Атлас фотографий дефектов опасных производственных объектов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение  
высшего профессионального образования 
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ 
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 

 
 
 
 
Н.П. Калиниченко, А.Н. Калиниченко 
 
 
 
 
 
 
АТЛАС ФОТОГРАФИЙ ДЕФЕКТОВ  
ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ  
ОБЪЕКТОВ 
 
 
 
 
Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов  
Российской Федерации по образованию в области приборостроения  
и оптотехники для студентов высших учебных заведений,  
обучающихся по направлению подготовки бакалавриата  
и магистратуры 200100 «Приборостроение»  
и приборостроительным специальностям 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Издательство 
Томского политехнического университета 
2013 

УДК 658.345:77.03(084) 
ББК 30.606:37.940.2я73 
К17 
 
Калиниченко Н.П. 
К17   
Атлас фотографий дефектов опасных производственных объектов: учебное пособие / Н.П. Калиниченко, А.Н. Калиниченко; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. – 204 с. 
 
ISBN 978-5-4387-0217-7 
 
Пособие включает варианты графического представления и фотографий 
дефектов сварных соединений, микроструктуры дефектов основного металла 
оборудования опасных производственных объектов. Приведена информация о 
причинах образования дефектов, путях их предотвращения и способах устранения. Данная работа развивает разделы «Дефекты сварных соединений», 
«Дефекты поверхности основного металла» Инструкции по визуальному и измерительному контролю РД 03-606-03.  
Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 200102

«Приборы и методы контроля качества и диагностики» направления 200100, 
специальности 220501 «Управление качеством» направления 221400, а также 
может быть полезно для персонала, сертифицирующегося на I и II уровень 
квалификации по визуальному и измерительному методу контроля. 
 
УДК 658.345:77.03(084) 
ББК 30.606:37.940.2я73 
 
 
Рецензенты 
 
Кандидат технических наук 
директор ООО «АРЦ НК» 
М.М. Коротков 
 
Кандидат технических наук 
директор ООО «СКАН-КОНТРОЛЬ» 
Ф.М. Завъялкин 
 
 
ISBN 978-5-4387-0217-7 
© ФГБОУ ВПО НИ ТПУ, 2013 
© Калиниченко Н.П., Калиниченко А.Н., 2013 
© Оформление. Издательство Томского  
политехнического университета, 2013 

СОДЕРЖАНИЕ 

 

ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................ 4 

1.  ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ   
ПРИ ВИЗУАЛЬНОМ И ИЗМЕРИТЕЛЬНОМ КОНТРОЛЕ ............................... 5 
1.1. Общие сведения ...................................................................................................... 5 
1.2. Классификация дефектов сварных соединений ................................................... 6 

2. ДЕФЕКТЫ ПОВЕРХНОСТИ ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА ................................. 35 
2.1.  Дефекты поверхности,  обусловленные  
качеством слитка и литой заготовки ................................................................. 35 
2.2.  Дефекты поверхности, образовавшиеся  
в процессе деформации ....................................................................................... 46 
2.3.  Дефекты поверхности,  образовавшиеся  
при отделочных операциях ................................................................................ 64 

3. ФОТОГРАФИИ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТИ   
ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА ОБОРУДОВАНИЯ  ОПАСНЫХ 
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ ................................................................. 71 
3.1.  Фото дефектов оборудования объектов котлонадзора .................................... 72 
3.2.  Фото дефектов оборудования систем газоснабжения  (газораспределения) 84 
3.3.  Фото дефектов оборудования подъемных сооружений .................................. 87 
3.4.  Фото дефектов оборудования объектов  горнорудной промышленности ..... 97 
3.5.  Фото дефектов оборудования  нефтяной и газовой промышленности .......... 98 
3.6.  Фото дефектов оборудования химических,   
нефтехимических и нефтеперерабатывающих  
производств,  работающих под давлением до 16 МПа .................................. 119 
3.7.  Фото дефектов оборудования объектов   
железнодорожного транспорта ........................................................................ 139 
3.8.  Фото дефектов зданий и сооружений .............................................................. 143 
3.9.  Фото дефектов оборудования электроэнергетики ......................................... 184 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .......................................................................................... 199 

