės storio nustatomas sluoksnių skaičius, kurio reikia sandūrai suvirinti. Siūlės šaknis yra svarbiausia sandūros vieta. Pirmasis siūlės sluoksnis turi užtikrintai išlydyti suvirinamų vamzdžių briaunas ir ant vidinio paviršiaus sudaryti rumbelę, kurios aukštis turi būti nuo 1 iki 3 mm. Išorinis šaknies sluoksnio metalo paviršius turi būti lygus, su smulkiais žvynais ir tolygiai pereiti prie pagrindinio vamzdžio metalo. Dažniausiai Lietuvoje taikomi suvirinimo būdai: 1. Lankinis suvirinimas glaistytais elektrodais (111); 2. Lankinis suvirinimas lydžiuoju elektrodu: a) Inertinėse dujose (131), b) Aktyviose dujose (135), c) Milteline viela aktyviosiose dujose (136); 4. Lankinis suvirinimas nelydžiuoju elektrodu (141).

3.1. Suvirinimas glaistytuoju elektrodu

Lankinis suvirinimas glaistytaisiais elektrodais arba lankinis suvirinimas lydžiuoju elektrodu yra vienas iš plačiausiai taikomų suvirinimo būdų. Šiuo suvirinimo būdu gaminamos įvairios paskirties metalinės konstrukcijos.

18 pav. Suvirinimas glaistytuoju elektrodu: 1- metalinis elektrodo strypeli; 2- elektrodo glaistas; 3- suvirinimo lankas; 4- apsauginių dujų aplinka; 5- išlydyto metalo vonelė; 6- skystas šlakas; 7- susikristalizavusio šlako sluoksnis; 8- prilydytas metalas (siūlė); 9- virinamas gaminys Rankinio lankinio suvirinimo glaistytaisiais elektrodais MMA (111) šiluminės energijos šaltinis yra suvirinimo lankas arba elektros išlydis tarp glaistytojo elektrodo ir virinamo gaminio dujų aplinkoje. Virinamo gaminio arba gaminių išlydytas metalas susimaišo su elektrodo metalinio strypelio pridėtiniu prilydytu metalu ir suformuoja neišardomą sujungimą (siūlę). Visi pradiniai lanko uždegimai turi būti atliekami ant išlydomųjų paviršių arba pridėtinės siūlės pradžios plokštelės, kurie vėliau pašalinami (18 pav.) Reikiamo pločio siūlei gauti suvirinimo metu elektrodo galu daromi skersiniai judesiai. Suvirinimo lanku lydomas elektrodo glaistas sudaro vonelės lydyto metalo šlakinę ir dujinę apsaugą nuo atmosferinio deguonies, azoto ir vandenilio poveikio bei legiruoja siūlės metalą. Priklausomai nuo suvirintam sujungimui keliamų reikalavimų pasirenkamas elektrodo glaisto tipas: A- rūgštusis glaistas; C- celiuliozinis glaistas; R- rutilo glaistas; RR- storasis rutilo glaistas; RC- rutilo celiuliozinis glaistas; RA- rutilo rūgštusis glaistas; RB- rutilo bazinis glaistas; B- bazinis glaistas.

Page 16: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

16

Suvirinimas atliekamas nuolatine (tiesiogine arba atvirkščio poliškumo) arba kintamąja srove. Lanko maitinimo šaltiniai su krintačia išorine charakteristika. Lankinį suvirinimą glaistytaisiais elektrodais galima taikyti virinant įvairių markių plienus visuose padėtyse uždaroje patalpoje ir lauke. Rankinis lankinis suvirinimas glaistytaisiais elektrodais pasižymi palyginti nedideliu darbo našumu ir santykinai mažu proceso naudingumo koeficientu (η= 65-85 %).

3.2. Lankinis suvirinimas apsauginėse dujose

Suvirinimas apsauginėse dujose- tai suvirinimo būdas su dujine suvirinimo zonos apsauga. Į suvirinimo zoną tiekiamos apsauginės dujos išstumia orą ir užtikrina išlydyto pridėtinio metalo, siūlės ir terminio poveikio zonos metalo apsaugą nuo kenksmingo oro poveikio. Lankinio suvirinimo lydžiuoju arba nelydžiuoju elektrodu apsauginėse dujose metu elektros lankas dega tarp lydaus (vielos) arba nelydaus elektrodo (volframinio strypelio) ir gaminio. Suvirinimui naudojama nuolatinė atvirkščio poliškumo srovė (lydžiajam elektrodui), nuolatinė tiesioginio poliškumo srovė ( nelydžiajam elektrodui) ir kintama srovė (aliuminio suvirinimui volframo elektrodu). Pridėtinė medžiaga į suvirinimo zoną tiekiama tiektuvu pastoviu greičiu arba suvirintojo ranka. Į suvirinimo zoną tiekiamos apsauginės dujos išstumia orą ir užtikrina išlydyto pridėtinio metalo, siūlės ir terminio poveikio zonos metalo apsaugą nuo kenksmingo oro poveikio. Įkaitintų apsauginių dujų srautas jonizuoja tarp elektrodo ir virinamo metalo paviršiaus esantį oro tarpelį. Naudojamas apsaugai dujas galima suskirstyti į tris grupes: aktyviosios, inertinės ir jų mišiniai. Virinant spalvotuosius metalus naudojamos inertinės dujos (Ar ir kt.) ir jų mišiniai, o plienus- aktyvios dujos (CO2), inertinės dujos (Ar, He) ir inertinių bei aktyviųjų dujų mišiniai (Ar + CO2, Ar + O2 ir kt.). Apsauginės dujos parenkamos įvertinus suvirinimo proceso stabilumo užtikrinimą, dujų įtaką plieno ir metalo savybėms bei proceso parametrams ir suvirinimo proceso ekonominį efektyvumą. Pagal Europos Sąjungoje priimtą suvirinimo procesų klasifikaciją lankinį suvirinimą apsauginėse dujose sudaro šie būdai: lankinis suvirinimas lydžiuoju elektrodu inertinėse dujose MIG (131), lankinis suvirinimas lydžiuoju elektrodu aktyviose dujose MAG (135), lankinis suvirinimas milteline viela aktyviose dujose (136), lankinis suvirinimas milteline viela inertinėse dujose (137), lankinis suvirinimas milteline viela su metaliniu užpildu aktyviose dujose (138), lankinis suvirinimas milteline viela su metaliniu užpildu inertinėse dujose (139) ir lankinis suvirinimas volframo elektrodu inertinėse dujose TIG (141). Virinant apsauginėse dujose suvirinimo sritis turi būti apsaugota nuo skersvėjo ar kitokio oro judėjimo poveikio. Net nedidelio greičio oro srautas gali pažeisti dujinę apsaugą, todėl suvirinimo sritis turi būti tinkamai apsaugota. Virinami paviršiai turi būti sausi, be kondensato ir kitų medžiagų, galinčių pakenkti sujungimo kokybei. Suvirinimo proceso našumui didinti yra plačiai naudojami įvairūs suvirinimo konduktoriai, prispaudimo mechanizmai, manipuliatoriai bei robotai.

19 pav. Lankinis suvirinimas lydžiuoju elektrodu apsauginėse dujose: 1- suvirinimo degiklis; 2- apsauginių dujų aplinka; 3- prilydytas metalas (siūlė); 4- virinamas gaminys; 5- elektrodinė viela

Page 17: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

17

Suvirinimas lydžiuoju elektrodu pusiau automatiniu būdu, apsauginių dujų aplinkoje pasižymi: gerai apsaugoma suvirinimo zona nuo oro, deguonies ir azoto kenksmingo poveikio; suvirintos siūlės geromis mechaninėmis savybėmis; galimybe suvirinti įvairaus storio metalus (1 ÷ 50 mm ir daugiau); dideliu suvirinimo našumu (iki 20 m/val.); galimybe stebėti, kaip formuojasi siūlė; maža terminio poveikio zona (19 pav.). Taikant TIG (Tungsten Inert Gas) būdą suvirinimas atliekamas inertinių (pvz., argono) dujų aplinkoje nelydžiuoju (dažniausiai volframo) elektrodu visose erdvinėse padėtyse. Šis būdas pasižymi aukšta virintinės jungties kokybe, mažu darbo našumu, nedideliu proceso naudingumo koeficientu (η= 50-60 %) bei santykinai didele įrenginių ir apsauginių dujų kaina (20 pav.). Be pridėtinio metalo TIG būdu virinamos tik plonos detalės, todėl šis būdas dažniausiai taikomas plonasienių konstrukcijų iš gausiai legiruotojo plieno, titano ir aliuminio lydinių suvirinimui.

