С дополнениями и изменением 1 от 19. 05. 2017 стр. 2 из 119
 Скачать 5.29 Mb.
|
|
1 Общие положения Ультразвуковому контролю подлежат нахлесточные сварные соединения, признанные годными на основе результатов визуально- измерительного контроля, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 23118. УН-1 предназначено для УЗК нахлесточных сварных соединений с толщинами элементов t 1 и t 2 (см. рисунок П7.1) от 6 до 20 мм и удовлетворяющими условию 2t 1 + t 2 ≤ 55. Ультразвуковой метод неразрушающего контроля предназначен для обнаружения в сварных нахлесточных соединениях нарушений сплошности металла (трещин, непроваров, пор, несплавлений, шлаковых включений и др. видов дефектов). Описание дефектов, регистрация их параметров и оформление результатов контроля проводятся согласно настоящей методики. 2 Оборудование и оснастка Дефектоскописты для проведения контроля должны иметь необходимое оборудование: ● ультразвуковой дефектоскоп (типа УИУ «СКАНЕР» модель «СКАРУЧ») ● ультразвуковые преобразователи и настроечные СОП для УЗК нахлесточных швов: ● ультразвуковой преобразователь П121-5,0-45S или ультразвуковой преобразователь П122-5,0-45 S «Дуэт»; ● устройство УН1, состоящее из двух ультразвуковых преобразователей П121-5,0-45-S и П121-5,0-45 – (см. рисунок П7.1); ● набор настроечных СОП нужных толщин с «зарубками» (согласно настоящей методики); ● соединительные кабели 1 – ПЭП №1 – П121-5,0-45-S 2 – направляющая 3 – фиксирующий винт 4 – ПЭП №2 – П121–5,0-45 5 – нахлесточный сварной шов Рисунок П7.1 – Устройство УН-1 (раздвижное) для УЗК нахлесточных сварных швов. стр. 106 из 119 Приложение 7 В качестве контактной смазки рекомендуется использовать твердые масла, КМЦ, литол - 24, солидол или трансформаторное масло, дизельные масла. 3 Дополнительные требования к квалификации специалистов НК Учитывая сложность проведения контроля и оценки выявленных дефектов, работы должны проводиться бригадой состоящей из специалистов не ниже II уровня квалификации, численностью не менее двух человек. Специалисты УЗК должны пройти стажировку с использованием испытательных образцов имитирующих расположение дефектов в различных зонах кольцевых нахлесточных сварных соединений с нанесением разметки согласно полученным расчетам для получения практических навыков. 4 Подготовка объекта к контролю На расстоянии 60 мм в обе стороны от нахлесточного сварного шва поверхность объекта контроля должна быть очищена от брызг металла, отслаивающейся окалины, ржавчины, грязи и краски, неровностей, забоин и пр. дефектов. Для доводки поверхности металла до требуемой чистоты (шероховатость не хуже Rz =40мкм и волнистость не более 0,015 в соответствии с требованиями ГОСТ 2789-73) рекомендуется применять угловые шлифовальные машинки с щетками металлическими радиальными и/или специализированные устройства для шлифовки (плоско - шлифовальные машинки, ленточные и круглые эксцентриковые шлифовальные машинки). Угловые шлифовальные машинки с абразивным кругом применять только для удаления брызг металла, а не для обработки поверхности металла (поверхность становится волнистой с грубой шероховатостью). Обработку поверхности металла труб проводит специально выделенный персонал. Зачистка поверхности и удаление контактного вещества, после проведения УЗ контроля, в обязанности специалистов НК не входят. 