как рассчитать эквивалентную площадь

Видео:Как рассчитать площадь будущего дома.Скачать

Методические указания. Расчет эквивалентной площади и эквивалентных размеров отражателей в ультразвуковом контроле изделий.

Жанна Красинская 5 лет назад Просмотров:

1 ИЦ Физприбор Методические указания Расчет эквивалентной площади и эквивалентных размеров отражателей в ультразвуковом контроле изделий Разработчик: Специалист 3 уровня по акустическим методам НК, кф-мн Бархатов ВА Екатеринбург 9 г

2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение Теоретические основы 3 Методики расчета эквивалентной площади и размеров отражателей, коррекция чувствительности ультразвукового дефектоскопа7 3 Определение эквивалентной площади донной поверхности Прозвучивание прямым преобразователем 7 3 Определение эквивалентной площади бокового цилиндрического отверстия9 33 Определение эквивалентной площади и эквивалентного диаметра сферического отражателя 34 Определение эквивалентной площади углового отражателя Коррекция чувствительности ультразвукового дефектоскопа Список литературы Список сокращений НК неразрушающий контроль, УЗД ультразвуковой дефектоскоп, ПЭП пьезоэлектрический преобразователь, СОП стандартный образец предприятия Введение Настоящий документ устанавливает методики определения эквивалентной площади, эквивалентного размера отражателей и методики расчета соотношения амплитуд эхосигналов в различных вариантах прозвучивания отражателей Теоретические основы В данном разделе приводятся сведения из теории, необходимые для понимания способов расчета размеров отражателей, создающих нужные уровни амплитуды эхосигналов Стабильная, хорошо воспроизводимая связь амплитуды эхосигнала с расстоянием до дефекта наблюдается при его прозвучивании в дальней зоне ультразвукового поля преобразователя Сразу необходимо отметить, что все соотношения данной методики можно применять только в случае, когда выполняется это условие Законы изменения амплитуд эхосигналов от расстояния до отражателя в различных вариантах прозвучивания представлены в Табл Табл Теоретические зависимости амплитуды эхосигнала от расстояния до отражателя Преобразователь Отражатель Формула, тип кривой Примеры ПЭП объемных волн Компактный Exp ( δ Δ) Тип кривой Прозвучивание прямым или наклонным ПЭП, Отражатель небольшого размера сфера, пора, шлаковое включение, плоскодонное отверстие, зарубка

3 ПЭП поверхностных волн (волн Рэлея) или в частном случае ПЭП волн в тонких пластинах (волны Лэмба) ПЭП волн в прутках или в проволоке Протяженный Бесконечный Компактный Протяженный Нет деления на типы отражателей Exp ( δ Δ) Тип кривой Exp 3 / ( δ Δ) Тип кривой Exp 3 / ( δ Δ) Тип кривой Exp / ( δ Δ) Тип кривой / Exp( δ Δ) Прозвучивание прямым или наклонным ПЭП, Длинный отражатель небольшого поперечного размера боковое цилиндрическое отверстие, паз, непровар Прозвучивание прямым ПЭП, отражатель донная поверхность Прозвучивание наклонным ПЭП, отражатель угол образца ПЭП волн Рэлея, отражатель небольшого размера на поверхности трещина, капля масла, вертикальное отверстие ПЭП волн Лэмба, отражатель небольшого размера на поверхности или в сечении пластины трещина, капля масла, вертикальное отверстие, пора ПЭП волн Рэлея, отражатель на поверхности пересекает весь ультразвуковой пучок торец изделия, длинная трещина, паз ПЭП волн Лэмба, отражатель на поверхности или в сечении пластины пересекает весь ультразвуковой пучок торец изделия, длинная трещина, паз, волосовина Любая акустическая неоднородность на поверхности или в сечении изделия Тип кривой Формулы Табл в качестве аргументов содержат следующие величины:, амплитуды эхосигналов от одинаковых отражателей, расположенных на расстоянии от преобразователя, соответственно, Δ разность расстояний до отражателей, δ — коэффициент затухания, учитывающий поглощение и рассеяние волн в материале Известны также более подробные выражения для амплитуд эхосигналов, которые имеют общее название формулы акустического тракта [-3] Они представлены в Табл Формулы акустического тракта получены путем решения задачи интерференции волн при их излучении и отражении от несплошностей различной формы 3

