Инструкция распространяется на стыковые кольцевые сварные соединения труб, диаметром от 200 мм и более, толщиной стенки от 4 до 20 мм, с давлением менее 10 МПа из низкоуглеродистых сталей Ст. 10 и сталь 20 (ГОСТ 1050-88), выполненные сваркой плавлением, и устанавливает требования к неразрушающему контролю ультразвуковым методом.

АО НИИХИММАШ

КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ
КОЛЬЦЕВЫЕ ШВЫ СТЫКОВЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ

МЕТОДИКА УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

(Тема № 923176)

РДИ 26-11-65-96

СОГЛАСОВАНО:
Зам. директора по качеству	Начальник отдела № 23
Бугульминского механического завода	Н.В. Химченко
В.К. Конкин	Начальник сектора
«__» ________________ 1997 г.	В.А. Бобров
	Исполнитель
	В.В. Волокитин

Москва 1997 г.

ВВЕДЕНИЕ

Настоящая инструкция распространяется на стыковые кольцевые сварные соединения труб, диаметром от 200 мм и более, толщиной стенки от 4 до 20 мм, с давлением менее 10 МПа из низкоуглеродистых сталей Ст. 10 и сталь 20 (ГОСТ 1050-88 ), выполненные сваркой плавлением, и устанавливает требования к неразрушающему контролю ультразвуковым методом.

Стандарт разработан с учетом требований ГОСТ 14782-86 «Контроль неразрушающий, сварные соединения. Методы ультразвуковые», ОСТ 26-2044-83 «Швы стыковых и угловых сварных соединений сосудов и аппаратов, работающих под давлением», ОСТ 36-75-83 «Контроль неразрушающий. Сварные соединения трубопроводов. Ультразвуковой метод», СНиП 3.05.05-84 , а также опыта работы ОАО НИИхиммаш по ультразвуковому контролю упомянутых труб.

После накопления опыта ультразвукового контроля труб специалистами вашего предприятия через 6 - 12 месяцев по вашим материалам ОАО НИИхиммаш может согласовать изменения и дополнения к данной методике.

Необходимость применения ультразвукового метода контроля и его объем устанавливаются нормативно-технической документацией.

1. НАЗНАЧЕНИЕ МЕТОДА

1.1. Ультразвуковой контроль предназначен для выявления в сварных швах и околошовной зоны 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 до 40 °С. В случаях подогрева контролируемого изделия в зоне перемещения искателя до температур от 5 до 40 °С разрешается проведение контроля при температуре окружающего воздуха до минус 10 °С. При этом должны применяться дефектоскопы и преобразователи, сохраняющие работоспособность (по паспортным данным) при температурах до минус 10 °С и ниже.

1.3. Ультразвуковой контроль проводится 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 согласно «Правил аттестации специалистов неразрушающего контроля ,» утвержденных Госгортехнадзором России, имеющие удостоверение второго уровня на право проведения контроля и выдачи заключения о качестве сварных швов по результатам ультразвукового контроля.

Дефектоскописты первого и второго уровней должны проходить переаттестацию через три года, а также при перерыве в работе более 1-го года и при изменении места работы.

Аттестация и переаттестация специалистов производится в специальных аттестационных центрах, имеющих лицензию.

2.1.3. Руководство работами по ультразвуковому контролю должны осуществлять инженерно-технические работники или дефектоскописты, имеющие второй или третий уровни квалификации.

2.2. Требования к участку ультразвукового контроля.

2.2.1. Участок ультразвукового контроля должен иметь производственные площадки, обеспечивающие размещение рабочих мест дефектоскопистов, оборудования и принадлежностей.

2.2.2. Участок ультразвукового контроля должен быть обеспечен:

Ультразвуковыми дефектоскопами с комплектом стандартных и специальных преобразователей;

Распределительным щитом от сети переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 220 В ± 10 %, 36 В ± 10 %, переносные колодки сетевого питания, заземляющие шины;

Стандартными и испытательными образцами, вспомогательными устройствами для проверки и настройки дефектоскопов с преобразователями;

Наборами слесарного, электромонтажного и измерительного инструмента, принадлежностями (мел, цветные карандаши, бумага, краски);

Контактной жидкостью, масленкой, обтирочным материалом, фальцевой кистью;

Рабочими столами и верстаками;

Стеллажами и шкафами для хранения дефектоскопов с комплектом преобразователей, 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 12.2.007-75, 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».