5 Порядок проведения контроля Контроль начинается с проведения визуально – измерительного контроля нахлесточных сварных соединений. Перед проведением УЗК проводится выборочная толщинометрия с целью уточнения фактической толщины стенок элементов t 1 и t 2 в зоне проведения контроля. Порядок проведения УЗК нахлесточных сварных соединений: ● Контроль зеркально - теневым (ЗТ) методом ● Контроль эхо- методом со стороны элемента t 1 ● Контроль эхо- методом со стороны элемента t 2 стр. 107 из 119 Приложение 7 5.1 Контроль нахлесточных сварных соединений УЗК нахлесточных сварных соединений проводят устройством УН1 (рисунок П7.1), состоящим из двух ультразвуковых преобразователей: ПЭП №1 – П121-5,0-45-S и ПЭП №2 – П121-5,0-45, механического приспособления, имеющего направляющую и фиксирующий винт. Схема подключения к дефектоскопу при зеркально-теневом методе контроля – раздельная, причем ПЭП 1 подключается к генератору, а ПЭП 2 – к усилителю. При использовании эхо-метода может подключаться ПЭП 1 к генератору по совмещенной схеме или использоваться отдельный преобразователь П121-5,0-45 S (П122-5,0-45 S). Для проведения настройки чувствительности необходимы СОП толщиной t 1 , t 2 и (t 1 + t 2 /2). В СОП (СОП t 1 , СОП t 2 и СОП t 1 + t 2 /2) изготавливают искусственные отражатели типа «зарубка» (см. рисунок 49 методики) согласно таблицы П7.1 с параметрами как для толщины t 2 . Параметры отражателей представлены в таблице П7.1. Таблица П7.1 - Параметры искусственных отражателей типа «зарубка» и поправка чувствительности ∆ (дБ) при контроле эхо методом (α =45°) Категория и уровни качества швов сварных соединений Толщина стенки t 2 , мм I - высокий II - средний Параметры «зарубки», мм (ширина * высота) по которым устанавливается опорный уровень А О 4,0 ≤ t ≤ 6,0 +3 0 1,4 ± 0,05 0,85 ± 0,05 6,0 < t ≤ 10,0 +3 0 1,4 ± 0,05 1,15 ± 0,05 10,0 < t ≤ 15,0 +3 0 2,0 ± 0,05 1,0 ± 0,05 15,0 < t ≤ 20,0 +3 0 2,0 ± 0,05 1,2 ± 0,05 5.1.1 УЗК зеркально - теневым методом Схемы контроля представлены на рисунках П7.3- П7.6. Зоны поперечного перемещения ПЭП, признаки обнаружения возможных дефектов показаны на рисунке П7.7. Настройка чувствительности может осуществляться на СОП толщиной (t 1 + t 2 /2) по ЗТ- схеме (см. рисунок П7.2), либо рекомендуется настройку осуществлять на реальном изделии по нижеследующему порядку: ● в бездефектном месте изделия (см. рисунок П7.3) поставить ПЭП 1 на поверхность t 1 на расстоянии Х ≈ 2 t 1 + К 1 / 2, где К 1 – ширина шва, а ПЭП 2 сканировать по поверхности t 2 , находя положение, при котором амплитуда проходящего ЗТ- сигнала А 0 будет максимальна; ● замерить амплитуду сигнала А 0 (дБ); ● зафиксировать расстояние между ПЭП 1 и ПЭП 2, с помощью фиксирующего винта механического приспособления УН1 (см. рисунок П7.1); стр. 108 из 119 Приложение 7 ● провести измерение проходящего ЗТ- сигнала А 0 (дБ) в двух-трех различных местах, принимая за уровень сигнала А 0 (дБ) – максимальный из измеренных значений. Рисунок П7.2 – Настроечный образец толщиной (t 1 + t 2 /2) Варианты схем настройки УН1: Рисунок П7.3 – Схема УЗК №1 При ограниченном доступе к сварному соединению (наличие неровности поверхностей, брызг металла, увеличенные размеры валика сварного шва) допускается использование схем УЗК № 2 (см. рисунок П7.4), № 3 (см. рисунок П7.5), № 4 (см. рисунок П7.6). Рисунок П7.4 – Схема УЗК №2 Рисунок П7.5 – Схема УЗК №3 Рисунок П7.6 – Схема УЗК №4 стр. 109 из 119 Приложение 7 Схема перемещения ПЭП Обнаружение дефектов Нарушение акустического контакта Рисунок П7.7 – УЗК зеркально-теневым методом Сканирование: ● если величина К 1 ≤ 8 мм, то УЗК нахлесточного соединения с помощью УН1 проводят продольным сканированием, выдерживая постоянным расстояние Х = 2t 1 + К 1 /2 между ПЭП 1 и сварным швом; ● если величина К 1 > 8 мм, то УЗК нахлесточного соединения с помощью УН 1 проводят продольно- поперечным сканированием, при этом зона поперечного перемещения – от положения Хmin = 2t 1 до Хmax = 2 t 1 + К 1 , шаг продольного перемещения 2 … 3мм. стр. 110 из 119 Приложение 7 Проведение УЗК: В процессе сканирования наблюдать за изменением амплитуды ЗТ- сигнала А 0 (дБ). Если в процессе контроля величина ЗТ - сигнала А 0 (дБ) падает более, чем на 6дБ * и приняты меры по стабилизации акустического контакта и уточнению зоны положения ПЭП1 и ПЭП2 относительно сварного шва, то необходимо зафиксировать места, где это происходит и измерить минимальную величину амплитуды А min (дБ). Если ∆А деф = А min (дБ) - A 0 (дБ) < 6 - сварное соединение считают бездефектным по ЗТ - схеме. Если 6 < ∆А деф < 12 - зону тщательно проверяют эхо- методом (согласно п.5.1.2 и п.5.1.3). Окончательную оценку качества шва проводят по критериям эхо - метода. Если ∆А деф ≥ 12 - дефект считают браковочным. В этом случае необходимо занести в память дефектоскопа изображение экрана (осциллограмму) при положении устройства УН-1 с А min (дБ). 5.1.2 УЗК эхо- методом со стороны элемента t 1 Для эхо-метода настройка чувствительности браковочного уровня и параметров строба осуществляется по угловым отражателям типа «зарубка», параметры которых выбираются в соответствии с нормативными требованиями настоящей методики. Параметры отражателей представлены в таблице П7.1. Схема контроля, настройка параметров строба, зона поперечного перемещения ПЭП 1 показаны на рисунках П7.8… П7.11. Рисунок П7.8 – Схема УЗК * Примечание - Причинами падения амплитуды ЗТ- сигнала может быть (см. рисунок 8.7): ● несоблюдение зоны поперечного перемещения (необходимо уточнить зону УЗК и выставить УН-1 согласно рисунка П7.7); ● наличие дефектов сварного соединения (которые могут быть подтверждены эхо- методом согласно п.5.1.2 и п.5.1.3 или визуально- измерительным контролем); ● нарушение акустического контакта под одним или двумя ПЭП (необходимо устранить причину нарушения АК, как правило, связанную с нарушением качества поверх- ности контролируемого изделия, отсутствием контактной смазки или неплотным прижатием ПЭП к поверхности объекта контроля). стр. 111 из 119 Приложение 7 Строб-импульс выставить на 48 … 49 % от высоты экрана. Настройка переднего фронта строб- импульса осуществляется однократно- отраженным лучом по СОП толщиной t 1 – как показано на рисунке П7.9. Настройка заднего фронта строб- импульса осуществляется: ● при t 1 = t 2 двукратно отраженным лучом по СОП толщиной t 1 ; ● при t 1 ≠ t 2 однократно-отраженным лучом по СОП толщиной t=t 1 +t 2 /2 (как показано на рисунке П7.10). Рисунок П7.9 – Настройка переднего фронта строба В зоне стробирования рекомендуется выравнить чувствительность (амплитуды А 1 на рисунке П7.9 и А 2 на рисунке П7.10) с помощью системы ВРЧ. Провести продольно- поперечное сканирование (см. рисунок П7.11) на контрольном уровне чувствительности, который на 6 дБ выше браковочного. При этом зона поперечного перемещения – от положения Х min ≈ 2t 1 до Х mах ≈ 2t 1 +К 1 . Шаг продольного перемещения – 2 …3 мм. Рисунок П7.10 – Настройка заднего фронта строба Признаком наличия дефекта (А деф ) является появление эхо-сигнала в рабочей зоне строба, амплитуда которого равна или более контрольного уровня чувствительности. Протяженность обнаруженных дефектов ( ∆ L) измеряется по ГОСТ 14782 – по контрольному стр. 112 из 119 Приложение 7 уровню чувствительности.. В случае обнаружения дефекта измерить максимальную амплитуду А деф (дБ) и условную протяженность ∆ L (мм), фиксируя местоположение на шве. “Заморозить” эхо- грамму с дефектом и занести в память дефектоскопа. Рисунок П7.11 – Перемещения ПЭП при УЗК эхо- методом с элемента t 1 5.1.3 УЗК эхо- методом со стороны элемента t 2 Схема контроля, настройка параметров строба, зона поперечного перемещения ПЭП1 (П121-5,0-45-S или П122-5,0-45S) показаны на рисунках П7.12 … П7.14. Рисунок П7.12 – Схема УЗК Строб-импульс выставить на 48…49 % от высоты экрана. Настройка строб- импульса осуществляется по отражению от «нижней» зарубки, расположенной на глубине t 2 (мм). При этом передний фронт строб- импульса выставляется на 1…2 мм дальше реверберационных помех ПЭП, а задний – как показано на рисунке