Ультразвуковой контроль на расслоение

Физической основой ультразвуковой дефектоскопии явля­ется свойство ультразвуковых волн отражаться от несплошностей.

Действие приборов ультразвукового контроля основано на посылке ультразвуковых импульсов и регистрации отражен­ных эхосигналов или ослабленных сигналов.

Посылка ультразвуковых импульсов и прием эхо-сигналов производится пьезоэлементами (пьезоэлектри­ческими преобразователями), преобразующими переменное электрическое поле в акустическое поле и наоборот.

В зависимости от типа дефекта ввод ультразвуковых волн осуществляется перпендикулярно или под определенным утлом к поверхности изделия. При контроле толщины стенки трубы и контроле дефектов, параллельных стенке трубы (расслоений, неметаллических включений), ультразвуковые колебания вво­дятся по нормали к поверхности трубы. При ручном контроле для этого используются прямые пьезопреобразователи-искатели. Толщина стенки трубы или расстояние до несплошности определяется путем измерения времени прохождения зонди­рующего (т.е. излучаемого в изделие) импульса от наружной до внутренней поверхности трубы или от наружной поверхности до несплошности и отраженного импульса в обратном направлении (5850 м/с для продольных волн).

Существует несколько методов (схем) ультразвукового контроля. Наиболее распространенным является импульсный эхометод, или просто эхометод. Метод основан на регистра­ции ультразвуковых волн, отраженных от несплошности при импульсном прозвучивании. Амплитуда эхосигнала при этом пропорциональна площади несплошности, служащей отража­телем.

Ультразвуковой контроль проводится для выявления внутренних и выходящих на поверхность протяженных (ими могут быть: непровары, несплавления, трещины, подрезы, цепочки скопления пор и включений) и не протяженных (ими могут быть: одиночные газовые поры, шлаковые включения) дефектов.

Перед проведением контроля следует произвести очистку поверхности от изоляционного покрытия, пыли, грязи, окалины, застывших брызг металла, забоин и других неровностей и нанести контактную смазку.

Контроль сварных соединений осуществляют путем перемещения (сканирования) ПЭП по поверхности околошовной зоны сваренных элементов параллельно сварному шву с одновременным возвратно-поступательным движением в направлении, перпендикулярном ему.

Признаком обнаружения дефекта служит появление на поисковом уровне чувствительности эхо-сигнала на экране дефектоскопа. При появлении признаков обнаружения дефекта следует зафиксировать преобразователь в положении, при котором амплитуда наблюдаемого сигнала максимальна, и определить координаты и параметры дефекта.

Дефекты по результатам ультразвукового контроля относят к одному из следующих видов:

непротяженные (одиночные поры, компактные шлаковые включения);

протяженные (трещины, непровары, несплавления, удлиненные шлаковые включения и поры);

цепочки и скопления (цепочки и скопления пор и шлака – три и более дефекта).

Акустические колебания и волны.

Акустическими волнами называют колебания частичек среды в упругой среде. Различают четыре основных типа волн: продольные, поперечные поверхностные и нормальные волны.

Рис. 18. Продольная волна.

Классификация методов контроля

Известно много акустических методов неразрушающего контроля, некоторые из которых применяются в нескольких вариантах. Классификация акустических методов показана на рисунке 19. Их делят на две большие группы – активные и пассивные методы. Активные методы основаны на излучении и приеме упругих волн, пассивные – только на приеме волн, источником которых служит сам контролируемый объект.

Активные методы делят на методы прохождения, отражения, комбинированные (использующие как прохождение, так и отражение), импедансные и методы собственных частот.

Методы прохождения используют излучающие и приемные преобразователи, расположенные по разные или по одну сторону контролируемого изделия. Применяют импульсное или (реже) непрерывное излучение и анализируют сигнал, прошедший через контролируемый объект.

В методах отражения используют как один, так и два преобразователя; применяют импульсное излучение. К этой подгруппе относят следующие методы дефектоскопии:

Рис. 19. Классификация акустических методов контроля

Эхо-метод (рис. 20, а) основан на регистрации эхо-сигналов от дефекта. На экране индикатора обычно наблюдают посланный (зондирующий) импульс I, импульс III, отраженный от противоположной поверхности (дна) изделия (донный сигнал) и эхо-сигнал от дефекта II. Время прихода импульсов II и III пропорционально глубине залегания дефекта и толщине изделия. При совмещенной схеме контроля (рис. 20, а) один и тот же преобразователь выполняет функции излучателя и приемника. Если эти функции выполняют разные преобразователи, то схему называют раздельной.

