И сертификация неразрушающих методов и средств контроля
 Скачать 0.68 Mb.
|
|
8. СТАНДАРТИЗАЦИЯ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ В нашей стране разработана и действует Государственная система стандартизации ГСС, представляющая собой комплекс взаимосвязан- ных правил и положений, определяющих цели и задачи стандартизации во всех направлениях, т. е. порядок разработки, оформления, согласова- ния, утверждения и внедрения стандартов всех категорий, а также кон- троль за их соблюдением. Основополагающим является «ГОСТ 1.0–85 Государственная система стандартизации. Основные положения», в котором отмечается, что стан- дартизация это деятельность, заключающая в нахождении решений для по- вторяющихся задач в сфере науки, техники и экономики, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области. К основным направлениям стандартизации в России, имеющим не- посредственное отношение к стандартизации методов и средств нераз- рушающего контроля относятся: • совершенствование управлением производства; • повышение технического уровня и качества продукции; • повышение эффективности производства; • установление оптимальной номенклатуры показателей качества продукции; • рациональное и экономное использование ресурсов. При создании системы стандартов на методы и средства неразру- шающего контроля были использованы принципы комплексной стан- дартизации, которая обеспечила согласование показателей, норм и тре- бований к объектам стандартизации. Номенклатура показателей качества приборов всех видов неразру- шающего контроля приведена в ГОСТ 4.177–85. В эту номенклатуру входят: • назначение, показатели технической эффективности, конструкци- онные особенности и стойкости к воздействию внешней среды; • надежность (безотказность, долговечность, срок службы); • экономические показатели (масса, потребляемая мощность, себе- стоимость и др.); • эргономические показатели (уровень шума и др.); • эстетические показатели; • технологичность; • транспортабельность (устойчивость к тряске); • патентно-правовые. В ГОСТ 18353–79 приведены все виды неразрушающего контроля. Дано их описание. Требования по устойчивости к температуре, влажно- сти, давлению и механическим воздействиям для средств неразрушаю- 57 щего контроля даны в ГОСТ 12997–84, а по уровню шума изложены в ГОСТ 121003–83. Метрологические характеристики СНК устанавли- ваются в соответствии с ГОСТ 8.009–84. При этом нормирование метро- логических характеристик для каждого вида НК устанавливаются таким образом, чтобы можно было оценить погрешность измерений с необхо- димой доверительной вероятностью и обеспечить воспроизводимость результатов контрольных операций. Основные задачи метрологического обеспечения определены в ГОСТ 1.25–76, на основании которого для СНК необходимо: • установить и обосновать метрологические характеристики всех СНК; • установить рациональную номенклатуру СНК; • придерживаться стандартных терминов и определений; • разработать стандартные образцы; • установить пределы измерений, влияющих на процесс контроля; • разработать методики контроля; • иметь образцовые и исходные средства поверки средств неразру- шающего контроля; • работать над повышением точности и достоверности измерений параметров при оценке качества продукции. На методы контроля и средства поверки СНК имеется много стан- дартов, перечень которых приведен в приложении № 1. 9. ПОВЕРКА СРЕДСТВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ 9.1. Роль метрологического обеспечения СНК в повышении качества продукции Повышение качества продукции зависит от степени и качества метрологического обеспечения производства. Для повышения качества метрологического обеспечения СНК прежде всего необходима регуляр- ная поверка СНК, т. к. только это обеспечивает достоверность инфор- мации о контролируемых параметрах испытуемой продукции. При поверке, в первую очередь, определяется соответствие техни- ческих и метрологических характеристик СНК требованиям НД в виде стандартов или методических указаний. При поверке СНК, предназна- ченных для общего применения, нормативными документами являются государственные стандарты по методикам поверки или методические указания Госстандарта РФ по поверке. В случае отсутствия этих НД ве- домства и предприятия могут применять свои методические указания по поверке СНК. Ведомственные указания по поверке СНК могут приме- няться и при наличии государственных стандартов или методических указаний Госстандарта РФ, но при условии соблюдения основных тре- бований, установленных в государственных НД. 58 Для поверки нестандартных СНК, изготовленных и применяемых на одном предприятии, используют методические указания по поверке, разработанные на предприятии. Нормативные документы по поверке любого уровня разрабатывают только в том случае, если поверяемое СНК обеспечены средствами поверки. Разработку новых и пересмотр действующих государственных стандартов по методикам поверки и методических указаний по поверке осуществляют центры стандартизации и метрологии Госстандарта РФ, а также организации разработчики СНК или головные (базовые) органи- зации метрологических служб министерств, являющиеся разработчика- ми неразрушающего контроля. Методические указания метрологических институтов по поверке разрабатывают организации, представляющие СНК на государственные приемочные испытания. Методические указания предприятий и ве- домств по поверке разрабатывают организации разработчики СНК или головные (базовые) организации метрологических служб министерств, ответственных за ввоз СНК в страну. Нормативные документы по поверке любого уровня должны соот- ветствовать требованиям ГОСТ 8.042–83. Порядок разработки, согласо- вания, утверждения, оформления, регистрации и издания ведомствен- ных методических указаний по поверке устанавливают министерства. 9.2. Методы поверки. Нормативные документы по поверке Под методом поверки СИ понимается передача размера единицы физической величины от вышестоящих в поверочной схеме средств из- мерений нижестоящим в соответствии с ГОСТ 8.068–80. При проведении поверки СНК могут применяться следующие методы: • метод непосредственного (без использования средств сравнения) сличения поверяемого СНК с образцовым средством того же ви- да (т. е. меры с мерой или измерительного прибора с измеритель- ным прибором); • метод сличения поверяемого СНК с образцовым средством измере- ния того же вида при помощи компаратора (т. е. с помощью средств сравнения); • метод прямого измерения поверяемым СНК величины, воспроиз- водимой образцовой мерой; • метод прямого измерения образцовым измерительным прибором величины, воспроизводимой подвергаемой поверке мерой; • метод косвенного измерения, при котором искомое значение вели- чины находят на основании известной зависимости между этой ве- личиной и величинами, подвергаемыми прямым измерением; 59 • метод независимой поверки, т. е. поверки средств измерений отно- сительных (безразмерных) величин, не требующих передачи раз- меров единиц от эталонов или образцовых средств измерений, про- градуированных в единицах размерных величин. При проведении поверки СНК рассматривается как единое целое и погрешность оценивается в целом. Иногда проводят поэлементную по- верку СНК путем определения параметров отдельных его частей, ока- зывающих влияние на пригодность СНК к использованию. В нормативных документах по ГОСТ 8.042–83 на методики повер- ки СНК содержатся разделы: • вводная часть; • операции поверки; • средства поверки; • требования безопасности; • условия поверки; • подготовка к поверке; • проведение поверки; • обработка и оформление результатов поверки. В нормативных документах по поверке должны включаться методы и средства поверки, основанные на современных достижениях науки и техники. При этом особое внимание должно быть обращено на мини- мум метрологических характеристик, достаточных для решения вопроса о пригодности поверяемых средств НК к применению. В разделе «опе- рации поверки» указывается перечень операций в той последовательно- сти, в которой наиболее целесообразно их выполнять. Средства поверки. В нормативных документах содержится перечень необходимых для проведения поверки образцовых и вспомогательных средств поверки. Для образцовых и вспомогательных средств поверки указывается номера нормативных документов, регламентирующих техни- ческие требования, разряды по государственным поверочным схемам или метрологические и основные технические характеристики этих средств. Условия проведения поверки. При проведении поверки СНК долж- ны соблюдаться нормальные условия, которые оговариваются в норма- тивных документах на методики поверки – это: • температура окружающей среды, в которой проводится поверка 293 К (20 ºС); • влажность воздуха 60 %; • атмосферное давление 760 мм/ртст (101,3 кПа); • частота питающего напряжения 50 Гц, напряжение 220 В. Если эти нормальные условия не соблюдаются, то следует брать поправки. 60 9.3. Подготовка и проведение поверки Перед проведением поверки обычно проводят подготовительные работы: • устанавливают и готовят поверяемые СНК и средства поверки; • выдерживают поверяемые СНК в условиях, где действуют влияю- щие величины; • снимают смазку со стандартных образцов; • проводят экранирование (в случае необходимости); • проверяют контактные соединения; • проверяют значение температуры, влажности и т. д.; • заземляют СНК и средства поверки; • подключают присоединительные устройства; • прогревают СНК под напряжением; • проводят необходимые мероприятия по ТБ. Проверка СНК состоит из внешнего осмотра, опробования и опре- деления их метрологических характеристик. При внешнем осмотре проверяются: • соответствие комплектной ведомости; • наличие надписей о назначении каждого переключателя; • обозначения на шкалах приборов класса точности и единиц физи- ческих величин; • цены делений отчетных устройств; • устанавливают дефекты элементов СНК и их покрытий, при нали- чии которых по техническим условиям они не могут быть допуще- ны к применению; • товарный знак или наименование предприятия-изготовителя; • тип; • порядковый номер; • год выпуска. Опробование СНК проводят после внешнего осмотра. Эта операция проводится в соответствии с НД. При опробовании обычно используют стандартные образцы. Могут использоваться также образцовые средст- ва измерений и вспомогательные средства поверки. Опробование СНК заключаются в проверке: • действия органов управления, регулирования и настройки; • установки указателей приборов на нуль при включении и выклю- чении питания; • свободного перемещения и фиксации или взаимодействия отдель- ных элементов; 61 • реакции приборов на действие органов управления; • мертвого хода и люфтов отдельных элементов; • работоспособности их. Определение (контроль) метрологических характеристик СНК прово- дится для установления соответствия их значений номинальным в допус- тимых пределах. В стандартах или НД на поверку всегда устанавливают методы определения метрологических характеристик СНК и способы про- ведения операций поверки. Для каждой операции поверки определяются: • описание метода поверки; • указание о средствах поверки; • схемы подключения и чертежи; • указания о порядке выполнения операций; • способы обработки результатов определений метрологических ха- рактеристик. Обработка и оформление результатов поверки проводятся на основе НД по поверке с последующим нанесением клейма на СНК, выдачи свиде- тельства о поверке, записи в паспорте поверяемого СНК и указания даты поверки. Если результат поверки отрицательный, то клеймо гасится, свиде- тельство аннулируется, а в паспорте делается запись о непригодности СНК. 9.4. Создание и организация поверочных подразделений ведомственных метрологических служб Ведомственные поверочные подразделения создаются в составе мет- рологической службы предприятий, крупных объединений. При этом про- водится детальная технико-экономическая оценка целесообразности созда- ния такой службы или пользования услугами поверки в ЦСМ (других орга- низациях, имеющих право на необходимую поверку). Организация метро- логической службы на предприятиях требует не только штат квалифициро- ванных кадров, но и специальные помещения, средства поверки, включая образцовые средства измерений. Безусловно, это требует весомых финан- совых затрат, но ускоряет оперативность и достоверность поверки за счет исключения транспортировки СНК к месту поверки. Поверочные подразделения должны размещаться в специальных помещениях, расположенных в сухих, чистых комнатах или специальном здании, быть изолированы от других производственных участков, удале- ны от источников шума с уровнем выше 90 Дб, электро- и радиопомех, источников сильных электрических, высокочастотных и магнитных по- лей, пыли, агрессивных газов и паров. Через эти помещения недопустимо проведение парогазопроводов. Желательно, чтобы окна помещения были расположены на север и были защищены от прямого солнечного излуче- 62 ния шторами. Дневной свет должен быть рассеянным и не давать бликов. Коэффициент естественной освещенности на поверхности рабочего сто- ла поверителя должен быть в пределах 1.00 – 1.500. Искусственное осве- щение должно быть люминесцентным, рассеянным. На уровне рабочего места освещенность должна быть не менее 300 лк. Стены помещения на 3/4 высоты должны быть окрашены светлой масляной краской, а остальная часть, стол и потолок прочной белой краской, допускающей протирку от пыли. Полы следует покрывать ли- нолеумом или пластиком. Помещение должно быть оборудовано заземлением. В помещение должны быть обеспечены нормальные условия: • температура 293 ± 3 К; • влажность 60 ± 15 %. Подготовку СНК к поверке, связанную с расконсервацией, очисткой и т. п. рекомендуется проводить в отдельных изолированных помещениях. Требования к помещениям поверочных подразделений изложе- ны в МИ 670 – 84. Численность сотрудников (поверителей) устанавливается в соот- ветствии с количеством поверяемых СНК, периодичности поверки и норм времени на поверку различных типов СНК. 9.5. Некоторые особенности поверки СНК Для капиллярных дефектоскопов при поверке контролируется: • качество используемых пенетрантов по их техническим условиям; • поверка допустимого отклонения штативов; • определение освещенности; • определение УФ излучения; При поверке используются стандартные образцы с искусственными дефектами. Поверка магнитопорошковых дефектов. При проведении поверки этих дефектоскопов помимо поверки комплектности, внешнего осмотра опробования необходимо определять те параметры дефектоскопов, от которых зависят результаты контроля: • концентрации ферромагнитного порошка в суспензии; • качество ферромагнитного порошка (дисперсность и магнитные свойства); • определение напряженности магнитного поля в соленоиде или ме- жду полюсами магнита; • максимальное значение тока при циркуляционном намагничивании; • освещенность поверхности изделия. 63 Поверка коэрцитиметров. Поверка проводится по МИ 104 – 76, по которой, кроме общих операций, определяют: • чувствительность феррозонда к изменению размагничивающему току; • тагенс угла наклона прямой тока размагничения к оси абсцисс; • погрешности миллиамперметра; • ток намагничения (i H ). Феррозондовые дефектоскопы поверяются по ГОСТ 21104–75, по которому, кроме общих процедур, определяется чувствительность по стандартным образцам. Поверка магнитных толщиномеров предусматривает: • внешний осмотр; • проверка комплектации; • опробование; • определение основной погрешности толщиномера по образцовым мерам толщины покрытий по ГОСТ 25177–82. Поверка средств ультразвукового контроля. При этом необходимо поверять рабочую частоту дефектоскопа, минимальную и максималь- ную глубину контроля, разрешающую способность по глубине и фрон- ту, чувствительность дефектоскопа. Рабочая частота нормируется по погрешности, непревышающей 10 %. Минимальная глубина контроля это мертвая зона (неконтролируе- мые участки изделия), присущая эхо импульсному методу. Она также нормируется. Величина мертвой зоны обуславливается системой элек- тронный блок дефектоскопа пъезопреобразовательное устройство. Разрешающая способность по глубине определяется минимальным расстоянием между двумя раздельно выявляемыми дефектами, распо- ложенными по одной вертикали, совпадающей с направлением распро- странения УЗК (рис. 2). Она зависит от длительности зондирующего импульса и скорости развертки дефектоскопа. Δr≈(1,5-2)λ Δr{ Δl Д Рис. 2. Схема дефектов 64 Фронтальная разрешающая способность Δl (разрешение двух де- фектов по горизонтали) оценивается по формуле D h λ = ΔA , где h глубина залегания дефекта; λ длина волны; D диаметр пъезо- преобразователя. При наклонном введении УЗК определяют угол ввода УЗК в изделие. Проверяется чувствительность дефектоскопов по эталонным образцам или стандартным образцам. При необходимости производится поверка все- го ультразвукового дефектоскопа согласно нормативной документации: • номинальные частоты; • чувствительность дефектоскопа; • погрешность аттенюатора; • погрешность частоты следования импульсов; • характеристики преобразователей; • поверка номинальной амплитуды; • определение основной абсолютной погрешности в зоне контроля. Для ультразвукового эхо – импульсного дефектоскопа в соответст- вии с ГОСТ 23667 и РД 50–337–82 проводится: • внешний осмотр (наличие документации согласно комплектации, наличие маркировки преобразователя электронного блока, отсутст- вие механических повреждений, целостность кабелей и т. д.); • опробование определяет работоспособность дефектоскопа; • поверка амплитуды и ее отклонение от номинального значения, длительности, частоты импульсов; • определение основной абсолютной погрешности измерения ампли- туды входного сигнала; • определение основной погрешности глубиномера; • поверка по образцовым мерам и стандартным образцам. КМД 4–0; КСО–2; КМД 18.0; • определение условной чувствительности; • определение разрешающей способности по дальности и фронту. Для ультразвуковых толщиномеров при поверке проводится: • внешний осмотр; • опробование; • поверка амплитуды и длительности переднего фронта импульса возбуждения; • определение диапазона измеряемых толщин; • определение основной погрешности толщиномера при измерении толщины; 65 • определение основной погрешности толщиномера при определении скорости распространения УЗК; • определение дополнительной погрешности толщиномера при изме- рении толщины в зависимости от шероховатости поверхности и радиуса кривизны изделия; • определение погрешности толщиномера при непараллельных об- разцах. При поверке используют наборы стандартных образцов толщин КУСОТ–180 или КМТ–176–1. Комплект КУСОТ–180 состоит из: • ГСО–2217–81 погрешность 0,3–0,7 % по толщине; • ГСО–2218–81 ±20 % по шероховатости поверхности; • ГСО–2219–81 ±0,1 мм по радиусу кривизны; • ГСО–2220–81 ±15–90 мкм по параллельности; • КМТ–176–1 комплект 0,3–0,7 % по толщине. При поверке импедансных дефектоскопов проверяется: • частота возбуждающего генератора; • стабильность и величина амплитуды генератора; • разность фаз между напряжениями пьезоэлементов присоединен- ных к генератору и усилителю дефектоскопа; • чувствительность и избирательность усилителя; • поверка по эталонам. Дефектоскопы, основанные на методе свободных колебаний АД–50У, АД–60С, поверяются: • по амплитуде и длительности импульса; • по частоте следования импульсов; • по чувствительности и стабильности. Поверка вихретоковых дефектоскопов проводится по: • внешнему осмотру; • наличие стандартных образцов; • опробованию; • частоте задающего генератора и ее стабильности; • выходному напряжению генератора, погрешность не должна пре- вышать 10 %; • току возбуждения. Вихретоковые структуроскопы поверяют по ГОСТ 8.283–78 и проводят: • внешний осмотр; • опробование; • определение выходного напряжения; • определение частоты; • определение нестабильности; 66 • определение коэффициента усиления; • определение чувствительности; • полосы пропускания; • определение входного сопротивления и входной емкости проводят при выпуске и после ремонта приборов. Проверка вихретоковых и магнитных толщиномеров проводится в соответствии с ГОСТ 8.502–84 для толщины от 1 до 20000 мкм. • внешний осмотр; • опробование; • определение основной погрешности толщиномера и средств измере- ний, с применением образцовых мер толщины по ГОСТ 25177–82. |