20 pav. Lankinis suvirinimas nelydžiuoju elektrodu argone: 1-šalto aušinamojo skysčio kanalas; 2- srovės laidininkas; 3- suvirinimo degiklis; 4- apsauginė tūta; 5- apsauginių dujų (argono) kanalas; 6- nutekančio karšto aušinimo skysčio kanalas; 7- nelydusis volframinis elektrodas; 8- apsauginių dujų srautas; 9- suvirinimo lankas; 10- apsauginė aplinka; 11- pridėtinė medžiaga; 12- prilydytas

metalas (siūlė); 13- virinamasis gaminys

Argono aplinkoje gali būti virinami aliuminis, magnis, titanas, varis ir jų lydiniai, legiruotieji ir nelegiruotieji plienai, cirkonis, tantalas, niobis ir kt. Argonas- sunkesnės už orą, bekvapės, bespalvės, bespalvės vienatomės inertinės dujos, chemiškai nereaguojančios su kitais elementais. Argone paprastai yra azoto, deguonies, anglies dioksido ir drėgmės priemaišų, nuo kurių blogėja siūlės metalo mechaninės ir fizikinės savybės. Atsižvelgiant į priemaišų kiekį, argonas skirstomas į techninį ir švarųjį. Argonas gaminamas aukščiausios, I ir II rūšių. Aukščiausios rūšies 99,99 % grynumo argonas naudojamas aktyviesiems ir retiesiems metalams (titanui, cirkoniui, niobiui ir kt.) bei jų lydiniams ir atsakingoms konstrukcijoms suvirinti. I rūšies 99,98 % grynumo argonas naudojamas aliuminio ir magnio lydiniams suvirinti. II rūšies 99,95 % grynumo argonas naudojamas nerūdijančiam ir gausiai legiruotajam plienui, taip pat grynam aliuminiui suvirinti.

3.3. Suvirinimo būdų palyginimas

Page 18: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

18

4. Vamzdžių surinkimo ir suvirinimo technologija

4.1. Vamzdžių paruošimas suvirinimui

4.2. Vamzdžių sandūrų MMA suvirinimo technologija

4.3. Vamzdžių sandūrų orbitinio suvirimo technologija Orbitinis suvirinimas- tai automatinis arba mechanizuotas žiedinių vamzdžių siūlių ir vamzdžių jungčių su kolektoriumi suvirinimas. Šis būdas įgijo tokį pavadinimą dėl suvirinimo lanko ir vonelės judėjimo pagal orbitinę trajektoriją (44 pav.). Suvirinimo lanko srovė yra reguliuojama naudojant visiškai automatizuotą proceso kontrolės sistemą. Pirmą kartą šis suvirinimo būdas buvo panaudotas 1960 metais, kai aviacijos pramonėje reikėjo geresnės sujungimo technikos aviacijos hidraulikos linijoms. Praktikoje orbitinis suvirinimas įvairiuose pramonės srityse buvo pritaikytas 1980 metų pradžioje.

44 pav. Orbitinis suvirinimas

Orbitinio suvirinimo proceso pagrindas – lankinis suvirinimas lydžiuoju arba nelydžiuoju elektrodu apsauginėse dujose. Didelio skersmens vamzdžių suvirinimui dažniausiai taikomas (MIG/MAG) suvirinimas lydžiuoju elektrodu apsauginėse dujose (anglairūgšties ir mišiniuose), aliuminio ir titano vamzdžių suvirinimui gali būti taikomas plazminis ir mikroplazminis suvirimas (PAW). Mažo skersmens vamzdžių suvirinimui dažniausiai taikomas (TIG) suvirinimas nelydžiuoju elektrodu apsauginėse dujose. TIG ir PAW orbitinis suvirinimas priklausomai nuo vamzdžių sienelių storio gali būti vykdomas kaip su pridėtine viela taip ir be jos. Suvirinant storasienių vamzdžių sandūras (storis daugiau nei 4 mm), kai atsiranda poreikis nusklembti briaunas gali tikri kombinuotas metodas – šaknis suvirinama TIG arba PAW metodu, likusieji ėjimai atliekami MIG/MAG. Toks derinys leidžia gauti kokybišką jungtį, kurią praktiškai nereikia po to papildomai mechaniškai apdirbti (valyti, nuimti siūlės sustiprinimą ir t.t.). Vienu iš šiuolaikinių būdu yra orbitinis plazminis suvirimas impulsiniu lanku ir su vielos teikimu. Reikia atsižvelgti kad žiedinių siūlių suvirinimas gali būti atliekamas skirtingose sąlygose –dažniausiai ceche ir montavimo aikštelėje. Pagrinde skirtumai būna tokie – ką reikia judinti suvirinimo metu (suvirinimo galvutę arba vamzdį). Bet net cecho sąlygomis ne visas vamzdines konstrukcijas įmanoma padaryti sukamomis, todėl atsiranda būtinybė turėti specialią įrangą nepasukamų vamzdinių konstrukcijų suvirinimui. Toks suvirinimo procesas vadinamas orbitiniu galvutės judėjimas aplink vamzdį ir yra pagrindinė specifika ir problema, nes suvirinimo vonelė vieno suvirinimo ciklo metu randasi skirtingose erdvinėse padėtyse. Todėl visas procesas ir sandūra skaidoma į sektorius priklausomai nuo vamzdžio skersmens ir ėjimų skaičiaus. Kiekvienam sektoriui nustatomi skirtingi suvirinimo režimai. Mažo skersmens vamzdžių apskritimas gali būti dalinamas į 2, 4 ir 6 sektorius. Dažniausiai tai dalinimas į 4 sektorius: nuo 12 iki 3 val., nuo 3 iki 6, nuo 6 iki 9 ir nuo 9 iki 12 val.. Suvirinimas pradėdamas padėtyje 3 arba 2 val. ir suvirinama prieš laikrodžio rodyklę. Suvirinimas baigiamas padarius nedidelį perdengimą, krateris turi būti arba ant

Page 19: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

19

pagrindinio metalo arba jau užvirinto siūlės metalo, kur vyksta siūlės pradžios perlydymas Vamzdžio skerspjūvio skaidymas į sektorius parodytas 45 paveiksle.

45 pav. Vamzdžio skaidymas į sektorius

Populiariausias orbitinio suvirinimo procesas – TIG. Todėl šis metodas daugiau tinka vamzdynų iš gausiai legiruotųjų nerūdijančiųjų plienų arba aliuminio lydinio suvirinimui. Aišku jį galima taikyti ir nelegiruotųjų plienų suvirinimui, tačiau šiuo atveju neišvengiamos technologinės problemos, kurios susietos su priemaišų buvimu (sieros ir fosforo). Taikant TIG uždaro tipo galvutes tokiems tikslams metalas vonioje užvira ir susiformuoja daug porų ir įpjovų, todėl apie tokios siūlės kokybę kalbėti beprasmiška. Antras populiariausias metodas – MIG/MAG. Šiuo atveju galima gauti didelį kiekį prilydyto metalo, tačiau tai žymiai sudėtingesnė įranga. Šiuolaikinės orbitinės suvirinimo sistemos siūlomos su kompiuterio kontrole, kur suvirinimo parametrai įvairioms taikymo sritims gali būti kaupiamos į atmintį ir panaudojamos, kai reikia specifinio pritaikymo. Sertifikuoto suvirintojo įgūdžiai yra gilinami į suvirinimo sistemą, sukuriant didžiulius kiekius indentiškų siūlių ir išvengiant žymiai mažiau klaidų ir gedimų. Orbitinis suvirinimo būdas yra labiau tikslesnis ir patikimesnis negu rankiniai suvirinimo metodai. Pagrindiniai orbitinio suvirinimo sistemos privalumai yra: • Kokybiškai suvirina nepasukamas jungtys; • Tolygus perėjimas tarp siūlės ir vamzdžio; • Nedidelė šilumos poveikio zona; • Gera siūlės kokybė ir mažas defektų kiekis (porėtumas ir įtrūkiai). Pagrindinės priežastys kodėl yra naudojama orbitinio suvirinimo įranga: • Produktyvumas. Orbitinio suvirinimo sistema gali virinti žymiai greičiau negu

suvirintojai. • Kokybė ir nuoseklumas. Kokybiškai ir atkartojamai virinamos siūlės, naudojant

orbitinio suvirinimo sistemą ir tinkamą suvirinimo programą bei turint suvirinimo operatorių.

• Įgūdžių lygis. Sertifikuotų suvirintojų vis sunkiau rasti. Naudojant orbitinio suvirinimo įrangą nereikia aukštos kvalifikacijos sertifikuotų suvirintojų;

• Orbitinio suvirinimo įranga gali būti naudojama ten kur virinami vamzdžiai negali būti sukami. Šis suvirinimo būdas gali būti panaudojamas ten kur yra ribotas priėjimas prie suvirinimo vietos. Orbitinio suvirinimo įranga gali būti naudojama katilų atvamzdžiams virinti, kur sudėtinga suvirintojams panaudoti įprasta suvirinimo įrangą arba apžiūrėti suvirintą jungtį.

Orbitinis suvirinimas taikomas įvairiose srityse: • Aviacijoje; • Slėginių įrenginių srityje; • Maisto, pieno produktų ir gėrimų pramonėse;

Page 20: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

20

• Branduolinėje pramonėje; • Jūros technikos taikymo srityje; • Farmacijos pramonėje; • Puslaidininkių pramonėje.. Orbitinio suvirinimo automatiniai kompleksai Kalbant apie orbitinio suvirimo įrangą neįmanoma kalbėti tik apie suvirinimo galvutes arba šaltinius. Tai įranga kuri sudaro ir dirba tik komplekse. Tai skiria šį būdą nuo dalines mechanizacijos sprendimų, kai naudojama papildoma periferinė įranga (suktuvai, manipuliatoriai ir t.t.). Orbitinio suvirinimo kompleksas susidaro iš 3 pagrindinių komponentų – maitinimo šaltinio, suvirinimo galvutės ir valdymo kontrolerio. Orbitinio suvirinimo populiarumas susietas su plačiu vamzdinių konstrukcijų ir vamzdynų taikymu pramonėje ir statyboje. Orbitinio suvirinimo įranga reikalinga tais atvejais kai yra būtinybė vengti vamzdžių sukimo suvirinant: vamzdynų sandūras, atšakas, galinės jungtis ir t.t. Orbitinis suvirinimas plačiai taikomas gaminant ir montuojant energetikos objektus (katilus, garo generatorius, boilerius ir t.t.), cheminės, maisto, farmacinės pramonės objektus, laivų, raketų ir aviacijos gamyboje, montuojant magistralinius vamzdynus. Orbitinio suvirinimo įranga yra technologiškai sudėtinga, todėl orbitinio suvirinimo įrangą gamina tik stambios specializuotos įmonės. Dauguma suvirinimo įrangą gaminančių kompanijų šios suvirinimo įrangos asortimente neturi. Stambiausieji gamintojai: Air Liquide (Prancūzija), ESS Schweisstechnik (Vokietija), Maus (Italija), Oerlicon Schweiss-technik (Šveicarija), Orbitec (Vokietija), SAF (Prancūzija), TIG-A-MATIC (Vokietija), Protem (Vokietija), Polysoude (Prancūzija), Axxair (Prancūzija), ESAB (Šveidija), Arc Machine Inc. (JAV), Электромеханика (Rusija), Технотрон (Rusija), Констар (Rusija) ir kiti smulkesni gamintojai. Orbitinio suvirinimo maitinimo šaltiniai Valdymo kontroleriai Orbitinio suvirinimo galvut ės Savaeigiai orbitinio suvirinimo mechanizmai taikomi didelio skersmens vamzdžių suvirinimui (nuo 160 m) su dideliu sienelių storiu ir atšakų privirinimui (53 pav.). Suvirinimo metodai — TIG su pridėtine viela, MIG/MAG, FCAW, PAW su pridėtine viela. Jie nėra labai reiklūs suvirinimo mazgo surinkimo tikslumui. Mechanizmas juda aplink sandūrą įvairiomis kreipiančiosiomis: • standus krumplinis žiedas; • ritininė grandinė su žvaigždute; • lankstūs žiedai. Mechanizmo pastūmai naudojamos nuolatinės srovės pavaros su tiristoriniu valdymu ir tikslais mažų apsukų reduktoriais. Savaeigiai mechanizmai dažnai būna modulinės, tai leidžia keisti suvirinimo degiklius ir montuoti papildomus įrengimus – skersinio švytavimo suportą, šarnyrus degiklio pasukimui, vielos teikimo mechanizmą. Prie tokių pagalbinių įrenginių priskiriami: • skirtingi vielos tiekimo mechanizmai (atskiri arba integruoti); • autonominiai aušinimo blokai; • išoriniai ir vidiniai vamzdžių centratoriai; • siūlės dujinės apsaugos sistemos; • šaknies dujinės apsaugos sistemos. Kai kurie orbitinio suvirinimo kompleksai apjungia ne tik suvirinimo galvutę be ir briaunų paruošimo įrangą – stakles.

Page 21: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

21

53 pav. Savaeigės orbitinio suvirinimo sistemos

Briaunų paruošimas ir leistinos surinkimo nuokrypos Orbitinis suvirinimas yra vienpusis ir dažniausiai nėra jokios galimybės suvirinti šaknį iš kitos pusės, todėl kartais naudojami paliekami žiedai. Tačiau daugumoje atveju vamzdynų eksploatavimo sąlygos draudžia mažinti vamzdžio vidinį skersmenį. Todėl suvirinant vamzdžius su storesnėmis nei 3 mm sienelėmis rekomenduojama daryti briaunų nusklembimą. Tipiniai briaunų paruošimo variantai parodyti 54 paveiksle.

54 pav. Briaunų paruošimo variantai: a – be briaunų paruošimo, b – su paliekamu žiedu, c - su vienpusis V nusklembimas, d – dvipusis V formos nusklembimas su paliekamu žiedu, e – nusklembimas užrakto tipo, f – vienpusis V formos nusklembimas su kintančiu kampu, g – vienpusis J formos nusklembimas Briaunų paruošimui keliami sekantys reikalavimai: • žiedinė siūlė turi būti statmena vamzdžio ašiai; • pjūvio paviršius turi būti švarus • surenkant sandūrą tiksliai išlaikomas tarpelis • sąrankos matmenų mažos nuokrypos Briaunų sudėtingos formos paruošimui taikomi vamzdžių briaunų pjovikliai, kurie veikia tekinimo staklių principu (57 pav.). Taikant tokius pjoviklius su skirtingais peiliais arba diskinėmis frezomis galima atpjauti vamzdį ir nusklembti briaunas. Vamzdis fiksuojamas ir lieka nejudančiu pjovimo metu, kol freza apibėga aplink vamzdį. Vamzdžių jungčių orbitinio suvirinimo kokybė priklauso nuo surinkimo tikslumo (55 – 56 pav.).