4 Табл Формулы акустического тракта Тип отражателя Эскиз, схема прозвучивания Формула акустического тракта Плоскодонный (диск) Exp d ( δ) T λ Сферический D Exp D ( δ) T λ Цилиндрический b Exp δ ( ) (боковое сверление) T 3 λ b Бесконечный (донная поверхность) Exp ( δ) T λ 4

5 В выражениях Табл приняты следующие обозначения: T — площадь ультразвукового преобразователя, — расстояние между преобразователем и отражателем, δ — коэффициент затухания, учитывающий поглощение и рассеяние волн в материале, λ — длина волны, — амплитуда колебаний акустического зондирующего импульса на поверхности преобразователя (в момент излучения), — амплитуда колебаний волн, отраженных от несплошности, и пришедших на поверхность преобразователя (в момент приема эхосигнала) Есть несколько ограничений в применении формул акустического тракта Формулы Табл можно использовать только для сравнения амплитуд сигналов, поскольку величина (амплитуда колебаний зондирующего импульса) не может быть проконтролирована в УЗД Сравнение должно проводится при условии, что используется один и тот же ПЭП, тогда величина одинакова и ее можно исключить В формулах акустического тракта не учитывается явление дифракции волн при излучении, отражении и приеме Это обстоятельство ограничивает минимальные размеры преобразователя и отражателя Они должны быть больше λ 3 Формулы применимы, если прозвучивание отражателей проводится в дальней зоне ультразвукового поля преобразователя Выражения в Табл являются асимптотическими аппроксимациями, те они получены из условия, что расстояние между ПЭП и отражателем бесконечно большое по сравнению с длиной волны, размером преобразователя и характерным размером отражателя Тем не менее, расчеты по формулам акустического тракта обладают достаточной для практики точностью Рассмотрим некоторые особенности определения расстояние между преобразователем и отражателем, Рис Отсчет расстояния производится от отражающей поверхности дефекта (точка F) до точки мнимого фокуса ультразвукового поля ПЭП (точка ) В случае, если используется наклонный преобразователь расстояние складывается из двух величин: — расстояние от поверхности дефекта до точки ввода ПЭП (F-V) и — расстояние от точки ввода до точки мнимого фокуса (V-) Рис Определение расстояния между отражателем и ультразвуковым наклонным преобразователем 5

6 + Расстояние между преобразователем и отражателем можно также определить с помощью дефектоскопа Для этого необходимо измерить задержку эхосигнала относительно зондирующего импульса T, а затем вычислить расстояние по формуле C T, где: С скорость ультразвуковых волн в материале изделия Данные замечания справедливы и для прямого совмещенного преобразователя В ультразвуковом контроле широко используется понятие эквивалентной площади дефекта, которое представляет собой меру выявляемости или разбраковки несплошностей Дадим определение Эквивалентная площадь дефекта (отражателя) это площадь плоскодонного отражателя, расположенного на той же глубине, что и дефект, ориентированного перпендикулярно падающему ультразвуковому пучку и создающего такой же по амплитуде эхосигнал Другими словами дефект (отражатель) заменяется плоскодонным отражателем, а эхосигнал на экране дефектоскоп остается одинаковым По данным, получаемым от УЗД, такие отражатели эквивалентны (неразличимы) Также часто используется понятие эквивалентного размера дефекта (отражателя) Это характерный размер дефекта, который имеет определенную эквивалентную площадь Эквивалентная площадь или эквивалентный размер есть универсальные характеристики описания отражателей По значению эквивалентной площади можно определить размеры отражателей, создающих тот или иной уровень амплитуды эхосигнала Кроме того, если указать амплитудный браковочный уровень в виде эквивалентной площади, то в стандартных образцах предприятия допускается использование любых типов контрольных отражателей, главное, чтобы они имели нужную эквивалентную площадь Решение таких типичных задач представлено в настоящей инструкции В области ультразвукового контроля сварных соединений широкое распространение получил угловой отражатель или зарубка, Рис Эхосигнал от него формируется дважды отраженными лучами, в создании эхосигнала участвует вертикальная стенка зарубки и часть прилегающей донной поверхности Угловой отражатель имеет специфические особенности Он является компактным, амплитуда эхосигнала от него меняется с расстоянием по закону Кроме того, амплитуда эхосигнала от зарубки пропорциональна площади вертикальной стенки b*h Рис Угловой отражатель (зарубка) Схема прозвучивания 6