ПРИЛОЖЕНИЕ А (СПРАВОЧНОЕ)  
Алфавитный указатель терминов ................................................................................. 200 
 

ВВЕДЕНИЕ 

В настоящее время для выявления дефектов используют различные виды неразрушающего контроля, и среди них важное место занимает визуальный и измерительный контроль (ВИК), который проводится, как правило, первым среди других методов контроля. Визуальный и измерительный контроль выполняется на стадиях входного контроля основного материала (полуфабрикатов, заготовок, деталей) и сварных 
соединений, изготовления (ремонта, монтажа) деталей, сборочных единиц и изделий, 
а также при техническом диагностировании состояния материала. При этом крупные 
дефекты могут быть выявлены без применения вспомогательных средств. Мелкие 
дефекты и подозрительные места, выявленные визуально, более детально исследуются другими методами НК. 
Основополагающим документом по ВИК является «Инструкция по визуальному и измерительному контролю», которая была переиздана в 2003 году 
(РД 03-606). В данном документе представлен перечень дефектов сварных соединений, их определение и графическое изображение большинства из них. Дополнительно введен новый раздел: дефекты основного металла.  
Значительным недостатком новой инструкции является отсутствие графического представления дефектов поверхности основного металла, информации о причинах образования этих дефектов, путях их предотвращения и способах устранения. 
Специалистам же, проводящим неразрушающий контроль, приходится сталкиваться со многими аспектами проблем поиска дефектов. Эти работники часто не получают соответствующих знаний в институтах или других учебных заведениях. В 
итоге им приходится постигать основы визуального и измерительного контроля в 
процессе своей трудовой деятельности. 
В Независимых органах по аттестации персонала в области неразрушающего 
контроля проводят сертификацию персонала по различным методам контроля, в том 
числе по визуальному и измерительному. При сдаче практического экзамена по 
ВИК специалисты должны показать свои умения по выявлению различного рода 
дефектов в предлагаемых образцах. Такая же задача стоит и перед студентами при 
изучении этого метода. 
Таким образом, целью данной работы является разработка атласа фотографий 
дефектов опасных производственных объектов, содержащего достаточно полное их 
графическое представление, причины образования и методы предотвращения и устранения. 

1. ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ  
ПРИ ВИЗУАЛЬНОМ И ИЗМЕРИТЕЛЬНОМ КОНТРОЛЕ 

1.1. Общие сведения 

Под дефектом понимают каждое отдельное несоответствие продукции установленным в НТД требованиям. Если продукция имеет дефект, то это означает, что 
хотя бы один из показателей качества вышел за предельные значения, установленные НТД. 
Все многочисленные виды сварки разделяют на две группы: сварку плавлением и давлением. В первом случае свариваемые заготовки располагают на некотором 
расстоянии друг от друга и осуществляют расплавление кромок заготовок и заполнение разделки присадочным (обычно из электрода) или оплавленным основным 
металлом. Во втором случае также возможно расплавление кромок, но сварку осуществляют при сдавливании свариваемых заготовок. 
В процессе образования сварного соединения в металле шва, зонах термического влияния могут возникать дефекты, приводящие к снижению прочности, эксплуатационной надежности, точности, а также ухудшению внешнего вида изделия. 
Дефекты оказывают большое влияние на прочность сварных соединений и могут 
явиться причиной преждевременного разрушения сварных конструкций. Особенно 
опасны трещиноподобные дефекты (трещины, непровары), резко снижающие прочность, особенно при циклических перегрузках. 
Дефекты сварных соединений по месту их расположения делятся на внутренние и наружные. 
К дефектам, связанным с металлургическими и тепловыми явлениями, происходящими в процессе формирования и кристаллизации сварочной ванны и остывания металла, относятся: горячие и холодные трещины в металле шва и околошовной 
зоне, шлаковые включения. 
К дефектам, связанным с нарушением режимов сварки, неправильной подготовкой и сборкой элементов конструкции под сварку, неисправностью оборудования, небрежностью и низкой квалификацией сварщика, относят несоответствие 
швов расчетным размерам, непровары, подрезы, прожоги, наплывы, несваренные 
кратеры и др. 
Каждому виду сварки свойственны свои характерные дефекты. Особенно 
сильно отличаются дефекты сварки плавлением и давлением. Для сварки плавлением свойственны некоторые дефекты, характерные для литого металла: усадочные 
раковины, поры (иногда поры располагаются цепочками, группами), включения 
(шлаковые, флюсовые, оксидные, сульфидные, металлические). 
Специфическими дефектами сварки являются:  
 
