Ручной ультразвуковой контроль (УЗК) сварных соединений сосудов и трубопроводов из сталей перлитных классов и мартенситно-ферритных классов. Ультразвуковой контроль стыковых кольцевых сварных соединений трубных систем и трубопроводов Ультразвуковой контро
ГОСТ Р 55724-2013
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ. СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ
Методы ультразвуковые
Non-destructive testing. Welded joints. Ultrasonic methods
Дата введения 2015-07-01
Предисловие
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным предприятием "Научно-исследовательский институт мостов и дефектоскопии Федерального агентства железнодорожного транспорта" (НИИ мостов), Государственным научным центром РФ "Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО НПО "ЦНИИТМАШ"), Федеральным государственным автономным учреждением "Научно-учебный центр "Сварка и контроль" при Московском государственном техническом университете им.Н.Э.Баумана"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 371 "Неразрушающий контроль"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2013 г. N 1410-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2019 г.
Правила применения настоящего стандарта установлены в
статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации" . Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает методы ультразвукового контроля стыковых, угловых, нахлесточных и тавровых соединений с полным проваром корня шва, выполненных дуговой, электрошлаковой, газовой, газопрессовой, электронно-лучевой, лазерной и стыковой сваркой оплавлением или их комбинациями, в сварных изделиях из металлов и сплавов для выявления следующих несплошностей: трещин, непроваров, пор, неметаллических и металлических включений.
Настоящий стандарт не регламентирует методы определения реальных размеров, типа и формы выявленных несплошностей (дефектов) и не распространяется на контроль антикоррозионных наплавок.
Необходимость проведения и объем ультразвукового контроля, типы и размеры несплошностей (дефектов), подлежащих обнаружению, устанавливаются в стандартах или конструкторской документации на продукцию.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.001 Система стандартов безопасности труда. Ультразвук. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.003 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.2.003 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.3.002 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности
ГОСТ 2789 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
ГОСТ 18353 * Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов
________________
* Утратил силу. Действует ГОСТ Р 56542-2015 .
ГОСТ 18576-96 Контроль неразрушающий. Рельсы железнодорожные. Методы ультразвуковые
ГОСТ Р 55725 Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые пьезоэлектрические. Общие технические требования
ГОСТ Р 55808 Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые. Методы испытаний
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
3.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.19 SKH-диаграмма:
Графическое изображение зависимости коэффициента выявляемости от глубины залегания плоскодонного искусственного отражателя с учетом его размера и типа преобразователя.
3.1.20 браковочный уровень чувствительности:
Уровень чувствительности, при котором принимается решение об отнесении выявленной несплошности к классу "дефект".
3.1.21 дифракционный способ:
Способ ультразвукового контроля методом отражений, использующий раздельные излучающий и приемный преобразователи и основанный на приеме и анализе амплитудных и/или временных характеристик сигналов волн, дифрагированных на несплошности.
3.1.22 контрольный уровень чувствительности (уровень фиксации):
Уровень чувствительности, при котором производят регистрацию несплошностей и оценку их допустимости по условным размерам и количеству.
3.1.23 опорный сигнал:
Сигнал от искусственного или естественного отражателя в образце из материала с заданными свойствами или сигнал, прошедший контролируемое изделие, который используют при определении и настройке опорного уровня чувствительности и/или измеряемых характеристик несплошности.
3.1.24 опорный уровень чувствительности:
Уровень чувствительности, при котором опорный сигнал имеет заданную высоту на экране дефектоскопа.
3.1.25 погрешность глубиномера:
Погрешность измерения известного расстояния до отражателя.
3.1.26 поисковый уровень чувствительности:
Уровень чувствительности, устанавливаемый при поиске несплошностей.
3.1.27 предельная чувствительность контроля эхо-методом:
Чувствительность, характеризуемая минимальной эквивалентной площадью (в мм) отражателя, который еще обнаруживается на заданной глубине в изделии при данной настройке аппаратуры.
3.1.28 угол ввода:
Угол между нормалью к поверхности, на которой установлен преобразователь, и линией, соединяющей центр цилиндрического отражателя с точкой выхода луча при установке преобразователя в положение, при котором амплитуда эхо-сигнала от отражателя наибольшая.
3.1.29 условный размер (протяженность, ширина, высота) дефекта:
Размер в миллиметрах, соответствующий зоне между крайними положениями преобразователя, в пределах которой фиксируют сигнал от несплошности при заданном уровне чувствительности.
3.1.30 условное расстояние между несплошностями:
Минимальное расстояние между положениями преобразователя, при которых амплитуды эхо-сигналов от несплошностей фиксируются при заданном уровне чувствительности.
3.1.31 условная чувствительность контроля эхо-методом:
Чувствительность, которую определяют по мере СО-2 (или СО-3Р) и выражают разностью в децибелах между показанием аттенюатора (калиброванного усилителя) при данной настройке дефектоскопа и показанием, соответствующим максимальному ослаблению (усилению), при котором цилиндрическое отверстие диаметром 6 мм на глубине 44 мм фиксируется индикаторами дефектоскопа.
3.1.32 шаг сканирования:
Расстояние между соседними траекториями перемещения точки выхода луча преобразователя на поверхности контролируемого объекта.
3.1.33 эквивалентная площадь несплошности:
Площадь плоскодонного искусственного отражателя, ориентированного перпендикулярно акустической оси преобразователя и расположенного на том же расстоянии от поверхности ввода, что и несплошность, при которой значения сигнала акустического прибора от несплошности и отражателя равны.
3.1.34 эквивалентная чувствительность:
Чувствительность, выражаемая разностью в децибелах между значением усиления при данной настройке дефектоскопа и значением усиления, при котором амплитуда эхо-сигнала от эталонного отражателя достигает заданного значения по оси ординат развертки типа A.
4 Обозначения и сокращения
4.1 В настоящем стандарте применены следующие обозначения:
И - излучатель;
П - приемник;
Условная высота дефекта;
Условная протяженность дефекта;
Условное расстояние между дефектами;
Условная ширина дефекта;
Чувствительность предельная;
Шаг поперечного сканирования;
Шаг продольного сканирования.
4.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
БЦО - боковое цилиндрическое отверстие;
НО - настроечный образец;
ПЭП - пьезоэлектрический преобразователь;
УЗ - ультразвук (ультразвуковой);
УЗК - ультразвуковой контроль;
ЭМАП - электромагнитоакустический преобразователь.
5 Общие положения
5.1 При УЗК сварных соединений применяют методы отраженного излучения и прошедшего излучения по ГОСТ 18353 , а также их сочетания, реализуемые способами (вариантами методов), схемами прозвучивания, регламентированными настоящим стандартом.
5.2 При УЗК сварных соединений используют следующие типы УЗ волн: продольные, поперечные, поверхностные, продольные подповерхностные (головные).
5.3 Для УЗК сварных соединений используют следующие средства контроля:
- УЗ импульсный дефектоскоп или аппаратно-программный комплекс (далее - дефектоскоп);
- преобразователи (ПЭП, ЭМАП) по ГОСТ Р 55725 или нестандартизированные преобразователи (в том числе - многоэлементные), аттестованные (калиброванные) с учетом требований ГОСТ Р 55725 ;
- меры и/или НО для настройки и проверки параметров дефектоскопа.
Дополнительно могут быть использованы вспомогательные приспособления и устройства для соблюдения параметров сканирования, измерения характеристик выявленных дефектов, оценки шероховатости и др.
5.4 Дефектоскопы с преобразователями, меры, НО, вспомогательные приспособления и устройства, используемые для УЗК сварных соединений, должны обеспечивать возможность реализации методов и способов УЗК из числа содержащихся в настоящем стандарте.
5.5 Средства измерений (дефектоскопы с преобразователями, меры и др.), используемые для УЗК сварных соединений, подлежат метрологическому обеспечению (контролю) в соответствии с действующим законодательством.
5.6 Технологическая документация на УЗК сварных соединений должна регламентировать: типы контролируемых сварных соединений и требования к их контролепригодности; требования к квалификации персонала, выполняющего УЗК и оценку качества; необходимость УЗК околошовной зоны, ее размеры, методику контроля и требования к качеству; зоны контроля, типы и характеристики дефектов, подлежащих выявлению; методы контроля, типы применяемых средств и вспомогательного оборудования для контроля; значения основных параметров контроля и методики их настройки; последовательность проведения операций; способы интерпретации и регистрации результатов; критерии оценки качества объектов по результатам УЗК.
6 Способы контроля, схемы прозвучивания и способы сканирования сварных соединений
6.1 Способы контроля
При УЗК сварных соединений применяют следующие способы (варианты методов) контроля: эхо-импульсный, зеркально-теневой, эхо-теневой, эхо-зеркальный, дифракционный, дельта (рисунки 1-6).
Допускается применение других способов УЗК сварных соединений, достоверность которых подтверждена теоретически и экспериментально
Способы УЗК реализуют с помощью преобразователей, включенных по совмещенной или раздельной схемам.
Рисунок 1 - Эхо-импульсный
Рисунок 2 - Зеркально-теневой
Рисунок 3 - Эхо-теневой прямым (а) и наклонными (б) ПЭП
Рисунок 4 - Эхо-зеркальный
Рисунок 5 - Дифракционный
Рисунок 6 - Варианты дельта-метода
6.2 Схемы прозвучивания различных типов сварных соединений
6.2.1 УЗК стыковых сварных соединений выполняют прямыми и наклонными преобразователями с использованием схем прозвучивания прямым, однократно-отраженным, двукратно-отраженным лучами (рисунки 7-9).
Допускается применять другие схемы прозвучивания, приведенные в технологической документации на контроль.
Рисунок 7 - Схема прозвучивания стыкового сварного соединения прямым лучом
Рисунок 8 - Схема прозвучивания стыкового сварного соединения однократно-отраженным лучом
Рисунок 9 - Схема прозвучивания стыкового сварного соединения двукратно-отраженным лучом
6.2.2 УЗК тавровых сварных соединений выполняют прямыми и наклонными преобразователями с использованием схем прозвучивания прямым и (или) однократно-отраженным лучами (рисунки 10-12).
Примечание - На рисунках символом обозначено направление прозвучивания наклонным ПЭП "от наблюдателя". При данных схемах аналогично выполняют прозвучивание и в направлении "к наблюдателю".
Рисунок 10 - Схемы прозвучивания таврового сварного соединения прямым (а) и однократно-отраженным (б) лучами
Рисунок 11 - Схемы прозвучивания таврового сварного соединения прямым лучом
Рисунок 12 - Схема прозвучивания таврового сварного соединения наклонными преобразователями по раздельной схеме (Н-непровар)
6.2.3 УЗК угловых сварных соединений выполняют прямыми и наклонными преобразователями с использованием схем прозвучивания прямым и (или) однократно-отраженным лучами (рисунки 13-15).
Допускается применять другие схемы, приведенные в технологической документации на контроль.
Рисунок 13 - Схема прозвучивания углового сварного соединения совмещенными наклонными и прямым преобразователями
Рисунок 14 - Схема прозвучивания углового сварного соединения при двустороннем доступе совмещенными наклонными и прямым преобразователями, преобразователями подповерхностных (головных) волн
Рисунок 15 - Схема прозвучивания углового сварного соединения при одностороннем доступе совмещенными наклонными и прямым преобразователями, преобразователями подповерхностных (головных) волн
6.2.4 УЗК нахлесточных сварных соединений выполняют наклонными преобразователями с использованием схем прозвучивания, приведенных на рисунке 16.
Рисунок 16 - Схема прозвучивания нахлесточного сварного соединения по совмещенной (а) или раздельной (б) схемам
6.2.5 УЗК сварных соединений с целью выявления поперечных трещин (в том числе, в соединениях со снятым валиком шва), выполняют наклонными преобразователями с использованием схем прозвучивания, приведенных на рисунках 13, 14, 17.
Рисунок 17 - Схема прозвучивания стыковых сварных соединений при контроле для поиска поперечных трещин: а) - со снятым валиком шва; б) - с неудаленным валиком шва
6.2.6 УЗК сварных соединений с целью выявления несплошностей, залегающих вблизи поверхности, по которой производится сканирование, выполняют продольными подповерхностными (головными) волнами или поверхностными волнами (например, рисунки 14, 15).
6.2.7 УЗК стыковых сварных соединений в местах пересечений швов выполняют наклонными преобразователями с использованием схем прозвучивания, приведенных на рисунке 18.
Рисунок 18 - Схемы прозвучивания мест пересечений стыковых сварных соединений
6.3 Способы сканирования
6.3.1 Сканирование сварного соединения выполняют по способу продольного и (или) поперечного перемещения преобразователя при постоянных или изменяющихся углах ввода и разворота луча. Способ сканирования, направление прозвучивания, поверхности, с которых ведется прозвучивание, должны быть установлены с учетом назначения и контролепригодности соединения в технологической документации на контроль.
6.3.2 При УЗК сварных соединений применяют способы поперечно-продольного (рисунок 19) или продольно-поперечного (рисунок 20) сканирования. Допускается также применять способ сканирования качающимся лучом (рисунок 21).
Рисунок 19 - Варианты способа поперечно-продольного сканирования
Рисунок 20 - Способ поперечно-продольного сканирования
Рисунок 21 - Способ сканирования качающимся лучом
7 Требования к средствам контроля
7.1 Дефектоскопы, используемые для УЗК сварных соединений, должны обеспечивать регулировку усиления (ослабления) амплитуд сигналов, измерение отношения амплитуд сигналов во всем диапазоне регулировки усиления (ослабления), измерение расстояния, пройденного ультразвуковым импульсом в объекте контроля до отражающей поверхности, и координат расположения отражающей поверхности относительно точки выхода луча.
7.2 Преобразователи, используемые совместно с дефектоскопами для УЗК сварных соединений, должны обеспечивать:
- отклонение рабочей частоты УЗ колебаний, излучаемых преобразователями, от номинального значения - не более 20% (для частот не более 1,25 МГц), не более 10% (для частот свыше 1,25 МГц);
- отклонение угла ввода луча от номинального значения - не более ±2°;
- отклонение точки выхода луча от положения соответствующей метки на преобразователе - не более ±1 мм.
Форма и размеры преобразователя, значения стрелы наклонного преобразователя и среднего пути УЗ в призме (протекторе) должны соответствовать требованиям технологической документации на контроль.
7.3 Меры и настроечные образцы
7.3.1 При УЗК сварных соединений применяют меры и/или НО, области применения и условия поверки (калибровки) которых указаны в технологической документации на УЗК.
7.3.2 Меры (калибровочные образцы), используемые при УЗК сварных соединений, должны иметь метрологические характеристики, обеспечивающие повторяемость и воспроизводимость измерений амплитуд эхо-сигналов и временных интервалов между эхо-сигналами, по которым выполняется настройка и проверка основных параметров УЗК, регламентированных технологической документацией на УЗК.
В качестве мер для настройки и проверки основных параметров УЗК преобразователями с плоской рабочей поверхностью на частоту 1,25 МГц и более можно использовать образцы СО-2, СО-3, или СО-3Р по ГОСТ 18576 , требования к которым приведены в приложении A.
7.3.3 НО, используемые при УЗК сварных соединений, должны обеспечивать возможность настройки временных интервалов и значений чувствительности, заданных в технологической документации на УЗК, и иметь паспорт, содержащий значения геометрических параметров и соотношения амплитуд эхо-сигналов от отражателей в НО и мерах, а также идентификационные данные мер, использованных при аттестации.