Рис. 20. Методы отражения:

а – эхо; б – эхо – зеркальный; в – дельта-метод;г – дифракционно – временной; д – реверберационный:

1 – генератор; 2 – излучатель; 3 – объект контроля; 4 – приемник;5 – усилитель; 6 – синхронизатор; 7 – индикатор

Эхо-зеркальный метод основан на анализе сигналов, испытавших зеркальное отражение от донной поверхности изделия и дефекта, т.е. прошедших путь АВСД (рис. 20, б). Вариант этого метода, рассчитанный на выявление вертикальных дефектов в плоскости ЕF, называют методом тандем. Для его реализации при перемещении преобразователей А и D поддерживают постоянным значение ; для получения зеркального отражения от невертикальных дефектов, значение варьируют. Один из вариантов метода, называемый "косой тандем", предусматривает расположение излучателя и приемника не в одной плоскости (рис. 20, б, вид в плане внизу), а в разных плоскостях, но таким образом, чтобы принимать зеркальное отражение от дефекта. Еще один вариант, называемый К-метод, предусматривает расположение преобразователей по разные стороны изделия, например, располагают приемник в точке С.

Дельта-метод (рис. 20, в) основан на приеме преобразователем для продольных волн 4, расположенным над дефектом, рассеянных на дефекте волн, излученных преобразователем для поперечных волн 2.

Дифракционно-временной метод (рис. 20, г), в котором излучатели 2 и , приемники 4 и 4¢ излучают и принимают либо продольные, либо поперечные волны, причем могут излучать и принимать разные типы волн. Преобразователи располагают так, чтобы получать максимумы эхо-сигналов волн, дифрагированных на концах дефекта. Измеряют амплитуды и время прихода сигналов от верхнего и нижнего концов дефекта.

Реверберационный метод (рис. 20, д) использует влияние дефекта на время затухания многократно отраженных ультразвуковых импульсов в контролируемом объекте. Например, при контроле клееной конструкции с наружным металлическим слоем и внутренним полимерным слоем дефект соединения препятствует передаче энергии во внутренний слой, что увеличивает время затухания многократных эхо-сигналов во внешнем слое. Отражения импульсов в полимерном слое обычно отсутствуют вследствие большого затухания ультразвука в полимере.

В комбинированных методах используют принципы как прохождения, так и отражения акустических волн.

Зеркально-теневой метод основан на измерении амплитуды донного сигнала. На рисунке 21, а отраженный луч условно смещен в сторону. По технике выполнения (фиксирует эхо-сигнал) его относят к методам отражения, а по физической сущности контроля (измеряют ослабление сигнала дважды прошедшего изделие в зоне дефекта) он близок к теневому методу.

Эхо-теневой метод основан на анализе как прошедших, так и отраженных волн (рис. 21, б).

В эхо-сквозном методе фиксируют сквозной сигнал I, сигнал II, испытавший двукратное отражение в изделии, а в случае появления полупрозрачного дефекта – также сигналы III и IV, соответствующие отражениям волн от дефекта и испытавших также отражение от верхней и нижней поверхностей изделия. Большой непрозрачный дефект обнаруживают по исчезновению или сильному уменьшению сигнала I, т.е. теневым методом, а также сигнала II. Полупрозрачные или небольшие дефекты обнаруживают по появлению сигналов III и IV, которые являются главными информационными сигналами.

Читайте также:  Конский плуг на минитрактор

Рис. 21. Комбинированные методы, использующие прохождение и отражение: а – зеркально-теневой; б – эхо – теневой; в – эхо – сквозной:2 – излучатель; 4 – приемник; 3 – объект контроля

Методы собственных частот основаны на измерении этих частот (или спектров) колебаний контролируемых объектов. Собственные частоты измеряют при возбуждении в изделиях как вынужденных, так и свободных колебаний. Свободные колебания обычно возбуждают механическим ударом, вынужденные – воздействием гармонической силы меняющейся частоты.

