Контроль неразрушающий соединения сварные методы ультразвуковые nondestructive testing. welded joints

КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ

СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ

МЕТОДЫ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Дата введения 01.01.88

Настоящий стандарт устанавливает методы ультразвукового контроля стыковых, угловых, нахлесточных и тавровых соединений, выполненных дуговой, электрошлаковой, газовой, газопрессовой, электронно-лучевой и стыковой сваркой оплавлением в сварных конструкциях из металлов и сплавов для выявления трещин, непроваров, пор, неметаллических и металлических включений.

Стандарт не устанавливает методы ультразвукового контроля наплавки.

Необходимость проведения ультразвукового контроля, объем контроля и размеры недопустимых дефектов устанавливаются в стандартах или технических условиях на продукцию.

Пояснения терминов, использованных в настоящем стандарте, приведены в справочном приложении 1 .

1. СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ

1.1. При контроле должны быть использованы:

стандартные образцы для настройки дефектоскопа;

вспомогательные приспособления и устройства для соблюдения параметров сканирования и измерения характеристик выявленных дефектов.

Дефектоскопы и стандартные образцы, используемые для контроля, должны быть аттестованы и поверены в установленном порядке.

Допускается использовать дефектоскоп с электромагнитоакустическими преобразователями.

1.2. Для контроля следует использовать дефектоскопы, укомплектованные прямыми и наклонными преобразователями, имеющие аттенюатор, позволяющие определять координаты расположения отражающей поверхности.

Значение ступени ослабления аттенюатора должно быть не более 1 дБ.

Допускается применять дефектоскопы с аттенюатором, значение ступени ослабления которого составляет 2 дБ, дефектоскопы без аттенюатора с системой автоматического измерения амплитуды сигнала.

1.3. Пьезоэлектрические преобразователи на частоту более 0,16 МГц-по ГОСТ 26266-84.

Допускается применение нестандартизованных преобразователей по ГОСТ 8.326-89 .

1.3.1. Пьезоэлектрические преобразователи выбирают с учетом:

формы и размеров электроакустического преобразователя;

материала призмы н скорости распространения продольной ультразвуковой волны при температуре (20 ± 5) °С;

среднего пути ультразвука в призме.

1.3.2. Частота ультразвуковых колебаний, излучаемых наклонными преобразователями, не должна отличаться от поминального значения более чем на 10 % в диапазоне св. 1,25 МГц, более чем на 20 % в диапазоне до 1,25 МГц.

1.3.3. Положение метки, соответствующей точке выхода луча, не должно отличаться от действительного более чем на ± 1 мм.

1.3.4. Рабочая поверхность преобразователя при контроле сварных соединений изделий цилиндрической или другой криволинейной формы должна соответствовать требованиям технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

1.4. Стандартные образцы СО-1 (черт. 1 ), СО-2 (черт. 2 ) и СО-3 (черт. 4 ) следует применять для измерения и проверки основных параметров аппаратуры и контроля при эхо-импульсном методе и совмещенной схеме включения пьезоэлектрического преобразователя с плоской рабочей поверхностью на частоту 1,25 МГц и более при условии, что ширина преобразователя не превышает 20 мм. В остальных случаях для проверки основных параметров аппаратуры и контроля должны использоваться стандартные образцы отрасли (предприятия).

1.4.1. Стандартный образец СО-1 (см. черт. 1) применяют для определения условной чувствительности, проверки разрешающей способности и погрешности глубиномера дефектоскопа.

Примечания :

1. Предельные отклонения линейных размеров образца-не ниже 14-го квалитета по ГОСТ 25346-82.

2. Предельные отклонения диаметра отверстий в стандартном образце должны быть не ниже 14-го квалитета по ГОСТ 25346-82.

Образец СО-1 должен быть изготовлен из органического стекла марки ТОСП по ГОСТ 17622-72 . Скорость распространения продольной ультразвуковой волны на частоте (2,5 ± 0,2) МГц при температуре (20 ± 5) °С должна быть равна (2670 ± 133) м/с. Измеренное с погрешностью не хуже 0,5 % значение скорости должно быть указано в паспорте на образец.

Амплитуда третьего донного импульса по толщине образца на частоте (2,5 ± 0,2) МГц и температуре (20 ± 5) °С не должна отличаться более чем на ± 2 дБ от амплитуды третьего донного импульса в соответствующем исходном образце, аттестованном органами государственной метрологической службы. Коэффициент затухания продольной ультразвуковой волны в исходном образце должен находиться в пределах от 0,026 до 0,034 мм -1 .

Допускается применять образцы из органического стекла по черт. 1 , в которых амплитуда третьего донного импульса по толщине образца отличается от амплитуды соответствующего импульса в исходном образце более чем на ± 2 дБ. При этом, а также при отсутствии исходного образца к аттестуемому образцу должен прилагаться аттестат-график по обязательному приложению 2 или таблица поправок, учитывающих разброс коэффициента затухания и влияние температуры.

1.4.2. Стандартный образец СО-2 (см. черт. 2) применяют для определения условной чувствительности, мертвой зоны, погрешности глубиномера, угла a ввода луча, ширины основного лепестка диаграммы направленности, импульсного коэффициента преобразования при контроле соединений из малоуглеродистой и низколегированной сталей, а также для определения предельной чувствительности.

1-отверстие для определения угла ввода луча, ширины основного лепестка диаграммы направленности, условной и предельной чувствительности; 2-отверстие для проверки мертвой зоны; 3-преобразователь; 4-блок из стали марки 20 или стали марки 3.

Образец СО-2 должен быть изготовлен из стали марки 20 по ГОСТ 1050-88 или стали марки 3 по ГОСТ 14637-79. Скорость распространения продольной волны в образце при температуре (20 ± 5) °С должна быть равна (5900 ± 59) м/с. Измеренное с погрешностью не хуже 0,5 % значение скорости должно быть указано в паспорте на образец.

При контроле соединений из металлов, отличающихся по акустическим характеристикам от малоуглеродистой и низколегированной сталей, для определения угла ввода луча, ширины основного лепестка диаграммы направленности, мертвой зоны, а также предельной чувствительности должен применяться стандартный образец СО-2А (черт. 3 ).

Требования к материалу образца, числу отверстий 2 и расстояниям l 1 , определяющим центр отверстий 2 в образце СО-2А, должны быть указаны в технической документации на контроль.

1-отверстие для определения угла ввода луча, ширины основного лепестка диаграммы направленности, условной и предельной чувствительности; 2-отверстие для проверки мертвой зоны; 3-преобразователь; 4-блок из контролируемого металла; 5-шкала; 6-винт.

Шкалы значений угла ввода луча стандартных образцов СО-2 и СО-2А градуируют в соответствии с уравнением

l = H tg a ,

где Н -глубина расположения центра отверстия 1.

Нуль шкалы должен совпадать с осью, проходящей через центр отверстия диаметром (6 + 0,3) мм перпендикулярно к рабочим поверхностям образца, с точностью ± 0,1 мм.

1.4.3. Время распространения ультразвуковых колебаний в прямом и обратном направлениях, указанное на стандартных образцах СО-1 и СО-2, должно быть (20 ± 1) мкс.

1.4.4. Стандартный образец СО-3 (см. черт. 4) следует применять для определения точки выхода 0 ультразвукового луча, стрелы n преобразователя.

Допускается применять стандартный образец СО-3 для определения времени распространения ультразвуковых колебаний в призме преобразователя по справочному приложению 3 .

Стандартный образец СО-3 изготавливают из стали марки 20 по ГОСТ 1050-88 или стали марки 3 по ГОСТ 14637-89 . Скорость распространения продольной волны в образце при температуре (20 ± 5) °С должна быть (5900 ± 59) м/с. Измеренное с погрешностью не хуже 0,5 % значение скорости должно быть указано в паспорте на образец.

На боковых и рабочей поверхностях образца должны быть выгравированы риски, проходящие через центр полуокружности и по оси рабочей поверхности. В обе стороны от рисок на боковые поверхности наносят шкалы. Нуль шкалы должен совпадать с центром образца с точностью ± 0,1 мм.

При контроле соединений из металла, скорость распространения поперечной волны в котором меньше скорости распространения поперечной волны из стали марки 20, и при использовании преобразователя с углом падения волны, близким ко второму критическому углу в стали марки 20, для определения точки выхода и стрелы преобразователя следует применять стандартный образец предприятия СО-3А, изготовленный из контролируемого металла по черт. 4 .

Требования к металлу образца СО-3А, должны быть указаны в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

1.5. Допускается для определения условной чувствительности, погрешности глубиномера, местоположения точки выхода и угла ввода, ширины основного лепестка диаграммы направленности применять образец СО-2Р по ГОСТ 18576-85 или композицию образцов СО-2 и СО-2Р с введением дополнительных отверстий диаметром 6 мм.

1.6. В дефектоскопе для механизированного контроля должны быть предусмотрены устройства, обеспечивающие систематическую проверку параметров, определяющих работоспособность аппаратуры. Перечень параметров и порядок их проверки должны быть указаны в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

Допускается применять для проверки условной чувствительности стандартные образцы или СО-1, или СО-2, или стандартные образцы предприятия, указанные в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

1.7. Допускается применять аппаратуру без вспомогательных приспособлений и устройств для соблюдения параметров сканирования при перемещении преобразователя вручную и для измерения характеристик выявленных дефектов.

2. ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ

2.1. Сварное соединение подготавливают к ультразвуковому контролю при отсутствии в соединении наружных дефектов. Форма и размеры околошовной зоны должны позволять перемещать преобразователь в пределах, обеспечивающих прозвучивание акустической осью преобразователя сварного соединения или его части, подлежащей контролю.

2.2. Поверхность соединения, по которой перемещают преобразователь, не должна иметь вмятин и неровностей, с поверхности должны быть удалены брызги металла, отслаивающаяся окалина и краска, загрязнения.

При механической обработке соединения, предусмотренной технологическим процессом на изготовление сварной конструкции, поверхность должна быть не ниже Rz 40 мкм по ГОСТ 2789-73 .

Требования к допустимой волнистости и к подготовке поверхности указываются в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

Допустимость наличия неотслаивающейся окалины, краски и загрязнения при контроле ЭМА-преобразователями указывается в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

2.3. Контроль околошовной зоны основного металла в пределах перемещения преобразователя на отсутствие расслоений следует выполнять в соответствии с технической документацией на контроль, утвержденной в установленном порядке, если контроль металла до сварки не производился.

2.4. Сварное соединение следует маркировать и разделять на участки так, чтобы однозначно устанавливать место расположения дефекта по длине шва.

2.5. Трубы и резервуары перед контролем отраженным лучом должны быть освобождены от жидкости. Допускается контролировать трубы и резервуары с жидкостью по методике, оговариваемой в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

2.6. Угол ввода луча и пределы перемещения преобразователя следует выбирать такими, чтобы обеспечивалось прозвучивание сечения шва прямым и однократно отраженным лучами или только прямым лучом.

Прямым и однократно отраженным лучами следует контролировать швы, размеры ширины или катетов которых позволяют осуществлять прозвучивание проверяемого сечения акустической осью преобразователя.

Допускается контролировать сварные соединения многократно отраженным лучом.

2.7. Длительность развертки следует устанавливать так, чтобы наибольшая часть развертки на экране электронно-лучевой трубки соответствовала пути ультразвукового импульса в металле контролируемой части сварного соединения.

2.8. Основные параметры контроля:

1) длина волны или частота ультразвуковых колебаний (дефектоскопа);

2) чувствительность;

3) положение точки выхода луча (стрела преобразователя);

4) угол ввода ультразвукового луча в металл;

5) погрешность глубиномера (погрешность измерения координат);

6) мертвая зона;

7) разрешающая способность по дальности и (или) фронту;

8) характеристики электроакустического преобразователя;

9) минимальный условный размер дефекта, фиксируемого при заданной скорости сканирования;

10) длительность импульса дефектоскопа.

Перечень параметров, подлежащих проверке, численные значения, методика и периодичность их проверки должны оговариваться в технической документации на контроль.

2.9. Основные параметры в соответствии с п. 2.8 , перечисления 1-6, следует проверять по стандартным образцам СО-1 (черт. 1 ) СО-2 (или СО-2А) (черт. 2 и 3 ), СО-3 (черт. 4 ), СО-4 (приложение 4 ) и стандартному образцу предприятия (черт. 5-8 ).

Требования к стандартным образцам предприятия, а также методика проверки основных параметров контроля должны быть указаны в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

2.9.1. Частоту ультразвуковых колебаний следует измерять радиотехническими методами путем анализа спектра эхо-сигнала на преобразователе от вогнутой цилиндрической поверхности стандартного образца СО-3 или измерением длительности периода колебаний в эхо-импульсе посредством широкополосного осциллографа.

Допускается определять длину волны и частоту ультразвуковых колебаний, излучаемых наклонным преобразователем, интерференционным способом по образцу СО-4 в соответствии с рекомендуемым приложением 4 настоящего стандарта и по ГОСТ 18576-85 (рекомендуемое приложение 3 ).

2.9.2. Условную чувствительность при контроле эхо-методом следует измерять по стандартному образцу СО-1 в миллиметрах или по стандартному образцу СО-2 в децибелах.

Измерение условной чувствительности по стандартному образцу СО-1 выполняют при температуре, устанавливаемой в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

1-дно отверстия; 2-преобразователь; 3-блок из контролируемого металла; 4-акустическая ось.

Условную чувствительность при контроле теневым и зеркально-теневым методами измеряют на бездефектном участке сварного соединения или на стандартном образце предприятия в соответствии с ГОСТ 18576-85 .

2.9.3. Предельную чувствительность дефектоскопа с преобразователем следует измерять в квадратных миллиметрах по площади дна 1 отверстия в стандартном образце предприятия (см. черт. 5 ) или определять по АРД (или SKH )-диаграммам.

Допускается вместо стандартного образца предприятия с отверстием с плоским дном применять стандартные образцы предприятия с сегментными отражателями (см. черт. 6 ) или стандартные образцы предприятия с угловыми отражателями (см. черт. 7 ), или стандартный образец предприятия с цилиндрическим отверстием (см. черт. 8 ).

1-плоскость сегментного отражателя; 2-преобразователь; 3-блок из контролируемого металла; 4-акустическая ось.

Угол между плоскостью дна 1 отверстия или плоскостью 1 сегмента и контактной поверхностью образца должен составлять (a ± 1)° (см. черт. 5 и черт. 6 ).

1-плоскость углового отражателя; 2-преобразователь; 3-блок из контролируемого металла; 4-акустическая ось.

Предельные отклонения диаметра отверстия в стандартном образце предприятия по черт. 5 должны быть ± по ГОСТ 25347-82 .

Высота h сегментного отражателя должна быть больше длины ультразвуковой волны; отношение h / b сегментного отражателя должно быть более 0,4.

Ширина b и высота h углового отражателя должна быть больше длины ультразвуковой длины; отношение h /b должно быть более 0,5 и менее 4,0 (см. черт. 7 ).

Предельную чувствительность (S п ) в квадратных миллиметрах, измеренную по стандартному образцу с угловым отражателем площадью S 1 = hb , вычисляют по формуле

S п = NS 1 ,

где N -коэффициент для стали, алюминия и его сплавов, титана и его сплавов, зависящий от угла e , задается в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке, с учетом справочного приложения 5 .