непровар – местное несоединение вследствие неполного расплавления кромок 
основного металла или поверхности ранее выполненных валиков;  
 
вогнутость или превышение проплавления корня сварного шва;  
 
подрез – углубление в основном металле вдоль линии сплавления;  
 
большое превышение верхней выпуклости шва;  
 
смещение кромок сварного шва из-за недоброкачественной сборки;  
 
прожог в виде сквозного отверстия, образующегося в результате вытекания 
сварочной ванны. 

Особенно опасными дефектами являются сварочные трещины, возникающие 
обычно в процессе остывания сварного соединения. Они могут появиться не только 
в наплавленном металле, но также в основном металле соединения в зоне влияния 
на него сварочного процесса (в зоне термического влияния). 
Причинами возникновения перечисленных дефектов могут быть: неправильный состав сварочных материалов (электродов, флюсов); неправильная подготовка 
к сварке (неверная форма разделки; неверно выбрано расстояние между свариваемыми заготовками); нарушение режима сварки. 
Трещины могут возникать также в результате неправильной конструкции 
сварного изделия, неправильного термического режима сварки, наличия включений, 
расслоений и других дефектов в основном металле.  
Дефекты формирования сварного шва (смещения кромок, подрезы, неправильная форма выпуклостей) проверяют визуально или с помощью шаблонов. 
В сварке давлением встречаются некоторые дефекты, характерные для сварки 
плавлением, например поры, смещение кромок и другие. Специфическим дефектом 
сварки давлением является слипание. Это хрупкое и непрочное соединение свариваемых заготовок, окисленное в большей или меньшей степени. Оно возникает при 
недостаточно хорошей очистке свариваемых поверхностей, недостаточном расплавлении металла кромок. 
Визуальный контроль в процессе сварки соединения выполняется с целью 
подтверждения отсутствия недопустимых поверхностных дефектов (трещин, пор, 
включений, прожогов, свищей, усадочных раковин, несплавлений, грубой чешуйчатости, западаний между валиками, наплывов) в каждом слое (валике) шва.  
В выполненном сварном соединении (наплавке) визуально следует контролировать: 
 
отсутствие (наличие) поверхностных трещин всех видов и направлений; 
 
отсутствие (наличие) на поверхности сварных соединений и наплавок дефектов (пор, включений, скоплений пор и включений, отслоений, прожогов, свищей, наплывов, усадочных раковин, подрезов, непроваров, брызг расплавленного металла, западаний между валиками, грубой чешуйчатости, прожогов металла, а также мест касания сварочной дугой поверхности основного материала). 
В выполненном сварном соединении измерениями необходимо контролировать: 
 
размеры поверхностных дефектов (поры, включения и др.), выявленных при 
визуальном контроле; 
 
высоту и ширину шва, а также вогнутость и выпуклость обратной стороны шва в 
случае доступности обратной стороны шва для контроля; 
 
высоту (глубину) углублений между валиками и чешуйчатости поверхности шва; 
 
подрезы основного материала, непровары с двух сторон шва. 

1.2. Классификация дефектов сварных соединений  

Несплошность – обобщенное наименование трещин, отслоений, прожогов, 
свищей, пор, непроваров и включений. 
Трещина сварочного соединения. Трещина – дефект сварного соединения в 
виде разрыва металла в сварном шве и (или) прилегающих к нему зонах сварного 
соединения и основного металла. 

Трещины бывают продольными, поперечными, разветвленными, радиальными, кратерными. 
Причины образования дефекта: 
 
жесткая конструкция изделия; 
 
сварка в жестко закрепленных приспособлениях; 
 
большой промежуток времени между сваркой и термообработкой; 
 
большая скорость охлаждения; 
 
ошибка в проектировании сварного шва (близко расположенные концентраторы); 
 
нарушение технологии (температура подогрева, порядок наложения швов); 
 
нарушение защиты; 
 
некачественный основной металл. 
Трещина – это наиболее опасный и недопустимый дефект, как правило, брак. 
Способ его исправления – подварка с предварительной разделкой или засверловкой 
концов трещины. 
Продольная трещина сварного соединения – трещина сварного соединения, 
ориентированная вдоль оси сварного шва. 
Дефект изображен на рис. 1.1–1.2. 
 

 
Рис. 1.1. Схематичное изображение продольной трещины  
сварного соединения 

 
Рис. 1.2. Продольная трещина сварного соединения 

Поперечная трещина сварного соединения – трещина сварного соединения, 
ориентированная поперек оси сварного шва. Она может возникать в шве, зоне термического влияния, зоне сплавления. 
Дефект изображен на рис. 1.3–1.5. 

 
Рис. 1.3. Схематичное изображение поперечной трещины  
сварного соединения 

    
 
Рис. 1.4. Поперечная трещина сварного соединения 

 
 

 
Рис. 1.5. Продольные и поперечные трещины 

Разветвленная трещина сварного соединения – трещина сварного соединения, имеющая ответвления в различных направлениях, или группа соединенных 
трещин, отходящих от одной общей трещины. 
Дефект изображен на рис. 1.6. 

 
Рис. 1.6. Схематичное изображение разветвленной трещины  
сварного соединения 

Радиальная трещина – несколько трещин разного направления, исходящих 
из одной точки (могут располагаться в металле сварного шва, в зоне термического 
влияния, в основном металле). 
Дефект изображен на рис. 1.7–1.8. 
 
Примечание.  
Маленькие трещины этого типа известны как звездообразные трещины. 
 

 
Рис. 1.7. Схематичное изображение радиальной трещины  
сварного соединения 

 

 
Рис. 1.8. Расположение трещин по сечению шва (дуговая сварка):  
а – трещины, не выходящие на поверхность;  
б – трещины, выходящие на поверхность шва 

Кратерная трещина – трещина (продольная, поперечная, разветвленная) в 
кратере валика (слоя) сварного шва. 
Дефект изображен на рис. 1.9. 
 

 
Рис. 1.9. Схематичное изображение кратерной трещины сварного соединения 

Включение – полость в металле, заполненная газом, шлаком или инородным 
металлом; обобщенное наименование пор, шлаковых и вольфрамовых включений. 
Включения бывают шлаковыми, флюсовыми, вольфрамовыми, оксидными. 
Причины образования дефекта: 
 
некачественная подготовка поверхности; 
 
некачественный основной металл; 
 
нарушение технологии сварки; 
 
нарушение защиты. 
Включения имеют сферическую или продолговатую форму, также могут быть 
в виде прослоек. Данный дефект является концентратором напряжения. 
Способ его исправления – подварка с разделкой. 
Шлаковое включение сварного шва – полость в металле, в том числе сварном шве, заполненная шлаком. 
Дефект изображен на рис. 1.10–1.16. 
 

 
Рис. 1.10. Схематичное изображение шлакового включения сварного соединения 

 
Рис. 1.11. Шлаковые включения в сварном шве (сталь): 
а, б – в многопроходном шве (макроструктура); в – включение округлой формы  
(излом), РЭМ, х1000; г – в корне однопроходного шва (макроструктура) 

а
б
в
г

Рис. 1.12. Шлаковые каналы (макроструктуры): 
а – в корне шва; б – вдоль поверхности шва; в – перпендикулярно поверхности шва 

 
Рис. 1.13. Шлаковые каналы (сталь, макроструктуры): 
а – после сварки с одной стороны (разрез поперек шва); б – после сварки со второй стороны (разрез 
поперек шва); в – после сварки с одной стороны (разрез вдоль шва) 

 
Рис. 1.14. Неметаллические (шлаковые) включения: 
а – шлаковые включения в прокате, излом;  
б – крупное шлаковое включение в прессованном прутке, темплет 

 
Рис. 1.15. Раскатанные шлаковые включения в прокате, алюминиевый сплав: 
а – поперек направления прокатки, излом; б – мелкие включения вдоль направления деформации, 
микроструктура, х100 

а
б
в