В качестве НО для настройки и проверки основных параметров УЗК используют образцы с плоскодонными отражателями, а также образцы с БЦО, сегментными или угловыми отражателями.
Допускается также использовать в качестве НО калибровочные образцы V1 по ISO 2400:2012, V2 по ISO 7963:2006 (приложение Б) или их модификации, а также образцы, изготовленные из объектов контроля, с конструктивными отражателями или альтернативными отражателями произвольной формы.
8 Подготовка к контролю
8.1 Сварное соединение подготавливают к УЗК при отсутствии в соединении наружных дефектов. Форма и размеры околошовной зоны должны позволять перемещать преобразователь в пределах, обусловленных степенью контролепригодности соединения (приложение В).
8.2 Поверхность соединения, по которой перемещают преобразователь, не должна иметь вмятин и неровностей, с поверхности должны быть удалены брызги металла, отслаивающиеся окалина и краска, загрязнения.
При механической обработке соединения, предусмотренной технологическим процессом на изготовление сварной конструкции, шероховатость поверхности должна быть не хуже 40 мкм по ГОСТ 2789 .
Требования к подготовке поверхности, допустимой шероховатости и волнистости, способам их измерения (при необходимости), а также наличию неотслаивающейся окалины, краски и загрязнений поверхности объекта контроля указывают в технологической документации на контроль.
8.3 Неразрушающий контроль околошовной зоны основного металла на отсутствие расслоений, препятствующих проведению УЗК наклонным преобразователем, выполняют в соответствии с требованиями технологической документации.
8.4 Сварное соединение следует маркировать и разделять на участки так, чтобы однозначно устанавливать место расположения дефекта по длине шва.
8.5 Трубы и резервуары перед контролем отраженным лучом должны быть освобождены от жидкости.
Допускается контролировать трубы, резервуары, корпуса кораблей с жидкостью под донной поверхностью по методикам, регламентированным технологической документацией на контроль.
8.6 Основные параметры контроля:
а) частота ультразвуковых колебаний;
б) чувствительность;
в) положение точки выхода луча (стрела) преобразователя;
г) угол ввода луча в металл;
д) погрешность измерения координат или погрешность глубиномера;
е) мертвая зона;
ж) разрешающая способность;
и) угол раскрытия диаграммы направленности в плоскости падения волны;
к) шаг сканирования.
8.7 Частоту ультразвуковых колебаний следует измерять как эффективную частоту эхо-импульса по ГОСТ Р 55808 .
8.8 Основные параметры по перечислениям б)-и) 8.6 следует настраивать (проверять) по мерам или НО.
8.8.1 Условную чувствительность при эхо-импульсном УЗК следует настраивать по мерам СО-2 или СО-3Р в децибелах.
Условную чувствительность при зеркально-теневом УЗК следует настраивать на бездефектном участке сварного соединения или на НО в соответствии с ГОСТ 18576 .
8.8.2 Предельную чувствительность при эхо-импульсном УЗК следует настраивать по площади плоскодонного отражателя в НО или по АРД, SKH - диаграммам.
Допускается вместо НО с плоскодонным отражателем применять НО с сегментными, угловыми отражателями, БЦО или другими отражателями. Способ настройки предельной чувствительности по таким образцам должен быть регламентирован в технологической документации на УЗК. При этом для НО с сегментным отражателем
где - площадь сегментного отражателя;
а для НО с угловым отражателем
где - площадь углового отражателя;
- коэффициент, значения которого для стали, алюминия и его сплавов, титана и его сплавов приведены на рисунке 22.
При применении АРД, SKH-диаграмм в качестве опорного сигнала используют эхо-сигналы от отражателей в мерах СО-2, СО-3, а также от донной поверхности или двугранного угла в контролируемом изделии или в НО.
Рисунок 22 - График определения поправки к предельной чувствительности при использовании углового отражателя
8.8.3 Эквивалентную чувствительность при эхо-импульсном УЗК следует настраивать по НО с учетом требований 7.3.3.
8.8.4 При настройке чувствительности следует вводить поправку, учитывающую различие состояния поверхностей меры или НО и контролируемого соединения (шероховатость, наличие покрытий, кривизна). Способы определения поправок должны быть указаны в технологической документации на контроль.
8.8.5 Угол ввода луча следует измерять по мерам или НО при температуре окружающего воздуха, соответствующей температуре контроля.
Угол ввода луча при контроле сварных соединений толщиной более 100 мм определяют в соответствии с технологической документацией на контроль.
8.8.6 Погрешность измерения координат или погрешность глубиномера, мертвую зону, угол раскрытия диаграммы направленности в плоскости падения волны следует измерять по мерам СО-2, СО-3Р или НО.
9 Проведение контроля
9.1 Прозвучивание сварного соединения выполняют по схемам и способам, приведенным в разделе 6.
9.2 Акустический контакт ПЭП с контролируемым металлом следует создавать контактным, или иммерсионным, или щелевым способами ввода УЗ колебаний.
9.3 Шаги сканирования , определяют с учетом заданного превышения поискового уровня чувствительности над контрольным уровнем чувствительности, диаграммы направленности преобразователя и толщины контролируемого сварного соединения, при этом шаг сканирования должен быть не более половины размера активного элемента ПЭП в направлении шага.
9.4 При проведении УЗК используют следующие уровни чувствительности: опорный уровень; контрольный уровень; браковочный уровень; поисковый уровень.
Количественная разница между уровнями чувствительности должна быть регламентирована технологической документацией на контроль.
9.5 Скорость сканирования при ручном УЗК не должна превышать 150 мм/с.
9.6 Для обнаружения дефектов, расположенных у торцов соединения, следует дополнительно прозвучивать зону у каждого торца, постепенно поворачивая преобразователь в сторону торца на угол до 45°.
9.7 При УЗК сварных соединений изделий, диаметр которых менее 800 мм, настройку зоны контроля следует проводить по искусственным отражателям, выполненным в НО, имеющим ту же толщину и радиус кривизны, что и контролируемое изделие. Допустимое отклонение по радиусу образца - не более 10% номинального значения. При сканировании по наружной или внутренней поверхности с радиусом кривизны менее 400 мм, призмы наклонных ПЭП должны соответствовать поверхности (быть притерты). При контроле РС ПЭП и прямым ПЭП следует применять специальные насадки, обеспечивающие постоянную ориентацию ПЭП перпендикулярно к поверхности сканирования.
Обработку (притирку) ПЭП необходимо производить в приспособлении, исключающем перекос ПЭП относительно нормали к поверхности ввода.
Особенности настройки основных параметров и проведения контроля изделий цилиндрической формы указывают в технологической документации на УЗК.
9.8 Этап сканирования при механизированном или автоматизированном УЗК с помощью специальных устройств сканирования следует выполнять с учетом рекомендаций Руководств по эксплуатации оборудования.
10 Измерение характеристик дефектов и оценка качества
10.1 Основными измеряемыми характеристиками выявленной несплошности являются:
- соотношение амплитудной и/или временной характеристики принятого сигнала и соответствующей характеристики опорного сигнала;
- эквивалентная площадь несплошности;
- координаты несплошности в сварном соединении;
- условные размеры несплошности;
- условное расстояние между несплошностями;
- количество несплошностей на определенной длине соединения.
Измеряемые характеристики, используемые для оценки качества конкретных соединений, должны быть регламентированы технологической документацией на контроль.
10.2 Эквивалентную площадь определяют по максимальной амплитуде эхо-сигнала от несплошности путем сравнения ее с амплитудой эхо-сигнала от отражателя в НО или путем использования расчетных диаграмм при условии сходимости их с экспериментальными данными не менее 20%.
10.3 В качестве условных размеров выявленной несплошности могут быть использованы: условная протяженность ; условная ширина ; условная высота (рисунок 23).
Условную протяженность измеряют длиной зоны между крайними положениями преобразователя, перемещаемого вдоль шва и ориентированного перпендикулярно к оси шва.
Условную ширину измеряют длиной зоны между крайними положениями преобразователя, перемещаемого в плоскости падения луча.
Условную высоту определяют как разность измеренных значений глубины расположения несплошности в крайних положениях преобразователя, перемещаемого в плоскости падения луча.
10.4 При измерении условных размеров , , за крайние положения преобразователя принимают такие, при которых амплитуда эхо-сигнала от выявляемой несплошности или составляет 0,5 от максимального значения (относительный уровень измерений - 0,5), или соответствует заданному уровню чувствительности.
Допускается выполнять измерение условных размеров несплошностей при значениях относительного уровня измерений от 0,8 до 0,1, если это указано в технологической документации на УЗК.
Условную ширину и условную высоту протяженной несплошности измеряют в сечении соединения, где эхо-сигнал от несплошности имеет наибольшую амплитуду, а также в сечениях, расположенных на расстояниях, указанных в технологической документации на контроль.
Рисунок 23 - Измерение условных размеров дефектов
10.5 Условное расстояние между несплошностями измеряют по расстоянию между крайними положениями преобразователя. При этом крайние положения задаются в зависимости от протяженности несплошностей:
- для компактной несплошности (, где - условная протяженность ненаправленного отражателя, залегающего на той же глубине, что и несплошность) за крайнее принимают положение преобразователя, при котором амплитуда эхо-сигнала максимальна;
- для протяженной несплошности () за крайнее принимают положение преобразователя, при котором амплитуда эхо-сигнала соответствует заданному уровню чувствительности.
10.6 Не соответствуют требованиям УЗК сварные соединения, в которых измеренное значение хотя бы одной характеристики выявленного дефекта больше браковочного значения этой характеристики, заданного в технологической документации.
11 Оформление результатов контроля
11.1 Результаты УЗК должны быть отражены в рабочей, учетной и приемо-сдаточной документации, перечень и формы которой принимаются в установленном порядке. Документация должна содержать сведения:
- о типе контролируемого соединения, индексах, присвоенных изделию и сварному соединению, расположении и длине участка, подлежащего УЗК;
- технологической документации, в соответствии с которой выполняется УЗК и оцениваются его результаты;
- дате контроля;
- идентификационных данных дефектоскописта;
- типе и заводском номере дефектоскопа, преобразователей, мер, НО;
- непроконтролированных или неполностью проконтролированных участках, подлежащих УЗК;
- результатах УЗК.
11.2 Дополнительные сведения, подлежащие записи, порядок оформления и хранения журнала (заключений, а также форма представления результатов контроля заказчику) должны быть регламентированы технологической документацией на УЗК.
11.3 Необходимость сокращенной записи результатов контроля, применяемые обозначения и порядок их записи должны быть регламентированы технологической документацией на УЗК. Для сокращенной записи могут применяться обозначения по приложению Г.
12 Требования безопасности
12.1 При проведении работ по ультразвуковому контролю продукции дефектоскопист должен руководствоваться ГОСТ 12.1.001 , ГОСТ 12.2.003 , ГОСТ 12.3.002 , правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилами технической безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей , утвержденными Ростехнадзором.
12.2 При выполнении контроля должны соблюдаться требования и требования безопасности, изложенные в технической документации на применяемую аппаратуру, утвержденной в установленном порядке.
12.3 Уровни шума, создаваемого на рабочем месте дефектоскописта, не должны превышать допустимых по ГОСТ 12.1.003 .
12.4 При организации работ по контролю должны соблюдаться требования пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 .
Приложение А (обязательное). Меры СО-2, СО-3, СО-3Р для проверки (настройки) основных параметров ультразвукового контроля
Приложение А
(обязательное)
А.1 Меры СО-2 (рисунок А.1), СО-3 (рисунок А.2), СО-3Р по ГОСТ 18576 (рисунок А.3) следует изготавливать из стали марки 20 и применять для измерения (настройки) и проверки основных параметров аппаратуры и контроля преобразователями с плоской рабочей поверхностью на частоту 1,25 МГц и более.
Рисунок А.1 - Эскиз меры СО-2
Рисунок А.2 - Эскиз меры СО-3
Рисунок А.3 - Эскиз меры СО-3Р
А.2 Меру СО-2 следует применять для настройки условной чувствительности, а также для проверки мертвой зоны, погрешности глубиномера, угла ввода луча, угла раскрытия основного лепестка диаграммы направленности в плоскости падения и определения предельной чувствительности при контроле соединений из сталей.
А.3 При контроле соединений из металлов, отличающихся по акустическим характеристикам от углеродистой и низколегированной сталей (по скорости распространения продольной волны более чем на 5%) для определения угла ввода луча, угла раскрытия основного лепестка диаграммы направленности, мертвой зоны, а также предельной чувствительности должен применяться НО СО-2А, выполненный из контролируемого материала.
А.4 Меру СО-3 следует применять для определения точки выхода луча и стрелы преобразователя.
А.5 Меру СО-3Р следует применять для определения и настройки основных параметров, перечисленных в 8.8 для мер СО-2 и СО-3.
Приложение Б (справочное). Настроечные образцы для проверки (настройки) основных параметров ультразвукового контроля
Приложение Б
(справочное)
Б.1 НО с плоскодонным отражателем представляет собой металлический блок, изготовленный из контролируемого материала, в котором выполнен плоскодонный отражатель, ориентированный перпендикулярно акустической оси преобразователя. Глубина расположения плоскодонного отражателя должна соответствовать требованиям технологической документации.
1 - дно отверстия; 2 - преобразователь; 3 - блок из контролируемого металла; 4 - акустическая ось
Рисунок Б.1 - Эскиз НО с плоскодонным отражателем
Б.2 НО V1 по ISO 2400:2012 представляет собой металлический блок (рисунок Б.1) из углеродистой стали, в который запрессован цилиндр диаметром 50 мм, изготовленный из оргстекла.
НО V1 применяют для настройки параметров развертки дефектоскопа и глубиномера, настройки уровней чувствительности, а также для оценки мертвой зоны, разрешающей способности, определения точки выхода луча, стрелы и угла ввода преобразователя.
Б.3 НО V2 по ISO 7963:2006 изготавливают из углеродистой стали (рисунок Б.2) и применяют для настройки глубиномера, настройки уровней чувствительности, определения точки выхода луча, стрелы и угла ввода преобразователя.
Рисунок Б.2 - Эскиз НО V1
Рисунок Б.3 - Эскиз НО V2
Приложение В (рекомендуемое). Степени контролепригодности сварных соединений
Для швов сварных соединений устанавливаются следующие степени контролепригодности в порядке ее снижения:
1 - акустическая ось пересекает каждый элемент (точку) контролируемого сечения как минимум с двух направлений, в зависимости от требований технологической документации;
2 - акустическая ось пересекает каждый элемент (точку) контролируемого сечения с одного направления;
3 - имеются элементы контролируемого сечения, которые при регламентированной схеме прозвучивания акустическая ось диаграммы направленности не пересекает ни по одному из направлений. При этом площадь непрозвучиваемых участков не превышает 20% общей площади контролируемого сечения и они находятся только в подповерхностной части сварного соединения.
Направления считаются разными, если угол между акустическими осями - не менее 15°.
Любая степень контролепригодности, кроме 1, устанавливается в технологической документации на контроль.
