Praca na budowie i jakość
DVS 2203: prøvning af svejsninger, krav og dokumentation
Trækprøvning, bøjeprøvning og slagtræk dokumenterer, om samlingen holder. Sådan udtages prøver, læses resultater og dokumenteres de.
Zakres normy DVS 2203
DVS 2203 opisuje sposób dokumentowania spoin w tworzywach sztucznych poprzez rozciąganie, zginanie lub udarowe próby niszczące próbek. Badanie przeprowadzane jest na kształtkach do badań (próbkach) wyciętych ze złącza, a wynik stanowi dowód tego, jak zachowało się konkretne złącze lub dany przebieg zgrzewania. Jest to jedyna metoda wykazująca, czy materiał tworzy trwałe połączenie w strefie spoiny.
Seria jest podzielona według metod. Część 1 opisuje metody badawcze i wymagania ogólne, część 2 – próbę rozciągania, część 3 – próbę rozciągania udarowego, część 4 – próbę rozciągania w niskiej temperaturze, a część 5 – technologiczną próbę zginania. Wymagania dotyczące próby zginania zawarte są również w DVS 2203-1, załącznik 3.
Dla półwyrobów istnieje równoległa seria norm EN 12814, która obejmuje próby rozciągania, zginania i oddzierania złączy spawanych w płytach i rurach z termoplastów. Informacja o tym, która seria ma zastosowanie, znajduje się w umowie lub w normie, zgodnie z którą realizowane jest zamówienie.
Metody badań i co one wykazują
Metodę należy dobrać odpowiednio do typu złącza oraz celu badania. Próba rozciągania dostarcza informacji o wytrzymałości, próba zginania – o ciągliwości i występowaniu stref kruchejších, natomiast próba rozciągania udarowego – o odporności złącza na nagłe obciążenia.
| Metoda | Reference | Hvad måles | Bruges typisk til |
|---|---|---|---|
| Trækprøvning | DVS 2203-2, EN 12814-1 | Brudspænding i svejsning mod ubeskadiget materiale, svejsefaktor fz, brudbillede og brudsted | Stuksvejsning og pladesvejsning i PE og PP |
| Slagtrækprøvning | DVS 2203-3, EN 12814-3 | Energioptagelse ved hurtig belastning | Samlinger udsat for stød og slag |
| Trækprøvning ved lav temperatur | DVS 2203-4 | Brudopførsel ved frost | Anlæg der svejses og bruges i vinterforhold |
| Teknologisk bøjeprøvning | DVS 2203-5, EN 12814-2 | Revner, porer og fremmedlegemer i bøjet prøvestav | Løbende kontrol af stuksvejsning i rør |
| Afskalningsprøvning | ISO 13954 | Binding mellem rør og elektrofitting | Elektrosvejsning fra ca. Ø90 og op |
| Makroskopisk snit | EN 12814-5 | Sømgeometri, vulst, indsmeltning og fejl i tværsnit | Udredning og dokumentation af fejl |
Wybór metody, liczba próbek oraz kryteria akceptacji są uzgadniane w umowie. Badania nie zastępują ciągłej dokumentacji procesu zgrzewania.
Próba rozciągania i współczynnik spoiny
W próbie rozciągania próbka ze złącza jest rozciągana aż do momentu jej zerwania. Współczynnik spoiny oblicza się jako naprężenie niszczące w zgrzewanej próbce podzielone przez naprężenie niszczące w nieuszkodzonej próbce odniesienia z tego samego materiału. Współczynnik ten wyraża zatem, jaką część wytrzymałości materiału zachowało złącze.
Obraz przełomu jest co najmniej tak samo ważny jak wartość liczbowa. Pęknięcie w spoinie, kruche powierzchnie przełomu lub widoczne pory wskazują, że parametry procesu były nieprawidłowe, nawet jeśli współczynnik wydaje się akceptowalny. Pożądanym wynikiem jest pęknięcie poza spoiną, w materiale nieuszkodzonym.
Wymagana wartość współczynnika zależy od materiału, typu złącza oraz umowy. W przypadku zgrzewania doczołowego rur z PE często stosuje się wymóg wynoszący co najmniej 0,8, podczas gdy inne zadania wymagają udokumentowanego obrazu przełomu zamiast konkretnej wartości liczbowej. Przed wysłaniem próbek do badania należy sprawdzić wymagania określone w umowie lub normie właściwej dla danego zadania.