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 на специально оборудованных постах.

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 на 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 № 555 от 29 сентября 1989 г. (Приложение 1 п. 4.5) и приказом № 280/88 от 05.10.95 г. Министерства здравоохранения и медицинской промышленности РФ (Приложение № 1 п. 5.5).

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 (завод, комбинат и т.д.).

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. ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ

4.1. Контроль стыковых сварных соединений толщиной 4 - 9 мм производится с одной поверхности изделия с двух сторон сварного шва за один проход прямым и однократно отраженным лучом.

4.2. Основные параметры контроля устанавливаются согласно технических условий на трубы. При отсутствии технических условий, руководствоваться таблицей № 1 ОСТ 26-2044-83 .

4.6. Настройка предельной чувствительности ультразвукового дефектоскопа производится с использованием дефектов типа сегментных отражателей или угловой отражатель.

При настройке чувствительности в начале устанавливается режим повышенной чувствительности. Получают эхо-сигнал от отражателя на прямом и отраженном лучах. Затем эхо сигналы уравнивают по высоте и уменьшают чувствительность, пока амплитуда не достигнет уровня 30 мм для прямого и отраженного луча.

УСТАНОВКА ЗОНЫ КОНТРОЛЯ В РЕЖИМЕ «РАЗВЕРТКА ПЛАВНО»

Черт. 1

Если прибор не позволяет уровнять сигналы, то следует настройку чувствительности производить отдельно для прямого и отраженного луча и контроль проводить за два прохода.

4.7. При поиске дефектов чувствительность увеличивается на 4 - 6 дБ при этом уровень шумов на экране по высоте не должен превышать 5 ÷ 10 мм.

4.8. Координата Ду для сварных швов толщиной от 4 до 9 мм определяется в случае необходимости отличить помеху от сигнала дефекта.

5. ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ

5.1. Проведение контроля включает операции прозвучивания металла шва и околошовной зоны и определения измеряемых характеристик дефектов. Контроль производят преобразователями, имеющими поминальную частоту 5,0 МГц и угол ввода по стали 70 град. (см. п. .).

5.2. Прозвучивание швов выполняют способом поперечно-продольного перемещения преобразователя. Скорость перемещения преобразователя должна быть, ориентировочно, не более 30 мм/с.

5.3. Акустический контакт преобразователя с поверхностью, по которой он перемещается, обеспечивают через контактную жидкость легким нажатием на преобразователь. О стабильности акустического контакта свидетельствует уменьшение амплитуд сигналов на заднем фронте зондирующего импульса, создаваемых акустическими шумами преобразователя, по сравнению с их уровнем при ухудшении или отсутствии акустического контакта преобразователя с поверхностью изделия. Контактные жидкости применять согласно ОСТ 26-2044-83 .

5.4. Прозвучивание сварных соединений и анализ эхо-сигналов в строб-импульсе производят на поисковой чувствительности, а определение характеристик выявленных дефектов - на браковочных уровнях. Анализируют только те эхо-сигналы, которые наблюдаются в строб-импульсе.

5.5. В процессе контроля необходимо не реже двух раз в смену проверять настройку дефектоскопа на браковочный уровень.

5.6. На браковочном уровне оценивают амплитуду сигнала, условную протяженность, условное расстояние между дефектами и количество дефектов.

5.7. Швы сварных соединений прозвучивают прямым и однократно отраженным лучами с двух сторон (черт. ).

При появлении эхо-сигналов около заднего или переднего фронтов строб-импульса следует уточнить, не являются ли они следствием отражения ультразвукового луча от валика усиления или провисания в корне шва (черт. ). Для этого замеряют расстояния L 1 и L 2 - положение преобразователей II при которых эхо-сигнал от отражателя имеет максимальную амплитуду, и затем располагают преобразователь с другой стороны шва на тех же расстояниях L 1 и L 2 от отражателя - положение преобразователей I .

Способ просвечивания сварных соединений

а - прямым лучом; б - отраженным лучом.