При сокращенном описании результатов контроля следует каждый дефект или группу дефектов указывать отдельно и обозначать буквой:
- буквой, определяющей качественно оценку допустимости дефекта по эквивалентной площади (амплитуде эхо-сигнала - А или Д) и условной протяженности (Б);
- буквой, определяющей качественно условную протяженность дефекта, если она измерена в соответствии с 10.3 (Г или Е);
- буквой, определяющей конфигурацию (объемный - Ш, плоскостной - П) дефекта, если она установлена;
- цифрой, определяющей эквивалентную площадь выявленного дефекта, мм, если она измерялась;
- цифрой, определяющей наибольшую глубину залегания дефекта, мм;
- цифрой, определяющей условную протяженность дефекта, мм;
- цифрой, определяющей условную ширину дефекта, мм;
- цифрой, определяющей условную высоту дефекта, мм или мкс*.
________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
Для сокращенной записи должны применяться следующие обозначения:
А - дефект, эквивалентная площадь (амплитуда эхо-сигнала) и условная протяженность которого равны или менее допустимых значений;
Д - дефект, эквивалентная площадь (амплитуда эхо-сигнала) которого превышает допустимое значение;
Б - дефект, условная протяженность которого превышает допустимое значение;
Г - дефект, условная протяженность которого ;
Е - дефект, условная протяженность которого ;
В - группа дефектов, отстоящих друг от друга на расстояниях ;
Т - дефект, который при расположении преобразователя под углом менее 40° к оси шва вызывает появление эхо-сигнала, превышающего амплитуду эхо-сигнала при расположении преобразователя перпендикулярно к оси шва, на величину, указанную в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.
Условную протяженность для дефектов типов Г и Т не указывают.
В сокращенной записи числовые значения отделяют друг от друга и от буквенных обозначений дефисом.
Библиография
УДК 621.791.053:620.169.16:006.354 | |
Ключевые слова: контроль неразрушающий, швы сварные, методы ультразвуковые |
|
Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2019
ГОСТ 17410-78
Группа В69
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ
ТРУБЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ БЕСШОВНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ
Методы ультразвуковой дефектоскопии
Non-destructive testing. Metal seamless cylindrical pipes and tubes. Ultrasonic methods of defekt detection
МКС 19.100
23.040.10
Дата введения 1980-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 06.06.78 N 1532
3. ВЗАМЕН ГОСТ 17410-72
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Номер пункта, подпункта |
|
5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)
6. ИЗДАНИЕ (сентябрь 2010 г.) с Изменениями N 1, , утвержденными в июне 1984 г., июле 1988 г. (ИУС 9-84, 10-88)
Настоящий стандарт распространяется на прямые металлические однослойные бесшовные цилиндрические трубы, изготовленные из черных и цветных металлов и сплавов, и устанавливает методы ультразвуковой дефектоскопии сплошности металла труб для выявления различных дефектов (типа нарушения сплошности и однородности металла), расположенных на наружной и внутренней поверхностях, а также в толще стенок труб и обнаруживаемых ультразвуковой дефектоскопической аппаратурой.
Действительные размеры дефектов, их форма и характер настоящим стандартом не устанавливаются.
Необходимость проведения ультразвукового контроля, объем его и нормы недопустимых дефектов должны определяться в стандартах или технических условиях на трубы.
1. АППАРАТУРА И СТАНДАРТНЫЕ ОБРАЗЦЫ
1.1. При контроле используют: ультразвуковой дефектоскоп; преобразователи; стандартные образцы, вспомогательные устройства и приспособления для обеспечения постоянных параметров контроля (угла ввода, акустического контакта, шага сканирования).
Форма паспорта стандартного образца приведена в приложении 1а.
1.2. Допускается применять аппаратуру без вспомогательных приспособлений и устройств для обеспечения постоянных параметров контроля при перемещении преобразователя вручную.
1.3. (Исключен, Изм. N 2).
1.4. Выявленные дефекты металла труб характеризуются эквивалентной отражающей способностью и условными размерами.
1.5. Номенклатура параметров преобразователей и методы их измерений - по ГОСТ 23702 .
1.6. При контактном способе контроля рабочую поверхность преобразователя притирают по поверхности трубы при наружном диаметре ее меньше 300 мм.
Вместо притирки преобразователей допускается использование насадок и опор при контроле труб всех диаметров преобразователями с плоской рабочей поверхностью.
1.7. Стандартным образцом для настройки чувствительности ультразвуковой аппаратуры при проведении контроля служит отрезок бездефектной трубы, выполненный из того же материала, того же типоразмера и имеющий то же качество поверхности, что и контролируемая труба, в котором выполнены искусственные отражатели.
Примечания:
1. Для труб одного сортамента, отличающихся по качеству поверхности и составу материалов, допускается изготовление единых стандартных образцов, если при одинаковой настройке аппаратуры амплитуды сигналов от одинаковых по геометрии отражателей и уровень акустических шумов совпадают с точностью не менее ±1,5 дБ.
2. Допускается предельное отклонение размеров (диаметр, толщина) стандартных образцов от размеров контролируемой трубы, если при неизменной настройке аппаратуры амплитуды сигналов от искусственных отражателей в стандартных образцах отличаются от амплитуды сигналов от искусственных отражателей в стандартных образцах того же типоразмера, что и контролируемая труба, не более чем на ±1,5 дБ.
3. Если металл труб неоднороден по затуханию, то допускается разделение труб на группы, для каждой из которых должен быть изготовлен стандартный образец из металла с максимальным затуханием. Методика определения затухания должна быть указана в технической документации на контроль.
1.7.1. Искусственные отражатели в стандартных образцах для настройки чувствительности ультразвуковой аппаратуры на контроль продольных дефектов должны соответствовать черт.1-6, на контроль поперечных дефектов - черт.7-12, на контроль дефектов типа расслоений - черт.13-14.
Примечание. Допускается использовать другие типы искусственных отражателей, предусмотренные в технической документации на контроль.
1.7.2. Искусственные отражатели типа риски (см. черт.1, 2, 7, 8) и прямоугольного паза (см. черт.13) используются преимущественно при автоматизированном и механизированном контроле. Искусственные отражатели типа сегментного отражателя (см. черт.3, 4, 9, 10), зарубки (см. черт.5, 6, 11, 12), плоскодонного отверстия (см. черт.14) используются преимущественно при ручном контроле. Вид искусственного отражателя, его размеры зависят от способа контроля и от типа применяемой аппаратуры и должны предусматриваться в технической документации на контроль.
Черт.1
Черт.3
Черт.8
Черт.11
1.7.3. Риски прямоугольной формы (черт.1, 2, 7, 8, исполнения 1) применяются для контроля труб с номинальной толщиной стенки, равной или большей 2 мм.
Риски треугольной формы (черт.1, 2, 7, 8, исполнения 2) применяются для контроля труб с номинальной толщиной стенки любой величины.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.7.4. Угловые отражатели типа сегмента (см. черт.3, 4, 9, 10) и зарубки (см. черт.5, 6, 11, 12) используются при ручном контроле труб наружным диаметром свыше 50 мм и толщиной более 5 мм.
1.7.5. Искусственные отражатели в стандартных образцах типа прямоугольного паза (см. черт.13) и плоскодонных отверстий (см. черт.14) используются для настройки чувствительности ультразвуковой аппаратуры на выявление дефектов типа расслоений при толщине стенки трубы больше 10 мм.
1.7.6. Допускается изготовление стандартных образцов с несколькими искусственными отражателями при условии, что расположение их в стандартном образце исключает их взаимное влияние друг на друга при настройке чувствительности аппаратуры.
1.7.7. Допускается изготовление составных стандартных образцов, состоящих из нескольких отрезков труб с искусственными отражателями при условии, что границы соединения отрезков (сваркой, свинчиванием, плотной посадкой) не влияют на настройку чувствительности аппаратуры.
1.7.8. В зависимости от назначения, технологии изготовления и качества поверхности контролируемых труб следует использовать один из типоразмеров искусственных отражателей, определяемых рядами:
Для рисок:
Глубина риски , % от толщины стенки трубы: 3, 5, 7, 10, 15 (±10%);
- длина риски , мм: 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 10,0; 25,0; 50,0; 100,0 (±10%);
- ширина риски , мм: не более 1,5.
Примечания:
1. Длина риски дана для ее части, имеющей постоянную глубину в пределах допуска; участки входа и выхода режущего инструмента не учитываются.
2. Допускаются на углах риски закругления, связанные с технологией ее изготовления, не больше 10% .
Для сегментных отражателей:
- высота , мм: 0,45±0,03; 0,75±0,03; 1,0±0,03; 1,45±0,05; 1,75±0,05; 2,30±0,05; 3,15±0,10; 4,0±0,10; 5,70±0,10.
Примечание. Высота сегментного отражателя должна быть больше длины поперечной ультразвуковой волны.
Для зарубок:
- высота и ширина должны быть больше длины поперечной ультразвуковой волны; отношение должно быть более 0,5 и менее 4,0.
Для плоскодонных отверстий:
- диаметр 2, мм: 1,1; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 3,6; 4,4; 5,1; 6,2.
Расстояние плоского дна отверстия от внутренней поверхности трубы должно составлять 0,25; 0,5; 0,75, где - толщина стенки трубы.
Для прямоугольных пазов:
ширина , мм: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 5,0; 10,0; 15,0 (±10%).
Глубина должна составлять 0,25; 0,5; 0,75, где - толщина стенки трубы.
Примечание. Для плоскодонных отверстий и прямоугольных пазов допускаются другие значения глубины , предусмотренные в технической документации на контроль.
Параметры искусственных отражателей и методики их проверки указывают в технической документации на контроль.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.7.9. Высота макронеровностей рельефа поверхности стандартного образца должна быть в 3 раза меньше глубины искусственного углового отражателя (риски, сегментного отражателя, зарубки) в стандартном образце, по которому проводится настройка чувствительности ультразвуковой аппаратуры.
1.8. При контроле труб с отношением толщины стенки к наружному диаметру 0,2 и менее искусственные отражатели на наружной и внутренней поверхностях выполняют одинакового размера.
При контроле труб с большим отношением толщины стенки к наружному диаметру размеры искусственного отражателя на внутренней поверхности должны устанавливаться в технической документации на контроль, однако допускается увеличение размеров искусственного отражателя на внутренней поверхности стандартного образца, по сравнению с размерами искусственного отражателя на наружной поверхности стандартного образца, не более чем в 2 раза.
1.9. Стандартные образцы с искусственными отражателями разделяются на контрольные и рабочие. Настройка ультразвуковой аппаратуры проводится по рабочим стандартным образцам. Контрольные образцы предназначены для проверки рабочих стандартных образцов для обеспечения стабильности результатов контроля.
Контрольные стандартные образцы не изготовляют, если рабочие стандартные образцы проверяют измерением параметров искусственных отражателей непосредственно не реже одного раза в 3 мес.
Соответствие рабочего образца контрольному проверяют не реже одного раза в 3 мес.
Рабочие стандартные образцы, которые не применяют в течение указанного периода, проверяют перед их использованием.
При несоответствии амплитуды сигнала от искусственного отражателя и уровня акустических шумов образца контрольному на ±2 дБ и более его заменяют новым.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2. ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ
2.1. Перед проведением контроля трубы очищают от пыли, абразивного порошка, грязи, масел, краски, отслаивающейся окалины и других загрязнений поверхности. Острые кромки на торце трубы не должны иметь заусенцев.
Необходимость нумерации труб устанавливают в зависимости от их назначения в стандартах или технических условиях на трубы конкретного типа. По согласованию с заказчиком трубы могут не нумероваться.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2.2. Поверхности труб не должны иметь отслоений, вмятин, забоин, следов вырубки, затеканий, брызг расплавленного металла, коррозионных повреждений и должны соответствовать требованиям к подготовке поверхности, указанным в технической документации на контроль.
2.3. Для механически обработанных труб параметр шероховатости наружной и внутренней поверхностей по ГОСТ 2789 40 мкм.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.4. Перед контролем проверяют соответствие основных параметров требованиям технической документации на контроль.
Перечень параметров, подлежащих проверке, методика и периодичность их проверки должны предусматриваться в технической документации к применяемым средствам ультразвукового контроля.
2.5. Настройку чувствительности ультразвуковой аппаратуры производят по рабочим стандартным образцам с искусственными отражателями, указанными на черт.1-14 в соответствии с технической документацией на контроль.
Настройка чувствительности автоматической ультразвуковой аппаратуры по рабочим стандартным образцам должна отвечать условиям производственного контроля труб.
2.6. Настройку чувствительности автоматической ультразвуковой аппаратуры по стандартному образцу считают законченной, если не менее чем при пятикратном пропускании образца через установку в установившемся режиме происходит 100%-ная регистрация искусственного отражателя. При этом, если позволяет конструкция трубопротяжного механизма, стандартный образец перед вводом в установку поворачивают каждый раз на 60-80° относительно предшествующего положения.
Примечание. При массе стандартного образца больше 20 кг допускается пятикратное пропускание в прямом и обратном направлениях участка стандартного образца с искусственным дефектом.
3. ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ
3.1. При контроле качества сплошности металла труб применяют эхо-метод, теневой или зеркально-теневой методы.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.2. Ввод ультразвуковых колебаний в металл трубы осуществляется иммерсионным, контактным или щелевым способом.
3.3. Применяемые схемы включения преобразователей при контроле приведены в приложении 1.
Допускается применять другие схемы включения преобразователей, приведенные в технической документации на контроль. Способы включения преобразователей и типы возбуждаемых ультразвуковых колебаний должны обеспечивать надежное выявление искусственных отражателей в стандартных образцах в соответствии с пп.1.7 и 1.9.
3.4. Контроль металла труб на отсутствие дефектов достигается сканированием поверхности контролируемой трубы ультразвуковым пучком.
Параметры сканирования устанавливаются в технической документации на контроль в зависимости от применяемой аппаратуры, схемы контроля и размеров дефектов, подлежащих выявлению.
3.5. Для увеличения производительности и надежности контроля допускается применение многоканальных схем контроля, при этом преобразователи в контрольной плоскости должны располагаться так, чтобы исключить взаимное влияние их на результаты контроля.
Настройку аппаратуры по стандартным образцам проводят для каждого канала контроля отдельно.
3.6. Проверка правильности настройки аппаратуры по стандартным образцам должна проводиться при каждом включении аппаратуры и не реже чем через каждые 4 ч непрерывной работы аппаратуры.
Периодичность проверки определяется типом используемой аппаратуры, применяемой схемой контроля и должна устанавливаться в технической документации на контроль. При обнаружении нарушения настройки между двумя проверками вся партия проконтролированных труб подлежит повторному контролю.
Допускается в течение одной смены (не более 8 ч) проводить периодическую проверку настройки аппаратуры при помощи устройств, параметры которых определяют после настройки аппаратуры по стандартному образцу.
3.7. Метод, основные параметры, схемы включения преобразователей, способ ввода ультразвуковых колебаний, схему прозвучивания, способы разделения ложных сигналов и сигналов от дефектов устанавливают в технической документации на контроль.
Форма карты ультразвукового контроля труб приведена в приложении 2.
3.6; 3.7. (Измененная редакция, Изм. N 1).