Próba zginania w praktyce
Technologiczna próba zginania to szybka kontrola stosowana w codziennej eksploatacji. Próbkę wycina się w poprzek spoiny, zgina się ją wokół trzpienia lub w specjalnym urządzeniu giętym, a spoinę inspekcjonuje się pod kątem pęknięć i wad. Badanie to nie wymaga skomplikowanego sprzętu wytrzymałościowego i może być wykonywane na placu budowy.
W przypadku zgrzewania doczołowego próbkę pobiera się tak, aby cała spoina znajdowała się w jej środkowej części. Podczas zginania słaba spoina otworzy się w postaci pęknięcia, natomiast prawidłowe złącze ulegnie wygięciu razem z materiałem. Pory i wtrącenia stają się widoczne na powierzchni przełomu i mogą zostać sfotografowane jako dokumentacja.
Liczba próbek jest ustalana w zależności od skali projektu i wymagań umownych. Przy wdrażaniu nowego materiału, nowej zgrzewarki lub nowego programu zgrzewania zawsze pobiera się próbkę przed rozpoczęciem regularnej produkcji.
Pobieranie próbek i częstotliwość badań
Próbkę należy pobrać ze złącza wykonanego przy użyciu tej samej zgrzewarki, tego samego programu i tych samych parametrów co produkcja seryjna. Jeśli próbka pochodzi ze specjalnego złącza testowego, musi ono zostać wykonane w ramach ciągłych prac, a nie jako odrębnie przygotowane, idealne złącze.
W przypadku instalacji o znacznej długości powszechną praktyką jest pobieranie próbek na początku prac, a następnie w stałych odstępach czasu lub w przypadku zmiany materiału, średnicy bądź operatora. Dokładna częstotliwość badań jest określona w umowie, planie jakości inwestora lub w powołanej normie.
Próbki muszą być oznakowane numerem spoiny, datą, średnicą, materiałem i numerem zgrzewarki, aby można je było powiązać z zarejestrowanym złączem. Bez identyfikowalności (traceability) badanie jest bezużyteczne jako dokumentacja.
Dokumentacja, która ma wartość dowodową
Raport z badań musi zawierać informację o zastosowanej metodzie i normie, datę, dane osoby przeprowadzającej badanie, wymiary i sposób pobrania próbki, wynik obejmujący naprężenie niszczące oraz obliczony współczynnik spoiny, obraz przełomu oraz ocenę. Zdjęcia powierzchni przełomu stanowią mocną dokumentację i nie generują praktycznie żadnych kosztów.
Raport jest zestawiany z rejestrem zgrzewania dla danego złącza, nazwiskiem operatora oraz ewentualnymi certyfikatami. W przypadku sporów decyduje całość materiału dowodowego: zarejestrowany przebieg procesu, próbka z zachowaną identyfikowalnością oraz raport pokazujący sposób pobrania i oceny próbki.
Jeśli badanie ma być wykonane przez zewnętrzne laboratorium, należy to wcześniej uzgodnić z inwestorem, a próbki wysłać wraz z opisem warunków przechowywania i transportu. Więcej na temat testów i dokumentacji można przeczytać w sekcji testy i dokumentacja.
Wady wykrywane i niewykrywane w badaniach
Badania pozwalają wykryć zimne spoiny, zbyt niski docisk, nieprawidłową temperaturę, zanieczyszczenia w płaszczyźnie zgrzewania oraz niepoprawny czas docisku szczątkowego. Umożliwiają również wykrycie wad materiałowych, które objawiają się jako pory lub strefy kruche na powierzchni przełomu.
Badania nie wykrywają natomiast złącza zgrzanego przy zbyt wysokim docisku, jeśli pod innymi względami wygląda ono poprawnie, ani nie dostarczają informacji o trwałości długoterminowej. Trwałość długoterminową dokumentuje się za pomocą próby ciśnieniowej oraz poprzez przestrzeganie parametrów normatywnych, a nie pojedynczej próby rozciągania.
Dlatego badania należy traktować jako ogniwo w łańcuchu: prawidłowe przygotowanie, zarejestrowany przebieg procesu, kontrola wizualna, badania niszczące i wreszcie próba ciśnieniowa. Zobacz przygotowanie rur przed zgrzewaniem oraz testy i dokumentacja.