Цилиндрическое отверстие 1 диаметром D = 6 мм для настройки предельной чувствительности должно быть выполнено c допуском + 0,3 мм на глубине H = (44 ± 0,25) мм (см. черт. 8 ).

Предельную чувствительность дефектоскопа по образцу с цилиндрическим отверстием следует определять в соответствии со справочным приложением 6 .

1-цилиндрическое отверстие; 2-преобразователь; 3-блок из контролируемого металла; 4-акустическая ось.

При определении предельной чувствительности следует вводить поправку, учитывающую различие чистоты обработки и кривизны поверхностей стандартного образца и контролируемого соединения.

При применении диаграмм в качестве опорного сигнала используют эхо-сигналы от отражателей в стандартных образцах или СО-1, или СО-2, или СО-2А, или СО-3, а также от донной поверхности или двугранного угла в контролируемом изделии или в стандартном образце предприятия.

При контроле сварных соединений толщиной менее 25 мм ориентацию и размеры цилиндрического отверстия в стандартном образце предприятия, используемого для настройки чувствительности, указывают в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

2.9.4. Угол ввода луча следует измерять по стандартным образцам СО-2 или СО-2А, или по стандартному образцу предприятия (см. черт. 8 ). Угол ввода более 70° измеряют при температуре контроля.

Угол ввода луча при контроле сварных соединений толщиной более 100 мм определяют в соответствии с технической документацией на контроль, утвержденной в установленном порядке.

2.10. Характеристики электроакустического преобразователя следует проверять по нормативно-технической документации на аппаратуру, утвержденной в установленном порядке.

2.11. Минимальный условный размер дефекта, фиксируемого при заданной скорости контроля, следует определять на стандартном образце предприятия в соответствии с технической документацией на контроль, утвержденной в установленном порядке.

Допускается при определении минимального условного размера применять радиотехническую аппаратуру, имитирующую сигналы от дефектов заданного размера.

2.12. Длительность импульса дефектоскопа определяют посредством широкополосного осциллографа измерением длительности эхо-сигнала на уровне 0,1.

3. ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ

3.1. При контроле сварных соединений следует применять эхо-импульсный, теневой (зеркально-теневой) или эхо-теневой методы.

При эхо-импульсном методе применяют совмещенную (черт. 9 ), раздельную (черт. 10 и 11) и раздельно-совмещенную (черт. 12 и 13) схемы включения преобразователей.

При теневом методе применяют раздельную (черт. 14 ) схему включения преобразователей.

При эхо-теневом методе применяют раздельно-совмещенную (черт. 15 ) схему включения преобразователей.

Примечание . На черт. 9-15 ; Г -вывод к генератору ультразвуковых колебаний; П -вывод к приемнику.

3.2. Стыковые сварные соединения следует прозвучивать по схемам, приведенным на черт. 16-19 , тавровые соединения-по схемам, приведенным на черт. 20-22 , и нахлесточные соединения-по схемам, приведенным на черт. 23 и 24.

Допускается применять другие схемы, приведенные в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

3.3. Акустический контакт пьезоэлектрического преобразователя с контролируемым металлом следует создавать контактным или иммерсионным (щелевым) способами ввода ультразвуковых колебаний.

3.4. При поиске дефектов чувствительность (условная или предельная) должна превышать заданную на величину, устанавливаемую в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

3.5. Прозвучивание сварного соединения выполняют по способу продольного и (или) поперечного перемещения преобразователя при постоянном или изменяющемся угле ввода луча. Способ сканирования должен быть установлен в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

3.6. Шаги сканирования (продольного D cl или поперечного D ct ) определяют с учетом заданного превышения чувствительности поиска над чувствительностью оценки, диаграммы направленности преобразователя и толщины контролируемого сварного соединения. Методика определения максимальных шагов сканирования и приведена в рекомендуемом приложении 7 . За номинальное значение шага сканирования при ручном контроле, которое должно соблюдаться в процессе контроля, следует принимать значения:

D cl = -1 мм; D ct = -1 мм.

Черт. 19.

Черт. 20.

Черт. 22.

Допускается за крайние положения принимать такие, при которых амплитуда эхо-сигнала от выявляемого дефекта составляет заданную часть от 0,8 до 0,2 от максимального значения. Принятые значения уровней должны быть указаны при оформлении результатов контроля.

Условную ширину D X и условную высоту D H дефекта измеряют в сечении соединения, где эхо-сигнал от дефекта имеет наибольшую амплитуду, при одних и тех же крайних положениях преобразователя.

4.1.6. Условное расстояние D l (см. черт. 25 ) между дефектами измеряют расстояние между крайними положениями преобразователя, при которых была определена условная протяженность двух рядом расположенных дефектов.

4.1.7. Дополнительной характеристикой выявленного дефекта являются его конфигурация и ориентация.

Для оценки ориентации и конфигурации выявленного дефекта используют:

1) сравнение условных размеров D L и D X выявленного дефекта с расчетными или измеренными значениями условных размеров D L 0 и D X 0 ненаправленного отражателя, расположенного на той же глубине, что и выявленный дефект.

При измерении условных размеров D L , D L 0 и D X , D X 0 за крайние положения преобразователя принимают такие, при которых амплитуда эхо-сигнала составляет заданную часть от 0,8 до 0,2 от максимального значения, оговариваемую в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке;

2) сравнение амплитуды эхо-сигнала U 1 , отраженного от выявленного дефекта обратно к ближнему от шва преобразователю, с амплитудой эхо-сигнала U 2 , претерпевшего зеркальное отражение от внутренней поверхности соединения и принимаемого двумя преобразователями (см. черт. 12 );

3) сравнение отношения условных размеров выявленного дефекта D X /D Н с отношением условных размеров цилиндрического отражателя D X 0 /D Н 0 .

4) сравнение вторых центральных моментов условных размеров выявленного дефекта и цилиндрического отражателя, расположенного на той же глубине, что и выявленный дефект;

5) амплитудно-временные параметры сигналов волн, дифрагированных на дефекте;

6) спектр сигналов, отраженных от дефекта;

7) определение координат отражающих точек поверхности дефекта;

8) сравнение амплитуд принятых сигналов от дефекта и от ненаправленного отражателя при озвучивании дефекта под разными углами.

Необходимость, возможность и методика оценки конфигурации и ориентации выявленного дефекта для соединений каждого типа и размеров должны оговариваться в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

4.2. Оформление результатов контроля

4.2.1. Результаты контроля должны быть записаны в журнале или заключении, или на схеме сварного соединения, или в другом документе, где должны быть указаны:

тип контролируемого соединения, индексы, присвоенные данному изделию и сварному соединению, и длина проконтролированного участка;

техническая документация, в соответствии с которой выполнялся контроль;

тип дефектоскопа;

непроконтролированные или неполностью проконтролированные участки сварных соединений, подлежащие ультразвуковому контролю;

результаты контроля;

дата контроля;

фамилия дефектоскописта.

Дополнительные сведения, подлежащие записи, а также порядок оформления и хранения журнала (заключений) должны быть оговорены в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

4.2.2. Классификацию стыковых сварных соединений по результатам ультразвукового контроля производят по обязательному приложению 8 .

Необходимость классификации оговаривается в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

4.2.3. При сокращенном описании результатов контроля следует каждый дефект или группу дефектов указывать отдельно и обозначать:

буквой, определяющей качественно оценку допустимости дефекта по эквивалентной площади (амплитуде эхо-сигнала) и условной протяженности (А, или Д, или Б, или ДБ);

буквой, определяющей качественно условную протяженность дефекта, если она измерена в соответствии с п. 4.7, перечисление 1 (Г или Е);

буквой, определяющей конфигурацию дефекта, если она установлена;

цифрой, определяющей эквивалентную площадь выявленного дефекта, мм 2 , 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.

4.2.4. Для сокращенной записи должны применяться следующие обозначения:

А-дефект, эквивалентная площадь (амплитуда эхо-сигнала) н 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-дефекты, условная протяженность которых D L £ D L 0 ;

Е-дефекты, условная протяженность которых D L > D L 0 ;

В-группа дефектов, отстоящих друг от друга на расстояниях D l £ D L 0 ;

Т-дефекты, которые обнаруживаются при расположении преобразователя под углом к оси шва и не обнаруживаются при расположении преобразователя перпендикулярно к оси шва.

Условную протяженность для дефектов типов Г и Т не указывают.

В сокращенной записи числовые значения отделяют друг от друга и от буквенных обозначений дефисом.

Необходимость сокращенной записи, применяемые обозначения и порядок их записи оговариваются технической документацией на контроль, утвержденной в установленном порядке.

5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

5.1. При проведении работ по ультразвуковому контролю продукции дефектоскопист должен руководствоваться ГОСТ 12.1.001-83, ГОСТ 12.2.003-74, ГОСТ 12.3.002-75 , правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилами технической безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденными Госэнергонадзором.

5.2. При выполнении контроля должны соблюдаться требования «Санитарных норм и правил при работе с оборудованием, создающим ультразвук, передаваемый контактным путем на руки работающих» № 2282-80, утвержденных Минздравом СССР, и требования безопасности, изложенные в технической документации на применяемую аппаратуру, утвержденной в установленном порядке.

5.3. Уровни шума, создаваемого на рабочем месте дефектоскописта, не должны превышать допустимых по ГОСТ 12.1.003-83 .

5.4. При организации работ по контролю должны соблюдаться требования пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-85.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СТАНДАРТЕ

Термин

Определение

Дефект

Одна несплошность или группа сосредоточенных несплошностей, не предусмотренная конструкторско-технологической документацией и независимая по воздействию на объект от других несплошностей

Предельная чувствительность контроля эхо-методом

Чувствительность, характеризуемая минимальной эквивалентной площадью (в мм 2) отражателя, который еще обнаруживается на заданной глубине в изделии при данной настройке аппаратуры

Условная чувствительность контроля эхо-методом

Чувствительность, характеризуемая размерами и глубиной залегания выявляемых искусственных отражателей, выполненных в образце из материала с определенными акустическими свойствами. При ультразвуковом контроле сварных соединений условную чувствительность определяют по стандартному образцу СО-1 или по стандартному образцу СО-2, или по стандартному образцу СО-2Р. Условную чувствительность по стандартному образцу СО-1 выражают наибольшей глубиной (в миллиметрах) расположения цилиндрического отражателя, фиксируемого индикаторами дефектоскопа. Условную чувствительность по стандартному образцу СО-2 (или СО-2Р) выражают разностью в децибелах между показанием аттенюатора при данной настройке дефектоскопа и показанием, соответствующим максимальному ослаблению, при котором цилиндрическое отверстие диаметром 6 мм на глубине 44 мм фиксируется индикаторами дефектоскопа

Акустическая ось

Точка выхода

Стрела преобразователя

Угол ввода

Угол между нормалью к поверхности, на которой установлен преобразователь, и линией, соединяющей центр цилиндрического отражателя с точкой выхода при установке преобразователя в положение, при котором амплитуда эхо-сигнала от отражателя наибольшая

Мертвая зона

Разрешающая способность по дальности (лучевая)

Разрешающая способность фронтальная

Стандартный образец предприятия

По ГОСТ 8.315-78

Стандартный образец отраслевой

По ГОСТ 8.315-78

Поверхность ввода

Контактный способ

Иммерсионный способ

Погрешность глубиномера

Погрешность измерения известного расстояния до отражателя

где s 2 - центральный момент; Т -траектория сканирования, на которой определяют момент; x -координата вдоль траектории Т ; U (x ) -амплитуда сигнала в точке x $

x 0 -среднее значение координаты для зависимости U (x ):

Для симметричных зависимостей U (x ) точка x 0 совпадает с точкой, соответствующей максимуму амплитуда U (x )

Второй центральный нормированный момент s 2н условного размера дефекта, расположенного на глубине H

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное

МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ АТТЕСТАТ-ГРАФИКА К СТАНДАРТНОМУ ОБРАЗЦУ ИЗ ОРГАНИЧЕСКОГО ОТЕКЛА

Аттестат-график устанавливает связь условной чувствительности () в миллиметрах по исходному стандартному образцу СО-1 с условной чувствительностью () в децибелах по стандартному образцу СО-2 (или СО-2Р по ГОСТ 18576-85) и номером отражателя диаметром 2 мм в аттестуемом образце СО-1 при частоте ультразвуковых колебаний (2,5 ± 0,2) МГц, температуре (20 ± 5) °С и углах призмы b = (40 ± 1)° или b = (50 ± 1)° для преобразователей конкретного типа.

На чертеже точками обозначен график для исходного образца СО-1.

Для построения соответствующего графика к конкретному аттестуемому образцу СО-1, не соответствующему требованиям п. 1.4.1 настоящего стандарта, при указанных выше условиях определяют в децибелах разности амплитуд от отражателей № 20 и 50 диаметром 2 мм в аттестуемом образце и амплитуды N 0 от отражателя диаметром 6 мм на глубине 44 мм в образце СО-2 (или СО-2Р):

где N 0 -показание аттенюатора, соответствующее ослаблению эхо-сигнала от отверстия диаметром 6 мм в образце СО-2 (или СО-2Р) до уровня, при котором оценивают условную чувствительность, дБ;

где t 1 -суммарное время между зондирующим импульсом и эхо-сигналом от вогнутой цилиндрической поверхности в стандартном образце СО-3 при установке преобразователя в положение, соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала; 33,7 мкс-время распространения ультразвуковых колебаний в стандартном образце, рассчитанное для параметров: радиус образца-55 мм, скорость распространения поперечной волны в материале образца-3,26 мм/мкс.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Образец СО-4 для измерения длины волны и частоты ультразвуковых колебаний преобразователей

1-пазы; 2-линейка; 3-преобразователь; 4-блок из стали марки 20 по ГОСТ 1050-74 или стали марки 3 по ГОСТ 14637-79; разность глубины пазов на концах образца (h ); ширина образца (l ).

Стандартный образец СО-4 применяют для измерения длины волны (частоты), возбуждаемой преобразователями с углами a ввода от 40 до 65° и частотой от 1,25 до 5,00 МГц.

Длину волны l (частоту f ) определяют интерференционным методом по усредненному значению расстояний D L между четырьмя ближайшими к центру образца экстремумами амплитуды эхо-сигнала от параллельных пазов с плавно меняющейся глубиной

где g -угол между отражающими поверхностями пазов, равный (см. чертеж)

Частоту f определяют по формуле

f = c t /l ,

где c t -скорость распространения поперечной волны в материале образца, м/с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Справочное

Зависимость N = f (e ) для стали, алюминия и его сплавов, титана и его сплавов

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЕФЕКТОСКОПА И ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ПЛОЩАДИ ВЫЯВЛЕННОГО ДЕФЕКТА ПО ОБРАЗЦУ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ ОТВЕРСТИЕМ

Предельную чувствительность (S n ) в квадратных миллиметрах дефектоскопа с наклонным преобразователем (или эквивалентную площадь S э выявленного дефекта) определяют по стандартному образцу предприятия с цилиндрическим отверстием или по стандартному образцу СО-2А или СО-2 в соответствии с выражением

где N 0 -показание аттенюатора, соответствующее ослаблению эхо-сигнала от бокового цилиндрического отверстия в стандартном образце предприятия или в стандартном образце СО-2А, или СО-2 до уровня, при котором оценивают предельную чувствительность, дБ;

N x -показание аттенюатора, при котором оценивают предельную чувствительность дефектоскопа S n или при котором амплитуда эхо-сигнала от исследуемого дефекта достигает уровня, при котором оценивают предельную чувствительность, дБ;

D N -разность между коэффициентами прозрачности границы призмы преобразователя-металл контролируемого соединения и коэффициентом прозрачности границы призмы преобразователя-металл стандартного образца предприятия или стандартного образца СО-2А (или СО-2), дБ (D N £ 0).

При эталонировании чувствительности по стандартному образцу предприятия, имеющему форму и чистоту поверхности такую же, как и контролируемое соединение, D N = 0;

b 0 -радиус цилиндрического отверстия, мм;

ПРИМЕРЫ

Контроль швов стыковых сварных соединений листов толщиной 50 мм из малоуглеродистой стали выполняют при помощи наклонного преобразователя с известными параметрами: b , r 1 , . Частота ультразвуковых колебаний, возбуждаемых преобразователем, лежит в пределах 26,5 МГц ± 10 %. Коэффициент затухания d t = 0,001 мм -1 .

При измерении по стандартному образцу СО-2 установлено, что a = 50°. SKH-диаграмма, рассчитанная для изложенных условии и b = 3 мм, H 0 = 44 мм по формуле, приведенной выше, показана на чертеже.

Пример 1.

Измерением установлено, что f = 2,5 МГц. Эталонирование осуществляется по стандартному образцу предприятия с цилиндрическим отверстием диаметром 6 мм, расположенным на глубине H 0 = 44 мм; форма и чистота поверхности образца соответствует форме и чистоте поверхности контролируемого соединения.

Показание аттенюатора, соответствующее максимальному ослаблению, при котором еще звуковым индикатором регистрируется эхо-сигнал от цилиндрического отверстия в образце, составляет N 0 = 38 дБ.

Требуется определить предельную чувствительность при данной настройке дефектоскопа (N x = N 0 =38 дБ) и поиске дефектов на глубине H = 30 мм.

Искомое значение предельной чувствительности на SKH-диаграмме соответствует точке пересечения ординаты H = 30 мм с линией K = N x -N 0 = 0 и составляет S n » 5 мм 2 .

Требуется настроить дефектоскоп на предельную чувствительность S n = 7 мм 2 для глубины расположения искомых дефектов H = 65 мм, N 0 = 38 дБ.

Заданным значениям S n и H по SKH-диаграмме соответствует K = N x -N 0 =-9 дБ.

Тогда N x = K + N 0 =-9 + 38 = 29 дБ.

Пример 2.

Измерением установлено, что f = 2,2 МГц. Настройка осуществляется по стандартному образцу СО-2 (H 0 = 44 мм). Путем сопоставления амплитуд эхо-сигналов от одинаковых цилиндрических отверстий в листах контролируемого соединения и в стандартном образце СО-2 установлено, что D N =-6 дБ.

Показание аттенюатора, соответствующее максимальному ослаблению, при котором еще звуковым индикатором фиксируется эхо-сигнал от цилиндрического отверстия в СО-2, составляет N 0 = 43 дБ.

Требуется определить эквивалентную площадь выявленного дефекта. В соответствии с измерениями глубина расположения дефекта H = 50 мм, а показание аттенюатора, при котором еще фиксируется эхо-сигнал от дефекта, N x = 37 дБ.

Искомое значение эквивалентной площади S э , выявленного дефекта на SKH -диаграмме соответствует точке пересечения ординаты H = 50 мм с линией К = N x -(N 0 + D N ) = 37-(43-6) = 0 дБ и составляет S э » 14 мм 2 .

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО ШАГА СКАНИРОВАНИЯ

1- a 0 = 65°, d = 20 мм и a 0 = 50°, d = 30 мм; 2- a 0 = 50°, d = 40 мм; 3- a 0 = 65°, d = 30 мм; 4- a 0 = 50°, d = 50 мм; 5- a 0 = 50°, d = 60 мм.

Примеры :

1. Заданы S nn /S n 0 = 6 дБ, m = 0, a = 50°. По номограмме = 3 мм.

2. Заданы a = 50°, d = 40 мм, m = 1, = 4 мм. По номограмме S nn /S n 0 » 2 дБ.

Шаг сканирования при продольно-поперечном перемещении преобразователя определяют по формуле

где i -1, 2, 3 и т. д.-порядковый номер шага;

L i -расстояние от точки выхода до сканируемого сечения, нормального к контактной поверхности контролируемого объекта.

Параметр Y определяется экспериментально по цилиндрическому отверстию в образце СО-2 или СО-2А, или по стандартному образцу предприятия. Для этого измеряют условную ширину цилиндрического отверстия D Х при ослаблении максимальной амплитуды, равном S nn /S n 0 и минимальное расстояние L min от проекции центра отражателя на рабочую поверхность образца до точки ввода преобразователя, находящегося в положении, при котором определяли условную ширину D Х. Значение Y i рассчитывают по формуле

Черт. 1 .

Характеристики, используемые для оценки качества конкретных сварных швов, порядок и точность их измерений должны устанавливаться в технической документации на контроль.

3. Диаметр D эквивалентного дискового отражателя определяют при помощи диаграммы или стандартных (испытательных) образцов по максимальной амплитуде эхо-сигнала от выявленного дефекта.

4. Условными размерами выявленного дефекта являются (см. черт. 1 ):

условная протяженность D L ;

условная ширина D Х ;

условная высота D H .

5. Условную протяженность D L в миллиметрах измеряют по длине зоны между крайними положениями преобразователя, перемещаемого вдоль шва, ориентированного перпендикулярно к оси шва.

Условную ширину D Х в миллиметрах измеряют по длине зоны между крайними положениями преобразователя, перемещаемого перпендикулярно шву.

Условную высоту D Н в миллиметрах (или в микросекундах) измеряют как разность значений глубин (H 2 , Н 1) расположения дефекта в крайних положениях преобразователя, перемещаемого перпендикулярно шву.

Крайними положениями преобразователя считают те, при которых амплитуда эхо-сигнала от выявленного дефекта уменьшается до уровня, составляющего заданную часть от максимального значения и установленного в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

Условную ширину D Х и условную высоту D Н дефекта измеряют в сечении шва, где эхо-сигнал от дефекта имеет наибольшую амплитуду при одних и тех же положениях преобразователя.

6. По результатам ультразвукового контроля дефекты относят к одному из типов:

объемные непротяженные;

объемные протяженные;

плоскостные.

7. Для определения принадлежности дефекта к одному из типов (табл. 1 ) используют:

сравнение условной протяженности D L выявленного дефекта с расчетными или измеренными значениями условной протяженности D L 0 ненаправленного отражателя на той же глубине, что и выявленный дефект;

Таблица 1

Типы дефектов

Признаки

Объемные непротяженные

D L £ D L 0 ; U 1 > U 2

или

или

D L £ D L 0 ; g ³ g 0

Объемные протяженные

D L > D L 0 ; U 1 > U 2

или

или

D L > D L 0 ; g ³ g 0

Плоскостные

U 1 < U 2

или

или

g < g 0

сравнение амплитуд эхо-сигнала, отраженного от выявленного дефекта обратно к ближнему ко шву преобразователю (U 1), с амплитудой эхо-сигнала (U 2), претерпевшего зеркальное отражение от внутренней поверхности (см. черт. 2 );

сравнение отношения условных размеров выявленного дефекта D Х /D H с отношением условных размеров ненаправленного отражателя D Х 0 /D H 0 ;

сравнение угла g между крайними положениями преобразователя, соответствующими уменьшению максимальной амплитуды эхо-сигнала от края дефекта U m в два раза, со значением g 0 , установленным технической документацией на контроль.

8. В зависимости от отношения эквивалентного диаметра D выявленного дефекта к толщине s свариваемого металла установлены четыре ступени размера дефектов, которые определяют по черт. 4 .

9. В зависимости от отношения суммарной протяженности дефектов L S на оценочном участке к длине оценочного участка l установлены четыре ступени частоты дефектов, которые определяют по черт. 5 .

Суммарную протяженность рассчитывают для дефектов каждого типа отдельно; при этом для объемных протяженных и плоскостных суммируют их условные протяженности D L , а для объемных непротяженных суммируют их эквивалентные диаметры D .

10. Длину оценочного участка определяют в зависимости от толщины свариваемого металла. При s > 10 мм оценочный участок принимают равным 10 s , но не более 300 мм, при s £ 10 мм-равным 100 мм.

Выбор этого участка на сварном шве производят в соответствии с требованиями технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

Если длина контролируемого сварного шва меньше, чем расчетная длина оценочного участка, то за длину оценочного участка принимают длину сварного шва.

11. Проверенные участки швов в зависимости от типа дефектов, места ихрасположения по сечению, ступени размера дефектов (первая цифра) и ступени частоты дефектов (вторая цифра) относят к одному из пяти классов в соответствии с табл. 2 .

По соглашению между изготовителем и потребителем допускается разделять первый класс на подклассы.

При обнаружении на оценочном участке дефектов различного типа каждый тип классифицируют отдельно и сварной шов относят к большему по номеру классу.

Таблица 2

Типы дефектов

Классы дефектности

Ступени размера дефекта и ступени частоты дефектов

Объемные непротяженные

12; 21

l 3; 22; 31

23; 32

14; 24; 33; 41; 42; 43; 44

Объемные протяженные подповерхностные и выходящие на поверхность

12; 21

13; 14; 22; 23; 24; 31; 32; 33; 34; 41; 42; 43; 44

Объемные протяженные в сечении шва

12; 21

13; 22

14; 23; 24; 31; 32; 33; 34; 41; 42; 43; 44

Плоскостные

11; 12; 13; 14; 21; 22; 23; 24; 31; 32; 33; 34; 41; 42; 43; 44

Если два типа дефектов на оценочном участке отнесены к одному классу, то сварной шов относят к классу, порядковый номер которого больше на единицу.

Результаты классификации сварных швов по дефектности могут сравниваться при условии, что контроль выполнен при одних и тех же основных параметрах ультразвуковой дефектоскопии, а измеряемые характеристики дефектов определены по одним и тем же методикам.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством путей сообщения СССР.

2. ИСПОЛНИТЕЛИ:

А. К. Гурвич, д-р техн. наук, проф.; Л. И. Кузьмина (руководители темы); М. С. Мельникова; И. Н. Ермолов, д-р техн. наук, проф.; В. Г. Щербинский, д-р техн. наук; В. А; Троицкий, д-р техн. наук, проф.; Ю. К. Бондаренко; Н. В. Химченко, канд. техн. наук; В. А. Бобров, канд. техн. наук; Л. М. Яблоник, канд. техн. наук; В. С. Гребенник, канд. техн. наук; Ю. А. Петников; Н. П. Алешин, д-р техн. наук, проф.; А. К. Вощанов, канд. техн. наук; Н. А. Кусакин, канд. техн. наук; Е. И, Серегин, канд. техн. наук.

3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПОСТАНОВЛЕНИЕМ Государственного комитета СССР по стандартам от 17 декабря 1986 г. № 3926.

4. Взамен ГОСТ 14782-76, ГОСТ 22368-77.

5. Срок первой проверки IV квартал 1991 г., г периодичность проверки 5 лет.

6. В стандарте учтены требования СТ СЭВ 2857-81 и Рекомендации СЭВ

ГОСТ 12.2.003-74

п. 6.1

ГОСТ 12.3.002-75

п. 6.1

ГОСТ 1050-88

п. 1.4.2 , п. 1.4.4

п. 1.3

8. Переиздание. Октябрь 1990 г.

1. Средства контроля.1

2. Подготовка к контролю.5

3. Проведение контроля.8

4. Оценка и оформление результатов контроля.11

5. Требования безопасности.13

Приложение 1 Пояснения терминов, используемых в стандарте.13

Приложение 2 Методика построения аттестат-графика к стандартному образцу из органического отекла.14

Приложение 3 Определение времени распространения ультразвуковых колебаний в призме преобразователя.15

Приложение 4 Образец со -4 для измерения длины волны и частоты ультразвуковых колебаний преобразователей.15

Приложение 5 Зависимость n = f (e ) для стали, алюминия и его сплавов, титана и его сплавов.16

Приложение 6 Методика определения предельной чувствительности дефектоскопа и эквивалентной площади выявленного дефекта по образцу с цилиндрическим отверстием.16

Приложение 7 Методика определения максимального шага сканирования.18

Приложение 8 Классификация дефектности стыковых сварных швов по результатам ультразвукового контроля.19

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

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ

СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ

МЕТОДЫ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ

ГОСТ 14782-86

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Дата введения 01.01.88

Настоящий стандарт устанавливает методы ультразвукового контроля стыковых, угловых, нахлесточных и тавровых соединений, выполненных дуговой, электрошлаковой, газовой, газопрессовой, электронно-лучевой и стыковой сваркой оплавлением в сварных конструкциях из металлов и сплавов для выявления трещин, непроваров, пор, неметаллических и металлических включений.Стандарт не устанавливает методы ультразвукового контроля наплавки.Необходимость проведения ультразвукового контроля, объем контроля и размеры недопустимых дефектов устанавливаются в стандартах или технических условиях на продукцию.Пояснения терминов, использованных в настоящем стандарте, приведены в справочном приложении 1.

1. СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ

1.1. При контроле должны быть использованы:ультразвуковой импульсной дефектоскоп (далее - дефектоскоп) по ГОСТ 23049-84 не ниже второй группы с преобразователями пьезоэлектрическими;стандартные образцы для настройки дефектоскопа;вспомогательные приспособления и устройства для соблюдения параметров сканирования и измерения характеристик выявленных дефектов.Дефектоскопы и стандартные образцы, используемые для контроля, должны быть аттестованы и поверены в установленном порядке.Допускается использовать дефектоскоп с электромагнитоакустическими преобразователями.1.2. Для контроля следует использовать дефектоскопы, укомплектованные прямыми и наклонными преобразователями, имеющие аттенюатор, позволяющие определять координаты расположения отражающей поверхности.Значение ступени ослабления аттенюатора должно быть не более 1 дБ.Допускается применять дефектоскопы с аттенюатором, значение ступени ослабления которого составляет 2 дБ, дефектоскопы без аттенюатора с системой автоматического измерения амплитуды сигнала. 1.3. Пьезоэлектрические преобразователи на частоту более 0,16 МГц - по ГОСТ 26266-84.Допускается применение нестандартизованных преобразователей по ГОСТ 8.326-89.1.3.1. Пьезоэлектрические преобразователи выбирают с учетом:формы и размеров электроакустического преобразователя;материала призмы н скорости распространения продольной ультразвуковой волны при температуре (20 ± 5) °С;среднего пути ультразвука в призме.1.3.2. Частота ультразвуковых колебаний, излучаемых наклонными преобразователями, не должна отличаться от поминального значения более чем на 10 % в диапазоне св. 1,25 МГц, более чем на 20 % в диапазоне до 1,25 МГц.1.3.3. Положение метки, соответствующей точке выхода луча, не должно отличаться от действительного более чем на ± 1 мм.1.3.4. Рабочая поверхность преобразователя при контроле сварных соединений изделий цилиндрической или другой криволинейной формы должна соответствовать требованиям технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.1.4. Стандартные образцы СО-1 (черт. 1), СО-2 (черт. 2) и СО-3 (черт. 4) следует применять для измерения и проверки основных параметров аппаратуры и контроля при эхо-импульсном методе и совмещенной схеме включения пьезоэлектрического преобразователя с плоской рабочей поверхностью на частоту 1,25 МГц и более при условии, что ширина преобразователя не превышает 20 мм. В остальных случаях для проверки основных параметров аппаратуры и контроля должны использоваться стандартные образцы отрасли (предприятия). 1.4.1. Стандартный образец СО-1 (см. черт. 1) применяют для определения условной чувствительности, проверки разрешающей способности и погрешности глубиномера дефектоскопа.