Импедансные методы используют зависимость импедансов изделий при их упругих колебаниях от параметров этих изделий и наличия в них дефектов. Обычно оценивают механический импеданс , где и – комплексные амплитуды возмущающей силы и колебательной скорости, соответственно. В отличие от характеристического импеданса , являющегося параметром среды, механический импеданс характеризует конструкцию. В импедансных методах используют изгибные и продольные волны.

Пассивные акустические методы основаны на анализе упругих колебаний волн, возникающих в самом контролируемом объекте.

Наиболее характерным пассивным методом является акустико-эмиссионный метод. Явление акустической эмиссии состоит в том, что упругие волны излучаются самим материалом в результате внутренней динамической локальной перестройки его структуры. Такие явления, как возникновение и развитие трещин под влиянием внешней нагрузки, аллотропические превращения при нагреве или охлаждении, движение скоплений дислокаций,- наиболее характерные источники акустической эмиссии. Контактирующие с изделием пьезопреобразователи принимают упругие волны и позволяют установить место их источника (дефекта).

Пассивными акустическими методами являются вибрационно-диагностический и шумодиагностический. При первом анализируют параметры вибраций какой-либо отдельной детали или узла (ротора, подшипников, лопатки турбины) с помощью приемников контактного типа, при втором – изучают спектр шумов работающего механизма, обычно с помощью микрофонных приемников.

По частотному признаку акустические методы делят на низкочастотные и высокочастотные. К первым относят колебания в звуковом и низкочастотном (до нескольких десятков кГц), ультразвуковом диапазонах частот. Ко вторым – колебания в высокочастотном ультразвуковом диапазоне частот: обычно от нескольких сот кГц до 20 МГц. Высокочастотные методы обычно называют ультразвуковыми.

Из рассмотренных акустических методов контроля наибольшее практическое применение находит эхо-метод. Около 90% объектов, контролируемых акустическими методами, проверяют эхо-методом. Применяя различные типы волн, с его помощью решают задачи дефектоскопии поковок, отливок, сварных соединений, многих неметаллических материалов. Эхо-метод используют также для измерения размеров изделий. Измеряют время прихода донного сигнала и, зная скорость ультразвука в материале, определяют толщину изделия при одностороннем доступе. Если толщина изделия неизвестна, то по донному сигналу измеряют скорость, оценивают затухание ультразвука, а по ним определяют физико-механические свойства материалов.

Эхо-зеркальный метод также применяют для выявления дефектов, ориентированных перпендикулярно поверхности ввода. При этом он обеспечивает более высокую чувствительность к таким дефектам, но требует, чтобы в зоне расположения дефектов был достаточно большой участок ровной поверхности (рис. 21, б). В рельсах, например, это требование не выполняется, поэтому там возможно применение только зеркально-теневого метода. Дефект может быть выявлен совмещенным наклонным преобразователем, расположенным в точке А. Однако, в этом случае зеркально-отраженная волна уходит в сторону и на преобразователь погадает лишь слабый рассеянный сигнал. Преобразователи, расположенные в точках С или D обнаруживают дефект с высокой чувствительностью.

Эхо-зеркальный метод в варианте "тандем" используют для выявления вертикальных трещин и непроваров при контроле сварных соединений. Дефекты некоторых видов сварки, например, непровар при электронно-лучевой сварке, имеют гладкую отражающую поверхность, очень слабо рассеивающую ультразвуковые волны, но такие дефекты хорошо выявляются эхо-зеркальным методом. Дефекты округлой формы (шлаковые включения, поры) дают большой рассеянный сигнал и хорошо регистрируются совмещенным преобразователем в точке А, в то же время зеркальное отражение от них слабое. В результате сравнения отраженных сигналов в точках А и D определяют форму дефекта сварного соединения.

Вариант "косой тандем" применяют, когда расположение преобразователей в одной плоскости затруднительно. Его используют, например, для выявления поперечных трещин в сварных швах. Преобразователи в этом случае располагают по разные стороны валика усиления шва. Углы и выбирают либо малыми (не более 10°), либо большими (св. 35°) для предотвращения трансформации поперечных волн в продольные. При угле меньше 10° трансформация мала. Угол 35° и больше превосходит третье критическое значение и трансформация отсутствует. Существуют варианты с . Например, излучают поперечную волну с , а принимают трансформированную продольную волну.