П7.13. Рисунок П7.13 – Настройка параметров строба Провести продольно-поперечное сканирование на контрольном уровне чувствительности, который устанавливается на 6 дБ выше браковочного. При этом зона перемещения ПЭП – от положения соприкосновения точки ввода с границей сварного соединения до величины Х = К 1 – как показано на рисунке П7.14. Шаг продольного перемещения - 2 … 3 мм. стр. 113 из 119 Приложение 7 Обратить внимание, что: ● при перемещении ПЭП от сварного шва на величину Х > К 1 (см. рисунок П7.14 – положение ПЭП № 3) за пределами строба будут появляться эхо-сигналы от наружной поверхности валика усиления сварного шва; ● при обнаружении дефекта типа 1 (см. рисунок П7.14 – положение ПЭП № 1 ) эхо- сигнал от него может быть расположен на краю строба или выходить за пределы строба при перемещении ПЭП от сварного шва до величины Х ≤ К 1 Рисунок П7.14 – Перемещения ПЭП при УЗК эхо- методом с элемента t 2 В случае обнаружения дефекта – измерить его максимальную амплитуду А деф (дБ) и условную протяженность ∆ L (мм), фиксируя местоположение на шве. “Заморозить” эхо- грамму с дефектом и занести в память дефектоскопа. 6 Оценка качества сварных соединений Оценка качества сварных соединений производится в соответствии с нормативными требованиями настоящей методики. 7 Оформление результатов контроля Оформление результатов контроля осуществляется в соответствии с действующими требованиями нормативной документации. Обязательным является приложение распечаток результатов УЗК (эхо- грамм) обнаруженных дефектов и настроек на СОП. стр. 114 из 119 Приложение 8 Приложение 8 Методические указания по проведению ультразвукового контроля хордовыми пьезоэлектрическими преобразователями. 1 Общие положения. Фокусирующие раздельно-совмещенные малогабаритные ультразвуковые пьезоэлек- трические преобразователи хордового типа РСМ-5Ф предназначены для УЗК стыковых сварных соединений труб диаметром от 14 до 51 мм с толщиной стенки 2 ≤ t < 4 мм. Особенности хордовых ПЭП: - схема подключения к дефектоскопу раздельная; - схема прозвучивания хордовая, «Дуэт»; - реализуемый метод УЗК эхо-метод; - рабочая частота 5 МГц; - осуществляет отстройку от помех валика усиления и провисов; - проводит УЗК всего сечения. 2 Подготовка к проведению контроля. 2.1 Перед началом контроля специалист, осуществляющий контроль, обязан: - получить задание на контроль с указанием типа и номера сварного соединения, его расположения на контролируемом объекте, параметров соединения и его элементов; - ознакомиться с технологической инструкцией и операционной технологической картой, конструкцией и особенностями технологии выполнения сварных соединений в части способа сварки, а также документацией, в которой указаны допущенные отклонения от установленной технологии (если таковые предусмотрены ПТД). - ознакомиться с результатами предшествующего контроля; - убедиться в отсутствии недопустимых наружных дефектов. 2.2 Перед проведением контроля производят подготовку сварного соединения к контролю: - обеспечивают доступ к сварному соединению для беспрепятственного сканирования околошовной зоны. - очищают околошовную зону сварного соединения по обе стороны от шва и по всей его длине от изоляционного покрытия, пыли, грязи, окалины, застывших брызг металла, забоин и других неровностей, как показано на рисунке П8.1; - чистота обработки поверхности околошовной зоны - не менее Ra 6,3 (Rz 40); - ширина подготавливаемой зоны с каждой стороны шва - не менее (2,5t+40) мм, где t – номинальная толщина стенки трубы. Для труб в заводской изоляции допускают стр. 115 из 119 Приложение 8 производить зачистку в пределах зоны, ограничиваемой кромкой трубы и краем слоя изоляции, если ширина этой зоны обеспечивает перемещение ПЭП в заданных пределах; - производят разметку контролируемого соединения. Рисунок П8.1 - Подготовка к проведению УЗК 3 Настройка параметров УЗК. 3.1 Настройка по СОП. 3.1.1 Настройка задержки и длительности строба, а также чувствительности осуществляется по СОП с искусственными отражателями типа плоскодонное отверстие, как показано на рисунке П8.2, изготовленным по ГОСТ Р 55724-2013. 