3.8. В зависимости от материала, назначения и технологии изготовления трубы проверяют на:
а) продольные дефекты при распространении ультразвуковых колебаний в стенке трубы в одном направлении (настройка по искусственным отражателям, черт.1-6);
б) продольные дефекты при распространении ультразвуковых колебаний в двух направлениях навстречу друг другу (настройка по искусственным отражателям, черт.1-6);
в) продольные дефекты при распространении ультразвуковых колебаний в двух направлениях (настройка по искусственным отражателям, черт.1-6) и поперечные дефекты при распространении ультразвуковых колебаний в одном направлении (настройка по искусственным отражателям черт.7-12);
г) продольные и поперечные дефекты при распространении ультразвуковых колебаний в двух направлениях (настройка по искусственным отражателям черт.1-12);
д) дефекты типа расслоений (настройка по искусственным отражателям (черт.13, 14) в сочетании с подпунктами а, б, в, г
.
3.9. При контроле чувствительность аппаратуры настраивают так, чтобы амплитуды эхо-сигналов от внешнего и внутреннего искусственных отражателей отличались не более чем на 3 дБ. Если это различие нельзя компенсировать электронными устройствами или методическими приемами, то контроль труб на внутренние и внешние дефекты проводят по раздельным электронным каналам.
4. ОБРАБОТКА И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ
4.1. Оценку сплошности металла труб проводят по результатам анализа информации, получаемой в результате контроля, в соответствии с требованиями, установленными в стандартах или технических условиях на трубы.
Обработка информации может выполняться либо автоматически с использованием соответствующих устройств, входящих в установку контроля, либо дефектоскопистом по данным визуальных наблюдений и измеряемым характеристикам обнаруживаемых дефектов.
4.2. Основной измеряемой характеристикой дефектов, по которой производят разбраковку труб, является амплитуда эхо-сигнала от дефекта, которую измеряют сравнением с амплитудой эхо-сигнала от искусственного отражателя в стандартном образце.
Дополнительные измеряемые характеристики, используемые при оценке качества сплошности металла труб, в зависимости от применяемой аппаратуры, схемы и метода контроля и искусственных настроечных отражателей, назначения труб указывают в технической документации на контроль.
4.3. Результаты ультразвукового контроля труб вписывают в журнал регистрации или в заключение, где должны быть указаны:
- типоразмер и материал трубы;
- объем контроля;
- техническая документация, по которой выполняется контроль;
- схема контроля;
- искусственный отражатель, по которому настраивалась чувствительность аппаратуры при контроле;
- номера стандартных образцов, применяемых при настройке;
- тип аппаратуры;
- номинальная частота ультразвуковых колебаний;
- тип преобразователя;
- параметры сканирования.
Дополнительные сведения, подлежащие записи, порядок оформления и хранения журнала (или заключения), способы фиксации выявленных дефектов должны устанавливаться в технической документации на контроль.
Форма журнала ультразвукового контроля труб приведена в приложении 3.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4. Все отремонтированные трубы должны пройти повторный ультразвуковой контроль в полном объеме, определенном в технической документации на контроль.
4.5. Записи в журнале (или заключении) служат для постоянного контроля за соблюдением всех требований стандарта и технической документации на контроль, а также для статистического анализа эффективности контроля труб и состояния технологического процесса их производства.
5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
5.1. При проведении работ по ультразвуковому контролю труб дефектоскопист должен руководствоваться действующими "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилами технической безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей "*, утвержденными Госэнергонадзором 12 апреля 1969 года с дополнениями от 16 декабря 1971 года и согласованными с ВЦСПС 9 апреля 1969 года.
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00). - Примечание изготовителя базы данных.
5.2. Дополнительные требования по технике безопасности и противопожарной технике устанавливаются в технической документации на контроль.
При эхо-методе контроля применяют совмещенную (черт.1-3) или раздельную (черт.4-9) схемы включения преобразователей.
При совмещении эхо-метода и зеркально-теневого метода контроля применяют раздельно-совмещенную схему включения преобразователей (черт.10-12).
При теневом методе контроля применяют раздельную (черт.13) схему включения преобразователей.
При зеркально-теневом методе контроля применяют раздельную (черт.14-16) схему включения преобразователей.
Примечание к черт.1-16: Г
- вывод к генератору ультразвуковых колебаний; П
- вывод к приемнику.
Черт.4
Черт.6
Черт.16
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. (Измененная редакция, Изм. N 1)
ПРИЛОЖЕНИЕ 1a (cправочное). Паспорт на стандартный образец
ПРИЛОЖЕНИЕ 1a
Справочное
ПАСПОРТ
на стандартный образец N
Наименование предприятия-изготовителя | ||||||||||
Дата изготовления | ||||||||||
Назначение стандартного образца (рабочий или контрольный) | ||||||||||
Марка материала | ||||||||||
Типоразмер трубы (диаметр, толщина стенки) | ||||||||||
Тип искусственного отражателя по ГОСТ 17410-78 | ||||||||||
Вид ориентации отражателя (продольная или поперечная) | ||||||||||
Размеры искусственных отражателей и способ измерения:
Тип отражателя | Поверхность нанесения | Способ измерения | Параметры отражателя, мм |
|||
Риска (треугольная или прямоугольная) | ||||||
Сегментный отражатель | ||||||
Плоскодонное отверстие | расстояние |
|||||
Прямоугольный паз | ||||||
Дата периодической проверки | |||||||||
должность | фамилия, и., о. | ||||||||
Примечания:
1. В паспорте указываются размеры искусственных отражателей, которые изготовляются в данном стандартном образце.
2. Паспорт подписывается руководителями службы, проводящей аттестацию стандартных образцов, и службы отдела технического контроля.
3. В графе "Способ измерения" указывается метод измерения: непосредственный, при помощи слепков (пластмассовых оттисков), при помощи образцов-свидетелей (амплитудный метод) и инструмента или прибора, которыми проводились измерения.
4. В графе "Поверхность нанесения" указывается внутренняя или наружная поверхность стандартного образца.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1а. (Введено дополнительно, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). Карта ультразвукового контроля труб при ручном способе сканирования
Номер технической документации на контроль | ||||||||||||
Типоразмер труб (диаметр, толщина стенки) | ||||||||||||
Марка материала | ||||||||||||
Номер технической документации, регламентирующей нормы оценки годности | ||||||||||||
Объем контроля (направления прозвучивания) | ||||||||||||
Тип преобразователя | ||||||||||||
Частота преобразователя | ||||||||||||
Угол падения луча | ||||||||||||
Тип и размер искусственного отражателя (или номер стандартного образца) для настройки чувствительности фиксации | ||||||||||||
и поисковой чувствительности | ||||||||||||
Тип дефектоскопа | ||||||||||||
Параметры сканирования (шаг, скорость контроля) | ||||||||||||
Примечание. Карта должна составляться инженерно-техническими работниками службы дефектоскопии и согласовываться, при необходимости, с заинтересованными службами предприятия (отделом главного металлурга, отделом главного механика и т.п.).
Дата конт- | Номер пакета, предъявки, серти- | Коли- | Параметры контроля (номер стандартного образца, размеры искусственных дефектов, тип установки, схема контроля, рабочая частота УЗК, размер преобразователя, шаг контроля) | Номера прове- | Результаты УЗК | Подпись дефекто- |
|||
Раз- | Мате- | номера труб без де- | номера труб с дефек- | ||||||
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
Трубы металлические и соединительные
части к ним. Часть 4. Трубы из черных
металлов и сплавов литые и
соединительные части к ним.
Основные размеры. Методы технологических
испытаний труб: Сб. ГОСТов. -
М.: Стандартинформ, 2010
ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ
КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ.
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ
Ультразвуковой метод
ОСТ 36-75-83
ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ
Приказом Министерства монтажных и специальных строительных работ СССР от 22 февраля 1983 г. № 57 срок введения установленНастоящий стандарт распространяется на стыковые кольцевые сварные соединения технологических трубопроводов на давление не более 10 МПа (100 кгс/см 2), диаметром от 200 мм и более и толщиной стенки от 6 мм и более из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, выполненных всеми видами сварки плавлением и устанавливает требования к неразрушающему контролю ультразвуковым методом. Стандарт разработан с учетом требований ГОСТ 14782-76, ГОСТ 20415-75, а также рекомендаций СЭВ PC 4099-73 и PC 5246-75. Необходимость применения ультразвукового метода контроля его объем и требования к качеству сварных соединений устанавливаются нормативно -технической документацией на трубопроводы. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПРИКАЗОМ Министерства монтажных и специальных строительных работ СССР от 22 февраля 1983 г. № 57 ИСПОЛНИТЕЛИ: ВНИИмонтажспецстрой Попов Ю.В., канд. техн. наук (руководитель темы), Григорьев В.М., ст. н. с. (ответственный исполнитель), Корниенко A . M ., ст. инженер (исполнитель) СОИСПОЛНИТЕЛИ: УкрПТКИмонтажспецстрой Цечаль В.А., руководитель базовой сварочной лаборатории (ответственный исполнитель) ВНИКТИстальконструкция (Челябинский филиал) Власов Л.А., зав. сектором (ответственный исполнитель), Неустроева Н.С., ст. инженер (исполнитель) Центральная сварочная лаборатория треста "Белпромналадка" Воронцов В.П., руководитель группы (ответственный исполнитель) СОГЛАСОВАН: Министерство пищевой промышленности СССР А.Г. Агеев Министерство здравоохранения РСФСР Р.И. Халитов Министерство монтажных и специальных строительных работ СССР Союзстальконструкция В.М. Воробьев В/О "Союзспецлегконструкция" А.Н. Секретов Главстальконструкция B . C . Конопатов Главметаллургмонтаж Ф.Б. Трубецкой Главхиммонтаж В.Я. Курдюмов Главнефтемонтаж К.И. Гонитель Главтехмонтаж Д.С. Корелин Главлегпродмонтаж А.З. Медведев Главное техническое управление Г.А. Сукальский Замдиректора института по научной работе, к. т. н. Ю.В. Соколов И.о. зав. отделом стандартизации, к. т. н. В.А. Карасик Руководитель темы, зав. лабораторией, к. т. н. Ю. B . Попов Ответственный исполнитель, ст. научный сотрудник, и.о. зав. сектором В.М. Григорьев Исполнитель, ст. инженер А.М. Корниенко СОИСПОЛНИТЕЛИ: Директор института УкрПТКИМонтажспецстрой В.Ф. Назаренко Заведующий отделом сварочных работ и трубопроводов Н.В. Выговский Главный конструктор проекта Г.Д. Шкуратовский Ответственный исполнитель, руководитель базовой сварочной лаборатории В.А. Цечаль Директор института ВНИКТИстальконструкция (Челябинский филиал) М.Ф. Чернышев Ответственный исполнитель, зав. сектором Л.А. Власов Начальник центральной лаборатории треста "Белпромналадка" Л.С. Денисов Ответственный исполнитель, руководитель группы В.П. Воронцов
1. НАЗНАЧЕНИЕ МЕТОДА
1.1. Ультразвуковой контроль предназначен для выявления в сварных швах и околошовной зоне трещин, непроваров, несплавлений, пор, шлаковых включений и других видов дефектов без расшифровки их характера, но с указанием координат, условных размеров и количества обнаруженных дефектов. 1.2. Ультразвуковой контроль проводится при температуре окружающего воздуха от +5°С до +40°С. В случаях подогрева контролируемого изделия в зоне перемещения искателя до температур от +5°С до +40°С разрешается проведение контроля при температурах окружающего воздуха до минус 10°С. При этом должны применяться дефектоскопы и искатели, сохраняющие работоспособность (по паспортным данным) при температурах от минус 10°С и ниже. 1.3. Ультразвуковой контроль проводят при любых пространственных положениях сварного соединения.2. ТРЕБОВАНИЯ К ДЕФЕКТОСКОПИСТАМ И УЧАСТКУ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ
2.1. Требования к дефектоскопистам по ультразвуковому контролю. 2.1.1. Ультразвуковой контроль должен проводиться группой из двух дефектоскопистов. 2.1.2. К проведению ультразвукового контроля допускаются лица, прошедшие теоретическую и практическую подготовку на специальных курсах (в учебном комбинате) в соответствии с программой, утвержденной в установленном порядке, имеющие удостоверение на право проведения контроля и выдачи заключения о качестве сварных швов по результатам ультразвукового контроля. Дефектоскописты должны проходить переаттестацию не реже одного раза в год, а также при перерыве в работе более 6 месяцев и перед допуском к работе после временного отстранения за низкое качество работ. Для проведения переаттестации по месту работы рекомендуется следующий состав аттестационной комиссии: главный сварщик треста, начальник сварочной лаборатории треста, начальник учебных курсов, руководитель группы или старший инженер по ультразвуковой дефектоскопии, инженер по технике безопасности. Результаты переаттестации оформляются протоколами и фиксируются в удостоверении дефектоскописта. 2.1.3. Руководство работами по ультразвуковому контролю должны осуществлять инженерно-технические работники или дефектоскописты не ниже 5 разряда, имеющие стаж работы по данной специальности не менее трех лет. 2.2. Требования к участку ультразвукового контроля сварочной лаборатории. 2.2.1. Участок ультразвукового контроля должен иметь производственные площади, обеспечивающие размещение рабочих мест дефектоскопистов, оборудования и принадлежностей. 2.2.2. На участке ультразвукового контроля размещают: ультразвуковые дефектоскопы с комплектом стандартных искателей; распределительный щит от сети переменного тока частотой 50 Гц напряжением 220 В ± 10%, 36 В ± 10%, переносные колодки сетевого питания, заземляющие шины; стандартные и испытательные образцы, вспомогательные устройства для проверки и настройки дефектоскопистов с искателями; наборы слесарного, электромонтажного и измерительного инструмента, принадлежности (мел, цветные карандаши, бумага, краски); контактную жидкость, масленку, обтирочный материал, фальцевую кисть; рабочие столы и верстаки; стеллажи и шкафы для хранения дефектоскопов с комплектом искателей, образцов, материалов и документации.3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