Дельта и дифракционно-временной методы также используют для получения дополнительной информации о дефектах при контроле сварных соединений. В варианте, показанном на рисунке 2,в, излучают поперечные, а принимают продольные волны. Эффективная трансформация волн на дефекте произойдет, если угол падения на плоский дефект меньше третьего критического, либо если продольная волна возникает в результате рассеяния на дефекте. Для создания хорошего контакта приемного прямого преобразователя с поверхностью сварного соединения валик усиления зачищают. С помощью этого метода довольно точно определяют положение дефекта вдоль сварного шва, что важно для его автоматической регистрации.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Сварные соединения являются новообразованиями на любых конструкциях и их дальнейшая безопасная эксплуатация во многом зависит от качества их наложения, а это, в свою очередь, можно выявить только специальной проверкой. Качество сварных швов металлических соединений проверяют, используя для этого различные методики дефектоскопии. Из всего существующего на сегодняшний день разнообразия видов дефектоскопии можно выделить ультразвуковой контроль сварных соединений, который является наиболее доступным и недорогим методом диагностики. Причем УЗК практически не уступает по точности измерений таким видам неразрушающего контроля, как рентгеноскопия, гамма-скопия, радиоскопия и другим.

Теоретическое определение УЗК

Методика ультразвукового неразрушающего контроля является далеко не новым видом дефектоскопии и впервые была применена на практике в 1928 году, а с развитием технического прогресса и промышленных технологий стала использоваться во многих сферах деятельности человека.

Весь эффект УЗК основан на том, что акустические ультразвуковые волны при прохождении однородной среды не меняют свою прямолинейную траекторию движения, а вот при разделе сред, имеющих различную структуру и обладающих разными величинами удельного акустического сопротивления, происходит их частичное отражение. При этом чем существеннее разница в физических и химических свойствах материалов, тем больше будет звуковое сопротивление в месте раздела сред, тем ощутимее и заметнее эффект при отражении звуковых волн.

Читайте также:  Как пользоваться шаблоном для заточки цепей бензопилы

К примеру, при образовании сварного шва в структуре металла обычно остается смесь газов, которая не успела выйти во время затвердевания наружу. При этом газообразная среда обладает фактически в пять раз меньшим волновым сопротивлением прохождению ультразвуковых колебаний, чем металлическая кристаллическая решетка, что и позволяет практически полностью отражаться ультразвуковым колебаниям.

Ультразвуковой контроль, либо дефектоскопия сварных соединений являются неразрушающим их целостность методом по поиску внутренних структур, имеющих химические или физические отклонения от заданных норм, которые при недопустимой величине и определяются как механические дефекты сварных швов.

Достоинства УЗК

С помощью методики ультразвукового контроля осуществляется диагностика всех видов сварки, пайки и склейки, что позволяет выявлять такие дефекты соединений, как:

  • воздушные пустоты и поры,
  • расслоения в наплавленном металле шва,
  • околошовные трещины,
  • химически неоднородные вкрапления,
  • шлаковые отложения,
  • неоднородность структуры,
  • искривление геометрических размеров.

Главными преимуществами ультразвуковой дефектоскопии можно назвать возможность проведения контроля:

  • соединений как из однородных, так и из разнородных материалов;
  • структур, состоящих как из металлов, так и неметаллов;
  • без разрушения и без повреждения исследуемых образцов;
  • с высокой мобильностью;
  • с высокой скоростью исследований;
  • при низкой себестоимости;
  • без опасных факторов для персонала в сравнении с рентгено- или радио-дефектоскопией.

Недостатки УЗК

Использование ультразвукового контроля имеет ряд особенностей, а именно — требуется существенная подготовка исследуемых поверхностей для прохождения от пьезоэлектрических преобразователей ультразвуковых волн по структуре металла. Необходимо:

  • создание шероховатостей 5 класса на поверхности сварного соединения с направлением полос перпендикулярно шву;
  • нанесение на исследуемый участок контактной массы (в виде воды, масел) для полного исключения воздушного зазора, а в случае с вертикальной или при сильнонаклоненной поверхности использовать густые клейстеры, неспособные к быстрому стеканию;

Непосредственно к недостаткам этой методики дефектоскопии можно отнести:

  • необходимость в использовании специальных пьезоэлектрических преобразователей, имеющие радиус кривизны подошвы в диапазоне величины +-10% от радиуса исследуемого объекта для диагностики округлых форм конструкцией с диаметром менее 200 мм;
  • существенные сложности при исследовании крупнозернистых структур металлов, к примеру, чугуна или аустенита при толщине более 60 мм, связанного со значительным затуханием и с существенным рассеванием ультразвуковых колебаний;
  • невозможность проведения контроля деталей с малыми и сложными формами;
  • затруднительность в оценке соединений разных видов сталей, что связано с неоднородностью основных металлов и сварного шва;
  • невозможность установления реальных размеров различных типов дефектов из-за их формы, физических свойств и расположения в структуре сварного шва.

Виды ультразвукового контроля швов

Технология проведения ультразвуковой дефектоскопии основывается на способности акустических колебаний высокой частоты, порядка 20 кГц, проходить однородную структуру и частично отражаться от различных препятствий в виде пор, трещин и других неоднородностей. Существует несколько методов получения отражения ультразвукового сигнала, а именно:

  • теневой, который определяет разницу амплитуды между прошедшими и отраженными колебаниями;
  • зеркально-теневой, основанный на определении коэффициента затухания отраженных волн;
  • эхо-зеркальный или тандемный, использующий для своей работы два аппарата;
  • дельта метод, заключающейся в определении энергии отраженных от дефекта колебаний;
  • эхо-импульсный, который основывается на регистрации отраженных ультразвуковых волн.

Наиболее распространенными являются два вида дефектоскопии сварных швов при помощи ультразвука — это теневая и эхо-импульсная методика проведения контроля.

Методика проведения УЗК

Несмотря на существование нескольких методик ультразвуковой дефектоскопии их проведение практически схоже и различается лишь в наборе диагностического оборудования. Так, проведение процедуры дефектоскопии можно описать следующей последовательностью:

  1. Производиться тщательная подготовка исследуемой поверхности путем механического удаления остатков шлака, краски и ржавчины со сварочного шва. Вдобавок очищают полосы по 50 мм с обеих сторон от него.
  2. Место проведения дефектоскопии обильно покрывают жидкой массой в виде воды, минеральных масел или густых специальных клейстеров — это необходимо для возможности беспрепятственного прохождения ультразвуковых волн.
  3. Производиться предварительная настройка прибора на определенную методику, рассчитанную на решение конкретных задач.
  4. Пьезоэлектрический преобразователь УЗК последовательно начинают перемещать по зигзагообразной траектории по сварочному шву.
  5. После получения устойчивого сигнала необходимо периодически поворачивать пьезоэлектрический преобразователь в разные стороны вокруг своей оси так, чтобы получить на экране прибора сигнал с максимальной четкостью изображения.
  6. При обнаружении дефектов их фиксируют и записывают соответствующие координаты.
  7. При необходимости, ультразвуковой контроль сварных швов проводят в один или несколько проходов.
  8. Полученные результаты дефектоскопии заносятся в журнал проверки.

1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 132 «Техническая диагностика»

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 23 декабря 1999 г. № 672-ст

3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта ИСО 10124-94 «Трубы стальные напорные бесшовные и сварные (кроме труб, изготовленных дуговой сваркой под флюсом). Ультразвуковой метод контроля расслоений»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт распространяется на ультразвуковой метод контроля бесшовных и сварных стальных труб (за исключением труб, изготовленных дуговой сваркой под флюсом) для обнаружения дефектов расслоения.

Термин «дефект расслоения» означает любой дефект, расположенный, как правило, параллельно поверхности трубы в пределах толщины изделия.

Рассматриваются четыре различных приемочных уровня (таблица 1). Выбор между этими уровнями относится к компетенции Технического комитета ИСО, ответственного за разработку соответствующих стандартов.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТРУБЫ СТАЛЬНЫЕ НАПОРНЫЕ БЕСШОВНЫЕ И СВАРНЫЕ (КРОМЕ ТРУБ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ ДУГОВОЙ СВАРКОЙ ПОД ФЛЮСОМ)

Ультразвуковой метод контроля расслоений

Seamless and welded (except submerged arc-welded) steel tubes for pressure purposes. Ultrasonic testing for the detection of laminar imperfections

Дата введения 2001-01-01

1.1 Настоящий стандарт устанавливает требования к ультразвуковому методу контроля бесшовных и сварных стальных труб (кроме труб, изготовленных дуговой сваркой под флюсом) для обнаружения дефектов расслоения в соответствии с четырьмя приемочными уровнями контроля. Приемочный уровень В1 относится только к бесшовным трубам, предназначенным для применения в критических условиях, например для паросборников (таблица 1).