Черт. 2

Схема расшифровки ложных эхо-сигналов

а - от провисания в корне шва, б - от валика усиления шва

Черт. 3

При отсутствии дефектов под поверхностью валика усиления или в корне шва эхо-сигналы на краях строб-импульса наблюдаться не будут. Сигналы от валика усиления будут наблюдаться строго на границе строб-импульса.

Если эхо-сигнал вызван отражением от валика усиления шва, то при прикосновении к нему тампоном, смоченным контактной жидкостью, амплитуда эхо-сигнала будет изменяться в такт с прикосновением тампона.

5.8. В сварных соединениях с подкладным кольцом и взамок дефекты типа трещин и непроваров чаще наблюдаются в корневой части шва, а шлаковые и газовые включения могут располагаться в любом слое наплавленного металла. Сигнал от непровара в корне шва при прозвучивании прямым и однократно отраженным лучом (черт. ). Координата дефекта Д У соответствует толщине стенки, а Д У указывает расположение отражателя в ближней к преобразователю половине усиления шва или в середине усиления. Преобразователь при этом обычно несколько удален от шва.

5.9. При контроле сварных соединений с подкладным кольцом или взамок могут появляться «ложные» сигналы (черт. ):

От зазора между стенкой сварного соединения и подкладным кольцом или «усом» при соединении взамок (эхо-сигнал 1);

От заплыва металла или шлака под подкладное кольцо или «ус» (эхо-сигнал 2);

От углов подкладного кольца или «уса» (эхо-сигнал 3);

От границы валика усиления шва (эхо-сигнал 4).

5.10. Эхо-сигналы 1 и 2 от зазора или заплыва металла (шлака) при измерении координаты Д Х соответствует дальней от преобразователя половине усиления шва, причем преобразователь расположен вплотную к усилению шва. Координата Ду при этом соответствует толщине стенки или несколько больше (на 1 - 2 мм). Наличие отражателей не подтверждается при прозвучивании с противоположной стороны усиления шва, что отличает их от трещин и непроваров в корне шва.

5.11. Эхо-сигнал 3 от углов подкладного кольца или «уса», как правило, появляется при прозвучивании сварного шва по всей длине стыка и располагается в определенном месте строб-импульса (в зоне контроля однократно отраженным лучем), при этом координата Д Х соответствует отражателю, расположенному в районе дальней от преобразователя границы усиления шва.

При наличии непроваров (несплавления) в корне шва сигнал от подкладного кольца резко уменьшается или совсем отсутствует.

5.12. Эхо-сигнал 4 от границы усиления шва появляется в районе заднего фронта строб-импульса (отметка 2б) при прозвучивании верхней части шва однократно отраженным лучем, причем координата Д У соответствует двойной толщине стенки или несколько больше ее, а координата Д Х указывает дальнюю границу усиления шва. При прозвучивании с противоположной стороны усиления шва местоположение отражателя не подтверждается и он фиксируется как ложный.

СХЕМА ОТРАЖЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ ОТ НЕПРОВАРА В КОРНЕ ШВА (а) И СООТВЕТСТВУЮЩАЯ ОСЦИЛЛОГРАММА (б)

Черт. 4

СХЕМА УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ ШВОВ С ПОДКЛАДНЫМ КОЛЬЦОМ (а) СОЕДИНЕНИЯ ВЗАМОК (б) И СООТВЕТСТВУЮЩАЯ ОСЦИЛЛОГРАММА (в)

Черт. 5

6. ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОНТРОЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ

Контрольные образцы следует изготовлять из отрезков труб шириной 20 мм, длиной не менее 120 мм. Искусственные отражатели наносить на внутренний и внешний сторонах указанных образцов специальным приспособлением по нанесению дефекта типа углового отражателя. Инструмент желательно выбирать шириной 1,5 - 2,0 мм.

7. НОРМЫ БРАКОВКИ

По результатам ультразвукового контроля сварные соединения трубопроводов давлением менее 10 МПа (100 кгс/см 2) считаются качественными, если отсутствуют:

а) протяженные плоскостные дефекты;

б) объемные непротяженные дефекты с амплитудой отраженного сигнала, соответствующей эквивалентной площади 1 мм 2 для толщин 4 - 10 мм и 2 мм 2 для толщин 11 - 20 мм.

8. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ

8.1. Оформление результатов контроля производится в соответствии с ОСТ 26-2044-83 .

8.2. Для сокращенного обозначения дефектов следует пользоваться ГОСТ 14782-86 .

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1

ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТИПА ПКН PC

Ввиду того, что призмы преобразователя изготовлены из органического стекла и подвержены истиранию, желательно для процесса их последующего восстановления не доводить износа протектора до уровня корпуса ПЭП, т.е. максимальный износ от номинального уровня составляет 1,3 - 1,4 мм (остаток не менее 0,2 мм до корпуса).

Восстановление ПЭП производят следующим образом: зачистка. ПЭП устанавливают на крышку (вверх ногами) в тиски фрезерного станка зажимают (не сильно, без использования воротка, в противном случае может произойти отрыв пьезопластин от призм) и острозаточенным резцом «балеринкой» с минимальной подачей по глубине, выравнивают (зачищают) остатки протектора до плоского состояния.

Из листового оргстекла толщиной 3 мм вырезаются заготовки протекторов размером 20×22 мм, на которых с одной стороны (размер 20 мм) наносят шумопоглощающие зубцы (шаг 0,8 мм; угол 45° - 50°, глубина 0,8 мм), аналогичные имеющимся на призме.

Изготовленные протекторы с одной стороны зачищают на мелкой наждачной бумаге до получения матовой поверхности.

Обработанные таким образом поверхности ПЭП (см. выше) и протекторы обезжиривают ацетоном или спиртом. Далее производится склейка.

Склейка ПЭП с протектором производится либо очень жидким раствором «Акрилоксида» (стоматологический пломбировочный материал) соотношение порошок-жидкость примерно 5 - 10 % порошка - 95 - 90 % жидкость, либо продающимся в ларьках и хоз. магазинах «Японским» акрилатным суперклеем. Склейка производится с помощью струбцинки. Звукопоглощающие зубцы на передней грани протектора по уровню желательно совместить с имеющимися такими же зубцами на призмах, избыток клея (в жидком состоянии) удалить из зубцов и с боковых поверхностей искателя.

Просушка примерно 10 мин. Под лампой мощностью не выше 60 Вт (расстояние до лампы - 10 см). После склейки и просушки ПЭП устанавливается на фрезерный станок (порядок установки и зажима см. выше), и балеринкой производится продольная выборка необходимого радиуса.

Глубина выборки, в тонкой ее части (центр искателя) выбирается такой, чтобы остаток призмы от обреза корпуса до центра кривизны обрабатываемого на станке в сумме составлял 1,5 - 1,65 мм.

Соответственно если остаток призм до обреза корпуса ПЭП после зачистки составлял 0,1 ÷ 0,2 мм, глубина радиусной выборки составляет, (при толщине протектора 3 мм) - 1,6 ÷ 1,7 мм.

После изготовления кривизны дисковой фрезой толщиной 0,85 - 1,0 мм посередине полученной выемки делается продольный пропил для вставки акустического экрана отсутствующего у наклеенного протектора.

Пропил соответственно должен достигнуть остатка экрана оставшегося на ПЭП при зачистке призмы (глубина реза 1,6 ÷ 1,7 мм) «Японским» суперклеем вклеивают. Экран, толщиной 0,85 - 1,0 мм (по толщине фрезы) вырезают из маслостойкой пробково-компаундной прокладки от двигателя автомобиля «Москвич»-407; 408 (Прокладка люка толкателей блока цилиндров).

После просушки остаток экрана по уровень новой призмы обрезают скальпелем.

В оставшуюся у звукопоглощающих зубцов выемку в качестве звукоизоляции наносят массу следующего состава: 3 части автомобильной полиэфирной шпаклевки (любой марки коломикс, хемпропол и т.п.), 1 часть - порошок, пробки (по объему).