3.1. При работе с ультразвуковыми дефектоскопами необходимо выполнять требования безопасности и производственной санитарии в соответствии с ГОСТ 12.2.007.0-75; СНиП III-4-80, "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", утвержденными Госэнергонадзором СССР 12.04.1969 г. с внесенными дополнениями и изменениями и "Санитарными нормами и правилами при работе с оборудованием, создающим ультразвук, передаваемый контактным путем на руки работающих № 2282-80", утвержденными Министерством здравоохранения СССР. 3.2. При питании от сети переменного тока ультразвуковые дефектоскопы должны быть заземлены медным проводом сечением не менее 2,5 мм 2 . 3.3. Подключение дефектоскопов к сети переменного тока осуществляют через розетки, установленные электриком к специально оборудованным постам. 3.4. Дефектоскопистам запрещается вскрывать подключенный к источнику питания дефектоскоп и производить его ремонт, ввиду наличия блока с высоким напряжением. 3.5. Запрещается проведение контроля вблизи мест выполнения сварочных работ без ограждения светозащитными экранами. 3.6. Запрещается применять масло в качестве контактной жидкости при проведении ультразвукового контроля вблизи мест кислородной резки и сварки, а также в помещениях для хранения баллонов с кислородом. 3.7. При проведении работ по высоте, в стесненных условиях рабочие места должны обеспечивать дефектоскописту удобный доступ к сварному соединению при соблюдении условий безопасности (сооружение лесов, подмостей, использование касок, монтажных поясов, спецодежды). Запрещается проведение контроля без устройств защиты от воздействия атмосферных осадков на дефектоскописта, аппаратуру и место контроля. 3.8. Дефектоскописты не реже одного раза в год должны проходить медицинские осмотры в соответствии с приказом Министерства здравоохранения СССР № 400 от 30 мая 1969 г. и "Лечебно-профилактическими мероприятиями по улучшению состояния здоровья и условий труда операторов ультразвукового контроля", утвержденными Министерством здравоохранения СССР 15 марта 1976 г. 3.9. К работам по ультразвуковой дефектоскопии допускаются лица в возрасте не моложе 18 лет, прошедшие инструктаж по технике безопасности с регистрацией в журнале по установленной форме. Инструктаж должен проводиться периодически в сроки, установленные приказом по организации (трест, монтажное управление, завод). 3.10. Администрация организации, проводящей ультразвуковой контроль, обязана обеспечить выполнение требований техники безопасности. 3.11. При нарушении правил техники безопасности дефектоскопист должен быть отстранен от работы и вновь допущен к ней после дополнительного инструктажа.4. ТРЕБОВАНИЯ К АППАРАТУРЕ И МАТЕРИАЛАМ
4.1. Для контроля рекомендуется использовать ультразвуковые импульсные дефектоскопы УДМ-1М и УДМ-3, выпущенные не ранее 1975 года, ДУК-66П (ДУК-66ПМ), УД-10П, УД-10УА, УД-24, специализированный комплект "ЭХО" ("ЭХО-2") или другие дефектоскопы, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 14782-76. Основные технические характеристики дефектоскопов приведены в справочном приложении 1. 4.2. Для проведения контроля качества сварных швов в труднодоступных местах (в стесненном пространстве, на высоте) на строительных или монтажных площадках рекомендуется использовать облегченные малогабаритные дефектоскопы: комплект "ЭХО" ("ЭХО-2") или другие аналогичные приборы. 4.3. Дефектоскопы должны быть укомплектованы типовыми или специальными наклонными искателями с углами призм для оргстекла 30°, 40°, 50°, 53°, 54° (55°) на частоты 1,25 (1,8); 2,5; 5,0 МГц и прямыми искателями на частоты 2,5 и 5,0 МГц. Допускается применение искателей других типов с призмами из других материалов. При этом углы призм искателей выбирают такими, чтобы соответствующие им углы ввода были равны углам ввода искателей с призмами из оргстекла. 4.4. Для проверки основных параметров дефектоскопов и искателей, а также параметров контроля в состав комплекта аппаратуры должны быть включены стандартные образцы №№ 1, 2, 3 - по ГОСТ 14782-76 или комплект контрольных образцов и вспомогательных устройств (КОУ-2) по ТУ 25-06.1847-78. Помимо этого должны быть изготовлены испытательные образцы с искусственными отражателями для настройки дефектоскопов. 4.5. Для оценки работоспособности дефектоскопов и искателей на участке ультразвукового контроля следует периодически проверять их основные параметры на соответствие паспортным данным, о чем делают запись в документации на прибор. Вновь полученные дефектоскопы и искатели, у которых параметры не проверены, использовать при контроле не разрешается. 4.6. Условную чувствительность, погрешность глубиномера и линейность развертки, если координаты определяются по шкале экрана ЭЛТ, проверяют на соответствие их значений паспортным данным не реже двух раз в год. 4.7. Условную чувствительность и погрешность глубиномера проверяют по стандартным образцам №№ 1, 2 (черт. 1, 3). Линейность развертки проверяют по методике, изложенной в рекомендуемом приложении 2. 4.8. В искателях, не реже одного раза в неделю проверяют соответствие метки на боковой поверхности призмы точке выхода "О" ультразвукового луча по стандартному образцу № 3 (черт. 2), а угол призмы по стандартному образцу № 1 (черт. 1). 4.9. Дефектоскопы считаются пригодными к работе, если значения проверенных параметров (п. 4.6.) соответствуют значениям, указанным в паспорте на прибор. 4.10. Искатели следует считать пригодными к работе, если значения проверенных параметров (п. 4.8.) не превышают допустимых значений отклонений, указанных в разделе 1 ГОСТ 14782-76. 4.11. Дефектоскопы и искатели, у которых результаты проверки значений параметров оказались неудовлетворительными, подлежат ремонту или замене новыми. Ремонт дефектоскопов, за исключением неисправностей, оговоренных инструкцией по эксплуатации прибора, должен производиться специалистами завода-изготовителя или в специализированных мастерских.Стандартный образец №3
1 - максимальная амплитуда отраженного сигнала; 2 - точка выхода ультразвукового луча; n - стрела искателя
Стандартный образец №2
1 - шкала; 2 - блок из стали марки 20 ГОСТ 1050-74 в нормализованном состоянии с величиной зерна балла 7 или более по ГОСТ 5839-65; 3 - винт; 4 - отверстие для определения угла ввода луча; 5 - отверстие для проверки мертвой зоны.
5. ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ
5.1. Основанием для проведения первичного контроля, а также повторного контроля после устранения дефектов в сварном шве является заявка, подписанная заказчиком. Заявку, форма которой приведена в рекомендуемом приложении 3, регистрируют в сварочной лаборатории в журнале (рекомендуемое приложение 4). 5.2. Контролю подлежат только сварные соединения, принятые по результатам внешнего осмотра и удовлетворяющие требованиям ГОСТ 16037-80. 5.3. Запрещается производить контроль сварных соединений трубопроводов, заполненных жидкостью. 5.4. Рабочие места для выполнения ультразвукового контроля должны быть подготовлены заблаговременно. Для работы в труднодоступных местах и на высоте в помощь дефектоскопистам должен быть выделен вспомогательный персонал. 5.5. Выбор способа прозвучивания, типа искателя, контактной жидкости, схемы контроля. 5.5.1. В зависимости от толщины свариваемых элементов (ГОСТ 16037-80) выбирают такой способ прозвучивания, который позволяет обеспечить контроль сечения всего наплавленного металла (табл. 1). 5.5.2. Расстояние В, на которое по обе стороны от валика усиления шва должна быть подготовлена поверхность зоны перемещения искателя типа ИЦ, выбирается по табл. 1 или в случаях применения других типов искателей вычисляется по формулам:B 1 = d × tg a -l/2+d+m (1)
При прозвучивании прямым лучом
B 2 =2 d × tg a +d+m (2)
При прозвучивании прямым и однократно отраженным лучом
B 3 =3 d × tg a -l/2+d+m (3)
При прозвучивании
однократно и двукратно отраженным лучом
Таблица 1
Параметры ультразвукового контроля
|
Толщина свариваемых элементов по ГОСТ 16037-80 , мм |
Способ прозвучивания*) |
Угол призмы искателя, град. |
Рабочая частота искателя, МГц |
Зона перемещения искателя, мм |
Зона зачистки В**, мм |
Предельная чувствительность S п (первый браковочный уровень), мм 2 |
Площадь и линейные размеры вертикальной грани углового отражателя |
||
|
площадь S мм 2 |
ширина b мм |
высота h мм |
|||||||
|
от 6 до 7,5 вкл. |
Прямым и однократно отраженным лучем |
||||||||
|
свыше 7,5 до 10 вкл. |
|||||||||
Схема, поясняющая указанные формулы для определения зоны зачистки, приведена на черт. 4. 5.5.3. Поверхности на расстояние В в обе стороны от усиления шва должны быть очищены от брызг металла, отслаивающейся окалины, ржавчины, грязи и краски. Очищенные поверхности не должны иметь вмятин, неровностей и забоин. Сильно коррелированная поверхность (глубина коррозии более 1 мм) должна подвергаться механической обработке до получения ровной и гладкой поверхности. Для зачистки рекомендуется применять металлические щетки, зубила и шлифмашинки с абразивным кругом. После механической обработки поверхности шероховатость ее должна быть не более R z =40 мкм по ГОСТ 2789-73 . 5.5.4. Зачистка поверхности и удаление контактной жидкости после проведения контроля в обязанности дефектоскописта не входят. 5.5.5. После зачистки сварное соединение размечают на участки и нумеруют так, чтобы можно было однозначно устанавливать место расположения дефекта по длине шва согласно схеме, приведенной на черт. 5 . 5.5.6. Для создания акустического контакта используют трансформаторное масло по ГОСТ 982-80, глицерин - по ГОСТ 6259-75, жидкости, разработанные Таганрогским заводом "Красный котельщик" и Черновицким машиностроительным заводом (рекомендуемое приложение 5). При температурах выше 25 ° С или диаметрах свариваемых элементов менее 300 мм с вертикальным расположением используют в качестве контактных жидкостей автолы 6, 10, 12, 18, солидол - по ГОСТ 4366-76 или другие минеральные масла, аналогичные указанным по вязкости.
Схема определения зон зачистки поверхности около шва сварного соединения
D - толщина свариваемых элементов, мм; a - угол ввода, град; d - расстояние от точки ввода до задней грани искателя, мм; - половина ширины валика усиления шва, мм; B 1 , B 2 , B 3 , - зоны зачистки поверхности при прозвучивании прямым, однократно и двукратно отраженным лучом, мм; m =20 мм
Разметка кольцевого сварного соединения трубопровода на участки и их нумерация
1. Сварное соединение должно быть разделено на 12 равных участков по окружности свариваемых элементов. 2. Границы участков нумеруются цифрами от 1 до 12 по ходу часовой стрелки с указанным направлением движения продукта в трубопроводе. 3. Участки нумеруются двумя цифрами: 1-2, 2-3 и т.д. 4. Граница между участками 11-12 и 12-1 должна проходить через клеймо сварщика, перпендикулярно шву.
5.6. Частоту и угол призмы искателя выбирают, исходя из толщины свариваемых элементов и способа прозвучивания по табл. 1. 5.7. Прозвучивание швов следует выполнять путем поперечно-продольного перемещения искателя по подготовленной в соответствии с п.п. 5.5.2 , 5.5.3 , 5.5.5 поверхности с одновременным поворотом его на угол 3-5 ° в обе стороны от направления поперечного перемещения. Величина шага перемещения искателя должна составлять не более половины диаметра пьезопластины преобразователя (табл. 2). 5.8. Проверка основных параметров контроля. 5.8.1. Перед настройкой дефектоскопа на контроль конкретного изделия должны быть проверены следующие основные параметры контроля в соответствии с требованиями ГОСТ 14782-76: стрела искателя; угол ввода ультразвукового луча в металл; мертвая зона; предельная чувствительность; разрешающая способность. 5.8.2. Стрелу искателя и угол ввода ультразвукового луча проверяют не реже одного раза в смену. 5.8.3. Стрелу искателя определяют по стандартному образцу № 3 по ГОСТ 14782-76 и она не должна быть меньше значений, указанных в табл. 2. 5.8.4. Угол ввода ультразвукового луча определяют по стандартному образцу № 2 по ГОСТ 14782-76 и он не должен отличаться от номинального значения более, чем на ± 1°. Номинальные значения угла ввода для искателей с различными углами призмы приведены в таблице 2.
Таблица 2
ПАРАМЕТРЫ ИСКАТЕЛЯ
|
Угол призмы (b) искателя, град. |
Рабочая частота (f), МГц |
Диаметр преобразователя, мм |
Стрела искателя, мм |
Угол ввода (a) ультразвукового луча (оргстекло-сталь), град. |
4,0> h / b >0,5,
А площади S п плоского дна отверстия (или сегмента) и S 1 вертикальной грани углового отражателя связаны соотношением:
S п = NS 1 , где
N - коэффициент, определяемый по графику (черт. 6). 5.8.7. Предельную чувствительность проверяют на испытательных образцах с искусственными отражателями, площадь которых выбирается из табл. 1 в зависимости от толщины свариваемых элементов и типа выбранного искателя.
Зависимость коэффициента N от угла a ввода луча
5.8.8. Материал испытательных образцов по акустическим свойствам и чистоте поверхности должен быть аналогичен контролируемому изделию. В испытательных образцах не должно быть дефектов (кроме искусственных отражателей), выявляемых эхо-импульсным методом. 5.8.9. Отражатель типа "отверстие с плоским дном" выполняют в испытательном образце таким образом, чтобы центр отражающей поверхности дна отверстия располагался на глубине d , равной толщине свариваемых элементов (черт. 7). 5.8.10. Испытательные образцы с угловыми или сегментными отражателями должны иметь тот же радиус кривизны, что и контролируемое изделие, если внутренний диаметр свариваемых элементов менее 200 мм. При внутреннем диаметре свариваемых элементов 200 мм и более применяют испытательные образцы с плоскопараллельными поверхностями (черт. 8, 9). Способ изготовления сегментных отражателей приведен в справочном приложении 6. Угловой отражатель в испытательном образце выполняют с помощью приспособления из комплекта КОУ-2. 5.8.11. Результаты проверки предельной чувствительности считают удовлетворительными, если амплитуда сигнала от искусственного отражателя имеет величину не менее 30 мм по экрану ЭЛТ. 5.8.12. Разрешающую способность проверяют по стандартному образцу № 1 по ГОСТ 14782-76. Разрешающую способность считают удовлетворительной, если на экране ЭЛТ четко различимы сигналы от трех концентрически расположенных цилиндрических отражателей диаметрами 15А 7 , 20А 7 , 30А 7 , выполненных в стандартном образце № 1 (черт. 1).