1.2 Настоящий стандарт распространяется на трубы наружным диаметром более 30 мм. Нижний предел толщины стенки не устанавливается.

Примечание – Возможны трудности при применении данного метода контроля для обнаружения дефектов расслоения и их классификации по размерам при толщине стенок труб менее 5 мм. В таких случаях необходимо согласование между потребителем и изготовителем методов контроля труб и классификации размеров дефектов.

В настоящем стандарте использована ссылка на следующий стандарт:

ИСО 12094-94* Трубы стальные сварные напорные. Ультразвуковой контроль для определения расслоений в полосовом (листовом) материале, используемом для изготовления сварных труб

3.1 Ультразвуковой контроль, регламентируемый данным стандартом, как правило, проводят на трубах после завершения всех производственных операций.

Контроль должен проводиться персоналом, сертифицированным (аттестованным) в соответствии с действующей системой аттестации и назначенным изготовителем.

В случае осуществления контроля третьей стороной об этом должна быть достигнута договоренность между потребителем и изготовителем.

Читайте также:  Упор для фуговочного станка своими руками

3.2 Кривизна трубы и состояние ее поверхности должны удовлетворять требованиям применяемых приборов ультразвукового контроля.

4.1 При контроле труб для обнаружения дефектов расслоения используют эхо-импульсный метод ультразвуковой дефектоскопии, посылая импульсы ультразвуковых колебаний в изделие перпендикулярно к его поверхности.

4.2 Во время испытаний труба и(или) ультразвуковой преобразователь должны двигаться относительно друг друга с шагом сканирования, обеспечивающим обнаружение дефектов расслоений размерами, не менее приведенных в таблице 1.

Таблица 1 – Приемочные уровни и соответствующие им размеры дефектов расслоения, которые обнаруживают в трубах при ультразвуковом контроле

Минимальная площадь дефекта расслоения Вмин, мм 2

Поперечный размер С, мм

Вмин – произведение продольного и поперечного размеров дефекта. Это произведение округляется с точностью до 10 мм 2 ;

D – наружный диаметр трубы, мм.

Примечание – На обоих концах трубы могут быть короткие отрезки, которые нельзя подвергнуть контролю. В этом случае изготовитель должен обрезать их или провести ручной ультразвуковой контроль, используя соответствующие приемочные уровни.

4.3 Максимальный размер каждого применяемого ультразвукового преобразователя, измеряемый параллельно оси трубы, не должен быть более 30 мм. Минимальная частота ультразвукового преобразователя должна быть 2 МГц (номинальная).

4.4 Ультразвуковая установка должна обеспечивать разбраковку труб (годные и дефектные) посредством автоматического срабатывания на установленное значение браковочного уровня в сочетании с системой маркировки и (или) сортировки.

5.1 Стандартные образцы, определенные в данном стандарте, являются эталонами, пригодными для калибровки неразрушающего испытательного оборудования. Размеры искусственных отражателей в этих эталонах не должны рассматриваться как минимальные размеры дефектов, обнаруживаемых данным оборудованием.

5.2 Ультразвуковое оборудование калибруют электронными средствами с использованием гладких трубчатых стандартных образцов согласно 7.1.1 или с помощью стандартных образцов, имеющих плоскодонные отверстия, квадратные или прямоугольные выемки (рисунок 1), вырезанные на внутренней поверхности трубчатого испытательного образца, с учетом того, что для приемочного уровня В1 можно использовать эталоны только с плоскодонными отверстиями. Стандартный образец с плоскодонным отверстием используют как первичное средство для установления чувствительности испытательного оборудования. При использовании других типов стандартных образцов чувствительность регулируют так, чтобы она была эквивалентна чувствительности, полученной при использовании образца с плоскодонным отверстием.

l – длина прямоугольной выемки (единственное ограничение l>6 мм);

b – ширина прямоугольной выемки и диаметр отверстия; h – глубина прямоугольной выемки и отверстия; а – толщина стенки трубы

Рисунок 1 – Формы эталонных отверстия и выемок

5.3 Стандартный образец должен иметь такой же номинальный диаметр, толщину и качество поверхности, что и труба, подлежащая контролю, а также аналогичные акустические свойства.

6.1 Искусственные отражатели в используемых стандартных образцах должны иметь следующие размеры.

6.1.1 Ширина (поперечный размер) – (6+10 %) мм.

6.1.2 Глубина выемки – в интервале 1 /4– 1 /2 от номинальной толщины трубы при максимальном значении 10 мм.

6.2 Размеры и форма стандартного образца должны поверяться соответствующим методом.

7.1 Испытательное оборудование калибруют в статическом состоянии с использованием электронных средств согласно 7.1.1 или стандартных образцов согласно 7.1.2.

По договоренности между потребителем и изготовителем испытательное оборудование можно также калибровать в динамическом состоянии, гарантирующем, что при выбранном шаге контроля и частоте повторения импульсов оборудование будет обнаруживать расслоения с минимальными размерами ( Вмин), указанными в таблице 1.

7.1.1 Калибровка с использованием электронных средств

Эталонным уровнем считается уровень на 10 дБ менее амплитуды первого донного эхо-сигнала при установке ультразвукового преобразователя на гладкий трубчатый стандартный образец.

Необходимая регулировка чувствительности должна быть сделана до начала производственного контроля, и изготовитель должен обеспечить способность оборудования обнаруживать эталонное отверстие или выемку при установленной чувствительности.

7.1.2 Калибровка с использованием стандартного образца

Эталонным уровнем считается уровень амплитуды первого эхо-сигнала при установке ультразвукового преобразователя неподвижно над центром эталонного отверстия или выемки.

7.2 Во время производственного контроля труб скорости относительного вращения и (или) перемещения, а также частота повторения импульсов, должны быть выбраны так, чтобы обнаруживать расслоения с минимальными размерами ( Вмин) и круговыми размерами ( С) в соответствии с таблицей 1 на основе установленного браковочного уровня.

7.3 Проверка калибровки должна осуществляться с регулярными интервалами во время производственного контроля труб одинакового сортамента с использованием выбранного стандартного образца. Периодичность проверки калибровки должна быть не менее 4 ч или один раз на каждые 10 проконтролированных труб независимо от продолжительности контроля. Кроме того, проверку калибровки необходимо проводить всегда, когда происходит смена бригады операторов, обслуживающих оборудование, а также в начале и конце производственного цикла.

Примечание – В тех случаях, когда производственный контроль проводят в течение всей рабочей смены, 4-часовой период может быть увеличен по согласованию между потребителем и изготовителем.

7.4 Оборудование должно проходить повторную калибровку после любых регулировок системы или в тех случаях, когда происходит изменение сортамента контролируемых труб.

7.5 Если после проверки калибровки требования калибровки не удовлетворены даже после увеличения чувствительности на 3 дБ с поправкой на дрейф системы, то все трубы, прошедшие контроль после предыдущей калибровки, должны быть подвергнуты контролю вновь после повторной калибровки оборудования.

Повторный контроль не является необходимым даже после падения чувствительности более чем на 3 дБ после предыдущей калибровки при наличии соответствующей записи, обеспечивающей разбраковку труб на годные и дефектные.

8.1 Любая труба, по своим характеристикам не превышающая браковочный уровень, считается прошедшей контроль.

8.2 Любая труба, по своим характеристикам превышающая браковочный уровень, считается дефектной или же по желанию изготовителя может быть проконтролирована повторно.

8.3 Если при повторном контроле браковочный уровень не превышен, труба считается прошедшей контроль. При превышении браковочного уровня труба считается дефектной.

8.4 Для дефектных труб должны быть предприняты одна или несколько следующих мер в соответствии с требованиями стандарта на продукцию:

– сомнительный участок нужно исследовать ручным методом ультразвукового контроля или с использованием соответствующей автоматической либо полуавтоматической системы, чтобы установить степень распространения участка расслоения. Труба будет считаться годной, если площадь расслоения ( Вмакс) и общая суммарная площадь расслоения не превышают значений, указанных в таблице 2;

– сомнительный участок должен быть вырезан. Изготовитель должен гарантировать потребителю, что все сомнительные участки удалены.

В противном случае труба считается не прошедшей контроль.

Таблица 2 – Приемочные нормы

Минимальная площадь отдельного учитываемого расслоения ( Вмин). мм 2

Максимально допустимая площадь расслоения ( Вмакс), мм 2

Общая суммарная площадь расслоений
> В мин В макс

локально на метр трубы (% от π D×1000)

в среднем на метр общей длины трубы (% от π D×1000)

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector