Tartályok és nyomástartó edények vizsgálata

A tartályokat sokféle feladatra alkalmazhatnak az iparban. Egy részük tárolási célokat szolgál (pl. álló és fekvő hengeres tartályok folyadékok vagy gázok tárolására), más részük pedig technológiai feladatokat lát áll (pl. egyes nyomástartó edények). Ennek megfelelően az alkalmazható roncsolásmentes vizsgálatok is rendkívül változóak lehetnek. Az alábbiakban egy-két gyakran alkalmazott vizsgálati eljárást mutatunk be.

Tároló tartályok esetén gyakran annak megfelelő tömörségét kell igazolni roncsolásmentes módszerekkel. A vizsgálatokra a gyártás során illetve üzemelő tartályok ismételt felülvizsgálatakor szokott sor kerülni. Az alábbiakban felsorolt vizsgálatokat minden esetben meg kell, hogy előzze egy vizuális vizsgálat. Így kiszűrhetők a durva felületi hibák, még a költségesebb vizsgálatok elvégzése előtt.

Álló hengeres tartályok építésekor alkalmazott vizsgálatok:

Ma már a veszélyes anyagokat tároló tartályok dupla fenékkel készülnek. A fenéklemezek hegesztési varratait vákuumablakos tömörségvizsgálattal mindenképpen ellenőrizni kell. A vizsgálatot mind a két fenéklemezen végre kell hajtani, mivel csak így biztosítható a fenék rész tömörsége. A vákuumos vizsgálaton kívül a fenéklemezek hegesztési varratain mindenképpen célszerű valamilyen felületi repedésvizsgálatot -mágnesezhető poros vagy folyadékbehatolásos - is végezni (legalább a varrattalálkozások környezetében). A kiegészítő felületi vizsgálatot az indokolja, hogy a tömörségvizsgálattal kizárólag csak az átmenő folytonossági hiányok mutathatók ki, míg a fent említett vizsgálatokkal a nem átmenő felületi repedéseket is kimutatják, így ezeknek a hibáknak a kiszűrésével megelőzhető a fenék későbbiekben kialakuló tömörtelensége.
A fenekek és a tartály fal összekötését biztosító sarokvarratokat hasonlóan kell vizsgálni mint a fenékvarratokat. Ebben az esetben a vákuumablakos tömörségvizsgálat korrekt elvégzéséhez, speciális - az adott átmérőhöz illeszkedő - sarokkeretre van szükség. A felületi repedésvizsgálatokat itt sem célszerű mellőzni.
A két fenék közötti zárt tér vizsgálatát vákuum tartás vizsgálattal szokták ellenőrizni, a tartály építésének befejezését követően.
Az álló hengeres tartályokat övenként építik, az öveket pedig megfelelő nagyságú táblákból hegesztik össze. Az alsó öveket általában vastagabb, míg a felsőket vékonyabb lemezekből tervezik. Az öveken található hossz- és körvarratok általában részleges vizsgálattal kerülnek ellenőrzésre. A varrattalálkozásokat minden esetben célszerű vizsgálni, mert ezek a legkritikusabb helyek. A vizuális vizsgálatot és valamelyik felületi repedésvizsgálatot (mágneses vagy penetrációs) követően a további ellenőrzést radiográfiai vagy ultrahangos módszerrel lehet elvégezni. Ha a falvastagság 8 mm-nél kisebb, akkor csak a radiográfiai, míg ennél nagyobb falvastagság esetén ultrahangos vizsgálat is végezhető. A radiográfia mellett szól a jó dokumentálhatóság, míg az ultrahangos vizsgálatot a kisebb költsége és a gyors kivitelezhetősége teheti vonzóvá (a két vizsgálat összehasonlításáról bővebben olvashat honlapunkon a hegesztési varratok vizsgálatára vonatkozó részben).
A vizsgálatok tervezésénél figyelembe kell venni, hogy az egyes eljárások különböző igényeket támasztanak a hozzáférhetőség szempontjából.
Radiográfiai vizsgálat esetén a vizsgálandó terület egyik oldalán a sugárforrást, míg másik oldalán a filmet kell elhelyezni. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy mind a két oldalhoz fizikailag hozzá kell férni, azaz megfelelő állványt, vagy egyéb biztonságos hozzáférési lehetőséget kell biztosítani! Míg a film felhelyezéséhez gyakran elegendő egy létra - nagyobb magasságok esetén guruló állvány -, addig a sugárforrás felőli oldalon komolyabb állványozásra van szükség. Itt nem csak a besugárzó eszközt (valamilyen izotóp vagy röntgengép) kell megfelelő távolságra elhelyezni a vizsgálati területtől, hanem a vizsgálónak biztonságosan kezelni kell tudni az izotóp kivezérlő szerkezetét vagy a röntgengép kapcsolóasztalát, és a sugárzás indítását követően a lehető leggyorsabban megfelelő távolságra, vagy sugárzástól árnyékolt területre kell mennie. Ezek alapján belátható, hogy míg a filmet fel lehet helyezni egy kosaras kocsiból, addig a sugárforrás felőli oldalon ez nem jelent jó megoldást, mivel a vizsgáló nem tud eltávolodni a sugárforrástól a besugárzás ideje alatt. A vizsgálat során fellépő sugárveszély miatt a vizsgálati helyszín környékén mások nem tartózkodhatnak, emiatt a vizsgálatot sokszor csak a szerelési műszak befejezését követően lehet elvégezni.
Ultrahangos vizsgálat esetén elegendő csak a varrat egyik felületéhez hozzáférnie szakembereinknek. A vizsgálat elvégzéséhez olyan biztonságos állvány szükséges, amelyen a vizsgáló kapaszkodás nélkül végezheti el a szükséges ellenőrzéseket. A vizsgálatok bármikor kivitelezhetők, nem kell területet lezárni. A mérések eredménye azonnal rendelkezésre áll.

A tartályokba csatlakozó csövek hegesztési varratainak vizsgálatáról honlapunkon a hegesztési varratok vizsgálatára vonatkozó részben tájékozódhat. Az átmenő csöveknél illetve a csatlakozó csonkoknál gyakran alkalmaznak galléros kialakítást. A gallér illetve az általa takart terület tömörségvizsgálatát általában túlnyomásos eljárással szoktuk végezni. Ennek elvégezhetőségéhez a gallérokon egy alkalmas menetes furatot kell készíteni, ahová a kompresszort illetve a nyomásmérőt lehet csatlakoztatni.

Álló hengeres tartályok időszakos felülvizsgálata:

Az időszakos felülvizsgálat során kulcskérdés a tartály tömörségének az ellenőrzése, a korróziós falfogyás feltérképezése illetve a leginkább igénybe vett hegesztési varratok (varratszakaszok) repedésvizsgálata.
A tömörség ellenőrzésére ugyanazokon a területeken, ugyanazok az eljárások jöhetnek szóba, mint a gyártáskor. Időszakos felülvizsgálat esetén sokkal nagyobb gondot kell fordítani a megfelelő felületelőkészítésre. Érdemes figyelembe venni, hogy a kimutatható hibaméret és a vizsgálat elvégezhetősége valamint a felületi előkészítés minősége szoros összefüggésben van egymással. Egy rosszul előkészített felületen csak igen gyenge hatékonysággal vagy rosszabb esetben egyáltalán nem lehet hibát kimutatni. Duplafenekű tartályoknál az alsó fenéklemez közvetlenül nem vizsgálható. Állapotára a két fenékrész közötti tér vákuumos vizsgálata adhat információt.
A korróziós falfogyás feltérképezését szisztematikusan, megfelelő sűrűséggel elvégzett ultrahangos falvastagságméréssel lehet megoldani. A mérésnek mindenképpen ki kell terjednie a fenéklemezre (az alsó fenéklemez itt sem vizsgálható) és az oldalfalakra. A mérőpontok számának és elosztásának megtervezésekor mindenképpen figyelembe kell venni a kritikus területeket (látható korrózióval érintett illetve egyéb sérülést szenvedett felületek). A mérési pontokról minden esetben el kell távolítani a revét, rozsdát illetve a lazán tapadó festékréteget.
A hegesztési varratok közül a tartály oldalfal és a fenék csatlakozó sarokvarratain, valamint a becsatlakozó csövek sarokvarratain célszerű felületi repedésvizsgálatot (mágnesezhető poros vagy folyadékbehatolásos) végezni. A tartály hossz- és körvarratainak csomópontjain (különösen az alsóbb övek esetében) szúrópróbaszerűen érdemes felületi repedésvizsgálatot és megfelelő falvastagság esetén ultrahangos vizsgálatot végezni. A felületi repedésvizsgálatot lehetőség szerint a varrat mindkét felületén el kell végezni. A felületi vizsgálatokhoz fémtiszta felületet kell biztosítani a varrathernyón, illetve a hozzá kapcsolódó alapanyagrészeken kb. 30 - 30 mm-es sávban. Mágnesezhető poros vizsgálat alkalmazásakor nem feltétlenül szükséges a fémtiszta felület, vékony jól tapadó festékréteg nem rontja jelentősen a hibakimutatási érzékenységet (a vastag vagy fémtartalmú festékréteg azonban meghiusíthatja a vizsgálatot!).

Nyomástartó edények vizsgálata:

Nyomástartó edényekkel számos helyen találkozhatunk az iparban. Szolgálhatnak tárolási (pl. gáztartályok) illetve technológiai (pl. kazándobok) célokat. A nyomástartó edények gyártása, üzembe helyezése, üzemeltetése, felülvizsgálata hatóságilag szabályozott (pl. PED, NYEBSZ, stb.). A nyomástartó edényeket a tárolt közeg, a nyomás és a térfogat alapján veszélyességi osztályokba sorolják. A szabályozás természetesen részletesen foglalkozik a vizsgálatokkal is (kinek, mit, mivel, milyen terjedelemben és mikor kell vizsgálnia). Az alábbiakban ezért csak szokásos, általános vizsgálati lehetőségeket mutatunk be, mivel a pontos vizsgálati követelményeket az adott edényre vonatkozó hatósági előírások tartalmazzák! A nyomástartó edényekkel illetve azok vizsgálatával az MSZ EN 13445 szabvány foglalkozik!

Nyomástartó edények roncsolásmentes vizsgálata során kulcsszerepet játszik a hegesztési varratok ellenőrzése. Az ellenőrzés minden esetben szemrevételezéses vizsgálattal kezdődik. A vizuális vizsgálat általában a varratok 100%-ra kiterjed! Búvónyílással nem rendelkező edények felülvizsgálata esetén a belső felületek sok esetben csak endoszkóppal ellenőrizhetők.
A kör- és hosszvarratokon, valamint a sarokvarratokon felületi repedésvizsgálatot kell végezni (a vizsgálati %-ot az edényre vonatkozó szabályozás határozza meg). Ferromágneses alapanyagból készült nyomástartó edények esetén mindenképpen a mágnesezhető poros vizsgálatot kell előnyben részesíteni a penetrációval szemben, mivel síkszerű hibák esetén egy nagyságrenddel jobb a hibakimutatási érzékenysége.
A kör- és hosszirányú tompavarratokon radiográfiai vagy ultrahangos vizsgálatot kell végezni (a vizsgálati %-ot itt is az edényre vonatkozó konkrét előírások határozzák meg). Ha a falvastagság 8 mm-nél kisebb, akkor csak a radiográfiai, míg ennél nagyobb falvastagság esetén ultrahangos vizsgálat is végezhető. A radiográfia mellett szól a jó dokumentálhatóság, míg az ultrahangos vizsgálatot a kisebb költsége és a gyors kivitelezhetősége teheti vonzóvá (a két vizsgálat összehasonlításáról bővebben olvashat honlapunkon a hegesztési varratok vizsgálatára vonatkozó részben).
A nem 100%-ban vizsgált varratok esetén a vizsgálati helyeket úgy kell megválasztani, hogy a legkritikusabb részek ellenőrzésre kerüljenek. Ezek alapján a varratcsomópontokat és környezetüket mindenképpen vizsgálni kell.
Nyomástartó edények felülvizsgálatakor fontos szerepet kap az ultrahangos falvastagságmérés is, mivel ezzel az eljárással az egy oldalról hozzáférhető felületek maradó falvastagsága viszonylag nagy pontossággal mérhető. Erre különösen azokon a helyeken van szükség, ahol a közeg korróziós vagy koptató hatása jelentős lehet, vagy az edényt külső oldali korróziós hatások érték!
Nyomástartó edények esetén lehetőség nyílik egy speciális, komplex vizsgálat elvégzésére. Ez a vizsgálat az akusztikus emisszió, melyet a hatósági nyomáspróbával egybekötve, annak lefolytatása alatt lehet elvégezni. Ennek a vizsgálatnak az edény időszakos felülvizsgálata során van különös jelentősége, mert a szerkezeti vizsgálat (részleges vagy teljes körű) és a nyomáspróba alapján alkotott képet nagyon jól kiegészíti, mivel a teljes nyomástartó rész inegritásáról kapunk információkat. Segítségével detektálhatók az adott terhelés mellett kritikus méretű (azaz növekvő) hibát tartalmazó területek, amik a későbbi üzemelés során meghibásodáshoz, üzemzavarhoz vezethetnek.