Образец с отражателем типа: "отверстие с плоским дном" для настройки чувствительности дефектоскопа
Испытательный образец с угловым отражателем для настройки чувствительности, определения координат дефектов и выставления зоны контроля дефектоскопа
Где n - число отражений
Испытательный образец с сегментным отражателем для настройки чувствительности, определения координат дефектов и выставления зоны контроля дефектоскопа
Длина испытательного образца определяется по формуле:
L ¢ =(n+1) d × tg a +d+m+25; m=20,
Где n - число отражений
5.9. Настройка дефектоскопа для проведения контроля. 5.9.1. Подключают к дефектоскопу искатель с параметрами, выбранными по табл. 1 в соответствии с толщиной свариваемых элементов, акустическими свойствами металла и геометрией сварного соединения. 5.9.2. Подготавливают дефектоскоп к работе в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации, а затем производят его настройку на контроль конкретного изделия в следующей последовательности (основные операции): устанавливают длительность развертки; настраивают глубиномерное устройство; устанавливают предельную чувствительность (первый браковочный уровень); выравнивают чувствительность с помощью системы временной регулировки чувствительности (ВРЧ); устанавливают поисковую чувствительность; устанавливают длительность и положение строб-импульса. 5.9.3. Устанавливают длительность развертки таким образом, чтобы обеспечить возможность наблюдения на экране ЭЛТ сигнала от максимально удаленного отражателя согласно выбранным параметрам контроля. 5.9.4. Устанавливают строб-импульс таким образом, чтобы его передний фронт находился вблизи зондирующего импульса, а задний - в конце экрана ЭЛТ по линии развертки. 5.9.5. Настраивают глубиномерное устройство дефектоскопа согласно инструкции по эксплуатации. Если в дефектоскопе отсутствует глубиномерное устройство, то необходимо произвести градуировку шкалы экрана ЭЛТ в соответствии с толщиной контролируемого изделия. Методика определения координат по шкале экрана ЭЛТ для комплекта "ЭХО" приведена в рекомендуемом приложении 7. Методика проверки шкалы глубиномера дефектоскопа ДУК-66П приведена в рекомендуемом приложении 8. 5.9.6. Для настройки глубиномерного устройства рекомендуется использовать испытательные образцы с искусственными отражателями типа "боковое сверление" в случае контроля сварных соединений с толщиной стенки более 15 мм (рекомендуемое приложение 8) и образцы с сегментными или угловыми отражателями для сварных соединений с толщиной стенки 15 мм и менее (черт. 8 и 9). 5.9.7. Устанавливают предельную чувствительность (первый браковочный уровень). Значения площади отражателя, соответствующей первому браковочному уровню для конкретного контролируемого изделия определяют по табл. 1. 5.9.8. Настройку дефектоскопа на первый браковочный уровень осуществляют с помощью регуляторов "ослабление" или "чувствительность", "отсечка", "мощность" и ВРЧ так, чтобы высота эхосигнала от искусственного отражателя была равна 30 мм независимо от схемы контроля при отсутствии шумов на рабочем участке развертки. 5.9.9. Устанавливают уровень срабатывания системы автоматической сигнализации дефектности (АСД). 5.9.10. Значения второго браковочного уровня предельной чувствительности устанавливают выше первого на 3 дБ. 5.9.11. Для настройки дефектоскопа на второй браковочный уровень регулятор "ослабление" (дефектоскопов с аттенюатором) поворачивают на 3 дБ влево (против часовой стрелки) или регулятор "чувствительность" (для дефектоскопов без аттенюатора) на 1 деление вправо по часовой стрелке по отношению к первому браковочному уровню. 5.9.12. Устанавливают поисковую чувствительность. Значения уровня поисковой чувствительности устанавливают выше первого браковочного уровня на 6 дБ. 5.9.13. Для настройки дефектоскопа на поисковую чувствительность регулятор "ослабление" поворачивают на 6 дБ влево (против часовой стрелки) или регулятор "чувствительность" на 2 деления вправо (по часовой стрелке) по отношению к значению первого браковочного уровня. 5.9.14. Устанавливают длительность и положение строб-импульса в соответствии с контролируемой толщиной и способом прозвучивания по методике, изложенной в рекомендуемом приложении 9.
6. ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ
6.1. Проведение контроля включает операции прозвучивания металла шва и околошовной зоны и определения измеряемых характеристик дефектов. 6.2. Прозвучивание швов выполняют способом поперечно-продольного перемещения искателя, изложенным в п. 5.7. Скорость перемещения искателя должна быть не более 30 мм/с. 6.3. Акустический контакт искателя с поверхностью, по которой он перемещается, обеспечивают через контактную жидкость легким нажатием на искатель. О стабильности акустического контакта свидетельствует уменьшение уровней амплитуд сигналов на заднем фронте зондирующего импульса, создаваемых акустическими шумами искателя, по сравнению с их уровнем при ухудшении или отсутствии акустического контакта искателя с поверхностью изделия. 6.4. Прозвучивание сварных соединений производят на поисковой чувствительности, а определение характеристик выявленных дефектов - на первом и втором браковочных уровнях. Анализируют только те эхо-сигналы, которые наблюдаются в строб-импульсе и имеют высоту не менее 30 мм на поисковой чувствительности. 6.5. В процессе контроля необходимо не реже двух раз в смену проверять настройку дефектоскопа на первый браковочный уровень. 6.6. На первом браковочном уровне дефекты оценивают по амплитуде, а на втором браковочном уровне оценивают условную протяженность, условное расстояние между дефектами и количество дефектов. 6.7. Швы сварных соединений прозвучивают прямым и однократно отраженным лучами с двух сторон (черт. 10). При появлении эхо-сигналов около заднего или переднего фронтов строб-импульса следует уточнить, не являются ли они следствием отражения ультразвукового луча от усиления или провисания в корне шва (черт. 11). Для этого замеряют расстояния L 1 и L 2 - положение искателей (I), при которых эхо-сигнал от отражателя имеет максимальную амплитуду, и затем располагают искатель с другой стороны шва на тех же расстояниях L 1 и L 2 от отражателя, - положение искателей (II). При отсутствии дефектов под поверхностью валика усиления или в корне шва эхо-сигналы на краях строб-импульса наблюдаться не будут. Если эхо-сигнал вызван отражением от усиления шва, то при прикосновении к нему тампоном, смоченным контактной жидкостью, амплитуда эхо-сигнала будет изменяться в такт с прикосновением тампона. Необходимо учитывать, что допустимые подрезы также могут быть причиной появления ложных эхо-сигналов. В этом случае рекомендуется зачистить участок шва, дающий отражение, заподлицо с поверхностью основного металла и затем произвести повторный контроль. При отсутствии дефектов эхо-сигналы на краях строб-импульса наблюдаться не будут.Схемы прозвучивания швов с симметричной разделкой кромок
А - со скосом двух кромок, б - с криволинейным скосом двух кромок
Схема расшифровки ложных эхо-сигналов
А - от провисания в корне шва; б - от валика усиления шва
6.8. Стыковые соединения со скосом одной кромки при толщине стенки более 18 мм рекомендуется кроме прозвучивания с двух сторон по методике для симметричной разделки дополнительно прозвучивать искателями с углом призмы 54° (53°) со стороны кромки без скоса (черт. 12). При этом, зону перемещения искателя и зону зачистки вычисляют по формулам п. 5.5.2 , а предельную чувствительность (первый браковочный уровень) устанавливают равной 6 мм 2 . 6.9. Когда половина ширины усиления шва l /2 не превышает расстояние L 1 от передней грани искателя до проекции предполагаемого дефекта в корне шва на поверхности сварного соединения, прозвучивание нижней части шва выполняют прямым лучом (черт. 13а), а когда l /2 превышает L 1 нижнюю часть шва прозвучивают двукратно отраженным лучом (черт. 13б). 6.10. Для сравнения значений величин l /2 и L 1 рекомендуется экспериментальным путем определять расстояние L 1 (черт. 14). Искатель устанавливают у торца контролируемой трубы или испытательного образца, используемого для настройки дефектоскопа на первый браковочный уровень. Перемещая искатель перпендикулярно торцу, фиксируют положение искателя, при котором эхо-сигнал от нижнего угла будет максимальным, а затем замеряют расстояние L 1 . 6.11. При одностороннем доступе ко шву его прозвучивают только с одной стороны (черт. 15). Если толщина свариваемых элементов не более 18 мм, шов следует дополнительно прозвучивать искателями с углом призмы 54° (53°) по методике, изложенной в п. 6.8. В заключении и в журнале контроля должна быть сделана соответствующая запись о том, что прозвучивание производилось только с одной стороны шва.
Схемы прозвучивания швов с несимметричной разделкой кромок
А - со скосом одной кромки; б - с криволинейным скосом одной кромки; в - со ступенчатым скосом одной кромки; a 2 > a 1 ; a 2 =54°(53°)
Схема прозвучивания нижней части шва.
А - размер l /2 менее L 1 на такую величину, что зона перемещения искателя, равная L 1 - l /2 позволяет полностью прозвучивать корень шва прямым лучом; б - зона перемещения искателя, равная L 1 - l /2 позволяет прозвучивать только часть корня шва прямым лучом, а остальную часть двукратно отраженным лучом
Схема экспериментального определения расстояния
Схема прозвучивания шва при одностороннем доступе
Схема прозвучивания шва с разной толщиной стенки стыкуемых элементов
6.12. Если стыкуемые элементы имеют разную толщину без скоса стенки большей толщины, то прозвучивание следует выполнять согласно п. 6.7. При появлении сигнала около заднего фронта строб-импульса необходимо учитывать, что при расположении искателя со стороны большей толщины стенки элемента на расстоянии L 1 = tg a от оси шва, сигнал от нижнего угла стенки и сигнал от дефекта в корне шва (черт. 16) могут наблюдаться в виде одного сигнала. Чтобы определить от какого отражателя наблюдается сигнал необходимо установить искатель со стороны меньшей толщины стенки элемента на расстоянии L 1 от оси шва. При этом, если сигнал около заднего фронта строб-импульса не наблюдается, дефект отсутствует, если же сигнал наблюдается, то обнаружен дефект в корне шва. 6.13. Если стыкуемые элементы имеют разную толщину со скосом стенки большей толщины, то со стороны меньшей толщины прозвучивание выполняют согласно п. 6.7, а со стороны большей толщины стенки элемента - согласно схемам изображенным на черт. 17, 18. Толщину стенок стыкуемых труб и фактическую границу (длину) скоса определяют прямым искателем согласно рекомендуемому приложению 10. 6.14. Основными измеряемыми характеристиками выявленных дефектов являются: амплитуда эхо-сигнала от дефекта; координаты дефекта; условная протяженность дефекта; условное расстояние между дефектами; количество дефектов на любом участке шва длиной 100 мм. 6.15. Амплитуду в дБ эхо-сигнала от дефекта определяют по показаниям регулятора "ослабление" (аттенюатора).
Схемы прозвучивания швов прямым и однократно отраженным лучом со стороны элемента большей толщины
Интервалы перемещения искателя при прозвучивании шва: а - прямым лучом от L " до L ", где L "= l /2 + n ; L "= d × tg a ; б - однократно отраженным лучом от до , где =5(d 1 - d)+10+ d 1 × tg a , =2 d 1 × tg a + l /2 ; L =5(d 1 - d).
Схема прозвучивания швов двукратно отраженным лучом со стороны элемента большей толщины
Интервал перемещения искателя от до , где =2 d 1 × tg a + l /2 ; =(2 d 1 + d) tg a
6.16. Координаты дефекта - расстояние L от точки ввода луча до проекции дефекта на поверхность сварного соединения и глубину залегания Н - определяют в соответствии с требованиями инструкций по эксплуатации дефектоскопов (черт. 19) 6.17. Координаты дефекта определяют при максимальной амплитуде отраженного сигнала. Если эхо-сигнал выходит за пределы экрана, то регуляторами "ослабление" или "чувствительность" уменьшают его амплитуду таким образом, чтобы максимум сигнала был в пределах от 30 до 40 мм. 6.18. Условную протяженность дефекта и условное расстояние между дефектами определяют по ГОСТ 14782-76. При измерении этих характеристик крайними положениями искателя следует считать такие, при которых амплитуда эхо-сигнала от дефекта составляет 0,2 от размера по вертикали рабочего поля экрана ЭЛТ.
7. ОБРАБОТКА И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ
7.1. Оценка качества швов сварных соединений. 7.1.1. Измеренные характеристики дефектов швов сварных соединений оценивают в соответствии с требованиями настоящего стандарта и действующей нормативно-технической документации. Предельно допустимые значения измеряемых характеристик дефектов, установленные с учетом требований СНиП III -31-78, приведены в табл. 3. 7.1.2. Качество швов сварных соединений оценивают по результатам контроля по принципу: "годен" - "негоден". Термином "годен" оценивают швы сварных соединений без дефектов или с дефектами, измеряемые характеристики которых не превышают норм, указанных в табл. 3. Термином "негоден" оценивают швы сварных соединений, если в них обнаружены дефекты, измеряемые характеристики которых превышают нормы, указанные в табл. 3.Определение координат дефектов
Таблица 3
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ИЗМЕРЯЕМЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И КОЛИЧЕСТВА ДЕФЕКТОВ В ШВАХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
|
Номинальная толщина свариваемых элементов, мм |
Оценка по амплитуде |
Оценка по условной протяженности, условному расстоянию между дефектами и количеству дефектов |
Условная протяженность (мм) дефекта, расположенного на глубине, мм |
Количество допустимых по измеряемым характеристикам дефектов на любых 100 мм длины шва |
Суммарная условная протяженность (мм) допустимых дефектов на любые 100 мм длины шва, расположенных на глубине, мм |
||
|
от 6,0 до 20,0 вкл. |
Первый браковочный уровень |
Второй браковочный уровень |
|||||
|
свыше 20,0 до 40,0 вкл. |
|||||||
|
свыше 40,0 до 50,0 вкл. |
|||||||
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рабочие частоты, МГц
Динамический диапазон аттенюатора, ДБ
Максимальная глубина прозвучивания (по стали), мм
Наличие глубиномера
Размеры рабочей части экрана ЭЛТ, мм
Рабочий диапазон температур, ° К(° С).
Габариты, мм
Масса, кг
Напряжение питания, В
Тип питания
0,80; 1,80; 2,50; 5,00
70 диаметр
278-303 (от +5 до +30)
220 × 335 × 423
0,60; 1,80; 2,50; 5,00
125; 2,50; 5,00; 10,00
(от минус 10 до +40)
260 × 160 × 425
260 × 170 × 435
220, 127, 36, 24
0,60; 1,25; 2,50; 5,00
50 (ступенями через 2дБ)
278-323 (от +5 до +50)
345 × 195 × 470
40 (плавно)
1,25; 2,50; 5,00; 10,00
263-323 (от минус 10 до +50)
130 × 255 × 295
500 (по алюминию)
278-424 (от +5 до +50)
520 × 490 × 210
258-313 (от минус 15 до +40)
140 × 240 × 397
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИНЕЙНОСТИ РАЗВЕРТКИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКТА "ЭХО"
Линейность линии развертки определяют следующим образом: 1. Подключают прямой искатель к гнезду 1 дефектоскопа. 2. Тумблер переключателя "род работ" устанавливают в положение 1. 3. Устанавливают переключатели аттенюаторов "точно" и "грубо" в положение "0". 4. Регулятором "отсечка шума" при необходимости убирают шумы с линии развертки. 5. Регулятором " " убирают строб-импульс за пределы экрана. 6. Переключатель "развертка грубо" устанавливают в положение "5". 7. Регулятор "развертка плавно" устанавливают в крайнее правое положение. 8. Устанавливают искатель на поверхность стандартного образца № 2 ГОСТ 14782-76. 9. Добиваются на экране максимального числа отраженных донных сигналов так, чтобы они были распределены по всей линии развертки. 10. Измеряют по шкале на экране ЭЛТ расстояние между передними фронтами отраженных сигналов. 11. Линейность считают удовлетворительной, если расстояния между импульсами не отличаются друг от друга более чем на 10%. 12. Аналогичным образом проверяют линейность на остальных диапазонах развертки.ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Наименование
организации,
выдававшей
заявку
ЗАЯВКА №
1.
Заявку составил ________________________________________________________
(инициалы
и фамилия)
2.
Наименование объекта __________________________________________________ 3.
Наименование и краткая характеристика контролируемого изделия ____________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ФОРМА ЖУРНАЛА РЕГИСТРАЦИИ ЗАЯВОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
КОНТАКТНЫЕ ЖИДКОСТИ
Контактная жидкость Таганрогского завода "Красный котельщик"
Легкосмывающаяся ингибиторная контактная жидкость имеет следующий состав: вода, л................................................................................................................... 8 нитрит натрия (технический), кг....................................................................... 1,6 крахмал (картофельный), кг............................................................................... 0,24 глицерин (технический), кг............................................................................... 0,45 кальцинированная сода (техническая), кг........................................................ 0,048
Способ приготовления
Соду и нитрит натрия растворяют в 5 л холодной воды и кипятят в чистой посуде. Крахмал растворяют в 3 л холодной воды и вливают в кипящий раствор нитрита натрия и соды. Раствор кипятят 3-4 мин., после чего в него вливают глицерин, затем раствор охлаждают. Контактную жидкость используют при температурах от +3 до +38 º С.