Примечания: 1. Предельные отклонения линейных размеров образца - не ниже 14-го квалитета по ГОСТ 25346-82. 2. Предельные отклонения диаметра отверстий в стандартном образце должны быть не ниже 14-го квалитета по ГОСТ 25346-82.Образец СО-1 должен быть изготовлен из органического стекла марки ТОСП по ГОСТ 17622-72. Скорость распространения продольной ультразвуковой волны на частоте (2,5 ± 0,2) МГц при температуре (20 ± 5) °С должна быть равна (2670 ± 133) м/с. Измеренное с погрешностью не хуже 0,5 % значение скорости должно быть указано в паспорте на образец.Амплитуда третьего донного импульса по толщине образца на частоте (2,5 ± 0,2) МГц и температуре (20 ± 5) °С не должна отличаться более чем на ± 2 дБ от амплитуды третьего донного импульса в соответствующем исходном образце, аттестованном органами государственной метрологической службы. Коэффициент затухания продольной ультразвуковой волны в исходном образце должен находиться в пределах от 0,026 до 0,034 мм -1 .Допускается применять образцы из органического стекла по черт. 1, в которых амплитуда третьего донного импульса по толщине образца отличается от амплитуды соответствующего импульса в исходном образце более чем на ± 2 дБ. При этом, а также при отсутствии исходного образца к аттестуемому образцу должен прилагаться аттестат-график по обязательному приложению 2 или таблица поправок, учитывающих разброс коэффициента затухания и влияние температуры. 1.4.2. Стандартный образец СО-2 (см. черт. 2) применяют для определения условной чувствительности, мертвой зоны, погрешности глубиномера, угла a ввода луча, ширины основного лепестка диаграммы направленности, импульсного коэффициента преобразования при контроле соединений из малоуглеродистой и низколегированной сталей, а также для определения предельной чувствительности.

1 - отверстие для определения угла ввода луча, ширины основного лепестка диаграммы направленности, условной и предельной чувствительности; 2 - отверстие для проверки мертвой зоны; 3- преобразователь; 4 - блок из стали марки 20 или стали марки 3.

Образец СО-2 должен быть изготовлен из стали марки 20 по ГОСТ 1050-88 или стали марки 3 по ГОСТ 14637-79. Скорость распространения продольной волны в образце при температуре (20 ± 5) °С должна быть равна (5900 ± 59) м/с. Измеренное с погрешностью не хуже 0,5 % значение скорости должно быть указано в паспорте на образец. При контроле соединений из металлов, отличающихся по акустическим характеристикам от малоуглеродистой и низколегированной сталей, для определения угла ввода луча, ширины основного лепестка диаграммы направленности, мертвой зоны, а также предельной чувствительности должен применяться стандартный образец СО-2А (черт. 3). Требования к материалу образца, числу отверстий 2 и расстояниям l 1 , определяющим центр отверстий 2 в образце СО-2А, должны быть указаны в технической документации на контроль.

1 - отверстие для определения угла ввода луча, ширины основного лепестка диаграммы направленности, условной и предельной чувствительности; 2 - отверстие для проверки мертвой зоны; 3 - преобразователь; 4 - блок из контролируемого металла; 5 - шкала; 6 - винт.

Шкалы значений угла ввода луча стандартных образцов СО-2 и СО-2А градуируют в соответствии с уравнением

l = H tg a ,

где Н - глубина расположения центра отверстия 1.Нуль шкалы должен совпадать с осью, проходящей через центр отверстия диаметром (6 + 0,3) мм перпендикулярно к рабочим поверхностям образца, с точностью ± 0,1 мм.1.4.3. Время распространения ультразвуковых колебаний в прямом и обратном направлениях, указанное на стандартных образцах СО-1 и СО-2, должно быть (20 ± 1) мкс. 1.4.4. Стандартный образец СО-3 (см. черт. 4) следует применять для определения точки выхода 0 ультразвукового луча, стрелы n преобразователя.Допускается применять стандартный образец СО-3 для определения времени распространения ультразвуковых колебаний в призме преобразователя по справочному приложению 3. Стандартный образец СО-3 изготавливают из стали марки 20 по ГОСТ 1050-88 или стали марки 3 по ГОСТ 14637-89. Скорость распространения продольной волны в образце при температуре (20 ± 5) °С должна быть (5900 ± 59) м/с. Измеренное с погрешностью не хуже 0,5 % значение скорости должно быть указано в паспорте на образец. На боковых и рабочей поверхностях образца должны быть выгравированы риски, проходящие через центр полуокружности и по оси рабочей поверхности. В обе стороны от рисок на боковые поверхности наносят шкалы. Нуль шкалы должен совпадать с центром образца с точностью ± 0,1 мм. При контроле соединений из металла, скорость распространения поперечной волны в котором меньше скорости распространения поперечной волны из стали марки 20, и при использовании преобразователя с углом падения волны, близким ко второму критическому углу в стали марки 20, для определения точки выхода и стрелы преобразователя следует применять стандартный образец предприятия СО-3А, изготовленный из контролируемого металла по черт. 4.

Требования к металлу образца СО-3А, должны быть указаны в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке. 1.5. Допускается для определения условной чувствительности, погрешности глубиномера, местоположения точки выхода и угла ввода, ширины основного лепестка диаграммы направленности применять образец СО-2Р по ГОСТ 18576-85 или композицию образцов СО-2 и СО-2Р с введением дополнительных отверстий диаметром 6 мм.1.6. В дефектоскопе для механизированного контроля должны быть предусмотрены устройства, обеспечивающие систематическую проверку параметров, определяющих работоспособность аппаратуры. Перечень параметров и порядок их проверки должны быть указаны в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.Допускается применять для проверки условной чувствительности стандартные образцы или СО-1, или СО-2, или стандартные образцы предприятия, указанные в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.1.7. Допускается применять аппаратуру без вспомогательных приспособлений и устройств для соблюдения параметров сканирования при перемещении преобразователя вручную и для измерения характеристик выявленных дефектов.

2. ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ

2.1. Сварное соединение подготавливают к ультразвуковому контролю при отсутствии в соединении наружных дефектов. Форма и размеры околошовной зоны должны позволять перемещать преобразователь в пределах, обеспечивающих прозвучивание акустической осью преобразователя сварного соединения или его части, подлежащей контролю.2.2. Поверхность соединения, по которой перемещают преобразователь, не должна иметь вмятин и неровностей, с поверхности должны быть удалены брызги металла, отслаивающаяся окалина и краска, загрязнения.При механической обработке соединения, предусмотренной технологическим процессом на изготовление сварной конструкции, поверхность должна быть не ниже Rz 40 мкм по ГОСТ 2789-73.Требования к допустимой волнистости и к подготовке поверхности указываются в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.Допустимость наличия неотслаивающейся окалины, краски и загрязнения при контроле ЭМА-преобразователями указывается в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.2.3. Контроль околошовной зоны основного металла в пределах перемещения преобразователя на отсутствие расслоений следует выполнять в соответствии с технической документацией на контроль, утвержденной в установленном порядке, если контроль металла до сварки не производился.2.4. Сварное соединение следует маркировать и разделять на участки так, чтобы однозначно устанавливать место расположения дефекта по длине шва.2.5. Трубы и резервуары перед контролем отраженным лучом должны быть освобождены от жидкости. Допускается контролировать трубы и резервуары с жидкостью по методике, оговариваемой в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.2.6. Угол ввода луча и пределы перемещения преобразователя следует выбирать такими, чтобы обеспечивалось прозвучивание сечения шва прямым и однократно отраженным лучами или только прямым лучом.Прямым и однократно отраженным лучами следует контролировать швы, размеры ширины или катетов которых позволяют осуществлять прозвучивание проверяемого сечения акустической осью преобразователя.Допускается контролировать сварные соединения многократно отраженным лучом.2.7. Длительность развертки следует устанавливать так, чтобы наибольшая часть развертки на экране электронно-лучевой трубки соответствовала пути ультразвукового импульса в металле контролируемой части сварного соединения. 2.8. Основные параметры контроля:1) длина волны или частота ультразвуковых колебаний (дефектоскопа);2) чувствительность;3) положение точки выхода луча (стрела преобразователя);4) угол ввода ультразвукового луча в металл;5) погрешность глубиномера (погрешность измерения координат);6) мертвая зона;7) разрешающая способность по дальности и (или) фронту;8) характеристики электроакустического преобразователя;9) минимальный условный размер дефекта, фиксируемого при заданной скорости сканирования;10) длительность импульса дефектоскопа.Перечень параметров, подлежащих проверке, численные значения, методика и периодичность их проверки должны оговариваться в технической документации на контроль.2.9. Основные параметры в соответствии с п. 2.8, перечисления 1 - 6, следует проверять по стандартным образцам СО-1 (черт. 1) СО-2 (или СО-2А) (черт. 2 и 3), СО-3 (черт. 4), СО-4 (приложение 4) и стандартному образцу предприятия (черт. 5 - 8).Требования к стандартным образцам предприятия, а также методика проверки основных параметров контроля должны быть указаны в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке. 2.9.1. Частоту ультразвуковых колебаний следует измерять радиотехническими методами путем анализа спектра эхо-сигнала на преобразователе от вогнутой цилиндрической поверхности стандартного образца СО-3 или измерением длительности периода колебаний в эхо-импульсе посредством широкополосного осциллографа.Допускается определять длину волны и частоту ультразвуковых колебаний, излучаемых наклонным преобразователем, интерференционным способом по образцу СО-4 в соответствии с рекомендуемым приложением 4 настоящего стандарта и по ГОСТ 18576-85 (рекомендуемое приложение 3). 2.9.2. Условную чувствительность при контроле эхо-методом следует измерять по стандартному образцу СО-1 в миллиметрах или по стандартному образцу СО-2 в децибелах.Измерение условной чувствительности по стандартному образцу СО-1 выполняют при температуре, устанавливаемой в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

1 - дно отверстия; 2 - преобразователь; 3 - блок из контролируемого металла; 4 - акустическая ось.

Условную чувствительность при контроле теневым и зеркально-теневым методами измеряют на бездефектном участке сварного соединения или на стандартном образце предприятия в соответствии с ГОСТ 18576-85.2.9.3. Предельную чувствительность дефектоскопа с преобразователем следует измерять в квадратных миллиметрах по площади дна 1 отверстия в стандартном образце предприятия (см. черт. 5) или определять по АРД (или SKH)-диаграммам.Допускается вместо стандартного образца предприятия с отверстием с плоским дном применять стандартные образцы предприятия с сегментными отражателями (см. черт. 6) или стандартные образцы предприятия с угловыми отражателями (см. черт. 7), или стандартный образец предприятия с цилиндрическим отверстием (см. черт. 8).

1 - плоскость сегментного отражателя; 2 - преобразователь; 3 - блок из контролируемого металла; 4 - акустическая ось.

Угол между плоскостью дна 1 отверстия или плоскостью 1 сегмента и контактной поверхностью образца должен составлять (a ± 1)° (см. черт. 5 и черт. 6).

1 - плоскость углового отражателя; 2 - преобразователь; 3 - блок из контролируемого металла; 4 - акустическая ось.

Предельные отклонения диаметра отверстия в стандартном образце предприятия по черт. 5 должны быть ± по ГОСТ 25347-82.Высота h сегментного отражателя должна быть больше длины ультразвуковой волны; отношение h/ b сегментного отражателя должно быть более 0,4.Ширина b и высота h углового отражателя должна быть больше длины ультразвуковой длины; отношение h/b должно быть более 0,5 и менее 4,0 (см. черт. 7).Предельную чувствительность ( S п ) в квадратных миллиметрах, измеренную по стандартному образцу с угловым отражателем площадью S 1 = hb , вычисляют по формуле

S п = NS 1 ,

где N - коэффициент для стали, алюминия и его сплавов, титана и его сплавов, зависящий от угла e, задается в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке, с учетом справочного приложения 5.Цилиндрическое отверстие 1 диаметром D = 6 мм для настройки предельной чувствительности должно быть выполнено c допуском + 0,3 мм на глубине H = (44 ± 0,25) мм (см. черт. 8).Предельную чувствительность дефектоскопа по образцу с цилиндрическим отверстием следует определять в соответствии со справочным приложением 6.

1 - цилиндрическое отверстие; 2 - преобразователь; 3 - блок из контролируемого металла; 4 - акустическая ось.

При определении предельной чувствительности следует вводить поправку, учитывающую различие чистоты обработки и кривизны поверхностей стандартного образца и контролируемого соединения.При применении диаграмм в качестве опорного сигнала используют эхо-сигналы от отражателей в стандартных образцах или СО-1, или СО-2, или СО-2А, или СО-3, а также от донной поверхности или двугранного угла в контролируемом изделии или в стандартном образце предприятия.При контроле сварных соединений толщиной менее 25 мм ориентацию и размеры цилиндрического отверстия в стандартном образце предприятия, используемого для настройки чувствительности, указывают в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.2.9.4. Угол ввода луча следует измерять по стандартным образцам СО-2 или СО-2А, или по стандартному образцу предприятия (см. черт. 8). Угол ввода более 70° измеряют при температуре контроля.Угол ввода луча при контроле сварных соединений толщиной более 100 мм определяют в соответствии с технической документацией на контроль, утвержденной в установленном порядке. 2.10. Характеристики электроакустического преобразователя следует проверять по нормативно-технической документации на аппаратуру, утвержденной в установленном порядке. 2.11. Минимальный условный размер дефекта, фиксируемого при заданной скорости контроля, следует определять на стандартном образце предприятия в соответствии с технической документацией на контроль, утвержденной в установленном порядке. Допускается при определении минимального условного размера применять радиотехническую аппаратуру, имитирующую сигналы от дефектов заданного размера. 2.12. Длительность импульса дефектоскопа определяют посредством широкополосного осциллографа измерением длительности эхо-сигнала на уровне 0,1.

3. ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ

3.1. При контроле сварных соединений следует применять эхо-импульсный, теневой (зеркально-теневой) или эхо-теневой методы.При эхо-импульсном методе применяют совмещенную (черт. 9), раздельную (черт. 10 и 11) и раздельно-совмещенную (черт. 12 и 13) схемы включения преобразователей.

При теневом методе применяют раздельную (черт. 14) схему включения преобразователей.

При эхо-теневом методе применяют раздельно-совмещенную (черт. 15) схему включения преобразователей.