После просушки лишняя звукоизолирующая масса срезается скальпелем. Далее протектор шлифуется мелкой наждачной шкуркой для выведения рисок после «балеринки» и прочих шероховатостей. При соблюдении описанных операций, и наличии у мастера необходимой квалификации преобразователь после восстановления по РШХ практически не отличим от нового.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПАСПОРТ
5,0 70° Æ 89 № 1, 2 ЦНИИТМАШ

Основные технические данные:

f 0 , МГц 5 ± 10 %

f

f , МГц 4,6 ± 0,1

7. Расчетное значение центра

Фокусного пятна по глубине, мм 6,5

Примечани е Æ

Преобразователь соответствует требованиям, предъявляемым к средствам неразрушающего контроля по ГОСТ 26266-90 , и признан годным к эксплуатации.

ПАСПОРТ
на преобразователь ультразвуковой наклонный раздельно-совмещенный общего назначения типа ПКН PC 5,0 70° Æ 114 № 3, 4 ЦНИИТМАШ

Основные технические данные:

1. Номинальное значение рабочей частоты f 0 , МГц 5 ± 10 %

* отклонение рабочей частоты преобразователя может достигать для f - свыше 5 МГц, больших значений, без ухудшения РШХ ПЭП (ГОСТ 26266-90 )

2. Фактическое значение рабочей частоты f , МГц 4,6 ± 0,1

3. Угол ввода (по стали), град. 70°

4. Размер пьезопластины, мм 2×5×5

5. Стрела преобразователя, мм 6 ± 0,5

6. Длительность эхо-импульса, мкс 1,2 ± 0,1

7. Расчетное значение центра

фокусного пятна по глубине, мм 6,5

8. Диапазон прозвучиваемых толщин, мм 2 - 10

9. Рабочий диапазон температур, град. С -10 ÷ +30

10. Габаритные размеры преобразователя, мм 20×22×19

Примечани е: измерение длительности эхо-импульса проводится на стандартном эталоне СО-2 по ГОСТ 14762-76 на уровне 12 дБ от максимума, от цилиндрического сверления Æ 6 мм с ближней стороны, прибором УД2-12. Измерения проводятся до изготовления кривизны протектора.

ПАСПОРТ
на преобразователь ультразвуковой наклонный раздельно-совмещенный общего назначения типа ПКН PC 5,0 70° Æ 159 № 5, 6 ЦНИИТМАШ

Основные технические данные:

1. Номинальное значение рабочей частоты f 0 , МГц 5 ± 10 %

* отклонение рабочей частоты преобразователя может достигать для f - свыше 5 МГц, больших значений, без ухудшения РШХ ПЭП (ГОСТ 26266-90 )

2. Фактическое значение рабочей частоты f , МГц 4,6 ± 0,1

3. Угол ввода (по стали), град. 70°

4. Размер пьезопластины, мм 2×5×5

5. Стрела преобразователя, мм 6 ± 0,5

6. Длительность эхо-импульса, мкс 1,2 ± 0,1

7. Расчетное значение центра фокусного

пятна по глубине, мм 6,5

8. Диапазон прозвучиваемых толщин, мм 2 - 10

9. Рабочий диапазон температур, град. С -10 ÷ +30

10. Габаритные размеры преобразователя, мм 20×22×19

Примечание : измерение длительности эхо-импульса проводится на стандартном эталоне СО-2 по ГОСТ 14762-76 на уровне 12 дБ от максимума, от цилиндрического сверления Æ 6 мм с ближней стороны, прибором УД2-12. Измерения проводятся до изготовления кривизны протектора.

Преобразователь соответствует требованиям, предъявляемым к средствам неразрушающего контроля по ГОСТ 26266-90 , и признан годным к эксплуатации.

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- роля			Номер пакета, предъявки, серти- фиката	Коли- чество труб, шт.	Параметры контроля (номер стандартного образца, размеры искусственных дефектов, тип установки, схема контроля, рабочая частота УЗК, размер преобразователя, шаг контроля)	Номера прове- ренных труб	Результаты УЗК		Подпись дефекто- скописта (оператора- контролера) и ОТК
	Раз- мер, мм	Мате- риал					номера труб без де- фектов	номера труб с дефек- тами

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

Швы в конструкциях со сварными соединениями должны постоянно подвергаться контролю. И это не зависит от того, когда соединение было сделано. Для этого используются различные методы, один из которых – ультразвуковая дефектоскопия (УЗД). Она по точности проведенных исследований превосходит и рентгеноскопию, и радио-дефектоскопию, и гамма-дефектоскопию.

Необходимо отметить, что эта методика не нова. Ее используют с тридцатых годов прошлого столетия, и сегодня ультразвуковой контроль сварных соединений популярен, потому что с его помощью можно выявить мельчайшие дефекты внутри сварочного шва. И, как показывает практика, именно скрытые дефекты являются основными серьезными причинами ненадежности свариваемой конструкции.

Технология ультразвуковой дефектоскопии. (Слева отсутствие дефекта, справа дефет)

В основе ультразвуковых колебания лежат обычные акустические волны, которые имеют частоту колебания выше 20 кГц. Человек их не слышит. Проникая внутрь металла, волны попадают между его частицами, которые находятся в равновесии, то есть, колеблются в одной фазе. Расстояние между ними равно длине ультразвуковой волны. Этот показатель зависит от скорости прохождения через металлический шов и частоты самих колебаний. Зависимость определяется по формуле:

• L – это длина волны;
• с – скорость ее перемещения;
• f – частота колебаний.

Скорость же зависит от плотности материала. К примеру, в продольном направлении ультразвуковые волны двигаются быстрее, чем в поперечном. То есть, если на пути волны попадаются пустоты (другая среда), то изменяется и ее скорость. При этом, встречая на своем пути различные дефекты, происходит отражение волн от стенок раковин, трещин и пустот. А соответственно и отклонение от направленного потока. Изменение движения оператор видит на мониторе УЗК прибора, и по определенным характеристикам определяет, какой дефект встал на пути движения акустических волн.

К примеру, обращается внимание на амплитуду отраженной волны, тем самым определяется размер дефекта в сварочном шве. Или по времени распространения ультразвуковой волны в металле, что определяет расстояние до дефекта.

Виды ультразвукового контроля

В настоящее время в промышленности применяются несколько способов ультразвуковой дефектоскопии сварных швов. Рассмотрим каждый из них.

1. Теневой метод диагностики. Это методика основана на использовании и сразу двух преобразователей, которые устанавливаются по разные стороны исследуемого объекта. Один из них излучатель, второй – приемник. Место установки – строго перпендикулярно исследуемой плоскости сварного шва. Излучатель направляет поток ультразвуковых волн на шов, приемник их принимает с другой стороны. Если в потоке волн образуется глухая зона, то это говорит о том, что на его пути попался участок с другой средой, то есть, обнаруживается дефект.
2. Эхо-импульсный метод. Для этого используется один УЗК дефектоскоп, который и излучает волны, и принимает их. При этом используется технология отражения ультразвука от стенок дефектных участков. Если волны прошли сквозь металл сварочного шва и не отразились на приемном устройстве, то дефектов в нем нет. Если произошло отражение, значит, внутри шва присутствует какой-то изъян.
3. Эхо-зеркальный. Данный ультразвуковой контроль сварных швов – это подтип предыдущего. В нем используется два прибора: излучатель и приемник. Только устанавливаются они по одну сторону от исследуемого металла. Излучатель посылает волны под углом, они попадают на дефекты и отражаются. Эти отраженные колебания и принимает приемник. Обычно, таким образом, регистрируют вертикальные дефекты внутри сварочного шва – трещины.
4. Зеркально-теневой. Этот ультразвуковой метод контроля – симбиоз теневого и зеркального. Оба прибора устанавливаются с одной стороны от исследуемого металла. Излучатель посылает косые волны, они отражаются от стенки основного металла и принимаются приемником. Если на пути отраженных волн не встретились изъяны сварного шва, то они проходят без изменений. Если на приемнике отразилась глухая зона, то, значит, внутри шва есть изъян.
5. Дельта-метод. В основе этого способа контроля сварных соединений ультразвуком лежит переизлучение дефектом направленных акустических колебаний внутрь сварного соединения. По сути, отраженные волны делятся на зеркальные, трансформируемые в продольном направлении и переизлучаемые. Приемник может уловить не все волны, в основном отраженные и движущиеся прямо на него. От количества полученных волн будет зависеть величина дефекта и его форма. Не самая лучшая проверка, потому что она связана с тонкой настройкой оборудования, сложность расшифровки полученных результатов, особенно, когда проверяется сварочный шов шириною более 15 мм. При проведении ультразвукового контроля качества металла этим способом предъявляются жесткие требования к чистоте сварочного шва.

Вот такие методы ультразвукового контроля сегодня используются для определения качества сварных соединений. Необходимо отметить, что чаще всего специалисты используют эхо-импульсный и теневой метод. Остальные реже. Оба вариант в основном используются в ультразвуковом контроле тру.

Как проводится ультразвуковая дефектоскопия

Все выше описанные технологии относятся к категории ультразвуковых методов неразрущающего контроля. Они удобны и просты в исполнении. Рассмотрим, как теневой метод используется на практике. Все действия проводятся по ГОСТ.

• Производится зачистка сварного шва и прилегающих к нему участков на ширину 50-70 мм с каждой стороны.
• Чтобы получились более точные результаты на соединительный шов наносится смазочное средство. К примеру, это может быть солидол, глицерин или любой другое техническое масло.
• Производится настройка прибора по ГОСТ.
• Излучатель устанавливается с одной стороны и включается.
• С противоположной стороны искателем (приемником) производятся зигзагообразные перемещения вдоль сварного стыка. При этом прибор немного поворачивают туда-сюда вокруг своей оси на 10-15°.
• Как только на мониторе появится сигнал с максимальной амплитудой, то это вероятность, что в металле шва обнаружен дефект. Но необходимо удостоверится, что отражающий сигнал не стал причиной неровности шва.
• Если не подтвердилось, то записываются координаты изъяна.
• Согласно ГОСТ испытание проводится за два или три прохода.
• Все результаты записываются в специальный журнал.

Внимание! Контроль качества сварных угловых соединений (тавровых) производится только эхо-импульсным способом, теневой метод здесь не подойдет.

Параметры оценки результатов

Чувствительность прибора – основной фактор качества проводимых работ. Как с его помощью можно распознать параметры дефекта.

Во-первых, определяется количество изъянов. Даже при самых близких друг к другу расстояниях эхо-метод может определить: один дефект в сварочном шве или два (несколько). Их оценка производится по следующим критериям:

• амплитуда акустической волны;
• ее протяженность (условная);
• размеры дефекта и его форма.

Протяженность волны и ширину изъяна можно определить путем перемещения излучателя вдоль сварочного соединения. Высоту трещины или раковины можно узнать, исходя из разницы временных интервалов между отраженной волной и излученной раньше. Форма же дефекта определяется специальной методикой. В основе ее лежит форма отраженного сигнала, появляющаяся на мониторе.

Метод ультразвуковой дефектоскопии сложный, поэтому качество полученных результатов зависит от квалификации оператора и соответствия полученных показателей, которые регламентирует ГОСТ.

Достоинства и недостатки ультразвукового контроля труб

К достоинствам метода для контроля сварных швов можно отнести следующие критерии.

• Обследование проходит быстро.
• Диагностический результат высокий.
• Метод контроля сварных швов с помощью ультразвука – самый дешевый вариант.
• Он же и самый безопасный для человека.
• Устройство для контроля качества шва – портативный прибор, поэтому мобильность технологии обеспечивается.
• Ультразвуковая диагностика проводится без повреждения исследуемой детали.
• Нет необходимости останавливать оборудование или объект для того, чтобы провести контроль сварки.
• Можно проверять стыки нержавеющих металлов, черных и цветных.

Недостатки тоже есть.

• Контроль сварных соединений трубопроводов или других конструкций не дает точности по форме найденного дефекта. Все дело в том, что в трещинах или раковинах сварного шва могут присутствовать воздух (газ) или шлак. У двух материалов плотность разная, а значит, и разная отражательная способность.
• Сложно определить дефекты в деталях со сложной конфигурацией. Отправленные волны могут отразиться на другом участке шва, а не на исследуемом, за счет кривизны. А это выдаст некорректную информацию.
• Сложно провести ультразвуковой контроль труб, если металл, из которого они изготовлены, имеет крупнозернистую структуру. Внутри материала будет происходить рассеивания направленного потока и затухание отраженных волн.
• Важно ответственно подойти к очистке сварного шва. Его волнистость или загрязнение, ржавчина или окалины, капли разбрызганного металла или воздушные седла и поры на поверхности создадут преграду к получению правильных показателей, соответствующих ГОСТ.

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