7 В ГОСТ сформулированы следующие требования к угловому отражателю Высота h и ширина b отражателя должны быть больше длины волны и отношение размеров h/b должно находится в пределах,5 4, Эквивалентная площадь углового отражателя вычисляется по формуле N ( h b) N () Где ( h b) — площадь вертикальной стенки зарубки, h — высота, b — ширина зарубки, N — коэффициент, зависящий от угла прозвучивания График изменения коэффициента N от угла ввода ультразвукового преобразователя показан на Рис3 Минимум эквивалентной площади зарубки (коэффициента N) при углах прозвучивания около 65 связан с тем, что в данных условиях на вертикальной стенке зарубки происходит интенсивная трансформация поперечных волн в продольные Рис3 Зависимость коэффициента N от угла ввода ультразвукового наклонного преобразователя 3 Методики расчета эквивалентной площади и размеров отражателей, коррекция чувствительности ультразвукового дефектоскопа В ультразвуковом неразрушающем контроле существует целый ряд задач сопоставления норм браковки, размеров отражателей, дефектов, в которых необходимо выполнять расчеты эквивалентной площади, эквивалентных размеров или определять отношение амплитуд эхосигналов Решение таких типичных задач представлено ниже 3 Определение эквивалентной площади донной поверхности Прозвучивание прямым преобразователем Задача ставится следующим образом Изделие толщиной прозвучивается прямым преобразователем, тип П На развертке ультразвукового дефектоскопа формируется донный эхосигнал Необходимо определить, какова эквивалентная площадь донной поверхности 7

8 Воспользуемся формулами акустического тракта для отражателя в виде диска и бесконечного отражателя (см Табл ) Согласно определению эквивалентной площади амплитуда донного эхосигнала равна амплитуде эхосигнала от диска, расположенного на той же глубине Следовательно, правые части уравнений равны, а также равны и левые части этих уравнений Откуда получим Exp λ d ( δ) Exp( δ) λ T T Теперь, после небольших сокращений, запишем простую формулу Здесь, вместо величины ЭКВ Д d ЭКВ Д λ (3), введено обозначение эквивалентной площади донной поверхности Видно, что эквивалентная площадь донной поверхности увеличивается с толщиной изделия Это связано с различием зависимостей амплитуды эхосигнала от расстояния Плоскодонный отражатель является компактным, закон уменьшения амплитуды, а донная поверхность бесконечный отражатель, изменение амплитуды происходит по закону Величину нужно понимать как максимальную площадь диска, выявляемого на ЭКВ Д заданной глубине Действительно, если диск имеет площадь больше ЭКВ Д, то амплитуда эхосигнала уже не возрастает, эхосигнал формируется только от части его поверхности Рассмотрим пример Пусть используется ультразвуковой преобразователь П-5,-К8 для исследования стального листа толщиной 4мм Скорость продольных волн в стали C594м/c Длина волны в материале C L 594, 9 мм 6 F 5* λ Эквивалентная площадь донной поверхности составляет ЭКВ Д λ,5*,9* 4 3, 8 Далее несколько усложним задачу Предположим нужно установить браковочный уровень чувствительности соответствующий эквивалентной площади в середине толщины листа, те на глубине мм При этом в качестве опорного уровня амплитуды используем амплитуду донного эхосигнала мм ЭКВ Д, 8 3 мм БР 5мм Известно, что амплитуда эхосигнала от плоскодонного отражателя пропорциональна его площади, а от расстояния амплитуда меняется по закону Задачу решим в два этапа Определим на сколько децибел отличается амплитуда донного эхосигнала и амплитуда эхосигнала БР4 полученного от диска площадью БР 4 5мм, расположенного на глубине донной поверхности 4мм Очевидно, отношение амплитуд равно отношению эквивалентных площадей отражателей БР4 Д 4 БР4 ЭКВ, Д Выразим это соотношение в децибелах Д 4 БР 5 Log 4 Log 3, 5дБ Д 4 3,8 8

9 Знак минус показывает, что амплитуда эхосигнала браковочного уровня на глубине 4мм БР4 Д 4 меньше донного эхосигнала на 3,5дБ Найдем изменение амплитуды браковочного уровня при переходе с глубины 4мм на глубину мм Будем пренебрегать затуханием волн в материале и используем закон уменьшения амплитуды с расстоянием 4 БР БР4 Выразим это соотношение в децибелах Log БР4 4, тогда получим Log( 4), дб БР + В итоге общее изменение амплитуды от донного эхосигнала (глубина 4мм) браковочного уровня на глубине мм составляет Log Log + Log БР БР4 БР 3,5 +,, 5 Д 4 Д 4 Представленный способ расчета позволяет создать методику «безэталонной» настройки чувствительности ультразвукового дефектоскопа В изделии находят бездефектную область, в которой максимальна амплитуда донного эхосигнала Фиксируют этот уровень амплитуды и, затем, корректируют чувствительность УЗД чтобы установить браковочный уровень для нужной глубины залегания дефекта БР4 дб до 3 Определение эквивалентной площади бокового цилиндрического отверстия Воспользуемся формулами акустического тракта для плоскодонного и цилиндрического отражателей (см Табл ) Согласно определению эквивалентной площади амплитуда эхосигнала от цилиндра должна быть равна амплитуде эхосигнала от диска, расположенного на той же глубине Следовательно, выражения для амплитуд равны между собой Откуда получим d ( δ) T Exp( δ) T 3 Exp λ λ Теперь, после небольших сокращений, запишем конечную формулу ЭКВ Ц λ b b (3) Здесь, вместо величины, введено обозначение эквивалентной площади d цилиндрического отверстия Отметим, что эквивалентная площадь увеличивается ЭКВ Ц ЭКВ Ц с глубиной залегания по закону Это связано с различием в зависимостях уменьшения амплитуды от расстояния плоскодонное отверстие является компактным отражателем, закон, а боковое цилиндрическое отверстие протяженный отражатель, закон 3 / В качестве примера найдем эквивалентную площадь бокового цилиндрического отверстия 6 мм в образце СО- Пусть используется наклонный преобразователь П-, Образец СО- прозвучивается со стороны основной шкалы (глубина залегания отверстия 44мм) Вначале найдем расстояние между отверстием 6 и преобразователем (см П, Рис) Был проведен эксперимент С помощью дефектоскопа найдено время задержки эхосигнала от 9

10 бокового цилиндрического отверстия T 54, мкс Скорость поперечных волн в стали C T 36м/c Вычисляем расстояние C T 36 54, 6 88,3 T мм Далее найдем длину волны C 36 λ T,3 6,5 мм F Эквивалентную площадь вычисляем по формуле (3), радиус цилиндра b3мм, λ,3 ЭКВ Ц b 88,3 3,58мм 33 Определение эквивалентной площади и эквивалентного диаметра сферического отражателя Также, как и предыдущих случаях, амплитуда эхосигнала от плоскодонного отражателя равна амплитуде эхосигнала от сферы, запишем Exp λ Сократив повторяющиеся величины, получим D λ d ( δ) T Exp( δ) T d D ЭКВ СФ λ Видно, что эквивалентный диаметр сферического отражателя не зависит от глубины его залегания, так как диск и сфера являются компактными отражателями, они имеют одинаковую зависимость амплитуды эхосигнала от расстояния Полученную формулу легко преобразовать для вычисления эквивалентной площади сферического отражателя D λ ЭКВ СФ Рассмотрим пример В методике ультразвукового контроля теплоэнергетического оборудования РД (ОП 5 ЦД — 97) нормы браковки по амплитуде эхосигналов выражены в виде эквивалентной площади дефекта В частности при контроле сварных швов толщиной 6-4мм указана предельная эквивалентная площадь 7мм Выясним, какой размер пор (сферических пустот) соответствует данному уровню браковки Прозвучивание таких швов как правило выполняется наклонным преобразователем с частотой,5 МГц и углом ввода 5 или 65 На глубине 6мм и более провучивание металла осуществляется в дальней зоне ультразвукового поля ПЭП, поэтому можно воспользоваться соотношениями, полученными из формул акустического тракта Вначале определим длину поперечных волн, излучаемых данным преобразователем (скорость звука в стали 36 м/c) λ Теперь нетрудно найти диаметр поры D C T 36, 3 мм 6 F,5 d 7 λ,3 ЭКВ СФ 5, 4 мм (33)