3.1.2 Для настройки чувствительности при проведении УЗК сварных соединений труб диаметром от 14 до 51 мм с толщиной стенки 2 ≤ t < 4 (категории и уровня качества швов сварных соединений I- высокий и II- средний) используют СОП с плоскодонным отражателем диаметром dэ= 1,0 мм (Sэ= 0,8мм²). d Э – диаметр отверстия с плоским дном; t – толщина стенки; R – радиус СОП (выбирается равным радиусу контролируемого элемента газопровода); L – длина образца (L ≥ 50); Ш – ширина образца (Ш = D Н ). Рисунок П8.2 - СОП с плоскодонным отражателем d Э R t/ 2 12 +3 90° t Ш L Не менее 40 Зона зачистки Зона зачистки Не менее 40 стр. 116 из 119 Приложение 8 3.1.3 СОП изготавливают из труб того же типоразмера, что и трубы, сварные соединения которых подлежат контролю. Материал труб (марка стали, прочностной класс), для изготовления СОП выбирают идентичным материалу труб контролируемого соединения. 3.1.4 СОП калибруют и проводят их аттестацию не реже одного раза в три года. 3.1.5 СОП обязательно маркируют и сохраняют на него паспорт. 3.2 Настройка аппаратуры. 3.2.1 Наносят контактную жидкость на внешнюю поверхность СОП. 3.2.2 Сканируя преобразователем по поверхности, находят максимальный эхо-сигнал от настроечного плоскодонного отражателя, как показано на рисунке П8.3. Рисунок П8.3 – Схема настройки строба 3.2.3 Смещают эхо-сигнал в центральную часть экрана, стробируют его как на рисунке П8.4, зафиксировав амплитуду А бр на уровне 50% высоты экрана и расстояние Х 0 При этом уровень фиксации дефектов, а также уровень измерения протяженности дефектов ∆ L деф на 6 дБ ниже (см. рисунок П8.4). 3.2.4 На образце измеряют условную протяженность настроечного отражателя ∆ L 0 , мм. Измерения проводят на уровне А к Рисунок П8.4 – Настройка чувствительности А бр 6дБ А к X 0 РСМ-5Ф d Э стр. 117 из 119 Приложение 8 4 Проведение УЗК. 4.1 Наносят контактную смазку в зону сканирования ПЭП. 4.2 Ставят ПЭП на контролируемое изделие на расстояние Х 0 относительно оси шва и производят продольное сканирование вдоль сварного соединения вокруг трубы (поперечное сканирование не проводят), сохраняя расстояние Х 0 постоянным, как показано на рисунке П8.5. 4.3 УЗК проводят с двух сторон от шва. 4.4 В процессе проведения УЗК следят за наличием контактной смазки на поверхности изделия и периодически (через каждые 30 мин) проверяют чувствительность контроля по образцам СОП. 4.5 В случае появления в стробе эхо-сигнала от дефекта, равного или большего контрольного уровня А к , замеряют его амплитуду А деф , и условную протяженность ∆ L деф (на контрольном уровне чувствительности – А К ), запоминают в память дефектоскопа эхограмму с максимальной амплитудой сигнала от дефекта. 4.6 Суммарную условную протяженность дефектов ( Σ Д) определяют как сумму условных протяженностей дефектов ∆L деф , обнаруженных на сварном соединении контролируемой трубы. Рисунок П8.5 - Схема проведения УЗК 4.7 Распечатывают результаты УЗК. Отмечают на распечатках А деф , дБ, ∆ L деф. , мм, Σ Д, мм обнаруженных дефектов. 4.8 Дефекты считаются несоответствующими нормативным требованиям если: а) А деф > А бр ; б) Любой обнаруженный дефект А к ≤ А деф ≤ А бр и ∆ L деф > ∆ L 0 ; в) Сумма обнаруженных дефектов Σ Д : ● на сварном шве длиной 100мм и более - превышает 25мм на каждые 100 мм шва; ● на сварном шве длиной менее 100мм - превышает 25% длины шва. X 0 X 0 =const стр. 118 из 119 Приложение 9 Приложение 9 Пример технологической карты ручного контроля. стр. 119 из 119 Приложение 9 |