Примечание. На черт. 9 - 15; Г - вывод к генератору ультразвуковых колебаний; П - вывод к приемнику.3.2. Стыковые сварные соединения следует прозвучивать по схемам, приведенным на черт. 16 - 19, тавровые соединения - по схемам, приведенным на черт. 20 - 22, и нахлесточные соединения - по схемам, приведенным на черт. 23 и 24.Допускается применять другие схемы, приведенные в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.3.3. Акустический контакт пьезоэлектрического преобразователя с контролируемым металлом следует создавать контактным или иммерсионным (щелевым) способами ввода ультразвуковых колебаний.3.4. При поиске дефектов чувствительность (условная или предельная) должна превышать заданную на величину, устанавливаемую в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.3.5. Прозвучивание сварного соединения выполняют по способу продольного и (или) поперечного перемещения преобразователя при постоянном или изменяющемся угле ввода луча. Способ сканирования должен быть установлен в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.3.6. Шаги сканирования (продольного D cl или поперечного D ct ) определяют с учетом заданного превышения чувствительности поиска над чувствительностью оценки, диаграммы направленности преобразователя и толщины контролируемого сварного соединения. Методика определения максимальных шагов сканирования и приведена в рекомендуемом приложении 7. За номинальное значение шага сканирования при ручном контроле, которое должно соблюдаться в процессе контроля, следует принимать значения:

D cl = - 1 мм; D ct = - 1 мм.

3.7. Метод, основные параметры, схемы включения преобразователей, способ ввода ультразвуковых колебаний, схема прозвучивания а также рекомендации по разделению ложных сигналов и сигналов от дефектов должны быть указаны в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

4. ОЦЕНКА И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ

4.1. Оценка результатов контроля4.1.1. Оценку качества сварных соединений по данным ультразвукового контроля следует проводить в соответствии с нормативно-технической документацией на изделие, утвержденной в установленном порядке.4.1.2. Основными измеряемыми характеристиками выявленного дефекта являются:1) эквивалентная площадь дефекта S э или амплитуда U д эхо-сигнала от дефекта с учетом измеренного расстояния до него;2) координаты дефекта в сварном соединении;3) условные размеры дефекта;4) условное расстояние между дефектами;5) количество дефектов на определенной длине соединения.Измеряемые характеристики, используемые для оценки качества конкретных соединений, должны указываться в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.4.1.3. Эквивалентную площадь дефекта следует определять по амплитуде эхо-сигнала путем сравнения ее с амплитудой эхо-сигнала от отражателя в образце или путем использования расчетных диаграмм при условии сходимости их с экспериментальными данными не менее 20%.4.1.4. Условными размерами выявленного дефекта являются (черт. 25):1) условная протяженность D L ;2) условная ширина D X ;3) условная высота D H .Условную протяженность D L в миллиметрах измеряют по длине зоны между крайними положениями преобразователя, перемещаемого вдоль шва, ориентированного перпендикулярно к оси шва.Условную ширину D X в миллиметрах измеряют по длине зоны между крайними положениями преобразователя, перемещаемого в плоскости падения луча.Условную высоту D H в миллиметрах или микросекундах измеряют как разность значений глубины расположения дефекта в крайних положениях преобразователя, перемещаемого в плоскости падения луча.4.1.5. При измерении условных размеров D L , D X , D H за крайние положения преобразователя принимают такие, при которых амплитуда эхо-сигнала от выявляемого дефекта или составляет 0,5 от максимального значения, или уменьшается до уровня, соответствующего заданному значению чувствительности.

Допускается за крайние положения принимать такие, при которых амплитуда эхо-сигнала от выявляемого дефекта составляет заданную часть от 0,8 до 0,2 от максимального значения. Принятые значения уровней должны быть указаны при оформлении результатов контроля.Условную ширину D X и условную высоту D H дефекта измеряют в сечении соединения, где эхо-сигнал от дефекта имеет наибольшую амплитуду, при одних и тех же крайних положениях преобразователя.4.1.6. Условное расстояние D l (см. черт. 25) между дефектами измеряют расстояние между крайними положениями преобразователя, при которых была определена условная протяженность двух рядом расположенных дефектов.4.1.7. Дополнительной характеристикой выявленного дефекта являются его конфигурация и ориентация.Для оценки ориентации и конфигурации выявленного дефекта используют:1) сравнение условных размеров D L и D X выявленного дефекта с расчетными или измеренными значениями условных размеров D L 0 и D X 0 ненаправленного отражателя, расположенного на той же глубине, что и выявленный дефект.При измерении условных размеров D L , D L 0 и D X , D X 0 за крайние положения преобразователя принимают такие, при которых амплитуда эхо-сигнала составляет заданную часть от 0,8 до 0,2 от максимального значения, оговариваемую в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке;2) сравнение амплитуды эхо-сигнала U 1 , отраженного от выявленного дефекта обратно к ближнему от шва преобразователю, с амплитудой эхо-сигнала U 2 , претерпевшего зеркальное отражение от внутренней поверхности соединения и принимаемого двумя преобразователями (см. черт. 12);3) сравнение отношения условных размеров выявленного дефекта D X / DН с отношением условных размеров цилиндрического отражателя D X 0 / DН 0 .4) сравнение вторых центральных моментов условных размеров выявленного дефекта и цилиндрического отражателя, расположенного на той же глубине, что и выявленный дефект;5) амплитудно-временные параметры сигналов волн, дифрагированных на дефекте;6) спектр сигналов, отраженных от дефекта;7) определение координат отражающих точек поверхности дефекта;8) сравнение амплитуд принятых сигналов от дефекта и от ненаправленного отражателя при озвучивании дефекта под разными углами.Необходимость, возможность и методика оценки конфигурации и ориентации выявленного дефекта для соединений каждого типа и размеров должны оговариваться в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.4.2. Оформление результатов контроля4.2.1. Результаты контроля должны быть записаны в журнале или заключении, или на схеме сварного соединения, или в другом документе, где должны быть указаны:тип контролируемого соединения, индексы, присвоенные данному изделию и сварному соединению, и длина проконтролированного участка;техническая документация, в соответствии с которой выполнялся контроль;тип дефектоскопа;непроконтролированные или неполностью проконтролированные участки сварных соединений, подлежащие ультразвуковому контролю;результаты контроля;дата контроля;фамилия дефектоскописта.Дополнительные сведения, подлежащие записи, а также порядок оформления и хранения журнала (заключений) должны быть оговорены в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.4.2.2. Классификацию стыковых сварных соединений по результатам ультразвукового контроля производят по обязательному приложению 8.Необходимость классификации оговаривается в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.4.2.3. При сокращенном описании результатов контроля следует каждый дефект или группу дефектов указывать отдельно и обозначать:буквой, определяющей качественно оценку допустимости дефекта по эквивалентной площади (амплитуде эхо-сигнала) и условной протяженности (А, или Д, или Б, или ДБ);буквой, определяющей качественно условную протяженность дефекта, если она измерена в соответствии с п. 4.7, перечисление 1 (Г или Е);буквой, определяющей конфигурацию дефекта, если она установлена;цифрой, определяющей эквивалентную площадь выявленного дефекта, мм 2 , 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.4.2.4. Для сокращенной записи должны применяться следующие обозначения:А - дефект, эквивалентная площадь (амплитуда эхо-сигнала) н 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 - дефекты, условная протяженность которых D L £ D L 0 ;Е - дефекты, условная протяженность которых D L > D L 0 ;В - группа дефектов, отстоящих друг от друга на расстояниях D l £ D L 0 ;Т - дефекты, которые обнаруживаются при расположении преобразователя под углом к оси шва и не обнаруживаются при расположении преобразователя перпендикулярно к оси шва.Условную протяженность для дефектов типов Г и Т не указывают.В сокращенной записи числовые значения отделяют друг от друга и от буквенных обозначений дефисом.Необходимость сокращенной записи, применяемые обозначения и порядок их записи оговариваются технической документацией на контроль, утвержденной в установленном порядке.

5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

5.1. При проведении работ по ультразвуковому контролю продукции дефектоскопист должен руководствоваться ГОСТ 12.1.001-83, ГОСТ 12.2.003-74, ГОСТ 12.3.002-75, правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилами технической безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденными Госэнергонадзором.5.2. При выполнении контроля должны соблюдаться требования «Санитарных норм и правил при работе с оборудованием, создающим ультразвук, передаваемый контактным путем на руки работающих» № 2282-80, утвержденных Минздравом СССР, и требования безопасности, изложенные в технической документации на применяемую аппаратуру, утвержденной в установленном порядке.5.3. Уровни шума, создаваемого на рабочем месте дефектоскописта, не должны превышать допустимых по ГОСТ 12.1.003-83.5.4. При организации работ по контролю должны соблюдаться требования пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-85.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СТАНДАРТЕ

Определение

Дефект Одна несплошность или группа сосредоточенных несплошностей, не предусмотренная конструкторско-технологической документацией и независимая по воздействию на объект от других несплошностей
Предельная чувствительность контроля эхо-методом Чувствительность, характеризуемая минимальной эквивалентной площадью (в мм 2) отражателя, который еще обнаруживается на заданной глубине в изделии при данной настройке аппаратуры
Условная чувствительность контроля эхо-методом Чувствительность, характеризуемая размерами и глубиной залегания выявляемых искусственных отражателей, выполненных в образце из материала с определенными акустическими свойствами. При ультразвуковом контроле сварных соединений условную чувствительность определяют по стандартному образцу СО-1 или по стандартному образцу СО-2, или по стандартному образцу СО-2Р. Условную чувствительность по стандартному образцу СО-1 выражают наибольшей глубиной (в миллиметрах) расположения цилиндрического отражателя, фиксируемого индикаторами дефектоскопа. Условную чувствительность по стандартному образцу СО-2 (или СО-2Р) выражают разностью в децибелах между показанием аттенюатора при данной настройке дефектоскопа и показанием, соответствующим максимальному ослаблению, при котором цилиндрическое отверстие диаметром 6 мм на глубине 44 мм фиксируется индикаторами дефектоскопа
Акустическая ось По ГОСТ 23829-85
Точка выхода По ГОСТ 23829-85
Стрела преобразователя По ГОСТ 23829-85
Угол ввода Угол между нормалью к поверхности, на которой установлен преобразователь, и линией, соединяющей центр цилиндрического отражателя с точкой выхода при установке преобразователя в положение, при котором амплитуда эхо-сигнала от отражателя наибольшая
Мертвая зона По ГОСТ 23829-85
Разрешающая способность по дальности (лучевая) По ГОСТ 23829-85
Разрешающая способность фронтальная По ГОСТ 23829-85
Стандартный образец предприятия По ГОСТ 8.315-78
Стандартный образец отраслевой По ГОСТ 8.315-78
Поверхность ввода По ГОСТ 23829-85
Контактный способ По ГОСТ 23829-85
Иммерсионный способ По ГОСТ 23829-85
Погрешность глубиномера Погрешность измерения известного расстояния до отражателя

Где s 2 - центральный момент; Т - траектория сканирования, на которой определяют момент; x - координата вдоль траектории Т ; U ( x ) - амплитуда сигнала в точке x $

x 0 - среднее значение координаты для зависимости U ( x ):

Для симметричных зависимостей U ( x ) точка x 0 совпадает с точкой, соответствующей максимуму амплитуда U ( x )

Второй центральный нормированный момент s 2н условного размера дефекта, расположенного на глубине H

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное

МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ АТТЕСТАТ-ГРАФИКА К СТАНДАРТНОМУ ОБРАЗЦУ ИЗ ОРГАНИЧЕСКОГО ОТЕКЛА

Аттестат-график устанавливает связь условной чувствительности () в миллиметрах по исходному стандартному образцу СО-1 с условной чувствительностью () в децибелах по стандартному образцу СО-2 (или СО-2Р по ГОСТ 18576-85) и номером отражателя диаметром 2 мм в аттестуемом образце СО-1 при частоте ультразвуковых колебаний (2,5 ± 0,2) МГц, температуре (20 ± 5) °С и углах призмы b = (40 ± 1)° или b = (50 ± 1)° для преобразователей конкретного типа. На чертеже точками обозначен график для исходного образца СО-1.

Для построения соответствующего графика к конкретному аттестуемому образцу СО-1, не соответствующему требованиям п. 1.4.1 настоящего стандарта, при указанных выше условиях определяют в децибелах разности амплитуд от отражателей № 20 и 50 диаметром 2 мм в аттестуемом образце и амплитуды N 0 от отражателя диаметром 6 мм на глубине 44 мм в образце СО-2 (или СО-2Р):

Где N 0 - показание аттенюатора, соответствующее ослаблению эхо-сигнала от отверстия диаметром 6 мм в образце СО-2 (или СО-2Р) до уровня, при котором оценивают условную чувствительность, дБ; - показание аттенюатора, при котором амплитуда эхо-сигнала от исследуемого отверстия с номером i в аттестуемом образце достигает уровня, при котором оценивают условную чувствительность, дБ. Вычисленные значения отмечают точками на поле графика и соединяют их прямой линией (пример построения см. на чертеже).

ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ АТТЕСТАТ-ГРАФИКА

Контроль осуществляют дефектоскопом с преобразователем на частоту 2,5 МГц с углом призмы b = 40° и радиусом пьезоэлектрической пластины а = 6 мм, изготовленным в соответствии с техническими условиями, утвержденными в установленном порядке. Дефектоскоп укомплектован образцом СО-1, заводской номер, с аттестат-графиком (см. чертеж). 1. Технической документацией на контроль задана условная чувствительность 40 мм. Указанная чувствительность будет воспроизведена, если настроить дефектоскоп по отверстию № 45 в образце СО-1, заводской номер ________ . 2. Технической документацией на контроль задана условная чувствительность 13 дБ. Указанная чувствительность будет воспроизведена, если настроить дефектоскоп по отверстию № 35 в образце СО-1, заводской номер ________ .

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В ПРИЗМЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Время 2 t n в микросекундах распространения ультразвуковых колебаний в призме преобразователя равно

Где t 1 - суммарное время между зондирующим импульсом и эхо-сигналом от вогнутой цилиндрической поверхности в стандартном образце СО-3 при установке преобразователя в положение, соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала; 33,7 мкс - время распространения ультразвуковых колебаний в стандартном образце, рассчитанное для параметров: радиус образца - 55 мм, скорость распространения поперечной волны в материале образца - 3,26 мм/мкс.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Образец СО-4 для измерения длины волны и частоты ультразвуковых колебаний преобразователей

1 - пазы; 2 - линейка; 3 - преобразователь; 4 - блок из стали марки 20 по ГОСТ 1050-74 или стали марки 3 по ГОСТ 14637-79; разность глубины пазов на концах образца ( h ); ширина образца ( l ).

Стандартный образец СО-4 применяют для измерения длины волны (частоты), возбуждаемой преобразователями с углами a ввода от 40 до 65° и частотой от 1,25 до 5,00 МГц.Длину волны l (частоту f ) определяют интерференционным методом по усредненному значению расстояний D L между четырьмя ближайшими к центру образца экстремумами амплитуды эхо-сигнала от параллельных пазов с плавно меняющейся глубиной

Где g - угол между отражающими поверхностями пазов, равный (см. чертеж)

Частоту f определяют по формуле

f = c t / l ,

Где c t - скорость распространения поперечной волны в материале образца, м/с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Справочное

Зависимость N = f (e) для стали, алюминия и его сплавов, титана и его сплавов

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЕФЕКТОСКОПА И ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ПЛОЩАДИ ВЫЯВЛЕННОГО ДЕФЕКТА ПО ОБРАЗЦУ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ ОТВЕРСТИЕМ

Предельную чувствительность ( S n ) в квадратных миллиметрах дефектоскопа с наклонным преобразователем (или эквивалентную площадь S э выявленного дефекта) определяют по стандартному образцу предприятия с цилиндрическим отверстием или по стандартному образцу СО-2А или СО-2 в соответствии с выражением

Где N 0 - показание аттенюатора, соответствующее ослаблению эхо-сигнала от бокового цилиндрического отверстия в стандартном образце предприятия или в стандартном образце СО-2А, или СО-2 до уровня, при котором оценивают предельную чувствительность, дБ; N x - показание аттенюатора, при котором оценивают предельную чувствительность дефектоскопа S n или при котором амплитуда эхо-сигнала от исследуемого дефекта достигает уровня, при котором оценивают предельную чувствительность, дБ; D N - разность между коэффициентами прозрачности границы призмы преобразователя - металл контролируемого соединения и коэффициентом прозрачности границы призмы преобразователя - металл стандартного образца предприятия или стандартного образца СО-2А (или СО-2), дБ (D N £ 0). При эталонировании чувствительности по стандартному образцу предприятия, имеющему форму и чистоту поверхности такую же, как и контролируемое соединение, D N = 0; b 0 - радиус цилиндрического отверстия, мм; - скорость поперечной волны в материале образца и контролируемого соединения, м/с; f - частота ультразвука, МГц; r 1 - средний путь ультразвука в призме преобразователя, мм; - скорость продольной волны в материале призмы, м/с; a и b - угол ввода ультразвукового луча в металл и угол призмы преобразователя соответственно, град; H - глубина, для которой оценивается предельная чувствительность или на которой расположен выявляемый дефект, мм; Н 0 - глубина расположения цилиндрического отверстия в образце, мм; d t - коэффициент затухания поперечной волны в металле контролируемого соединения и образца, мм -1 . Для упрощения определения предельной чувствительности и эквивалентной площади рекомендуется рассчитать и построить диаграмму (SKH-диаграмму), связывающую предельную чувствительность S n (эквивалентную площадь S э ), условный коэффициент К выявляемости дефекта и глубину Н , для которой оценивается (настраивается) предельная чувствительность или на которой расположен выявленный дефект. Сходимость расчетных и экспериментальных значении S n при a = (50 ± 5)° не хуже 20 %.

Пример построения SKH -диаграммы и определения предельной чувствительности S n и эквивалентной площади S э

ПРИМЕРЫ

Контроль швов стыковых сварных соединений листов толщиной 50 мм из малоуглеродистой стали выполняют при помощи наклонного преобразователя с известными параметрами: b , r 1 , . Частота ультразвуковых колебаний, возбуждаемых преобразователем, лежит в пределах 26,5 МГц ± 10 %. Коэффициент затухания d t = 0,001 мм -1 . При измерении по стандартному образцу СО-2 установлено, что a = 50°. SKH-диаграмма, рассчитанная для изложенных условии и b = 3 мм, H 0 = 44 мм по формуле, приведенной выше, показана на чертеже. Пример 1. Измерением установлено, что f = 2,5 МГц. Эталонирование осуществляется по стандартному образцу предприятия с цилиндрическим отверстием диаметром 6 мм, расположенным на глубине H 0 = 44 мм; форма и чистота поверхности образца соответствует форме и чистоте поверхности контролируемого соединения. Показание аттенюатора, соответствующее максимальному ослаблению, при котором еще звуковым индикатором регистрируется эхо-сигнал от цилиндрического отверстия в образце, составляет N 0 = 38 дБ. Требуется определить предельную чувствительность при данной настройке дефектоскопа ( N x = N 0 =38 дБ) и поиске дефектов на глубине H = 30 мм. Искомое значение предельной чувствительности на SKH-диаграмме соответствует точке пересечения ординаты H = 30 мм с линией K = N x - N 0 = 0 и составляет S n » 5 мм 2 . Требуется настроить дефектоскоп на предельную чувствительность S n = 7 мм 2 для глубины расположения искомых дефектов H = 65 мм, N 0 = 38 дБ. Заданным значениям S n и H по SKH-диаграмме соответствует K = N x - N 0 = - 9 дБ. Тогда N x = K + N 0 = - 9 + 38 = 29 дБ. Пример 2. Измерением установлено, что f = 2,2 МГц. Настройка осуществляется по стандартному образцу СО-2 ( H 0 = 44 мм). Путем сопоставления амплитуд эхо-сигналов от одинаковых цилиндрических отверстий в листах контролируемого соединения и в стандартном образце СО-2 установлено, что D N = - 6 дБ. Показание аттенюатора, соответствующее максимальному ослаблению, при котором еще звуковым индикатором фиксируется эхо-сигнал от цилиндрического отверстия в СО-2, составляет N 0 = 43 дБ. Требуется определить эквивалентную площадь выявленного дефекта. В соответствии с измерениями глубина расположения дефекта H = 50 мм, а показание аттенюатора, при котором еще фиксируется эхо-сигнал от дефекта, N x = 37 дБ. Искомое значение эквивалентной площади S э , выявленного дефекта на SKH -диаграмме соответствует точке пересечения ординаты H = 50 мм с линией К = N x - ( N 0 + D N ) = 37 - (43 - 6) = 0 дБ и составляет S э » 14 мм 2 .

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО ШАГА СКАНИРОВАНИЯ

Шаг сканирования при поперечно-продольном перемещении преобразователя с параметрами n £ 15 мм и af = 15 мм МГц определяется по номограмме, приведенной на чертеже ( m - способ прозвучивания).

1 - a 0 = 65°, d = 20 мм и a 0 = 50°, d = 30 мм; 2 - a 0 = 50°, d = 40 мм; 3 - a 0 = 65°, d = 30 мм; 4 - a 0 = 50°, d = 50 мм; 5 - a 0 = 50°, d = 60 мм.

Примеры: 1. Заданы S nn / S n 0 = 6 дБ, m = 0, a = 50°. По номограмме = 3 мм. 2. Заданы a = 50°, d = 40 мм, m = 1, = 4 мм. По номограмме S nn / S n 0 » 2 дБ. Шаг сканирования при продольно-поперечном перемещении преобразователя определяют по формуле

Где i - 1, 2, 3 и т. д. - порядковый номер шага; L i - расстояние от точки выхода до сканируемого сечения, нормального к контактной поверхности контролируемого объекта. Параметр Y определяется экспериментально по цилиндрическому отверстию в образце СО-2 или СО-2А, или по стандартному образцу предприятия. Для этого измеряют условную ширину цилиндрического отверстия D Х при ослаблении максимальной амплитуды, равном S nn / S n 0 и минимальное расстояние L min от проекции центра отражателя на рабочую поверхность образца до точки ввода преобразователя, находящегося в положении, при котором определяли условную ширину D Х. Значение Y i рассчитывают по формуле

Где - приведенное расстояние от излучателя до точки выхода луча в преобразователе.

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Обязательное

КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕФЕКТНОСТИ СТЫКОВЫХ СВАРНЫХ ШВОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

1. Настоящее приложение распространяется на стыковые сварные швы магистральных трубопроводов и строительных конструкций и устанавливает классификацию дефектности стыковых сварных швов металлов и их сплавов толщиной 4 мм и более по результатам ультразвукового контроля. Приложение является унифицированным разделом стандарта СССР и стандартом ГДР по следующим основным признакам: обозначение и наименование дефектов сварных швов; отнесение дефектов к одному из типов; установление ступеней размера дефектов; установление ступеней частоты дефектов; установление длины оценочного участка; установление класса дефектности в зависимости от типа дефектов, ступени размера и ступени частоты дефектов. 2. Основными измеряемыми характеристиками выявленных дефектов являются: диаметр D эквивалентного дискового отражателя; координаты дефекта ( H , X) в сечении (черт. 1); условные размеры дефекта (см. черт. 1); соотношение амплитуд эхо-сигнала U 1 , отраженного от выявленного дефекта, и эхо-сигнала U 2 , претерпевшего зеркальное отражение от внутренней поверхности (черт. 2); угол g поворота преобразователя между крайними положениями, при которых максимальная амплитуда эхо-сигнала от края выявленного дефекта уменьшается в два раза по отношению к максимальной амплитуде эхо-сигнала при расположении преобразователя перпендикулярно к оси шва (черт. 3).

Характеристики, используемые для оценки качества конкретных сварных швов, порядок и точность их измерений должны устанавливаться в технической документации на контроль. 3. Диаметр D эквивалентного дискового отражателя определяют при помощи диаграммы или стандартных (испытательных) образцов по максимальной амплитуде эхо-сигнала от выявленного дефекта. 4. Условными размерами выявленного дефекта являются (см. черт. 1): условная протяженность D L ; условная ширина D Х ; условная высота D H . 5. Условную протяженность D L в миллиметрах измеряют по длине зоны между крайними положениями преобразователя, перемещаемого вдоль шва, ориентированного перпендикулярно к оси шва. Условную ширину D Х в миллиметрах измеряют по длине зоны между крайними положениями преобразователя, перемещаемого перпендикулярно шву. Условную высоту D Н в миллиметрах (или в микросекундах) измеряют как разность значений глубин ( H 2 , Н 1) расположения дефекта в крайних положениях преобразователя, перемещаемого перпендикулярно шву. Крайними положениями преобразователя считают те, при которых амплитуда эхо-сигнала от выявленного дефекта уменьшается до уровня, составляющего заданную часть от максимального значения и установленного в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке. Условную ширину D Х и условную высоту D Н дефекта измеряют в сечении шва, где эхо-сигнал от дефекта имеет наибольшую амплитуду при одних и тех же положениях преобразователя. 6. По результатам ультразвукового контроля дефекты относят к одному из типов: объемные непротяженные; объемные протяженные; плоскостные. 7. Для определения принадлежности дефекта к одному из типов (табл. 1) используют: сравнение условной протяженности D L выявленного дефекта с расчетными или измеренными значениями условной протяженности D L 0 ненаправленного отражателя на той же глубине, что и выявленный дефект;

Таблица 1

Типы дефектов

Признаки

Объемные непротяженные

D L £ D L 0 ; U 1 > U 2

D L £ D L 0 ; g ³ g 0

Объемные протяженные

D L > D L 0 ; U 1 > U 2

D L > D L 0 ; g ³ g 0

Плоскостные

U 1 < U 2

сравнение амплитуд эхо-сигнала, отраженного от выявленного дефекта обратно к ближнему ко шву преобразователю ( U 1), с амплитудой эхо-сигнала ( U 2), претерпевшего зеркальное отражение от внутренней поверхности (см. черт. 2); сравнение отношения условных размеров выявленного дефекта D Х / D H с отношением условных размеров ненаправленного отражателя D Х 0 / D H 0 ; сравнение угла g между крайними положениями преобразователя, соответствующими уменьшению максимальной амплитуды эхо-сигнала от края дефекта U m в два раза, со значением g 0 , установленным технической документацией на контроль. 8. В зависимости от отношения эквивалентного диаметра D выявленного дефекта к толщине s свариваемого металла установлены четыре ступени размера дефектов, которые определяют по черт. 4. 9. В зависимости от отношения суммарной протяженности дефектов L S на оценочном участке к длине оценочного участка l установлены четыре ступени частоты дефектов, которые определяют по черт. 5. Суммарную протяженность рассчитывают для дефектов каждого типа отдельно; при этом для объемных протяженных и плоскостных суммируют их условные протяженности D L , а для объемных непротяженных суммируют их эквивалентные диаметры D .

10. Длину оценочного участка определяют в зависимости от толщины свариваемого металла. При s > 10 мм оценочный участок принимают равным 10 s , но не более 300 мм, при s £ 10 мм - равным 100 мм. Выбор этого участка на сварном шве производят в соответствии с требованиями технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

Если длина контролируемого сварного шва меньше, чем расчетная длина оценочного участка, то за длину оценочного участка принимают длину сварного шва. 11. Проверенные участки швов в зависимости от типа дефектов, места ихрасположения по сечению, ступени размера дефектов (первая цифра) и ступени частоты дефектов (вторая цифра) относят к одному из пяти классов в соответствии с табл. 2. По соглашению между изготовителем и потребителем допускается разделять первый класс на подклассы. При обнаружении на оценочном участке дефектов различного типа каждый тип классифицируют отдельно и сварной шов относят к большему по номеру классу.

Таблица 2

Типы дефектов

Классы дефектности

Ступени размера дефекта и ступени частоты дефектов

Объемные непротяженные 11
12; 21
l 3; 22; 31
23; 32
14; 24; 33; 41; 42; 43; 44
Объемные протяженные подповерхностные и выходящие на поверхность -
-
11
12; 21
13; 14; 22; 23; 24; 31; 32; 33; 34; 41; 42; 43; 44
Объемные протяженные в сечении шва -
11
12; 21
13; 22
14; 23; 24; 31; 32; 33; 34; 41; 42; 43; 44
Плоскостные -
-
-
-
11; 12; 13; 14; 21; 22; 23; 24; 31; 32; 33; 34; 41; 42; 43; 44
Если два типа дефектов на оценочном участке отнесены к одному классу, то сварной шов относят к классу, порядковый номер которого больше на единицу.Результаты классификации сварных швов по дефектности могут сравниваться при условии, что контроль выполнен при одних и тех же основных параметрах ультразвуковой дефектоскопии, а измеряемые характеристики дефектов определены по одним и тем же методикам.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством путей сообщения СССР. 2. ИСПОЛНИТЕЛИ: А. К. Гурвич, д-р техн. наук, проф.; Л. И. Кузьмина (руководители темы); М. С. Мельникова; И. Н. Ермолов, д-р техн. наук, проф.; В. Г. Щербинский, д-р техн. наук; В. А; Троицкий, д-р техн. наук, проф.; Ю. К. Бондаренко; Н. В. Химченко, канд. техн. наук; В. А. Бобров, канд. техн. наук; Л. М. Яблоник, канд. техн. наук; В. С. Гребенник, канд. техн. наук; Ю. А. Петников; Н. П. Алешин, д-р техн. наук, проф.; А. К. Вощанов, канд. техн. наук; Н. А. Кусакин, канд. техн. наук; Е. И, Серегин, канд. техн. наук.3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПОСТАНОВЛЕНИЕМ Государственного комитета СССР по стандартам от 17 декабря 1986 г. № 3926. 4. Взамен ГОСТ 14782-76, ГОСТ 22368-77. 5. Срок первой проверки IV квартал 1991 г., г периодичность проверки 5 лет. 6. В стандарте учтены требования СТ СЭВ 2857-81 и Рекомендации СЭВ PC 5246-75. 7. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Номер пункта, подпункта. перечисления, приложения

ГОСТ 8.315-78 Приложение 1
ГОСТ 8.326-89 п. 1.3
ГОСТ 12.1.001-83 п. 6.1
ГОСТ 12.1.003-83 п. 6.4
ГОСТ 12.1.004-85 п. 6.4
ГОСТ 12.2.003-74 п. 6.1
ГОСТ 12.3.002-75 п. 6.1
ГОСТ 1050-88 п. 1.4.2 , п. 1.4.4
ГОСТ 14637-89 п. 1.4.4
ГОСТ 17622-72 п. 1.4.1
ГОСТ 18576-85 п. 1.5 , п. 2.9.1 , п. 2.9.2 , приложение 2
ГОСТ 23049-84 п. 1.1
ГОСТ 23829-85 Приложение 1
ГОСТ 25347-82 п. 2.9.2
ГОСТ 26266-84 п. 1.3
8. Переиздание. Октябрь 1990 г.

