Контроль сварных соединений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Испытания являются одним из важнейших этапов жизненного цикла продукта. Проведение испытаний позволяет определить пригодность применения материалов и сырья для изготовления продукции, проконтролировать качество получаемого материала, а также определить возможность использования технологических приемов и методов при изготовлении изделий.

Важнейшей частью организации испытаний является грамотная разработка и утверждение методик проведения испытаний. Правильно составленная методика позволяет получать результаты с высокой достоверностью даже при работе персонала с низкой квалификацией.

1. Цели и задачи испытаний и контроля, контроль сварных соединений на герметичность

Испытания и контроль являются неотъемлемой частью взаимоотношений заказчика и изготовителя продукции, а также источником информации о свойствах и качестве продукции на всех этапах ее жизненного цикла. Они начинаются на стадии проектирования будущей продукции, продолжаются на стадии конструирования опытного образца и заканчиваются проведением приемо-сдаточных испытаний.

Таким образом, складывается определенная система испытаний по всему ЖЦП. Подобный цикл можно рассмотреть для абсолютно любого вида продукции и, хотя испытания будут иметь свою специфику, они сопровождают ее от создания до потребителя.

Основная цель испытания - это получение достаточной информации для объективной оценке качества и соответствия продукции. На основании этой информации производится анализ способности продукции выполнять требуемые функции.

Цели и задачи испытаний зависят от их вида. Так, при исследовательских испытаниях определяются характеристики, свойства предполагаемого к разработке изделия. Такие испытания проводятся на этапе научно-исследовательской разработки на специально созданном макете [2].

Виды испытаний представлены на рисунке 1.

Любая сварная конструкция применяется только после тщательного контроля, это помогает выявлять не только наружные дефекты, но и скрытые, с целью их устранения.

Первым этапом контроля сварного шва является внешний осмотр для выявления трещин, непроваров, наплывов, подрезов и других дефектов. Остальные типы недостатков выявляются при помощи специального оборудования. Некачественный сварной шов представлен на рисунке 2

Рисунок 1 - Виды испытаний

Рисунок 2 - Некачественный сварной шов

Контроль сварных соединений разделяют на разрушающий и неразрушающий. К последнему относятся не только внешний осмотр, но и следующие виды:

1. Капиллярный;

2. Ультразвуковой;

3. Радиационный;

4. Магнитный;

5. На проницаемость.

Во многих случаях, к сварным соединениям предъявляются требования по непроницаемости, т.е. соединения должны быть герметичны. Герметичность - способность сварного шва не пропускать через себя жидкие и газообразные вещества.

Факторы, влияющие на качество сварных швов (рисунок 3)

Рисунок 3 - Факторы, влияющие на качество сварных швов

2. Контроль сварных соединений на ООО «Курганхиммаш»

контроль сварной соединение

На предприятии ООО «Курганхиммаш» для контроля сварных соединений применяются современные методы проверки качества, среди которых[4]:

· радиография;

· УЗК;

· магнитопорошковая дефектоскопия;

· цветная и люминесцентная дефектоскопия;

· гидро - и пневмоиспытание;

· испытание на изгиб, разрыв, исследование макроструктуры.

Для контроля герметичности емкостного оборудования (Приложение) на предприятии используют гелиевый течеискатель МС - Прайм (Рисунок 4).

Рисунок 4 - Течеискатель гелиевый МС - Прайм

Объект контроля заполняется гелиево-воздушной (не менее 50% гелия) смесью до давления выше атмосферного, после чего сварной шов контролируется щупом, соединенным с детектором течеискателя. Расстояние от контролируемой поверхности до щупа должно быть не более 5 мм.

Шланг для уменьшения газоотделения должен быть промыт раствором щелочи (15%), чистой проточной водой, дистиллированной водой и осушен спиртом. Наружная поверхность шланга должна протираться касторовым маслом.

Длина магистрали, соединяющей щуп с течеискателем, должна быть минимально возможной.