Контактная жидкость Черновицкого машзавода
Контактная жидкость представляет собой водный раствор полиакриламида и нитрита натрия в следующем соотношении: полиакриламид в % ............................................................................................. от 0,8 до 2 нитрит натрия в % ............................................................................................... от 0,4 до 1 вода в % ............................................................................................................ от 98,8 до 97
Способ приготовления
В стальной бачок емкостью 3 литра, снабженный мешалкой при числе оборотов 800-900 об/мин., загружают 500 г технического (8%) полиакриламида и 1,3 л воды, перемешивают в течение 10-15 мин. до получения однородного раствора нитрита натрия. В бункер загружается соответствующее количество полиакриламида, раствора нитрита натрия и воды. Затем включается мотор и содержимое бункера в течение 5-10 мин. многократно перекачивается до получения однородной массы. При использовании насоса производительностью 12,5 л/мин. применяется электромотор мощностью 1 квт.
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Справочное
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕГМЕНТНЫХ ОТРАЖАТЕЛЕЙ
Сегментные отражатели изготавливают на поверхности испытательного образца путем фрезерования на координатно-расточном станке по схеме (черт. 1). Диаметр фрезы выбирают в зависимости от требуемой площади сегментного отражателя. Глубину Н фрезерования выбирают по графикам (черт. 2, 3). Угол α наклона фрезы устанавливают равным углу ввода ультразвуковых колебаний. Допускается изготовление сегментных отражателей на фрезерных станках. Глубину Н фрезерования измеряют индикатором с игольчатым нутромером.Способ изготовления сегментных отражателей
График зависимости глубины фрезерования "Н" от площади сегмента " S " для искателей с разными углами призм (диаметр фрезы 3 мм)
График зависимости глубины фрезерования "Н" от площади " S " для искателей с разными углами призм (диаметр фрезы 6 мм)
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ДЕФЕКТОВ КОМПЛЕКТОМ "ЭХО" ПРИ КОНТРОЛЕ ШВОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
1. Общие указания
1.1. Координаты "Н" и " L " определяют непосредственно по шкале экрана ЭЛТ. 1.2. Для определения координат по шкале выполняют следующие операции: выбирают рабочий диапазон развертки; выставляют положение и длительность строб-импульса в соответствии с зоной контроля шва сварного соединения и проводят градуировку шкалы применительно к толщине свариваемых элементов, вычисляют масштабные коэффициенты К Н и К L . 1.3. Настройку комплекта "ЭХО" проводят по испытательному образцу, который используется для настройки чувствительности при контроле. 1.4. Для удобства вычислений принимают значение малого деления шкалы по горизонтали равным 0,2. 1.5. Регулятором " Y " совмещают линию развертки с нижней горизонтальной линией шкалы, а регулятором "X" совмещают максимум амплитуды зондирующего импульса с первой слева вертикальной линией шкалы экрана. 1.6. Устанавливают переключатель "развертка грубо" в положение "5", а регулятор " " в крайнее правое положение. 1.7. Устанавливают регулятором " " передний фронт строб-импульса вблизи заднего фронта зондирующего импульса (ЗИ), а регулятором " " делают длительность строб-импульса такой, чтобы его задний фронт располагался в конце шкалы.
2. Методика определения координат дефектов при прозвучивании швов сварных соединений прямым лучом
2.1. В соответствии с толщиной 6 свариваемых элементов по табл. 1 определяют масштабный коэффициент К Н.
Таблица 1
2.2. В соответствии с толщиной δ " (частью толщины) шва сварного соединения, контроль которой возможен прямым лучом, равной расстоянию от центра отражателя 1 (типа "боковое сверление") до дна испытательного образца (черт. 1) по формуле определяют число делений, которое необходимо установить между передними фронтами сигналов (1)и (2). 2.3. Перемещая искатель по поверхности испытательного образца (черт. 1) последовательно добиваются максимальных амплитуд сигнала (2) от отражателя 2, находящегося на максимальной глубине и сигнала (1) от отражателя 1. 2.4. Регуляторами "развертка грубо", " " и " " добиваются расстояния между передними фронтами максимальных амплитуд сигналов (2) и (1), равного N больших делений, методом последовательного приближения, (в рассматриваемом на черт. 1 примере N=4,4).Пример градуировки шкалы при прозвучивании швов сварных соединений прямым лучом
2.5. Совмещают регулятором " " передний фронт строб-импульса с положением переднего фронта сигнала (1). 2.6. Совмещают регулятором " " задний фронт строб-импульса с положением переднего фронта сигнала (2). 2.7. Для определения координат дефекта выставляют максимальную амплитуду сигнала от отражателя, обнаруженного в зоне контроля (например, сигнала (3) от отражателя 3, черт. 1). Затем подсчитывают число делений N i от заднего фронта строб-импульса до переднего фронта сигнала от дефекта в зоне контроля и определяют глубину (H) залегания дефекта по формуле:
H= δ -N i К Н;
В примере на черт. 1 N i = 2,6. 2.8. Расстояние L определяют по формуле:
3. Методика определения координат дефектов при прозвучивании швов сварных соединений прямым и однократно отраженным лучом
3.1. В соответствии с толщиной δ свариваемых элементов по табл. 2 определяют масштабный коэффициент K H .
Таблица 2
3.2. Определяют число делений N п, которое устанавливают между положениями передних фронтов сигналов от отражателей 2 и 4 при прозвучивании однократно отраженным лучом (черт. 2) по формуле:N п = δ / K H .
3.3. Определяют число делений, которое устанавливают между положениями передних фронтов сигналов (1) и (2) от отражателей 1 и 2 при прозвучивании прямым лучом (черт. 2) по формуле:
N л = δ "/ K H .
3.4. Перемещая искатель по испытательному образцу, добиваются максимальной амплитуды сигнала (4) от отражателя 4 (черт. 2), находящегося на максимальном расстоянии от точки ввода луча при прозвучивании однократно отраженным лучом. 3.5. Устанавливают переключателем "развертка грубо" и регулятором " " сигнал (4) между 8 и 9 большими делениями горизонтальной шкалы. 3.6. Регуляторами " " и " " методом последовательных приближений совмещают передний фронт максимальной амплитуды сигнала (2) от отражателя 2 с серединой шкалы, а передний фронт максимальной амплитуды сигнала (4) от отражателя 4 располагают на расстоянии равном N п делений (п. 3.2 .) от середины шкалы вправо. 3.7. Устанавливают регулятором " " передний фронт строб-импульса на расстоянии равном N л делений (п. 3.3.) от середины шкалы влево, соответствующем положению переднего фронта максимальной амплитуды сигнала (1) от отражателя 1. 3.8. Совмещают регулятором " " задний фронт строб-импульса с положением переднего фронта максимальной амплитуды сигнала (4) от отражателя 4 (п. 3.6.).
Пример градуировки шкалы при прозвучивании швов сварных соединений прямым и однократно отраженным лучом
3.9. Считают все сигналы, обнаруженные в пределах длительности выставленного строб-импульса от его переднего фронта до середины шкалы, выявленными прямым лучом, а от середины шкалы до заднего фронта - однократно отраженным лучом. 3.10. Глубины залегания (Н л, Н п) обнаруженных дефектов в зоне прозвучивания прямым лучом определяют по формуле:
Н л = δ - N л i К Н;
Где N л i - число делений шкалы, отсчитанных от середины до переднего фронта сигнала от дефекта, - а в зоне прозвучивания однократно отраженным лучом определяют по формуле:
Н п = δ - N п i К Н;
Где N п i - число делений шкалы, отсчитанных от заднего фронта строб-импульса до переднего фронта сигнала от дефекта. 3.11. Определяют расстояние L л в зоне прозвучивания прямым лучом по формуле:
L л =Н л · tg α ;
А однократно отраженным лучом по формуле:
L п =(2 δ -Н п) · tg α ;
3.12. Методика настройки комплекта "ЭХО" для определения координат дефектов при одновременном прозвучивании швов сварных соединений однократно- и двукратно отраженным лучами аналогична вышеизложенной. При этом, координаты Н и L определяют по формулам:
Н= N л i К Н;
Где К Н увеличивается в 3 раза по сравнению со значениями табл. 1.
L п =[(n +1) δ -Н п ] · tg α .
ПРИЛОЖЕНИЕ 8
МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ ПОГРЕШНОСТИ ГЛУБИНОМЕРА ДЕФЕКТОСКОПА ДУК-66П
1.1. Устанавливают шкалу, выбранную в соответствии с рабочей частотой и углом призмы искателя. 1.2. Перемещают искатель по поверхности испытательного образца и при получении сигнала максимальной амплитуды от каждого из трех отверстий (см. чертеж), измеряют координаты Н и L с помощью глубиномерного устройства. 1.3. Сопоставляют определенные по глубиномеру координаты с координатами, измеренными метрическими средствами непосредственно на образце. 1.4. При превышении допустимой погрешности (по паспорту на дефектоскоп), полученной по результатам вышеуказанного сопоставления рекомендуется направлять прибор на поверку.Испытательный образец с отражателями типа "боковое сверление" для проверки и корректировки шкалы глубиномера дефектоскопа типа ДУК-66П
ПРИЛОЖЕНИЕ 9
МЕТОДИКА УСТАНОВЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ И ПОЛОЖЕНИЯ СТРОБ-ИМПУЛЬСА
1.1. Длительность и положение строб-импульса устанавливают в соответствии с выбранным способом прозвучивания (прямым, однократно или двукратно отраженным лучом). 1.2. Настройку дефектоскопа осуществляют по испытательному образцу с отражателями, используемому для выставления предельной чувствительности (первый браковочный уровень). 1.3. В дефектоскопах УДМ-1М, УДМ-3, ДУК-66П, ДУК-66ПМ, за исключением комплекта "ЭХО", методика выставления строб-импульса аналогична. 1.4. Методика выставления длительности и положения строб-импульса для комплекта "ЭХО" непосредственно связана с методикой определения координат и изложена в рекомендуемом приложении 7. 1.5. При прозвучивании шва сварного соединения прямым и однократно отраженным лучом, передний фронт строб-импульса выставляют по переднему фронту сигнала с максимальной амплитудой, отраженного от нижнего отражателя (углового или сегментного), а задний фронт строб-импульса - по заднему фронту, сигнала с максимальной амплитудой, отраженного от верхнего отражателя - углового или сегментного (черт. 1). При такой настройке эхо-сигналы, появляющиеся в начале строб-импульса указывают на наличие дефектов в нижней части шва, а эхо-сигналы в конце строб-импульса - на наличие дефектов в верхней части шва.Схема определения длительности и положения строб-импульса при прозвучивании шва прямым и однократно отраженным лучом
L " вычисляется в зависимости от δ , α и от схемы прозвучивания по формуле: L "=(n +1) d × tg a + d + m +25, где n - число отражений
1.6. При прозвучивании шва сварного соединения двукратно и однократно отраженным лучом, передний фронт строб-импульса выставляют по переднему фронту сигнала с максимальной амплитудой, отраженного от верхнего отражателя, а задний фронт строб-импульса - по заднему фронту максимального сигнала с максимальной амплитудой, отраженного от нижнего отражателя. При такой настройке эхо-сигналы в начале строб-импульса указывают на наличие дефектов в верхней части шва, а эхо-сигналы в конце строб-импульса - на наличие дефектов в нижней части шва (черт.2) 1.7. Положение строб-импульса выставляют регулятором "смещение по X" симметрично относительно середины шкалы экрана ЭЛТ для всех дефектоскопов за исключением комплекта "ЭХО".
Схема определения длительности и положения строб-импульса при прозвучивании шва однократно и двукратно отраженным, лучом
ПРИЛОЖЕНИЕ 10
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ СВАРИВАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ФАКТИЧЕСКОЙ ГРАНИЦЫ (ДЛИНЫ) СКОСА ПРЯМЫМ ИСКАТЕЛЕМ
1.1. Искатель устанавливают на предварительно подготовленную под контроль с двух сторон шва и покрытую контактной жидкостью поверхность свариваемых элементов на расстоянии не менее 40 мм от линии перехода шва в основной металл. При диаметре свариваемых элементов менее 300 мм указанную поверхность зачищают до получения ровной плоскости шириной большей диаметра прямого искателя (см. чертеж). 1.2. По глубиномерному устройству, настроенному для измерения прямым искателем согласно инструкции к дефектоскопу, определяют толщину стенок свариваемых элементов. 1.3. Для определения фактической границы (длины L ск) скоса искатель перемещают по поверхности элемента, имеющего большую толщину, в сторону шва до появления резкого увеличения расстояния между зондирующим и ближайшим отраженным импульсами по сравнению с расстоянием между остальными многократно отраженными сигналами. Отметив найденное таким образом положение искателя (см. поясняющую схему на чертеже), линейкой измеряют расстояние L ск от осевой линии шва до положения метки на поверхности элемента.Схема прозвучивания стенок свариваемых элементов прямым искателем для определения их толщины и длины скоса
ЗИ - зондирующий импульс; 1,2,3... сигналы
отраженные от противоположной стороны стенки свариваемых элементов
ПРИЛОЖЕНИЕ 11
ЖУРНАЛ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ
|
Номер заключения и дата его выдачи |
Дата проведения контроля |
Наименование объекта контроля и его адрес |
Объем контроля |
Характеристика сварного соединения |
Параметры контроля |
Результаты контроля |
Оценка качества шва сварного соединения |
Сведения о повторном контроле |
Фамилия дефектоскописта |
Подпись дефектоскописта |
Примечание |
||||||||||
|
Тип соединения |
Индекс (номер) шва по чертежу |
Диаметр и толщина свариваемых элементов, мм |
Марка стали |
Способ сварки |
Тип дефектоскопа и его номер |
Рабочая частота, МГц |
Тип и гол призмы искателя, град |
Площадь предельно допустимого эквивалентного дефекта |
Номер участка сварного соединения |
Сокращенное описание обнаруженных дефектов |
Кол-во обнаруженных дефектов на 100 мм длины шва |
Условная протяженность дефектов на 100 мм длины шва, мм |
|||||||||
ПРИЛОЖЕНИЕ 12
|
(наименование объекта) |
(наименование организации, проводившей контроль- |
||
| Линия № |
монтажное управление треста, лаборатория) |
||
ЗАКЛЮЧЕНИЕ №___
Чертеж (формуляр, монтажная схема) № ____________________________________________________________________________
Фамилия, имя, отчество и номер клейма сварщика ____________________________________________________________________
Тип дефектоскопа и его заводской номер ____________________________________________________________________________
Начальник лаборатории _______________________________________________________ подпись
(фамилия,
имя, отчество)
Дефектоскопист по ультразвуковому
контролю ___________________________________ подпись
(фамилия,
имя, отчество)
|
|||
ПРИЛОЖЕНИЕ 13
ДЕФЕКТОГРАММА №6 СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ №30 ЗАПИСЬ №21 В ЖУРНАЛЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ
(пример заполнения)
Примечание: стрелка "+" указывает направление движения продукта от нас перпендикулярно плоскости чертежа
| 1. Назначение метода. 2 2. Требования к дефектоскопистам и участку ультразвукового контроля. 2 3. Требования безопасности. 3 4. Требования к аппаратуре и материалам.. 4 5. Подготовка к контролю.. 7 6. Проведение контроля. 14 7. Обработка и оформление результатов контроля. 19 Приложение 1 Рекомендуемые дефектоскопы и их основные технические характеристики. 21 Приложение 2 Методика определения линейности развертки специализированного комплекта " эхо" . 22 Приложение 3 Заявка на ультразвуковой контроль швов сварных соединений. 22 Приложение 4 Форма журнала регистрации заявок. 23 Приложение 5 Контактные жидкости. 23 Приложение 6 Способ изготовления сегментных отражателей. 23 Приложение 7 Методика определения координат дефектов комплектом " эхо" при контроле швов сварных соединений. 25 Приложение 8 Методика проверки погрешности глубиномера дефектоскопа дук-66п.. 28 Приложение 9 Методика установления длительности и положения строб-импульса. 29 Приложение 10 Определение толщины стенки свариваемых элементов и фактической границы (длины) скоса прямым искателем.. 30 Приложение 11 Журнал ультразвукового контроля. 32 Приложение 12 Заключение по проверке качества швов стыковых сварных соединений трубопроводов ультразвуковым методом.. 32 Приложение 13 Дефектограмма №6 сварного соединения №30 запись №21 в журнале ультразвукового контроля. 33 |
Ультразвуковому контролю подвергаются технологические трубопроводы (в объеме согласно категории трубопровода), трубопроводы тепловых сетей (в зависимости от условий прокладки трубопровода и требований эксплуатирующей организации), пожарные трубопроводы, газопроводы, паропроводы, бурильная и насосно компрессорная труба и т.д.