Page 22: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

22

55 pav. Jungties surinkimo leistinos nuokrypos naudojant padėklus

56 pav. Jungties surinkimo leistinos nuokrypos nenaudojant padėklų

57 pav. Briaunų paruošimo sistema: а - orbitinio pjovimo pavara; b - plonasienių vamzdžių pjovimas, c - TIG orbitinio suvirinimo galvutė Programavimo ypatumai

Page 23: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

23

5. Vamzdžių virintini ų jungčių kokybės užtikrinimo sistema

5.1. Bendrieji reikalavimai

5.2. Vamzdžių neardomosios kontrolės metodai Neardomųjų kokybės metodų panaudojimas priklauso nuo sekančių faktorių: - detalės, konstrukcijos geometrinių matmenų (storis, prieinamumas ir t.t.); - kontroliuojamos medžiagos rūšies (anglinis plienas, feritinis arba austenitinis plienas, aliuminis, varis ir t.t.) ir numatomų defektų, taip pat jų matmenų. Todėl specifikacijos nenumato kada ir kokį kontrolės būdą naudoti. Tai priklauso visų pirma nuo kontrolės svarbumo ir darbuotojų (operatorių) patirties. Dažnai naudojamos kelios kontrolės būdų kombinacijos. Visus suvirintųjų sujungimų kontrolės būdus galima sąlyginai suskirstyti į dvi grupes: 1. Paviršinių defektų nustatymo būdai: - vizualus (apžiūrint iš išorės) kontrolės būdas; - kapiliariniai (prasiskverbimo) kontrolės būdai; - magnetiniai (magnetinėmis dalelėmis, kontrolė sūkurinėmis srovėmis ir kiti) kontrolės būdai. 2. Vidinių defektų nustatymo būdai: - ultragarsinis kontrolės būdas; - radiaciniai (rentgeno, gama spinduliais) kontrolės būdai. Be minėtų yra ir kiti (elektriniai, hidrauliniai, suspaustu oru ir kiti) kontrolės būdai, bet jie naudojami rečiau. Bendrosios taisyklės metalinėms medžiagoms, atliekant suvirintųjų siūlių neardomoji kontrolė reglamentuoja standartas LST EN 12062. Vizualinės kontrolės metodai Tiesioginė apžiūrimoji kontrolė Tiesioginė apžiūrimoji kontrolė paprastai gali būti taikoma vietinei apžiūrimajai kontrolei, kai prieiga iki tiriamosios vietos yra pakankama, kad stebėtojo akis būtų ne toliau kaip 600 mm iki tiriamojo paviršiaus ir kampas iki tiriamojo paviršiaus ne mažesnis kaip 30° (60 pav.). Stebėjimo kampui pagerinti gali būti naudojami veidrodžiai, o bandymui daryti gali būti naudojamos pagalbinės priemonės, tokios kaip didinamieji lęšiai, endoskopas ir skaidulinės optikos priemonės.

60 pav. Tiesioginės apžiūrimosios kontrolės priėjimas.

Tiesioginė apžiūrimoji kontrolė taip pat gali būti atliekama didesniu nei 600 mm nuotoliu, ypač bendrosios apžiūrimosios kontrolės atveju. Turi būti parinktas bandymą atitinkantis žiūrėjimo nuotolis. Tiesiogiai apžiūrimos būdingos detalės, komponentai, indai ar jų pjūviai turi būti apšviesti, jeigu reikia, papildomais apšvietimo įtaisais siekiant gauti mažiausiai 160 lx apšvietą bendrosios apžiūrimosios kontrolės ir mažiausiai 500 lx apšvietą vietinės apžiūrimosios kontrolės atveju. Norint pasiekti didžiausią bandymo efektyvumą, turi būti atkreiptas dėmesys į apšvietimą:

• nustatant optimalią šviesos kryptį žiūrimo taško atžvilgiu; • vengiant akinamojo blizgesio; • optimizuojant šviesos šaltinio spalvinę temperatūrą;

Page 24: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

24

• suderinant apšvietos lygį su paviršiaus atspindžio faktoriumi. Netiesioginė apžiūrimoji kontrolė Kai tiesioginė apžiūrimoji kontrolė nėra galima, ji keičiama netiesiogine apžiūrimąja kontrole. Netiesioginei apžiūrimajai kontrolei naudojamos pagalbinės vizualizavimo priemonės, tokios kaip endoskopai ir skaidulinės optikos priemonės, kurios jungiamos prie kamerų ar atitinkamų aparatų. Turi būti patikrintas netiesioginės apžiūrimosios kontrolės sistemos tinkamumas numatytiems uždaviniams atlikti. Kapiliariniai kontrol ės metodai Kapiliarinės defektoskopinės uždavinys-aptikti paviršių defektus būdais, leidžiančiais keisti šviesos atsispindėjimą nuo defektų, t.y. dirbtinai keičia defektinės ir nepažeistos vietos kontrastiškumą. Kapiliarinės defektoskopijos metodai paprastai tikrinami karščiui atsparūs nemagnetiniai lydyniai ir medžiagos. Kapiliarinė defektoskopija bazuojasi ant reiškinių: kapiliarinio laidumo absorbcijos, difuzijos, šviesos ir spalvų kontrasto. Mikroskopinių įtrūkimų ir makroskopinių paviršinių defektų plotai prilyginami kapiliariniams indams, turintiems savybę sugerti drėkinantį juos skystį veikiant kapiliarinėms jėgoms. Dažams, neturinliems liuminescensinių savybių, būdingas atrankinis matomo spektro dalies atspindėjimas. Apšvietus detalę su defektu, užpildytu dažais, galima iš dalies nustatyti defektus pagal spalvą defekto zonoje (spalvų metodas) (61 pav.). Norint rasti defektą, reikia kaip galima didesnį liumineforo ar dažų kiekį „ įšimti“ iš defekto mikroangos į paviršių. Tai antras kontrolės etapas - išryškinimas. Defektai kur kas greičiau aptinkami naudojant priemones, padedančias kaip galima labiau atskleisti indikatorinėmis medžiagomis (liuminuojančio spalvinio), todėl šios medžiagos vadinamos išryškinančiomis. Indikatorinės medžiagos prie defekto kraštų išimamos ir lokalizuojamos ryškalų difuzinių ir absorbcinių jėgų dėka.

I II III IV

61 pav. Kapiliarinės defektoskopijos eiga: I etapas - paviršiaus paruošimas ir valymas; II etapas - skvarbių dažalų užpurškimas;

III etapas - skvarbių dažalų pašalinimas nuo paviršiaus; IV etapas - ryškalų naudojimas (nereikalingas, jei naudojate fluorescentinius skvarbiuosius dažalus) bei ultravioletinių spindulių

taikymas siekiant paryškinti defektus; 1 - tiriamas gaminio paviršius; 2 - defektas; 3 - skvarbieji dažalai; 4 - ryškalai; 5 - defekto vieta.

Magnetiniai ir elektromagnetiniai kontrol ės metodai Elektromagnetiniai kontrolės metodai registruoja pasikeitimus sąveikaujančio elektromagnetinio lauko su kontroliuojamu ir etaloniniu objektu. Šiam tikslui naudojamas platus elektromagnetinių reiškinių spektras, pradedant nuo nuolatinio elektrinio-magnetinio lauko iki kintamų laukų, kurių dažnis siekia iki dešimčių MHz. Dar labiau didinant dažnį gaunamas diapazonas, kuriam būdingas skvarbiosios radiacijos prasiskverbimo metodas. Elektromagnetinis laukas sąveikauja su kontroliuojamu objektu. Sąveikavimo rezultate kontroliuojamą objektą supančios medžiagos įgauna lauko struktūrą, būdingą tik tam objektui (62 pav.).

Page 25: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

25

a b

62 pav. Magnetinių linijų išsidėstymas vienalyčiame kūne (a) ir kūne turinčiame defektą paviršiuje (b).

Elektromagnetiniais (sūkuriniais) metodais tikrinamos detalės iš srovei pralaidžių feromagnetinių medžiagų. Elektrosroviniai, elektrostatiniai, radiobanginiai ir šiluminiai metodai kol kas nėra plačiai taikomi. Pagal magnetinių laukų registravimo metodus ir jų nevienalytiškumą magnetinės kontrolės metodai skirstomi į: magnetomiltelinius, magnetografinius, magnetoferozondavimo, indukcinius, magnetopuslaidininkius. Elektromagnetiniai metodai klasifikuojami pagal lauko sklidimo sistemą, kur pasikeitusio magnetinio lauko registratorius dažniausiai būna ritė. Lauko skleidimo sistemos gali būti praeinančios, jeigu ritė su srove apgaubia detalę ar įstatoma į ją, ir uždedamomis, kada ritės su srove ant detalių dedamos galu. Atsižvelgiant į pradinės informacijos apie elektromagnetinio lauko parametrus, indikacijos būdą, skiriamos kontrolės schemos, nekeičiančios elektrinių signalų ir kuriančios elektrinius signalus (metrinis). Pirmoje kontrolės schemų grupėje informacija apie defektus gaunama tiesiogiai stebint požymius, lemiančius elektromagnetinio lauko pasikeitimus, pvz. poliarizuotų ar magnetinių dalelių nusėdimas ant kontroliuojamojo paviršiaus arti defekto. Antra schemų grupė paremta tuo, kad elektromagnetinio lauko parametrai paverčiami elektriniais signalais. Ši kontrolės grupė leidžia surasti ne tik nevientisumo defektus, bet ir medžiagos nevientisumą, geometrinius nukrypimus nuo etalono ir t.t. Be to, antra schemų grupė lengvai suderinama su automatinėmis informacijos sistemomis, taip pat automatizuoto technologinio proceso valdymo sistemomis. Magnetiniai kontrolės metodai grindžiami magnetinių srautų (laukų) išsisklaidymo netolygumų radimų (įvairių defektų ar struktūros nevienodumo) įmagnetintuose gaminiuose iš feromagnetinių medžiagų. Magnetinio miltelinio metodo esmė ta, kad ant įmagnetintos detalės paviršiaus užpilama feromagnetinių miltelių suspenzijos pavidalu su žibalu, alyva, muilo tirpalu arba magnetinio aerozolio pavidalu. Veikiant magnetinio lauko pritraukiančiai jėgai, miltelių dalelės juda paviršiumi ir susikaupia volelių pavidalu virš defektų. Susikaupimo forma atitinka defekto pavidalą. Tarp magnetinių defektoskopijos metodų plačiausiai paplitęs magnetografinis metodas. Šio metodo esmė ta, kad įmagnetinama kontroliuojama siūlės dalis įrašant magnetinį lauką j magnetinę juostą ir nuskaitant magnetogramą specialiais įrenginiais. Magnetinėje juostoje registruojamos jautriausios magnetinio lauko dedamosios, turinčios informaciją apie defektų pobūdį ir dydį. Magnetinio-miltelinio metodo jautrumas priklauso nuo miltelių dalelių dydžio ir jų savybių, pridėto įmagnetinančio lauko stiprumo arba kontroliuojamo gaminio indukcijos, defektų dydžio ir formos, taip pat ir nuo jų išsidėstymo, gaminio paviršiaus būvio ir formos. Milteli ų dalelių dydis turi daug stipresnę įtaką metodo jautrumui negu magnetinės savybės. Padidinus lauko stiprumą, padidėja jautrumas, lengviau aptinkami ieškomi defektai. Atliekant magnetinę-miltelinę kontrolę optimaliomis sąlygomis, galima lengvai aptikti plonus ir mažus įtrūkius. Šiuo būdu galima nustatyti paviršinius ir vidinius defektus su 0,01 mm atsidengimu ir 0,05 mm ir didesniu gilumu (defekto aukštis). Apvalios formos (pavyzdžiui, poros) nustatomi sunkiau.

Page 26: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

26

Magnetiniu-milteliniu metodu gerai nustatomi tokie paviršiniai ir vidiniai defektai kaip įtrūkimai, neįvirinimai, nesulydymai ir t. t. Taip galima aptikti ir defektus, kurie yra 10 mm nuo kontroliuojamo paviršiaus. Labai aiškiai nustatomi defektai, kurių didžiausias matmuo sudaro tiesų arba artimą tiesiam kampą su magnetinio srauto kryptimi. Milteliai paruošiami dažniausiai iš smulkiai sumalto geležies oksido (Fe3O4), kurio dalelių dydis yra 9-10 mkm. Nikelio ir kobalto milteliai naudojami retai, nes jie brangūs, bet defektams surasti yra geresni. Atliekant skirtingų spalvų detalių kontrolę, geresnei defekto laukų indikacijai naudojami spalvoti milteliai (raudoni, sidabriniai, tamsiai rudi ir kt.) Jie gaunami dažant tamsius miltelius arba kaitinant pagal specialią technologiją. Labai gerai matomos miltelių susikaupimai („piešiniai") specialiai apdirbti, kad šviestų ultravioletiniuose spinduliuose (liuminescensija). Ruošiant magnetines suspensijas, dažniausiai naudojami alyvos ir žibalo mišiniai su alyvos ir žibalo santykiu 1:1 imant 50-60 g miltelių vienam litrui skysčio. Galima pritaikyti ir vandens suspensijas, pavyzdžiui, muilo-vandens (viename litre vandens 5-6 g muilo, vienas gramas skysto stiklo ir 50-100 g magnetinių miltelių). Optimalus įmagnetinimo režimas ir būdas priklauso nuo magnetinių kontroliuojamos medžiagos savybių, formos detalių dydžio, minimaliai leidžiamo dydžio, t. y. kontrolės sąlygų. Kontroliuojami gaminiai įmagnetinami pastoviu, pulsuojančiu (impulsiniu) arba kintamuoju lauku. Įmagnetinant pastoviu lauku, vidiniai defektai išryškėja geriau negu įmagnetinant kintamuoju. Ultragarsiniai kontrol ės metodai Ultragarsinės kontrolės metodai paremti 0,5-25 MHz dažnumo tamprių svyravimų sklidimo proceso kontroliuojamame gaminyje tyrimu (63 pav.).

a b

63 pav. Ultragarsinė kontrolė: a – metalo lydinių; b – polimerinių medžiagų.

Šaltinio akustinis laukas išplinta po visą kontroliuojamą gaminį. Atsiradus defektui, akustinis laukas keičia savo struktūrą. Už defekto susidaro šešėlis, nes defekto paviršius atspindi ultragarsinį spinduliavimą (64 pav.). Imtuvų registruojant akustinės bangos susilpnėjimą arba imtuvų atsispindėjusios bangos atsiradimą, galima spręsti, kiek defektų yra suvirintoje siūlėje.

a b

64 pav. Ultragarsinės kontrolės schema: a - tiesaus spindulio ieškiklis;

b - dviejų dalių kampinio spindulio ieškiklis.

Page 27: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

27

Naudojami trys pagrindiniai būdai, kurie vienas nuo kito skiriasi pagal defektų suradimo požymį: šešėlinis, veidrodinis-šešėlinis ir aido metodas. Šešėlinio metodo požymis - tai perėjusios per gaminį ultragarsinės bangos nuo skleidžiančio ieškiklio iki imtuvo intensyvumo amplitudės sumažėjimas. Ieškikliai skirtingose gaminio pusėse, todėl šį būdą galima taikyti tik esant abipusiam priėjimui prie gaminio. Veidrodiniu-šešėliniu metodu defektas surandamas, sumažėjus atsispindėjusios akustinės bangos amplitudės nuo priešingo gaminio paviršiaus. Priešinga pusė, kuri veidrodiniu būdu atspindi ultragarsą, vadinama dugniniu paviršiumi, o atsispindėjęs nuo jo impulsas - dugniniu impulsu. Aido metodu defektas surandamas ieškikliu, priimančiu aidą-impulsą, atsispindėjusi nuo pačio defekto. Jeigu apie defekto suradimą sprendžiama atsiradus atsispindėjusiam aido impulsui, nuo defekto ir pagal šio impulso susilpnėjimą, tai reiškia, kad kontrolė vykdoma vienu metu dviem metodais: aido ir veidrodiniu-šešėliniu metodais. Toks metodų suderinimas kontrolės metus sutrumpintai vadinamas aido-šešėliniu metodu. Kad ir koks būtų kontrolės metodas, galima naudoti du ieškiklius, iš kurių vienas atlieka ieškiklio funkcijas, o kitas - imtuvo. Tokia ieškiklių sujungimo schema vadinama atskira. Tuo pat metu naudojant impulsinį spinduliavimą veidrodiniam-šešėliniam ir aido metodui galima panaudoti vieną ieškiklį, sujungtą pagal suderintą schemą, kai tas pats ieškiklis atlieka zondavimo išspinduliavimo ir signalų priėmimo funkcijas. Ultragarsinės kontrolės aparatūra - tai kompleksas įrenginių ir prietaisų, skirtų vidiniams defektams surasti suvirinimo siūlėse, taip pat metalų struktūrai tirti. Visą aparatūros kompleksą galima suskirstyti į tokias grupes: ultragarsiniai defektoskopai, ultragarsiniai struktūros analizatoriai, etalonų komplektai ir testai-pavyzdžiai prietaisams patikrinti ir suderinti, koordinacinės liniuotės ir šablonai mažiausiems defektams nustatyti, pagalbiniai įrenginiai. Ultragarsinis defektoskopas - tai prietaisas ultragarsiniams virpesiams išspinduliuoti, atspindėti signalams priimti ir reguliuoti, taip pat defekto koordinatėms nustatyti, nevientisumui aptikti (65 pav.). Aido signalus paprastai ekrane registruoja elektroninis spinduliavimo vamzdelis, kuriame tam tikru masteliu atkuriama ultragarsinio spindulio eiga kontroliuojamame objekte. Prietaisas turi galimybę apskaičiuoti surasto defekto koordinates bet kokio tipo ieškikliams (66 pav.).

a b

65 pav. Ultragarsiniai defektoskopai: a – ultragarsinis storio matuoklis;

b –skenuojantis ultragarsinis defektoskopas (Phased Array).

Page 28: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

28

66 pav. Ultragarsinės kontrolės ieškikliai.

Vykdant kontrolę, be elektroninio spinduliavimo vamzdelio, reikia turėti papildimus šviesos ar garso indikatorius, kurie atlaisvina operatorius nuo būtinumo stebėti vienu metu ne tik ieškiklio judėjimą, bet ir elektroninio spinduliavimo vamzdelio ekraną. Papildomi indikatoriai ne tik palengvina operatoriaus darbą, bet ir padidina kontrolės patikimumą. Akustiniai kontrol ės metodai Paviršinių išilginių bangų (PIB) fenomenas pasireiškia tuo, kad jų sklidimo greitis kietojo izotropinio kūno paviršiuje iš esmės skiriasi nuo iki tol žinomų paviršinių skersinių bangų (PSB - Reilėjaus) paviršinių bangų greičio. Iki atradimo PIB buvo registruojamos tik seismogramose, kur jos pasireiškė kaip galinga griaunančioji mechaninė energija, o šiuo metu PIB naudojamos kaip naudingos paviršinės akustinės bangos, sukuriamos specialiomis priemonėmis – ultragarsiniais jutikliais, lazerio impulsais (67 pav.). Specifinės PIB savybės leidžia gauti kiekybiškai skirtingus rezultatus tradicinėse paviršinių akustinių bangų taikymo srityse (neardomiesiems ultragarsiniams bandymams), bet ir naujose srityse, kuriose panaudojus PIB galima gauti kokybiškai naują efektą. Naujų galimybių teikia kompleksiškas PIB panaudojimas kartu su tūrinėmis akustinėmis bangomis (išilginėmis, skersinėmis), taip pat kartu su kito tipo paviršinėmis akustinėmis bangomis – PSB.

67 pav. Paviršiaus išilginės bangos greičio matavimas: a – ultragarsinis defektoskopas „SiteScan 240“;

b – keičiamo kampo jutiklių pora; c – tiriamas gaminys. Neardomiesiems bandymams paviršinės išilginės bangos (PIB) panaudojamos dėl jų išskirtinių savybių, palyginti su paviršinėmis skersinėmis bangomis (PSB - Reilejaus bangomis). PIB ir PSB skiriasi daugeliu savybių ir sklidimo charakteristikų. Svarbus parametras yra fazinis greitis: PSB fazinis greitis yra artimas skersinių bangių greičiui, o PIB - išilginių bangų greičiui. Tai lemia skirtingos PIB ir PSB sužadinimo sąlygos, dėl kurių paviršinėje išilginėje bangoje kietojo kūno

Page 29: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

29

paviršiaus dalelės juda trajektorija, kurios išilginė ašis yra lygiagreti su kietojo kūno paviršiumi, skirtingai nei PSB (68 pav.).

68 pav. Bandomo plonasienio objekto paviršiaus defektų registravimas PIB.

Neardomųjų bandymų praktikai ypač svarbi PIB savybė - tai jo išsispinduliavimas. Dėl to, kad PIB, sklisdama netgi laisvu kietojo kūno paviršiumi, sklidimo kelyje išspinduliuoja šonines skersines tūrines bangas, tolstančias nuo paviršiaus gilyn į kietąjį kūną, PIB praranda dalį energijos, taigi slopsta. PIB nėra jautri paviršiaus mechaninei būklei (šiurkštumui, korozijai, dažams), o tai ypač naudinga tiriant šiurkščius, srieginius paviršius. Neardomiesiems bandymams PIB ir PSB naudojant kartu, galima nustatyti paviršinio defekto vieta, netgi tuose objektuose, kuriuose fazinis garso greitis nežinomas. Radiaciniai kontrol ės metodai Bet kuriame iš žinomų radiacinės defektoskopijos metodų būtinai nadojami trys pagrindiniai elementai: jonizuoto spinduliavimo šaltinis, kontroliuojamas objektas, detektorius, registruojantis defektoskopinę informaciją. Jonizuotam spinduliavimui einant per gaminio medžiagą, spinduliavimas susilpnėja - jis susigeria ir išsisklaido. Susilpnėjimo laipsnis priklauso nuo kontroliuojamojo gaminio storio ir tankumo. Jei medžiagoje yra vidinių defektų, kurių dydis, smarkiai pasikeičia išeinančio spindulių pluošto intensyvumas; išeinantis srautas teikia defektoskopinę informaciją apie kontroliuojamo objekto vidinę struktūrą (69 pav.).

a b c

69 pav. Radiacinės defektoskopijos jautrumas defektų formai: a – pailgas defektas; b – apvalus defektas;

c – plokščias defektas. Radiacinės defektoskopijos metodai yra šie: radiografinis, radioskopinis ir radiometrinis. Radiografija - metodas gauti detektoriuose gaminio vidinės struktūros statinį matomą vaizdą, apšviečiant jį jonizuotu spinduliavimu. Praktikoje šis metodas plačiausiai taikomas, nes yra paprastas ir gaunamus rezultatus galima dokumentiškai patvirtinti. Nelygu kokie naudojami detektoriai, skiriama: juostinė radiografija ir kserografija (elektrografija). Pirmu atveju uždaro vaizdo detektorius ir statinio matomo vaizdo registratorius yra jautri fotojuosta. Kserografuojant

Page 30: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

30

detektorius bus puslaidininkinės juostos, o registratorius - paprastas popierius. Nelygu koks naudojamas spinduliavimas, skiriama keletas radiografijos rūšių: rentgenografija, gamagrafįja, betatroninė ir neutroninė. Kiekvienas iš išvardintų metodų turi savo panaudojimo sferą, papildo ir praturtina vienas kitą. Rentgenografija naudojama cecho, rečiau - lauko sąlygomis. Gamagrafija dominuoja kontroliuojant suvirintų sujungimų, esančių sunkiai pasiekiamose vietose, kokybę lauko ar montavimo sąlygomis. Betatroninė radiografija taikoma atliekant didelio storio suvirintų sujungimų defektoskopiją, daugiausia cecho sąlygomis. Neutroninė radiografija - vienintelis metodas, užtikrinantis sunkių metalų, vandenilio turinčių medžiagų ir radioaktyvių gaminių suvirintų sujungimų kokybės kontrolę. Radioskopija - metodas, kuriuo ekrane gaunamas gaminio, apšviečiamo jonizuotu spinduliavimu, vidinės struktūros matomas dinaminis vaizdas. Šio metodo jautrumas mažesnis negu radiografijos. Pranašumas tas, jog padidėja gaunamų rezultatų patikimumas dėl defektų stereoskopinio matymo ir galimumo suvirintus sujungimus apžvelgti iš įvairių kampų. Radiometrinė defektoskopija - metodas, kuriuo gaunama informacija apie kontroliuojamo gaminio, apšviečiamo jonizuotu spinduliavimu elektrinių signalų pavidalu (įvairaus didumo, ilgumo ir kiekybės), vidinę padėtį. Taikant šį metodą, garantuojama didžiausia kokybės kontrolės proceso automatizavimo galimybė ir automatiškas grįžtamasis ryšys nuo kontrolės prie suvirinimo technologinio proceso arba gaminio pagaminimo. Metodas jautrumu nenusileidžia radiografijai. Radiacinės defektoskopijos praktikoje plačiau naudojami dviejų tipų rentgeniniai aparatai: pastovios apkrovos ir impulsiniai. Pastovios apkrovos aparatai leidžiami dviejų tipų: 1) aparatai monoblokai, kurių rentgeninis vamzdelis ir transformatorius sumontuoti į vientisus blokus-transformatorius, užpiltus alyva arba pripildytus dujomis, kurių paskirtis - frontalinis orientuotų spinduliavimo srautų apšvietimas, o taip pat ir panoraminis žiedinių spinduliavimo srautų apšvietimas, 2) kabelinio tipo aparatai, susidedantys iš savarankiško generatorinio įtaiso, rentgeninio vamzdelio ir valdymo pulto. Jie skirti frontaliniam ir panoraminiam apšvietimui. Dabartiniu metu γ defektoskopijoje naudojami išimtiniai dirbtinai gaminami radioaktyvūs izotopai. Šaltinių aktyvioji dalis telpa vienoje ar dviejose ampulėse, kurių kiekvina hermetiškai užvirinama (70 pav.). Dviguba ampulė naudojama tiek spinduliavimo šaltiniams su dideliu radioaktyviniu išėjimu, tiek ir šaltiniams, kurių aktyvioji dalis sudaryta iš skystos arba birios medžiagos.

70 pav. γ – spindulių šaltiniai.

Gama-defektoskopais nustatomi suvirintų sujungimų ir kitų gaminių defektai peršviečiant juos radioaktyviu izotopu γ -spinduliais. Jie susideda iš šių mazgų: radiacinės galvutės su apsauginiu bloku, kuriame yra γ spinduliavimo šaltinis, išspinduliavimo srauto išleidimo ir uždarymo valdymo mechanizmo ir nukreipimo į kontrolinį objektą signalizacijos sistemos. Rentgenogramos iššifruojamos negatoskopų pagalba. Kadangi rentgeno juosta yra detektorius su aukštu savuoju triukšmu, atsiradusiu dėl emulsijos užliejimo netolygumų, nekokybišku ryškinimu ir t.t, tai būtina mokėti atskirti juostos defektus nuo gaminio defektų. Abejotinais atvejais reikia pakartotinai peršviesti arba iš karto naudoti kasetes, užtaisytas dviem juostom.

Page 31: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

31

Radiogramose pastebimi šie defektai: • išilginiai ir skersiniai įtrūkimai, kurių kryptys sutampa su peršvietimo kryptimi esant

kampams nuo 0° iki 10-12°; • ištisiniai ir su pertrūkiais neįvirinimai; • volframiniai ir šlakiniai intarpai; • poros ir dujiniai intarpai; • įpjovimai, įkirpimai, išdeginimai.

Hermetiškumo kontrolės metodas Burbuliukų metodas Hermetiškumas tikrinamas panardinant arba naudojant putokšlį. Kontroliuojamas objektas, esantis po slėgiu, panardinamas į vandenį, tada registruojami burbuliukai, kylantys nuo kontroliuojamo objekto. Kontroliuojamas objektas, esantis po slėgiu, vilgomas putokšliu, ir nesandarumo vietoje pasirodo burbuliukų (71 pav.).

71 pav. Burbuliukų metodo taikymas naudojant putokšlį

Pagal burbuliukų metodą, naudojant kontrolinį rėmelį, kontroliuojama siūlė suvilgoma putokšliu, paskui iš kontrolės srities išpumpuojamas oras ir defekto vietoje susidaro specifinis putų grybas Padidinto slėgio registravimo metodas Registruojant „kvapus“ kontrolinės dujos nustatomos specialiais detektoriais. Skiriami du būdai: pirmu atveju ruožas, kuriame gali būti defektas, tiriamas specialiu zondu, antru atveju arba visa detalė įdedama į specialų apvalkalą, arba apvalkalas uždengia tik defektinį ruožą. Keičiantis kontroliuojamų dujų koncentracijai daroma išvada apie defektą (72 pav.).

72 pav. Padidinto slėgio registravimo metodas: 2 – tėkmės nustatymo

detektorius; 3 – balionas su dujomis (heliu); 7 – zondas

Page 32: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

32

Vakuuminis metodas Tiriant vakuuminiu būdu, kontroliuojamas objektas visiškai arba iš dalies uždengiamas apvalkalu, į kurį tiekiamos kontrolinės dujos. Detektorius turi ryšį su objektu, iš kurio išpumpuotos dujos (sukurtas vakuumas). Kai kontrolinės dujos patenka į objektą, registruojamas defektas (73 pav.).

73 pav. Vakuuminis metodas: 1 – tiriamasis objektas; 2 – tėkmės nustatymo

detektorius; 3 – balionas su dujomis; 4 – vakuuminis siurblys; 6 – dujų purškimo įrenginys

Pateikti būdai leidžia spręsti apie detalės hermetiškumą, bet neparodo defekto vietos ir defekto rūšies. Toliau palyginami du dažniausi objektų hermetiškumo bandymai: kai hermetiškumui keliami normalūs reikalavimai (burbuliukų metodas) ir aukšti reikalavimai (kontrolės heliu). 10 lentelėje pateiktas skirtingų kontrolės metodų lyginimas.

5.3. Kokybės sistema

Page 33: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

33

6. Vamzdžių suvirinimo technologijos ir įrangos modernizavimo sprendimo parinkimas bei rekomendacijos

6.1. Mobili suvirinimo sistema

Mobilumas – viena ryškiausių pasaulinių gamybos sistemų ateities tendencijų. Šiuo metu pasaulyje populiarėja įvairios suvirinimo mobilios sistemos. Suvirinimo sistemos mobilumo poreikis atsirado todėl, kad dažnai reikia atlikti suvirinimo darbus ne baro, bet lauko sąlygomis. Tai įvairių slėginių indų suvirinimas, vamzdžių suvirinimas, lauko metalinių konstrukcijų suvirinimas ir t.t. Dažnai pasitaiko atvejų, kai gaminio suvirinimo vietoje nėra net elektros tinklo. Anksčiau tokiais atvejais vamzdžių suvirinime plačiai buvo naudojama mobili dujinio suvirinimo sistema (75 pav. b). Suvirinant dujomis, gaminio briaunos ir pridėtinis metalas išlydomi šiluma, kuri susidaro degant degiųjų dujų ir deguonies mišiniui. Dujomis suvirinamas plonalakštis plienas, mažo ir vidutinio skersmens vamzdžiai, taip pat ketus, varis, aliuminis ir jų lydiniai. Dujiniam suvirinimui reikalinga: deguonis, degiosios dujos (acetilenas ir kt.), suvirinimo viela, fliusai. Dujiniam suvirinimui naudojami šie įrenginiai: uždoris, balionai, reduktorius, degiklis. Tačiau dujinis suvirinimas turi daug trūkumų: mažas darbo našumas, didelis terminis poveikis pagrindiniam ir siūlės metalui, intensyvi lydomojo ir kaitinamo metalo oksidacija, didelė defektų atsiradimo tikimybė. Todėl šiuo metu vamzdžių suvirinime plačiau yra naudojami lankinio suvirinimo būdai.

a) b)

75 pav. Paprastos suvirinimo mobilios sistemos: a) elektrolankinio suvirinimo; b) dujinio suvirinimo

Paprastos lankinio suvirinimo mobilios sistemos (75 pav. a) naudojamos pagrinde baro sąlygomis. Kai yra nedideli įrangos transportavimo atstumai ir yra pakankamai lygios grindys. Lauko sąlygomis ir kai įranga reikia transportuoti dideliais atstumais toks sprendimas netinkamas. Šiuo metu plačiai yra vystoma mobilios suvirinimo sistemos koncepcija automobilio bazėje. Pirmos kartos mobilios suvirinimo sistemos buvo komplektuojamos iš standartinių elementų (serijinio automobilio ir suvirinimo įrangos). Suvirinimo įranga (šaltinis ir balionai) buvo tvirtinama automobilio bagažinėje (76 pav.). Iš specialių tvirtinimo sistemų buvo naudojamos tik sistemos balionams tvirtinti (76 pav. b).

Page 34: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

34

a) b)

76 pav. Pirmos kartos suvirinimo mobilios sistemos.

Tobulinant suvirinimo mobilias sistemas buvo kuriami ir naudojami įvairus sprendimai suvirinimo šaltiniams, suvirinimo priedams, valdymo ir reguliavimo įrangai išdėstyti bei tvirtinti (77 pav.).

77 pav. Suvirinimo mobilios sistemos sprendimai.

Mobilių suvirinimo sistemų projektavimui yra plačiai naudojamos techninių sprendimų projektavimo ir vizualizacijos CAD programos: Autocad, SolidWorks, Katia, Proengineering ir t.t. (78 pav.).

Page 35: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

35

78 pav. Suvirinimo mobilios sistemos projektavimas.

Pramoniniu būdu gaminti specialius mobilių suvirinimo sistemų automobilius dėl jų specializuoto pritaikymo ir nedidelės gamybos apimties poreikio (lyginant su įprasta standartinių automobilių gamybos apimtimi) yra ekonomiškai neefektyvu. Todėl siekiant atpiginti mobilios suvirinimo sistemos gamybą, šiuo metu yra naudojama mobilios suvirinimo sistemos platformos gamybos koncepcija. Mobili suvirinimo sistemos platforma yra projektuojama ir gaminama taip, kad ją būtų galimą montuoti serijinio automobilio bazėje – bagažinės ar galinės važiuoklės (79 pav.). Šiuo metu nemažai firmų siūlo jau aprobuotus antros kartos suvirinimo mobilios sistemos sprendimus (80 pav.), kurie gali būti pritaikyti įvairių automobilių bazėje.

Page 36: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

36

79 pav. Mobilios suvirinimo sistemos platformos gamyba.

80 pav. Antros kartos suvirinimo mobilios sistemos.

Page 37: TURINYS Į į ų čų ė ų ė ū ų ū ų ū ų čų ė į ū ą Skalas.pdfvidutin ė įmon ė – įmon ė, kurioje dirba mažiau kaip 250 darbuotoj ų ir kurios finansiniai duomenys

37

6.2. Įmonių modernizavimo programa ir optimalūs įrangos komplektavimo variantai Lietuvoje yra apie 239 įmonių, kurie užsiima dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinklų ir vandentiekių projektavimu, montavimu, suvirinimu, tiesimo, rekonstravimo, renovacijos ir priežiūros darbais, vamzdynų valymu ir t.t. Apie 61 % įmonių specializuojasi ties vandentiekio darbais, 25 % - šiluminėmis trasomis, tinklais, 13 % - dujotiekiais, o apie 1 % naftotiekiais. Priklausomai nuo įmonėse dirbančių darbuotojų ir įmonių metinių pajamų, visos įmonės yra klasifikuojamos į 4 grupes: stambi, vidutinė, maža ir labai maža įmonė. Lietuvoje tarp įmonių, kurios užsiima dujotiekių, naftotiekių, šilumos trasų, tinklų ir vandentiekių suvirinimu yra 7 stambios įmonės, 39 vidutinės įmonės, 11 mažų įmonių ir 82 labai mažos įmonės. Priklausomai nuo įmonių apyvartos ir vamzdžių suvirinimo apimties, gali būti pasiūlyti du įmonių modernizavimo variantai.

Detali tyrim ų ataskaita pateikta užsakovui UAB „SKALAS“ Literat ūros sąrašas: 1. J. Naruškevičius, V. Petrovičevas. 2010. Suvirinimas, Vilnius, 239 p. 2. M. Bogdevičius. 2012. Vamzdynų technologiniai įrenginiai, Vilnius „Technika“, 168 p. 3. V. Rudzinskas. 2007. Potencialiai pavojingų įrenginių suvirinimas. Dujotiekiai ir jų suvirinimas, 1 dalis, Vilnius „Technika“, 165 p. 4. I. Višniak, V. Rudzinskas. 2012. Suvirintinių jungčių kokybės kontrolė, valdymas ir optimizavimas: [mokomoji knyga], Vilnius: Technika, 165 p. 5. V. Rudzinskas, O. Černašėjus. 2012. Aviacinės medžiagos, Vilnius „Technika“, 107 p. 6. I. Višniak, 1998. Suvirintų sujungimų kokybės kontrolė. Mokomoji knygelė. Vilnius: Technika, 147 p. 7. http://pro-fusiononline.com/welding/applications/orbital.htm 8. http://www.arcmachines.com/products/pipe-welding 9. http://www.wisegeek.com/what-is-orbital-welding.htm 10. http://www.appliedenergysystems.com/Precision-Welding/Orbital-Welding.aspx 11. http://ezinearticles.com/?Orbital-Welding&id=728652 12. http://www.techsouthinc.com/orbital/magnatech.html 13. http://www.weldmyworld.com/blog/orbital-welding.html 14. http://www.kijiji.ca/b-red-deer/welding-rig/k0l1700136 15. http://www.rivaltruck.ca/viewitem.php?productid=926 16. http://www.weldingtipsandtricks.com/welding-rig-photos.html 17. https://www.pinterest.com/explore/welding-trucks/ 18. http://www.kijiji.ca/v-tool-other/edmonton/portable-welding-deck/1065250036?enableSearchNavigationFlag=true 19.http://www.acemfginc.com/html/products/PortableWelding/PortableWeldingSkidUnits/index.cfm 20. http://www.lincolnelectric.com/en-us/equipment/orbital-systems/Pages/orbital-systems.aspx 21. http://www.arcmachines.com/ 22.http://www.westermans.com/orbitalsystems.aspx?gclid=Cj0KEQjwpM2pBRChsZCzm_CU0t4BEiQAxDVFmhDdaNVHw7tbzNRmmD_256l60aQ8OJAjpp4rv578iLIaAmOj8P8HAQ 23. http://www.techsouthinc.com/orbital/ 24. http://www.owequipment.co.uk/ 25. http://www.orbitecuk.com/orbital/welding/equipment