Рисунок 5 - Схема установки для контроля способом щупа

1 - гелиевый течеискатель; 2 - вакуумметр; 3- вакуумный шланг; 4 - объект контроля; 5 - моновакууметр; 6 - газовый клапан; 7 - газовый рукав высокого давления; 8 - редуктор; 9 - баллон с гелием; 10 - вакуумный насос; 11 - вакуумный клапан; 12- щуп течеискателя; 13 - вакуумный насос.

Контроль проводится в следующей последовательности:

1. при закрытом щупе 12 проводится откачка шланга 3 вакуумным насосом 13 в течение 15-20 мин;

2. щуп регулируется так, чтобы при совместной работе вспомогательного вакуумного насоса и насосов течеискателя остаточное давление, измеряемое вакуумметром 2 было равно 25-30 Па [(1,8 - 2,2)*10-1 мм рт. ст.];

3. в объекте контроля создается давление не выше 700 - 1400 Па [(5 - 10 мм рт. ст.)];

4. после чего осуществляется подача гелиево-воздушной смеси в изделие до необходимого при испытаниях избыточного давления.

Контроль следует начинать с нижних участков изделия с постепенным переходом к верхним.

3. Статистические данные по браку

На предприятии ООО «Курганхиммаш» количество несоответствий продукции, выявленных в процессе производства, контроля и испытаний за 2014г. - 134; за 2015г. - 67; за 2016г. - 127.

Процентное содержание несоответствий по видам к общему количеству несоответствий продукции представлено на рисунках 4 - 6.

Рисунок 4 - Процентное содержание несоответствий по видам к общему количеству несоответствий продукции за 2014г.

Наибольшее количество несоответствий пришлось на поставщика - 40%, нарушение режимов сварки - 13%, сборки - 19%, прочие - 17%, мех. обработка - 7%, покрытие - 4%.

Рисунок 5 - Процентное содержание несоответствий по видам к общему количеству несоответствий продукции за 2015г.

Рисунок 6 - Процентное содержание несоответствий по видам к общему количеству несоответствий продукции за 2016г.

Наибольшее количество несоответствий пришлось на сборку - 27%, поставщик - 25%, нарушение режимов сварки - 12%, прочие - 18%, покрытие - 8%, мех. обработка - 10%.

Наибольшее количество несоответствий пришлось на поставщика - 37%, на сварку - 22%, на сборку - 18%, прочие - 12%, покрытие - 7%, мех. обработка - 4%.

Процент брака по сварке и цехам представлен на рисунках 7 и 8.

Рисунок 7 - Процент брака по сварке за 2014г./2015 г.

Рисунок 8 - Процент брака по сварке за 2015г./2016г.

Общее число несоответствий за период с 2014 по 2016 года составляет 328, из которых нарушение режима сварки - 54, что составляет 16% от общего числа дефектов.

4. Предложения по совершенствованию

Для выявления лучшего гелиевого течеискателя проведем один из видов квалиметрического анализа - комплексная оценка качества однородной продукции с использованием относительных показателей. Результаты данной оценки представлены в таблице 1

Таблица 1 - Показатели качества гелиевых течеискателей

Q1 - Чувствительность щупа, Па*м3/сек - позитивный показатель

Q2 - Режим готовности в первый раз, мин - негативный показатель;

Q3 - Режим готовности повторно, мин - негативный показатель;

Q4 - Непрерывность работы, час - позитивный показатель;

Q5 - Скорость откачивания, л/сек - позитивный показатель;

Q6 - Потребляемая мощность, Вт - негативный показатель;

Q7 - Вес, кг - негативный показатель;

Q8 - Цена, тыс. руб. - негативный показатель.

Для построения кодированной матрицы (таблица 2), для каждого показателя качества определяем среднее значение Qi

(1)

Где m - число рассматриваемых вариантов.

Затем отдельные показатели для всех вариантов кодируем знаком «+», если значение показателей выше среднего (Qi>Qi) и знаком «?», если значение показателей ниже среднего (Qi<Qi).

Для каждого показателя качества составляем ранжированный ряд баллов с кодом «+» и определяем медиану Мi+, а за тем ранжированный ряд с кодом «?» с медианой Мi-.

Мi+ = (2)

Мi- = (3)

где m1 и m2 - число баллов с кодами «+» и «?» для i-го показателя качества.

Определяем разницу между значениями медиан на уровнях «+» и «?».

?i | Mi+-Mi-| (4)

Коэффициенты весомости для всех показателей подсчитывают по формуле:

 (5)

где n - количество показателей качества.

Таблица 2 - Кодированная матрица показателей качества

= 5+1+1+1+1+3+1+1=14

Сумма коэффициентов весомости должна быть равна единице:

i = 0,358+0,072+0,071+0,071+0,071+0,215+0,071+0,071=1

Комплексный метод оценки уровня качества продукции проводится с использованием комплексных (обобщенных) показателей качества [3].

Для подсчета обобщенных комплексных оценок (показателей) от абсолютных значений единичных показателей качества, имеющих разную размерность, предварительно переходим к безмерным показателям (относительным показателям качества, рангам, баллам).

Для перехода к относительным показателям качества (Qi?) используем соотношение (6) и (7).

Qi?=Qioц/Qiбаз (6)

Qi?=Qiбаз/Qiоц (7)

где Qiбаз - эталонное (базовое) значение i-го показателя качества.

В качестве эталонного значения принимают или наилучшее значение показателя рассматриваемой продукции или нормы и требования соответствующего стандарта [Ефимов]. Для нашего случая эталонными принимаем наилучшие значения заданных параметров.

Формулу (6) используют для определения позитивных показателей качества, а формулу (7) - для негативных. Позитивным называют показатель, если его числовое значение увеличивается с улучшением качества, в противном случае - негативным.

Комплексный средневзвешенный арифметический показатель для каждого варианта (Каj) определяем по следующей зависимости:

Kaj= (8)

где ? - относительные значения единичных показателей качества; - коэффициент значимости каждого показателя.

Средний взвешенный геометрический показатель для каждого варианта (Krj) рассчитывается по формуле:

Krj=qi (9)

Для определения среднего взвешенного гармонического комплексного показателя для каждого варианта продукции (Кгарj) используем выражение:

 (10)

Средний взвешенный квадратичный комплексный показатель для каждого варианта (Кквj) определяем по формуле:

Кквj=2 (11)

Результаты расчета комплексных показателей приведены в таблице 3

Таблица 3 - Результаты расчета комплексных показателей качества

После проведения вычислений было выявлено, что лучшим гелиевым течеискателем является модель МС-Прайм. Усовершенствуем имеющуюся методику испытаний (приложение Б).

Заключение

По результатам расчета комплексных средневзвешенных показателей качества различных моделей гелиевых течеискателей можно сделать вывод о том, что модель МС - Прайм обладает наилучшей совокупностью набора характеристик и более качественно способен выполнять свои функции.

Данный течеискатель используется на предприятии ООО «Курганхиммаш» и имеется разработанная методика выполнения испытания им.

Список литературы

1. Марфицын В.В. Организация и технология испытаний: Методические указания / В.В. Марфицын - Курган: БИЦ КГУ, 2017. - 9с.

2. Горюнова С.М., Петухова Л.В. Организация контроля и испытаний продукции / С.М. Горюнова, Л.В. Петухова. - Издательство КНИТУ, 2013. http: // www. studentlibrary.ru.

3. Орлов В.Н., Марфицын В.В. Комплексная оценка качества однородной продукции по относительным показателям: Методические указания / В.Н. Орлов, В.В. Марфицын ? Курган, изд-во КГУ, 2008. - 21с.

4. ООО «Курганхиммаш» - Режим доступа: http://kurgankhimmash.ru

Приложение

Рисунок 9 - Емкостное оборудование

Размещено на Allbest.ru