Wykonawca modernizacji sieci ciepłowniczej realizował prace w ścisłym centrum dużego miasta – w wykopach prowadzonych wzdłuż ruchliwej ulicy, w bezpośrednim sąsiedztwie budynków mieszkalnych i ciągów pieszych. Do odbioru zakwalifikowano kilkadziesiąt złączy spawanych rurociągu preizolowanego. Standardowa kontrola radiograficzna wymagałaby każdorazowego wyznaczenia strefy ochronnej i wstrzymania ruchu wokół wykopu, co w tej lokalizacji było organizacyjnie niewykonalne. Rozwiązaniem okazały się badania sieci ciepłowniczej metodą PAUT.
Kluczowe rezultaty
- Kontrola kilkudziesięciu złączy spawanych bez wyznaczania stref ochronnych i bez wstrzymywania ruchu w otoczeniu wykopu.
- Badanie prowadzone równolegle z pracami montażowymi, bez wybijania osobnych okien czasowych na ekspozycje.
- Ocena złącza bezpośrednio po skanowaniu – decyzja o dopuszczeniu lub naprawie zapadała jeszcze przed zejściem ekipy z odcinka.
- Objęcie kontrolą również złączy rurociągu DN50 o grubości ścianki 2,9 mm – w poziomie badania D, uzgodnionym i udokumentowanym przed rozpoczęciem prac.
- Pełna dokumentacja cyfrowa z zapisem skanów, gotowa do przekazania inwestorowi.
- Brak formalności związanych z pracą ze źródłem promieniowania jonizującego w przestrzeni publicznej.
Wyzwanie: strefa ochronna, której nie da się wyznaczyć
Przy badaniach radiograficznych każda ekspozycja oznacza wygrodzenie strefy ochronnej wokół źródła. W terenie otwartym to kwestia organizacji pracy. W centrum miasta – gdzie po jednej stronie wykopu przebiega chodnik, po drugiej jezdnia, a nad wszystkim stoją budynki mieszkalne – wyznaczenie takiej strefy wymagałoby czasowego zamknięcia ulicy, uzgodnień z zarządcą drogi i pracy w godzinach nocnych.
Przy kilkudziesięciu złączach oznaczałoby to rozciągnięcie odbiorów na tygodnie i realne ryzyko przekroczenia terminu.
Drugim wyzwaniem była sama geometria złączy. Rurociągi preizolowane sieci ciepłowniczych mają cienkie ścianki, a przy mniejszych średnicach grubość spada poniżej 3,2 mm – czyli poniżej dolnej granicy zakresu, dla którego norma przewiduje standardowe poziomy badania. W tej realizacji część zakresu stanowił rurociąg DN50 o grubości ścianki 2,9 mm. Klasyczne badanie ultradźwiękowe głowicą pojedynczą przy takich grubościach również nie daje pełnej pewności oceny. Wykonawca potrzebował metody, która zapewni wymaganą wykrywalność, a jednocześnie nie sparaliżuje otoczenia inwestycji.
Rozwiązanie: skanowanie mechaniczne i wiązka ogniskowana
Zastosowaliśmy badania ultradźwiękowe Phased Array (PAUT) zgodnie z normą PN-EN ISO 20601, dedykowaną automatycznym badaniom Phased Array elementów cienkościennych ze stali – czyli dokładnie tej klasie obiektów, jaką są rurociągi sieci ciepłowniczej.
Do badań wykorzystaliśmy:
- defektoskop SIUI Syncscan,
- głowicę 32-elementową o częstotliwości 7,5 MHz z ustawionym ogniskowaniem wiązki,
- skaner mechaniczny LPS-01 prowadzący głowicę po obwodzie złącza.
Dla złączy rurociągu DN50 o grubości ścianki 2,9 mm badanie prowadziliśmy w poziomie badania D. Jest to poziom specjalny, przewidziany właśnie dla przypadków wykraczających poza standardowy zakres normy – wymaga uzgodnienia między stronami i pisemnego opisania przyjętych rozwiązań. Parametry badania, zakres skanowania i kryteria oceny zostały więc ustalone i udokumentowane jeszcze przed wejściem na budowę. Dzięki temu cienkościenne złącza mniejszych średnic, które przy podejściu formalnym często wypadają poza zakres badania, zostały objęte kontrolą na tych samych zasadach co pozostałe.
Dobór parametrów wynika wprost ze specyfiki cienkiej ścianki. Wyższa częstotliwość poprawia rozdzielczość i zdolność rozróżniania blisko położonych wskazań, a ogniskowanie wiązki koncentruje energię w obszarze spoiny, zamiast rozpraszać ją na całej grubości. Skaner mechaniczny zapewnia powtarzalne prowadzenie głowicy i dokładne odwzorowanie położenia wskazania na obwodzie – bez tego przy tak małych grubościach ocena byłaby obarczona błędem operatora.
Dla wykonawcy najważniejsze było jednak to, co ta konfiguracja zmienia organizacyjnie: badanie odbywa się bez promieniowania jonizującego, więc ekipa ULTRARENT mogła pracować w tym samym wykopie i w tym samym czasie co monterzy, bez wygradzania terenu i bez przerywania ruchu na ulicy.
Efekty: odbiory bez wstrzymywania miasta
Wszystkie złącza objęte zakresem zostały skontrolowane w trybie ciągłym, równolegle z postępem montażu. Wskazania oceniano na miejscu, bezpośrednio po skanowaniu, dzięki czemu ewentualne naprawy trafiały do ekipy spawalniczej tego samego dnia – zanim odcinek został zasypany.
Wykonawca uniknął nocnych okien roboczych, uzgodnień drogowych i procedur związanych z pracą ze źródłem promieniotwórczym w przestrzeni publicznej. Inwestor otrzymał komplet zapisów cyfrowych ze skanów, stanowiących pełną dokumentację odbiorową złączy. Realizacja potwierdziła, że badania PAUT są praktyczną alternatywą dla radiografii wszędzie tam, gdzie ograniczeniem nie jest sama technika badania, lecz otoczenie, w którym trzeba je wykonać.
Podobne podejście zastosowaliśmy przy kontroli spoin rurociągów technologicznych ze stali austenitycznej – opisaliśmy je w case study Badania ultradźwiękowe PAUT stali austenitycznej.
Co było najważniejsze dla wykonawcy
Dla wykonawcy decydujące okazały się trzy rzeczy: możliwość prowadzenia badań bez wygradzania strefy ochronnej w przestrzeni publicznej, ocena złączy na bieżąco zamiast po zakończeniu odcinka oraz uniknięcie uzgodnień formalnych, które przy pracy ze źródłem promieniowania w centrum miasta wydłużyłyby harmonogram o kilka tygodni.
O autorze
Autorem artykułów publikowanych na blogu ULTRARENT jest Bartosz Żuberek, Prezes i właściciel firmy, od 18 lat zawodowo związany z branżą badań nieniszczących i kontroli jakości w przemyśle.