Ультразвуковой контроль труб - это диагностика трубопровода на предмет наличия внутренних дефектов. Контролю может подвергаться как само тело трубы так и сварной шов. Данный вид дефектоскопии возможно произвести как в специально оборудованной лаборатории на территории нашего предприятия (если габариты изделия не превышают 2000 мм в длинну и 500 мм в диаметре и вес изделия не более 150 кг), так и по фактическому меcту нахождения объекта.
В случае если трубопровод действующий, ультразвуковой контроль производится после дренирования (удаления) транспортирующейся среды. Проведение ультразвукового контроля возможно без остановки технологического процесса, без остановки производства (в отличие от рентгеновского контроля).
Проведение ультразвукового контроля необходимо осуществлять не только при вводе трубопроводов в эксплуатацию, при проведении процедуры сертификации труб, но и на регулярной основе в целях предотвращения преждевременного износа труб и возникновения аварийных ситуаций.
Процедура ультразвуковой дефектоскопии трубопроводов состоит из следующих мероприятий:
подготовка сварных соединений к проведению контроля (зачистка). Осуществляется силами заказчика или силами лаборатории по договоренности.
маркировка сварных швов
непосредственно контроль трубопроровода - контроль сварных швов или сплошной контроль металла трубопровода, толщинометрия при необходимости.
разметка дефектных участков в случае возможности ремонта
составление схемы трубопровода и заключения по результатам контроля
Как Вы уже убедились, ультразвуковой контроль труб - весьма эффективный метод дефектоскопии. Кроме того, данный вид контроля зарекомендовал себя еще и как наиболее точный, оперативный, низкозатратный и безопасный для человека.
Обратитесь в и мы организуем Вам весь комплекс работ по ультразвуковому контролю трубопроводов, выявим слабые места объектов, имеющиеся дефекты, дадим полную информацию об их размерах и местонахождении относительно поверхности изделия, исследуем сварные швы и соединения также в целях контроля их качества. Именно благодаря проведению подобных проверок Вы обеспечиваете долговременную бесперебойную, и самое важное безопасную работу оборудования.
В строительстве применяют трубы Ø от 28 до 1420 мм с толщиной стенки от 3 до 30 мм. Весь диапазон диаметров по дефектоскопичности условно можно разделить на 3 группы:
- Ø от 28 до 100 мм и Н от 3 до 7 мм
- Ø от 108 до 920 мм и Н от 4 до 25 мм
- Ø от 1020 до 1420 мм и Н от 12 до 30 мм
Согласно исследованиям, которые были проведены в МГТУ им. Н.Э. Баумана за последнее время, в процессе разработки методов ультразвукового контроля сварных соединений труб следует учитывать такой очень важный фактор, как анизотропию упругих характеристик материала труб.
Анизотропия трубной стали, ее особенности
Анизотропи́я - это различие свойств среды (к примеру, физических: теплопроводности, упругости, электропроводности и др.) в разных направлениях внутри данной среды.
В процессе УЗ-контроля сварных соединений магистральных газопроводов, собранных из труб отечественного и зарубежного производства, обнаружены пропуск серьезных корневых дефектов, неточная оценка их координат, существенный уровень акустических шумов.
Выяснилось, что при соблюдении оптимальных параметров контроля и во время его проведения главная причина пропуска дефекта - это наличие значительной анизотропии упругих свойств основного материала. Она влияет на скорость, затухание и отклонение от прямолинейности движения ультразвукового пучка.
Во время прозвучивания металла более 200 штук труб по схеме, изображенной на рис. 1, выяснилось, что среднеквадратичное отклонение скорости волны при таком направлении движения и поляризации равно 2 м/с (для поперечных волн). Отклонения скоростей от табличных величин на 100 м/с и более не являются случайными и связаны, вероятно, с технологией производства проката и труб. Такие отклонения оказывают сильное влияние на распространение поляризованных волн. Помимо указанной анизотропии, обнаружена также неоднородность скорости звука по толщине стенки трубы.
Рис. 1. Обозначения наплавлений в металле трубы: X, Y, Z.- направления распространения ультразвука: х. у.z:- направления поляризации; Y- направление проката: Z- перпендикуляр к плоскости трубы
Структура листового проката слоистая, представляющая собой вытянутые во время деформации волокна металла и прочих включений. Помимо того, из-за воздействия на металл термомеханического цикла прокатки, неравномерные по толщине участки листа подвергаются различным деформациям. Эти особенности становятся причиной того, что скорость звука дополнительно зависит от глубины нахождения прозвучиваемого слоя.
Особенности контроля сварных швов труб различного диаметра
Трубы Ø от 28 до 100 мм
Отличительной особенностью сварных швов труб Ø от 28 до 100 мм с Н от 3 до 7 мм является возникновение провисаний внутри трубы. Это становится причиной появления на экране дефектоскопа ложных эхо-сигналов от них во время контроля прямым лучом, которые совпадают по времени с эхо-сигналами, отраженными от надкорневых дефектов, найденных однократно отраженным лучом. В связи с тем, что эффективная ширина пучка сопоставима с толщиной стенки трубы, то отражатель крайне сложно идентифицировать по местонахождению искателя относительно валика усиления. В центре шва также имеется неконтролируемая зона по причине большой ширины валика шва. Все это является причиной низкой вероятности (10-12%) выявления недопустимых объемных дефектов, хотя недопустимые плоскостные дефекты обнаруживаются намного лучше (~ 85 %). Основные характеристики провисания - глубина, ширина и угол смыкания с поверхностью объекта - являются случайными величинами для этого типоразмера труб; средние значения равны соответственно 2,7 мм; 6,5 мм и 56°30".
Прокат себя ведет как анизотропная и неоднородная среда с довольно сложными зависимостями скоростей упругих волн от направления поляризации и прозвучивания. Скорость звука изменяется примерно симметрично по отношению к середине сечения листа, причем в районе этой середины скорость поперечной волны может сильно (до 10 %) уменьшаться по сравнению с окружающими областями. Скорость поперечной волны в контролируемых объектах изменяется в диапазоне от 3070 до 3420 м/с. На глубине до 3 мм от поверхности проката скорость поперечной волны может незначительно (до 1 %) увеличиться.
Помехоустойчивость контроля значительно повышается в случае использования наклонных раздельно-совмещенных ПЭП типа РСН (рис. 2), которые названы хордовыми. Они были сконструированы в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Особенностью контроля является то, что во время поиска дефектов нет необходимости в поперечном сканировании. Оно выполняется только по периметру трубы в момент прижатия к шву передней грани преобразователя.
Рис. 2. Наклонный хордовый РСН-ПЭП: 1- излучатель: 2 - приемник
Трубы Ø от 108 до 920 мм
Трубы Ø от 108 до 920 мм с Н от 4 до 25 мм также соединяют односторонней сваркой без обратной подварки. До недавнего времени контроль данных соединений выполняли с помощью совмещенных ПЭП по методике, составленной для труб Ø от 28 до 100 мм. Но для такой методики контроля требуется наличие довольно большой зоны совпадений (зоны неопределенности). Это значительно снижает точность оценки качества соединения. Помимо того, совмещенные ПЭП характеризуются высоким уровнем реверберационных шумов, которые затрудняют расшифровку сигналов, а также неравномерностью чувствительности, которую не всегда могут компенсировать доступные средства. Использование хордовых раздельно-совмещенных ПЭП с целью контроля этого типоразмера сварных соединений нецелесообразно, поскольку по причине ограниченности величин углов ввода ультразвуковых колебаний с поверхности сварного соединения габариты преобразователей существенно увеличиваются, становится большей и площадь акустического контакта.
В МГТУ им. Н. Э. Баумана созданы наклонные ПЭП с выровненной чувствительностью для выполнения контроля сварных стыков Ø от 100 мм. Выравнивание чувствительности обеспечивает такой выбор угла разворота 2, чтобы верхняя часть и середина шва прозвучивались центральным один раз отраженным лучом, а нижняя часть - прямыми периферийными лучами, которые падают на дефект под углом Y, от центрального. На рис. 3. показан график зависимости угла введения поперечной волны от угла разворота и раскрытия диаграммы направленности Y. В таких ПЭП падающая и отраженная от дефекта волны являются горизонтально поляризованными (SН -волна).
Рис. 3. Изменение угла ввода альфа, в пределе половины угла раскрытия диаграммы направленности РСН-ПЭП в зависимости от угла разворота дельта.
Из графиков ясно, что во время выполнения контроля объектов с толщиной стенки 25 мм неравномерность чувствительности РС-ПЭП достигает 5 дБ, вместе с тем как для совмещенного ПЭП она может достичь 25 дБ. РС-ПЭП характеризуется повышенным уровнем сигнал – помеха и исходя из этого повышенной абсолютной чувствительностью. К примеру, РС-ПЭП без проблем выявляет дефект площадью 0,5 мм2 в процессе контроля сварного соединения толщиной 10 мм как прямым, так и один раз отраженным лучом при отношении полезный сигнал/помеха 10 дБ. Порядок выполнения контроля данными ПЭП такой же, как и совмещенным ПЭП.
Трубы Ø от 1020 до 1420 мм
Сварные стыки труб Ø от 1020 до 1420 мм с Н от 12 до 30 мм выполняют двусторонней сваркой либо с подваркой обратного валика шва. В швах, которые выполнены двусторонней сваркой, обычно, ложные сигналы от задней кромки валика усиления дают не такую большую помеху, как в односторонних швах. Их амплитуда не так велика по причине более плавных очертаний валика. Кроме того, они дальше по развертке. По этой причине, для проведения дефектоскопии это самый подходящий типоразмер труб. Но результаты исследований, проведенных в МГТУ им. Н. Э. Баумана, показывают, что металл данных труб отличается наибольшей анизотропией. Чтобы снизить влияние анизотропии на обнаружение дефектов следует использовать ПЭП на частоту 2,5 МГц с углом призмы 45°, а не 50°, как указано в большинстве нормативных документов. Самую высокую точность контроля удалось получить при использовании ПЭП типа РСМ-Н12. В отличие от методики, составленной для труб Ø от 28 до 100 мм, при контроле данных соединений отсутствует зона неопределенности. В остальном способ контроля аналогичен. При использовании РС-ПЭП настройку скорости и чувствительности развертки также рекомендуется выполнять по вертикальному сверлению. Настройку скорости и чувствительности развертки наклонных совмещенных ПЭП следует производить по угловым отражателям соответствующего размера.
В процессе контроля сварных швов необходимо помнить, что в околошовной зоне бывают расслоения металла, которые затрудняют определение координат дефекта. Зону, в которой найден дефект наклонным ПЭП, необходимо дополнительно проконтролировать прямым ПЭП с целью уточнения характера дефекта и выявления точного значения глубины дефекта.
В атомной, нефтехимической промышленности и атомной энергетике при изготовлении трубопроводов, аппаратов и сосудов часто используют плакированные стали. Для плакировки внутренней стенки данных конструкций используют аустенитные стали, которые наносят методом наплавки, прокатки либо взрыва слоем от 5 до 15 мм.
Процесс контроля данных сварных соединений предусматривает анализ сплошности перлитной части сварного шва, а также зоны сплавления с восстановительной антикоррозионной наплавкой. При этом сплошность тела самой наплавки не контролируется.
Но по причине отличия акустических характеристик основного металла и аустенитной стали, от границы раздела во время проведения ультразвукового контроля появляются эхо-сигналы, препятствующие обнаружению дефектов, к примеру, отслоений плакировки и поднаплавочных трещин. К тому же, наличие плакировки и ее характеристики оказывают значительное влияние на параметры акустического тракта ПЭП.
По этой причине стандартные технологические решения являются неэффективными при контроле толстостенных сварных швов плакированных трубопроводов.
После многолетних исследований ученые выяснили основные особенности акустического тракта. Были получены рекомендации по оптимизации его характеристик и разработана технология выполнения ультразвукового анализа сварных швов с аустенитной плакировкой.
В частности, ученые установили, что при переотражении пучка ультразвуковых волн от границы перлит-аустенитной плакировки почти не меняется диаграмма направленности в случае плакировки прокаткой и значительно изменяется в случае нанесения плакировки наплавкой. Ее ширина существенно растет, а в пределах главного лепестка есть осцилляции в 15-20 дБ в зависимости от метода наплавки. Происходит значительное перемещение точки выхода отражения от границы плакировки пучка по сравнению с его местонахождением, а также изменяется скорость поперечных волн в переходной зоне.
При разработке технологии контроля сварных соединений плакированных трубопроводов учитывали все это. Данная технология предусматривает предварительное обязательное определение толщины перлитной части (глубины проплавления антикоррозионной наплавки).
Для более точного выявления плоскостных дефектов (несплавлений и трещин) лучше использовать ПЭП с углом ввода 45° и на частоту 4 МГц. Более точное обнаружение вертикально ориентированных дефектов на угле ввода 45° в отличие от углов 60 и 70° объясняется тем, что во время прозвучивания последними угол встречи пучка с дефектом близок к третьему критическому, при котором коэффициент отражения поперечной волны минимальный.
Во время прозвучивания трубы снаружи на частоте 2 МГц эхо-сигналы от дефектов экранирует интенсивный и длительный сигнал шума. Устойчивость к помехам ПЭП на частоту 4 МГц в среднем на 12 дБ выше. По этой причине полезный сигнал от дефекта, который находится в непосредственной близости от границы наплавки, будет лучше считываться на фоне помех. И наоборот, во время прозвучивания трубы изнутри через наплавку лучшую устойчивость к помехам обеспечат ПЭП на частоту 2 МГц.
Регламентирует технологию контроля сварных швов трубопроводов с наплавкой документ Госатомнадзора РФПНАЭГ-7-030-91.