1. Средства контроля. 1

2. Подготовка к контролю. 5

3. Проведение контроля. 8

4. Оценка и оформление результатов контроля. 11

5. Требования безопасности. 13

Приложение 1 Пояснения терминов, используемых в стандарте. 13

Приложение 2 Методика построения аттестат-графика к стандартному образцу из органического отекла. 14

Приложение 3 Определение времени распространения ультразвуковых колебаний в призме преобразователя. 15

Приложение 4 Образец со-4 для измерения длины волны и частоты ультразвуковых колебаний преобразователей. 15

Приложение 5 Зависимость n = f ( e ) для стали, алюминия и его сплавов, титана и его сплавов. 16

Приложение 6 Методика определения предельной чувствительности дефектоскопа и эквивалентной площади выявленного дефекта по образцу с цилиндрическим отверстием. 16

Приложение 7 Методика определения максимального шага сканирования. 18

Приложение 8 Классификация дефектности стыковых сварных швов по результатам ультразвукового контроля. 19

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации различных объектов со сварными соединениями все швы необходимо подвергать регулярной проверке. Вне зависимости от их новизны или давнего срока эксплуатации металлические соединения проверяются различными методами дефектоскопии. Наиболее действенным методом является УЗД – ультразвуковая диагностика, которая превосходит по точности полученных результатов рентгенодефектоскопию, гамма-дефектоскопию, радио-дефектоскопию и др.

Это далеко не новый (впервые УЗК проведен в 1930 году) метод, но является очень популярным и используется практически повсеместно. Это обусловлено тем, что наличие даже небольших приводит к неизбежной утрате физических свойств, таких как прочность, а со временем к разрушению соединения и непригодности всей конструкции.


Теория акустической технологии

Ультразвуковая волна при УЗД не воспринимается ухом человека, но она является основой для многих диагностических методов. Не только дефектоскопия, но и другие диагностические отрасли используют различные методики на основе проникновения и отражения ультразвуковых волн. Особенно они важны для тех отраслей, в которых основным является требование о недопустимости нанесения вреда исследуемому объекту в процессе диагностики (например, в диагностической медицине). Таким образом, ультразвуковой метод контроля сварных швов относиться к неразрушающим методам контроля качества и выявления места локализации тех или иных дефектов (ГОСТ 14782-86).

Качество проведения УЗК зависит от многих факторов, таких как чувствительность приборов, настройка и калибровка , выбор более подходящего метода проведения диагностики, от опыта оператора и других. Контроль швов на пригодность (ГОСТ 14782-86) и допуск объекта к эксплуатации не возможен без определения качества всех видов соединений и устранения даже мельчайшего дефекта.

Определение

Ультразвуковой контроль сварных швов – это неразрушающий целостности сварочных соединений метод контроля и поиска скрытых и внутренних механических дефектов не допустимой величины и химических отклонений от заданной нормы. Методом ультразвуковой дефектоскопии (УЗД) проводится диагностика разных сварных соединений. УЗК является действенным при выявлении воздушных пустот, химически не однородного состава (шлаковые вложения в ) и выявления присутствия не металлических элементов.

Принцип работы

Ультразвуковая технология испытания основана на способности высокочастотных колебаний (около 20 000 Гц) проникать в металл и отражаться от поверхности царапин, пустот и других неровностей. Искусственно созданная, направленная диагностическая волна проникает в проверяемое соединение и в случае обнаружения дефекта отклоняется от своего нормального распространения. Оператор УЗД видит это отклонение на экранах приборов и по определенным показаниям данных может дать характеристику выявленному дефекту. Например:

  • расстояние до дефекта – по времени распространения ультразвуковой волны в материале;
  • относительный размер дефекта – по амплитуде отраженного импульса.

На сегодняшний день в промышленности применяют пять основных методов проведения УЗК (ГОСТ 23829 – 79), которые отличаются между собой только способом регистрации и оценки данных:

  • Теневой метод. Заключается в контроле уменьшения амплитуды ультразвуковых колебаний прошедшего и отраженного импульсов.
  • Зеркально-теневой метод. Обнаруживает дефекты швов по коэффициенту затухания отраженного колебания.
  • Эхо-зеркальный метод или “Тандем” . Заключается в использовании двух аппаратов, которые перекликаются в работе и с разных сторон подходят к дефекту.
  • Дельта-метод. Основывается на контроле ультразвуковой энергии, переизлученной от дефекта.
  • Эхо-метод. Основан на регистрации сигнала отраженного от дефекта.

Откуда колебания волны?

Проводим контроль

Практически все приборы для диагностики методом ультразвуковых волн устроены по схожему принципу. Основным рабочим элементом является пластина пьезодатчика из кварца или титанита бария. Сам пьезодатчик прибора для УЗД расположен в призматической искательной головке (в щупе). Щуп располагают вдоль швов и медленно перемещают, сообщая возвратно-поступательное движение. В это время к пластине подводится высокочастотный ток (0,8-2,5 Мгц), вследствие чего она начинает излучать пучки ультразвуковых колебаний перпендикулярно своей длине.

Отраженные волны воспринимаются такой же пластиной (другим принимающим щупом), которая преобразует их в переменный электрический ток и он сразу отклоняет волну на экране осциллографа (возникает промежуточный пик). При УЗК датчик посылает переменные короткие импульсы упругих колебаний разной длительности (настраиваемая величина, мкс) разделяя их более продолжительными паузами (1-5 мкс). Это позволяет определить и наличие дефекта, и глубину его залегания.

Процедура проведения дефектоскопии

  1. Удаляется краска и со сварочных швов и на расстоянии 50 – 70 мм с двух сторон.
  2. Для получения более точного результата УЗД требуется хорошее прохождение ультразвуковых колебаний. Поэтому поверхность металла около шва и сам шов обрабатываются трансформаторным, турбинным, машинным маслом или солидолом, глицерином.
  3. Прибор предварительно настраивается по определенному стандарту, который рассчитан на решения конкретной задачи УЗД. Контроль:
  4. толщины до 20 мм – стандартные настройки (зарубки);
  5. свыше 20 мм – настраиваются АРД-диаграммы;
  6. качества соединения – настраиваются AVG или DGS-диаграммы.
  7. Искатель перемещают зигзагообразно вдоль шва и при этом стараются повернуть вокруг оси на 10-15 0 .
  8. При появлении устойчивого сигнала на экране прибора в зоне проведения УЗК, искатель максимально разворачивают. Необходимо проводить поиск до появления на экране сигнала с максимальной амплитудой.
  9. Следует уточнить: не вызвано ли наличие подобного колебания отражением волны от швов, что часто бывает при УЗД.
  10. Если нет, то фиксируется дефект и записываются координаты.
  11. Контроль сварных швов проводится согласно ГОСТу за один или два прохода.
  12. Тавровые швы (швы под 90 0) проверяются эхо-методом.
  13. Все результаты проверки дефектоскопист заносит в таблицу данных, по которой можно будет легко повторно обнаружить дефект и устранить его.

Иногда для определения более точного характера дефекта характеристики от УЗД не хватает и требуется применить более развернутые исследования, воспользовавшись рентгенодефектоскопией или гамма-дефектоскопией.

Рамки применения данной методики при выявлении дефектов

Контроль сварочных швов, основанный на УЗД довольно четкий. И при правильно проведенной методике испытания шва дает полностью исчерпывающий ответ по поводу имеющегося дефекта. Но рамки применения УЗК так же имеет.

С помощью проведения УЗК возможно выявить следующие дефекты:

  • Трещины в околошовной зоне;
  • поры;
  • непровары шва;
  • расслоения наплавленного металла;
  • несплошности и несплавления шва;
  • дефекты свищеобразного характера;
  • провисание металла в нижней зоне сварного шва;
  • зоны, пораженные коррозией,
  • участки с несоответствием химического состава,
  • участки с искажением геометрического размера.

Подобную УЗД возможно осуществить в следующих металлах:

  • медь;
  • аустенитные стали;
  • и в металлах, которые плохо проводят ультразвук.

УЗД проводится в геометрических рамках:

  • На максимальной глубине залегания шва – до 10 метров.
  • На минимальной глубине (толщина металла) – от 3 до 4 мм.
  • Минимальная толщина шва (в зависимости от прибора) – от 8 до 10 мм.
  • Максимальная толщина металла – от 500 до 800 мм.

Проверки подвергаются следующие виды швов:

  • плоские швы;
  • продольные швы;
  • кольцевые швы;
  • сварные стыки;
  • тавровые соединения;
  • сварные .

Основные области использования данной методики

Не только в промышленных отраслях используют ультразвуковой метод контроля целостности швов. Данную услугу – УЗД заказывают и в частном порядке при строительстве или реконструкции домов.

УЗК чаще всего применяется:

  • в области аналитической диагностики узлов и агрегатов;
  • когда необходимо определить износ труб в магистральных трубопроводах;
  • в тепловой и атомной энергетике;
  • в машиностроении, в нефтегазовой и химической промышленности;
  • в сварных соединениях изделий со сложной геометрией;
  • в сварных соединениях металлов с крупнозернистой структурой;
  • при установке ( соединений) котлов и узлов оборудования, которое поддается влиянию высоких температур и давления или влиянию различных агрессивных сред;
  • в лабораторных и полевых условиях.

Испытания в полевых условиях

К преимуществам ультразвукового контроля качества металлов и сварных швов относятся:

  1. Высокая точность и скорость исследования, а также его низкая стоимость.
  2. Безопасность для человека (в отличие, к примеру, от рентгеновской дефектоскопии).
  3. Возможность проведения выездной диагностики (благодаря наличию портативных ультразвуковых дефектоскопов).
  4. Во время проведения УЗК не требуется выведения контролируемой детали или всего объекта из эксплуатации.
  5. При проведении УЗД проверяемый объект не повреждается.

К основным недостаткам УЗК можно отнести:

  1. Ограниченность полученной информации о дефекте;
  2. Некоторые трудности при работе с металлами с крупнозернистой структурой, которые возникают из-за сильного рассеяния и затухания волн;
  3. Необходимость проведения предварительной подготовки поверхности шва.

ПРОКАТ ЛИСТОВОЙ

МЕТОДЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

ГОСТ 22727-88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Срок действия с 01.07.89

до 01.07.94

Настоящий стандарт устанавливает: эхо-метод, теневой, эхо-сквозной и многократно-теневой в сочетании с теневым, эхо-метод в сочетании с зеркально-теневым - методы ультразвукового контроля листового проката из углеродистой и легированной сталей, в том числе двухслойной, толщиной от 0,5 до 200 мм, применяемые для выявления несплошностей металла типа расслоений, скоплений неметаллических включений, закатов, отслоений плакирующего слоя и определения их условных или эквивалентных размеров.

Стандарт не устанавливает методы ультразвукового контроля для распознавания типов, ориентации и других действительных характеристик дефектов.

Необходимость проведения ультразвукового контроля, метод и объем контроля указывают в нормативно-технической документации на прокат.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в .

Характеристики методов ультразвукового контроля приведены в .

1. АППАРАТУРА

Ультразвуковые дефектоскопы, соответствующие по параметрам и техническим требованиям ГОСТ 23049-84 типов УЗДОН и УЗДС, укомплектованные пьезоэлектрическими или электромагнитно-акустическими преобразователями, а также другие средства ультразвукового контроля, аттестованные в установленном порядке. Контрольные образцы в соответствии с .

АРД-диаграммы.

Вспомогательные устройства для соблюдения параметров сканирования и определения характеристик выявленных несплошностей.

2. ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ

2.1. Подготовку к контролю проводят в следующей последовательности:

оценивают визуально состояние поверхности проката;

проверяют функционирование средств механизации и автоматизации;

проверяют правильность настройки чувствительности контроля.

2.2. Поверхность листового проката, по которой перемещают преобразователь, очищают от грязи, отслаивающейся окалины, плен и брызг металла.

В случае невозможности реализации заданной чувствительности контроля из-за неудовлетворительного качества поверхности листового проката, проводят дополнительную обработку поверхности (дробеструйную, абразивную, химическую и др.).

3. ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ

3.1. Контроль проводят по технической документации, разработанной в соответствии с ГОСТ 20415-82 .

3.2. При контроле лист сканируют одним или несколькими преобразователями. Параметры сканирования указывают в технической документации на контроль.

При перемещении преобразователя вручную и для определения характеристики выявленных несплошностей допускается применять аппаратуру без вспомогательных устройств, предназначенных для соблюдения параметров сканирования.

3.3. При контроле эхо- и эхо-сквозным методами в заданном временном интервале регистрируют один или несколько эхо-импульсов от несплошностей, амплитуда хотя бы одного из которых равна или превышает уровень, соответствующий заданной чувствительности.

3.4. При контроле теневым или многократно-теневым методом регистрируют уменьшение амплитуды первого или n -го прошедшего через лист импульса до или ниже уровня, соответствующего заданной чувствительности.

3.5. При контроле зеркально-теневым методом регистрируют уменьшение амплитуды донного сигнала до или ниже уровня, соответствующего заданной чувствительности.

4. ОЦЕНКА И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ

4.1. Основные контролируемые характеристики сплошности листового проката:

чувствительность контроля, определяемая параметрами регистрации чувствительности согласно приложения 2;

условные площади несплошностей: минимальная учитываемая (S 1 , см 2); максимальная допустимая (S 2 , см 2);

условная площадь максимально допустимой зоны несплошностей (S 3 , м 2);

относительная условная площадь (S процентов), определяемая долей площади, занимаемой несплошностями всех видов (S 1 , S 2 и S 3), на любом квадратном участке поверхности единицы листового проката площадью 1 м 2 ; или долей площади, занимаемой несплошностями всех видов на всей площади единицы листового проката;

максимально допустимая условная протяженность несплошностей (L , мм).

Если ширина контролируемого листового проката меньше 1000 мм, то вместо квадратного участка, при определении относительной условной площади, берут прямоугольный участок площадью 1 м 2 с меньшей стороной, равной ширине проката.

Две стороны квадратного или прямоугольного участка должны быть параллельны боковым кромкам листового проката.

4.2. Сплошность листового проката сталей, выплавленных в вакуумных дуговых, индукционных электропечах или с применением специальных переплавов (ЭШП, ВДП и др.), в случае контроля их эхо-методом при ручном сканировании может (по договоренности изготовителя с потребителем) характеризоваться по результатам контроля:

минимальным учитываемым эквивалентным размером D 0 , мм, несплошностей;

максимальным допустимым эквивалентным размером D 1 , мм, несплошностей;

числом N непротяженных несплошностей с эквивалентным размером от D 0 до D 1 , допускаемых на всей площади единицы листового проката или ее части.

Показатели сплошности указывают в нормативно-технической документации на конкретную продукцию, при этом величины D 0 и D 1 выбирают из ряда 2,0; 2,5; 3,0; 5,0; 6,0; 8,0 мм.

4.3. Допускается вводить дополнительные оценочные показатели, например, минимальное расстояние между условными границами одиночных несплошностей, число несплошностей на всей площади единицы листового проката или ее части и др., которые должны быть предусмотрены в нормативно-технической документации на конкретную продукцию.

4.4. Показатели сплошности и чувствительность при контроле листового проката нормальными или многократно-отраженными поперечными волнами устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем и указывают в нормативно-технической документации на конкретную продукцию.

4.5. Несплошности, расположенные в одной или нескольких плоскостях по толщине листового проката, объединяют в одну несплошность, если расстояние между их условными границами меньше установленного нормативно-технической документацией на конкретную продукцию, а при отсутствии указаний в нормативно-технической документации, - если это расстояние меньше 30 мм.

При автоматизированном контроле на установках, обеспечивающих сплошное сканирование поверхности листового проката за условную площадь несплошностей металла принимают фактическую площадь соответствующих записей на дефектограмме, полученную при заданной чувствительности контроля. Условная площадь объединенных несплошностей при этом равна сумме их учитываемых условных площадей.

4.6. При контроле двухслойного листового проката несплошности, расположенные в металле основного слоя, плакирующем слое, в зоне соединения слоев, учитывают послойно или только в зоне соединения слоев.

4.7. Скопления несплошностей, каждая из которых имеет условную площадь меньше учитываемой S 1 при расстоянии между ними 30 мм и менее, объединяются в зону несплошностей. Условная площадь зоны несплошностей S 3 равна площади части единицы листового проката, находящейся в пределах контура, охватывающего все входящие в нее несплошности.

4.8. При обнаружении несплошностей, примыкающих к боковым и торцевым неконтролируемым зонам листового проката, их условные границы продлеваются до кромок.

4.9. Сплошность листового проката в зависимости от величин показателей сплошности оценивается по классам.

Классы и соответствующие им показатели сплошности указывают в нормативно-технической документации на металлопродукцию.

При указании в нормативно-технической документации только класса, оценка сплошности проводится по показателям S 1 , S 2 , S 3 ,S .

4.11. Допускается для различных участков проката устанавливать требования к сплошности по разным классам.

4.12. Показатели сплошности тонколистового проката, а также толстолистового проката при контроле методами с характеристиками, неуказанными в , устанавливаются в нормативно-технической документации на конкретные виды металлопродукции.

4.13. Несплошности фиксируют в дефектограммах, протоколах или журналах контроля.

4.14. В дефектограммах, протоколах или журналах контроля указывают шифр нормативно-технической документации на металлопродукцию, характеристику контролируемого объекта, величины показателей сплошности, фамилию или индекс дефектоскописта, проводившего контроль, параметры контроля.

5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

5.1. К ультразвуковому контролю листового проката допускаются дефектоскописты, успешно сдавшие экзамены в соответствии с ГОСТ 20415-82 .

5.2. При проведении работ по ультразвуковому контролю листового проката дефектоскопист должен руководствоваться ГОСТ 12.1.001 -83, ГОСТ 12.2.003 -74, ГОСТ 12.2.002-81, правилами технической эксплуатации электроустановок и правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок.

5.3. При выполнении контроля должны соблюдаться требования «Санитарных норм и правил при работе с оборудованием, создающим ультразвук, передаваемый контактным путем на руки работающих» № 2282-80, утвержденных Минздравом СССР и требованиями безопасности, изложенными в технической документации на применяемую аппаратуру.

5.4. Уровни шума на рабочем месте дефектоскописта не должны превышать допустимых ГОСТ 12.1.003-83 .

5.5. При организации работ по контролю должны соблюдаться требования пожарной безопасности, приведенные в ГОСТ 12.1.004 -85.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

Таблица 1

Термин

Пояснения

Несплошность

Неоднородность металла, вызывающая отражение или ослабление ультразвуковых волн, достаточное для регистрации его при контроле с заданной чувствительностью

Эхо-метод

По ГОСТ 23829-85

Теневой метод

По ГОСТ 23829-85

Эхо-сквозной метод

Метод заключается в измерении и регистрации амплитуды отраженных от несплошности металла ультразвуковых импульсов, причем излучение ультразвуковых импульсов производится со стороны одной из поверхностей контролируемого листового проката, а прием - с противоположной поверхности. Обычно регистрация осуществляется по величине отношения амплитуды эхо - импульсов от несплошности к амплитуде первого прошедшего сквозь листовой прокат импульса, вызываемых одним и тем же зондирующим импульсом

Многократно-теневой метод

Метод заключается в измерении и регистрации амплитуды n -го ультразвукового импульса, 2 n - 1 раз прошедшего сквозь листовой прокат.

Измерение амплитуды сигнала может осуществляться либо по абсолютной величине, либо относительно амплитуды первого прошедшего сквозь листовой прокат импульса

Зеркально-теневой метод

По ГОСТ 23829-85

Мертвая зона

По ГОСТ 23829-85

Неконтролируемая зона

По ГОСТ 23829-85

Объем выборки

По ГОСТ 15895-77

Стандартный образец

По ГОСТ 8.315 -78

АРД - диаграмма

По ГОСТ 23829-85

Сканирование

По ГОСТ 23829-85

Сплошное сканирование

Процесс контроля, при котором между соседними зондирующими импульсами и соседними траекториями точки ввода нет неконтролируемых зон

Дискретное линейное сканирование

Процесс контроля, при котором между соседними зондирующими импульсами нет, а между соседними траекториями точки ввода есть неконтролируемые зоны

Зондирующий импульс

По ГОСТ 23829-85

Условная граница

Геометрическое место положений центра преобразователя на листовом прокате при которых амплитуда регистрируемого сигнала достигает величины, соответствующей заданной чувствительности, либо на дефектограмме - контур изображения несплошности

Условный размер

Максимальное расстояние (в данном направлении) между двумя точками, расположенными на условной границе несплошности

Условная площадь

Площадь участка листового проката, ограниченного условной границей несплошности

Непротяженная несплошность

Несплошность металла, наибольший условный размер которой не превышает условного размера плоскодонного отражателя диаметром D 1 . Если в соответствии с нормативно-технической документацией на металлопродукцию D 0 = D 1 , ток непротяженной несплошности относят такую несплошность металла, наибольший условный размер которой не превышает условного размера плоскодонного отражателя диаметром D 0 при чувствительности контроля на 6 дБ выше заданной или при чувствительности, установленной по плоскодонному отражателю диаметром 0,7 D 0

Эквивалентный размер непротяженной несплошности

Диаметр плоскодонного отражателя, эхо-сигнал от которого равен эхо-сигналу от рассматриваемой несплошности, расположенной на той же глубине

Протяженные несплошности

Все несплошности металла, которые не могут быть отнесены к непротяженным

Зона несплошностей

Скопление несплошностей, каждая из которых имеет условные размеры (площадь)меньшеучитываемых приконтроле, если расстояние между ними не больше 30 мм

Дефектограмма

Масштабное изображение единицы листового проката, по которому можно определить местоположение и условные размеры обнаруженных несплошностей

Точка ввода

По ГОСТ 23829-85

Контрольный дефект

По ГОСТ 23829-85

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТОДОВ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

1. Основными характеристиками методов контроля являются:

способ задания чувствительности;

способ настройки чувствительности;

параметры регистрации чувствительности;

предельные отклонения параметров регистрации чувствительности.

2. При задании и настройке чувствительности за начало отсчета принимают амплитуду:

первого донного или первого прошедшего сигнала на участках листового проката, не содержащих несплошностей, при контроле с помощью продольных и поперечных волн всеми методами, кроме эхо-сквозного; при эхо-сквозном методе - первого прошедшего (сквозного) сигнала на произвольном участке листа или без листа;

первого эхо-сигнала от искусственного отражателя испытательного образца при контроле эхо-методом с помощью продольных, поперечных, многократно отраженных поперечных или нормальных волн;

колебаний на выходе генератора при контроле теневым методом, основанном на уменьшении амплитуды непрерывных колебаний несплошностями металла.

3. При контроле листового проката непрерывными колебаниями применяются способы задания и настройки чувствительности в соответствии с технической документацией на дефектоскоп.

4. Типы применяемых волн, способы задания и регистрации чувствительности, способы настройки чувствительности и условные обозначения характеристик методов контроля приведены в таблице.

При сканировании проката многократно отраженными поперечными волнами допускается вместо контрольного образца использовать стандартный образец № 1 по ГОСТ 14782-86 .

Таблица 2

Метод

Тип волны

Способ задания

Обозначение параметра

Величина параметра

Способ настройки чувствительности

Условное обозначение характеристики

Наименование

Обозначение

номин.

пред. откл.

Эхо

Продольная, поперечная

Диаметром плоскодонного отражателя контрольного образца, мм

±0,12

По контрольному образцу с плоскодонным отражателем или АРД-диаграмме

D3 Э

±0,15

D5 Э

±0,15

D 8Э

Продольная, поперечная нормальная

Амплитудой эхо - импульсов, отраженных от несплошностей, отсчитываемой от начала от - счета, дБ

Устанавливается эксплуатационной документацией дефектоскопа или технологическими инструкциями на контроль

A24 Э

A16 Э

A 8Э

Нормальная

Диаметром сквозного отверстия контрольного образца, мм

±0,10

По контрольному образцу со сквозным отверстием

Т1,6Э

3 , 0

±0,1 2

Т3Э

5 , 0

±0,1 5

Т5Э

Поперечная многократно-отраженная

Глубиной залегания отражателя в стандартном образце

По ГОСТ 14782-86

По контрольному образцу или стандартному образцу № 1 по ГОСТ 14782-86

КЭ

Эхо-сквозной

ЭС

Продольная

Амплитудой эхо - импульсов, отсчитываемых от начала отсчета, дБ

А24ЭС

А20ЭС

А16ЭС

А12ЭС

А8ЭС

Теневой

Продольная, поперечная

Амплитудойпрошедшего сигнала, отсчитываемой от начала отсчета, дБ

Устанавливается эксплуатационной документацией дефектоскопа или технологическими инструкциями на контроль, контрольные образцы не применяются

А20Т

(16)

А16Т

А14Т

(12)

А12Т

(10)

А10Т

А8Т

Многократно-теневой

МТ

То же

Амплитудой второго или n -кратного прошедшего импульса, отсчитываемой от начала от счета, дБ

То же

А16МТ2

А12МТ2

А8МТ2

(при n =2)

Зеркально-теневой

ЗТ

Продольная, поперечная

Амплитудой донного сигнала, отсчитываемой от начала отсчета, дБ

Устанавливается эксплуатационнойдокументацией дефектоскопа или технологическими инструкциями на контроль, контрольные образцы не применяются

А203Т

А143Т

А83Т

Примечания:

1. При контроле листового проката многократно-теневым методом шкалу чувствительности контроля устанавливают для второго прошедшего импульса при измерении его амплитуды относительно амплитуды первого прошедшего (теневого) импульса, сформированных одним и тем же зондирующим импульсом.

2. Значения чувствительностей, указанные в скобках, разрешается применять в зависимости от возможностей аппаратуры.

3. Допускается, при согласовании нормативно-технической документации на листовой прокат, применять другие значения чувствительности.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

ТРЕБОВАНИЯ К КОНТРОЛЬНЫМ ОБРАЗЦАМ (КО)

1. Для настройки чувствительности при контроле листового проката методами с характеристиками, имеющими условные обозначения D 3Э, D 5Э, D 8Э, Т1,6Э, Т3Э, Т5Э, применяют КО.

2. КО изготавливают из проката плоскими или ступенчатыми.

Плоские КО изготавливают из проката толщиной до 60 мм, ступенчатые - из проката толщиной свыше 60 мм. Состояние обеих поверхностей плоских КО должно быть такое как и у контролируемого проката.

Состояние поверхности сканирования у ступенчатых образцов должно быть такое как и у контролируемого проката.

3. Толщина плоского КО не должна отличаться от толщины контролируемого проката более чем на 10 %.

При одинаковой толщине КО и контролируемого проката среднее значение амплитуды донного или прошедшего сигнала в КО должно быть равно или меньше на величину до 4 дБ амплитуды соответствующего сигнала в контролируемом прокате, в том числе в прокате с исправленными наплавкой (заваркой) участками.

4. Расстояние от поверхности сканирования ступенчатого КО до отражателя устанавливается в технической документации на контроль конкретного проката, а глубина отверстия должна быть не менее 20 мм.

5. В КО должны отсутствовать несплошности, обнаруживаемые методами ультразвукового контроля при чувствительности вдвое более высокой, чем уровень чувствительности, настраиваемый по данному КО.

6. При контроле продольными или поперечными волнами искусственные отражатели в КО выполняются в виде отверстия с плоским дном.,

7. Расстояние между центрами плоскодонных отражателей и до краев КО должно быть: у образцов толщиной до 100 мм - не менее 35 мм, у образцов толщиной свыше 100 мм - не менее 50 мм.

8. Глубина отверстия плоскодонных отражателей устанавливается технической документацией на контроль конкретной продукции.

9. При контроле двухслойного листового проката только на отслоение плакирующего слоя искусственный отражатель должен быть выполнен на глубине, соответствующей расположению по толщине листового проката границы соединения плакирующего и основного слоев,

10. При контроле нормальными волнами применяют КО с искусственным отражателем в виде сквозного сверления.

Расстояние R , мм, от точки ввода до центра сверления устанавливается технической документацией на контроль конкретной продукции.

Длина образца должна быть не меньше, чем (R + 100) мм, а расстояние между центром сверления и боковыми кромками образца - не менее 50 мм.

11. В КО должны быть предусмотрены искусственные отражатели для проверки соответствия реализуемой при контроле величин мертвой и неконтролируемых зон, указанных в технической документации на средства контроля или на контроль.

12. На каждый КО должна быть нанесена маркировка, содержащая его номер, марку стали и толщину проката, из которого он изготовлен.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Обязательное

ПОКАЗАТЕЛИ СПЛОШНОСТИ ТОЛСТОЛИСТОВОГО ПРОКАТА

Таблица 3

Класс сплошности

Условное обозначение характеристики

Показатели сплошности

S 1 , см 2

S 2 , см 2

S 3 , см 2

S, %

L , мм

на 1 м 2 , не более

на площадь единицы листового проката, не более

По согласованию изготовителя с потребителем

А24Э

30 - для листового проката толщиной до 60 мм включительно, 50 - для листового проката толщиной свыше 60 мм

А24ЭС + А20Т

D 3Э

А16Э

А16ЭС + А20Т

D 5Э

А8Э

А8ЭС + А20Т

D 8Э

А8МТ2 + А20Т

D 8Э

А14Т, (А12Т),

(А16Т)

Примечания:

1. По грешность измерения условных площадей (размеров) несплошностей указывают в технической документации на контроль.

2. Показатель сплошности L применяют при дискретном линейном сканировании и для оценки сплошности прикромочных зон листового проката.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Д.А. Турсунов , канд. физ.-мат. наук; А.С. Голубев , канд. техн. наук; Б.А. Круглов , канд. физ.-мат. наук; В.Н. Потапов , канд. техн. наук (руководители темы); В.М. Веревкин , канд. техн. наук; Д.Ф. Кравченко , канд. техн. наук; Г.Н. Трофимова , В.А. Федоров, В.М. Зайцев , В.А. Каширин , И.М. Барынина , В.А. Приходько

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 09.02.88 № 212

3. ВЗАМЕН ГОСТ 22727-77

4. Срок первой проверки II квартал 1994 г.

Периодичность проверки - 5 лет

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения

ГОСТ 8.315-77

Приложение 1

ГОСТ 12.1.001-83

ГОСТ 12.1.003-83

ГОСТ 12.1.004-85

ГОСТ 12.2.003-74

ГОСТ 12.2.002-81

ГОСТ 14782-86

2.4; приложение 2

ГОСТ 15895-77

Приложение 1

ГОСТ 20415-82

3.1; 5.1

ГОСТ 23049-84

Разд. 1

ГОСТ 23829-85

Приложение 1

ГОСТ 24555-81



Статьи по теме: