Спосіб контролю герметичності зварних швів
Винахід відноситься до галузі контролю та випробувань і може бути використане при виготовленні металевої гідроізоляції переважно підземної залізобетонної частини будівель, армованих з внутрішньої сторони металевими листами.
Всі відомі в даний час способи контролю герметичності зварних швів, що застосовуються в будівництві, можна розділити на дві групи: перша з яких дозволяє здійснювати контроль доступу до зварного шва лише з одного боку, а друга при доступі з обох сторін.
До першої групи можна віднести спосіб контролю зварних швів на герметичність вакуумуванням, яким на контрольований ділянку, попередньо обмилену, накладають камеру за допомогою присосок і вакуумним насосом створюють розрідження до 0,25 ати. У разі наявності несплошности повітря з допомогою перепаду тиску надходить у порожнину камери, у своїй місце течі визначають по бульбашкам піноутворюючої речовини (М. У. Хачапетов Контроль якості зварних сполук. М.: Стройиздат, 1979, з. 72-74).
Основними недоліками цього способу є: - Низька продуктивність, так як за зміну кожна камера може проконтролювати не більше 100 пог.м. зварного шва; - Складність забезпечення ущільнення вакуумної камери при виконанні контролю нахлесткових та кутових зварних швів, так як форма камери змінюється в залежності від виду зварного шва.
Сюди слід віднести спосіб контролю на герметичність зварних з'єднань за допомогою кольорової дефектоскопії, що включає ретельне очищення контрольованої поверхні зварного шва покриття цієї поверхні спеціальним кольоровим складом, потім змивання спиртовим розчином цього складу і візуальне визначення дефектних місць по плямах на зовнішній поверхні шва (М). Хачапетов Контроль якості зварнихз'єднань. М.: Будвидав, 1979, с. 118-125).
Цей спосіб також низько продуктивний: змінний виробіток становить до 10 пог.м. зварного шва. Даний спосіб не може дати однозначну відповідь, чи є дефект наскрізним, крім того він висуває високі вимоги до попередньої підготовки поверхні зварного шва і вимагає застосування дорогих компонентів.
До іншої групи контролю зварних з'єднань на герметичність застосовуваних у будівництві слід віднести спосіб контролю за допомогою гасової крейди, де гас через свою високу рідину проникає через капілярні дефекти в металі шва і виявляється на зовнішній поверхні шва у вигляді плям (М. В. Хачапетов Контроль якості зварних з'єднань М.: Будвидав, 1979, с.69-72). Цей спосіб включає операцію нанесення на контрольовану поверхню зварного шва крейдової обмазки (проявника пенетранта) рясне змочування зворотного боку шва гасом (індикаторним пенетрантом) та візуальне визначення дефектних місць по плямах гасу на крейдовій обмазці.
Цей спосіб простий і успішно застосовується визначення щільності стикових швів, але недостатньо надійний визначення щільності кутових швів нахлесточных з'єднань. Тому нахлесточные шви випробовують гасом шляхом нагнітання його під тиском зазори між кромками листа.
Недоліком цього способу є складність подальшого виправлення дефектів внаслідок наявності гасу в нахлесті. Дефектні місця після випробування вирубують і заварюють, причому вирубані місця з метою пожежної безпеки потрібно повністю звільнити від гасу. Крім того, даний спосіб контролю в будь-якому випадку вимагає доступу до зварного шва з обох сторін.
Спосіб контролю на герметичність зварних швів за допомогою гасової крейди.проби збігається з заявляється по найбільшому числу істотних ознак і ефект, що досягається і тому обраний за прототип.
Завдання, на вирішення якого спрямований заявляється спосіб, полягає у забезпеченні проведення економного та високопродуктивного контролю герметичності зварних швів металевої гідроізоляції залізобетонних конструкцій, розміщених у ґрунті, коли до зварного шва можливий доступ лише з одного боку.
Технічний результат при застосуванні запропонованого способу полягає в тому, що для здійснення контролю на герметичність зварних швів металевої гідроізоляції залізобетонних конструкцій, розташованих у ґрунті, тобто при доступі до них з одного боку, використовують будівельні матеріали, що є на місці: як індикаторний пенетрант - розчин , що насичує бетон певного водозмісту, а як проявник пенетранту - цементний пил, яким припудрюють зварний шов.
Пропонований винахід пояснюється кресленнями.
На фіг. 1-5 показані типи зварних з'єднань, що реалізуються при виготовленні звареної металевої гідроізоляції підземної частини будівель та контрольовані запропонованим способом.
На фіг. 1 показано стикове зварне з'єднання листів металевої гідроізоляції днища підземної залізобетонної частини будівлі; на фіг. 2 показано нахлісткове зварне з'єднання металевих листів гідроізоляції днища тієї ж частини будівлі; на фіг. 3 показано нахлісткове зварне з'єднання заглушки з листом металевої гідроізоляції днища тієї ж частини будівлі; на фіг. 4 показано кутове зварне з'єднання металоізоляції днища та стін підземної залізобетонної частини будівлі; на фіг. 5 показано схему, що пояснює сутність виконання контролю зварних швів.
На фіг. 1-5 позначено: 1, 2 - листиметалевої гідроізоляції днища підземної частини будівлі; 3 - зварні шви, що з'єднують листи між собою, а також із металевим каркасом; 4 - елемент металевого каркасу, до якого приварюються листи днища; 5 – бетон, насичений водним розчином (індикаторним пенетрантом); 6 – залізобетонна плита підземної частини будівлі; 7 - отвір у листі днища для подачі бетону, насиченого водним розчином (індикаторним пенетрантом), у порожнину між залізобетонною плитою підземної частини будівлі та листами металевої гідроізоляції; 8 - отвір у листі металевої гідроізоляції для відбору проб бетону, насиченого водним розчином для вимірювання його вмісту води; 9 - заглушка отвору в листі для подачі бетону, насиченого водним розчином; 10 - лист металевої гідроізоляції стіни; 11 - залізобетонна стіна підземної частини будівлі; 12 - цементний пил (проявник пенетранту); 13 - темна пляма на проявнику; 14 - наскрізний дефект у металі шва, через який індикаторний пенетрант (розчин, що насичує бетон) піднявся і виступив на проявнику пенетранту (цементного пилу).
Внутрішня металева гідроізоляція підземної залізобетонної частини будівель, яку контролюють запропонованим способом, є U-подібною конструкцією, що складається з металевих листів 1, 2 днища і 10 стін (фіг. 1-4). У процесі її складання листи днища 1, 2 (фіг. 1) встановлюють на елементі 4 металевого каркаса, який закріплюють у фундаментній залізобетонній плиті 6. Металеві листи 10 стін (фіг. 4) встановлюють на іншому відповідному елементі 4 каркаса, після чого виконують бетонування стін 11, що забезпечує жорстку фіксацію металевого каркаса. Після бетонування виготовляють зварювання листів 10 стін. Після здійснення зварюваннялистів 1, 2 в днищі, проміжок між днищем 1, 2 і фундаментальною плитою 6 заповнюють бетоном 5, насиченим водним розчином (індикаторним пенетрантом). Подачу бетону (ін'єктування) здійснюють через отвір 7, виконаний у листах 1, 2 днища металоізоляції. Після завершення ін'єктування, яке виконують окремими ділянками, отвір 7 (фіг. 2) закривають заглушками 9, які приварюють до листів 1, 2 металоізоляції зварними швами 3. На кожній ділянці кілька отворів 8 також для ін'єкції (фіг. 5), близьких до сварки шву 3 залишають незавареними для відбору проб бетону 5 при подальшому визначенні його вмісту. Розчин, що насичує бетон 5, через наявність у ньому поверхнево-активних речовин має досить високу проникаючу здатність (поверхневий натяг розчину 37,5 дин/см, гасу 28 дин/см, а води 72,8 дин/см при 18 o C ), що дозволяє його використовувати як індикаторний пенетрант при контролі зварних швів металевої гідроізоляції підземної залізобетонної частини будівлі на герметичність.
Запропонований спосіб контролю реалізується в такий спосіб.
На попередньо висушену і очищену, наприклад, металевою щіткою поверхню зварних швів 3 (фіг. 5) наносять проявник 12 індикаторного пенетранта: цементний пил, який має високу гіпроскопічність, висота примусового шару на зварний шов 3, проявника, становить 0,10-1, 15мм.
У місцях розташування наскрізних дефектів 14 (фіг. 3) на швах 3 на світлому тлі цементного пилу (проявника пенетранта) чітко розрізняються темні плями 13. Їх наявність характеризує проникнення в наскрізні дефекти 14 шва 3 розчину, що насичує бетон 5, використовуваного в , Який змінює колір проявника 12.
прикладздійснення способу.
Даний спосіб контролю герметичності зварних швів металевої гідроізоляції був випробуваний при будівництві підвальної залізобетонної частини однієї з будівель, що будуються.
Протяжність зварних швів металевої гідроізоляції під час будівництва цієї будівлі становила близько 13 км. При цьому площа днища металізації становила близько 8500 м 2 відповідно кожен з стикуючих листів днища мав розмір 1,8х3,0 м, що зумовило використання близько 1600 таких листів. Всі вищевказані листи зі сталі марки Ст3сп товщиною 6,0 мм укладалися на каркас, виконаний з куточків 50х50х5 і 75х50х5 з тієї ж марки сталі із зазором, що забезпечується, між ними в 12+2 мм і зварювалися, як правило, встик ручним дуговим зварюванням з допомогою електродів марки О3Б-3, діаметром 4 мм.
Перед контролем зовнішні зварні шви металевої гідроізоляції просушували полум'ям пропанових пальників до повного видалення вологи, а з поверхні зварних швів на цій ділянці видалялися всі залишки бетону та сміття, наявність яких обумовлено виконанням будівельних робіт на майданчику.
Зовнішня поверхня зварних швів припудрювалася шаром цементного пилу до 10-15 мм, після чого проводили візуальний огляд всіх зварних швів на контрольованій ділянці. Ті ділянки зварних швів, на яких були виявлені темні плями на світлому тлі цементного пилу, або відзначалися як дефектні, або вдруге контролювалися. Для цього на ці ділянки після їх зачистки знову наносився цементний пил і візуальний контроль даної ділянки проводили до появи на ньому темної плями, пов'язаної з адсорбцією вологи. Ця темна пляма, що є спочатку точковим, поступово збільшує свій розмір, розпорошуючись на світлому тлі цементного пилу. Такий "прояв" наскрізногодефекту у металі шва має місце протягом 3-5 хв після вторинного нанесення шару цементного пилу. Остаточний розмір темної плями на світлому тлі цементного пилу в часі визначається величиною дефекту в зварному шві.
Порівняльне зіставлення при цьому кількості виявлених дефектів на днище як при використанні методу вакуумування, регламентованого СНиП 3.03.01-87, а також запропонованого методу, названого капілярно-адсорбційним методом, показало повну їх тотожність за результатами контролю.
Тим часом відповідний контроль, виконаний методом вакуумування, виявив дефекти на інших ділянках зварних швів, що зумовлюють порушення їх герметичності.
Контроль герметичності запропонованим способом може виконуватися однією людиною і не пов'язаний із забезпеченням фізичного зусилля притискання рамки, а також характеризується більш простою технологічною схемою. При цьому змінна вироблення (продуктивність), що припадає на одну рамку для вакуумування, становить не більше 100 пг.м. зварного шва, тоді як запропонованим способом забезпечується можливість перевірки зміну 350-400 пог.м. шва. З урахуванням кількості контролерів, необхідні виконання контролю зварних швів на непроникність, фактична продуктивність реалізації запропонованого способу зростає в 7-8 раз.
Запропонований спосіб контролю герметичності зварних швів забезпечив можливість його використання для всіх типів зварних з'єднань днища металоізоляції, на які припадає понад 80% довжини зварних швів всієї металевої гідроізоляції.
Таким чином, запропоноване технічне рішення промислово застосовується і в порівнянні з прототипом дозволяє забезпечити простоту та безпеку контролю на герметичність.зварних швів днища металевої гідроізоляції залізобетонної підземної частини будівлі, що будується, зі значним підвищенням продуктивності при доступі до зварних швів лише з одного боку.
Виходячи з викладеного вище, на думку заявника, запропоноване технічне рішення відповідає всім критеріям винаходу, має новизну, відповідає сучасному технічному рівню, промислово здійсненне і застосовне.