11 34 Определение эквивалентной площади углового отражателя Коррекция чувствительности ультразвукового дефектоскопа Эквивалентную площадь углового отражателя определяют по формуле () Запишем ее еще раз N h b (34) N ( ) Рассмотрим задачу определения размеров зарубки, которая реализует необходимую эквивалентную площадь Данная проблема возникает при изготовлении стандартных образцов предприятия Предположим нужно сделать СОП для контроля стыковых сварных швов толщиной 6мм по инструкции СТО Газпром [5] Согласно этому документу контроль выполняется наклонным преобразователем П-,5-65, максимально допустимая эквивалентная площадь несплошностей,5мм (уровень качества «B» и «С») По графику на Рис3 определяем, что для угла ввода ПЭП 65 коэффициент N,5 Теперь, из выражения (34) находим площадь вертикальной стенки зарубки N,5 h b 5мм N,5 Далее, учитываем ограничения на соотношение размеров зарубки h/b,5-4, и выбираем h,мм, b,5мм В заключение нужно проверить, что размеры зарубки больше длины волны Скорость поперечных волн в стали составляет C T 36м / c, частота преобразователя F, 5МГц λ С T 36, 3 мм 6 F,5 Иногда возникает проблема замены стандартных образцов с зарубками Например, нужно выполнить контроль сварного шва толщиной мм в грузоподъемном механизме по инструкции РД РОСЭК -96 [6] В лаборатории НК нет образца по данный инструкции, зато есть СОП толщиной мм с зарубками,*,5 мм, предназначенный для контроля других объектов Инструкция РД РОСЭК -96 предписывает проводить настройку браковочного уровня УЗД по эхосигналам от зарубок,5*, мм Воспользуемся свойством углового отражателя, что амплитуда эхосигнала от него пропорциональна площади вертикальной стенки Найдем отношение амплитуд эхосигналов от зарубок,5*, мм и,*,5 мм,5*,,5*,,67,*,5,*,5 Выразим это отношение в децибелах,5*, lg lg(,67) 4,4 4 дб,*,5 Теперь понятно, как использовать имеющийся СОП Необходимо провести настройку опорного уровня чувствительности по эхосигналам от зарубок,*,5 мм в имеющемся образце, а затем нужно уменьшить чувствительность УЗД на 4 дб и тогда получим браковочную чувствительность по РД РОСЭК -96 Рассмотрим немного более сложный случай Необходимо провести ультразвуковой контроль сварного шва толщиной 36мм в трубопроводе острого пара (на электростанции) В наличие имеется СОП тоже толщиной 36мм с зарубками 3,*,мм Теплоэнергетическое оборудование контролируют по инструкции РД (ОП 5 ЦД — 97), где указано, что в сварных швах толщиной от 6 до 4мм допускаются несплошности с эквивалентной площадью не более 7 мм Прозвучивание шва толщиной 36мм обычно производится преобразователем П-,5-5

12 Определим площадь зарубки, по которой должна выполняться настройка браковочного уровня По графику Рис3 находим N,5 Найдем площадь вертикальной стенки зарубки N 7 h b 5,6мм N,5 В наличие имеется СОП с зарубками площадью 3,*, 6,мм Определим отношение амплитуд эхосигналов в децибелах 5,6 5,6 lg lg,6 дб 6, 6, Как и в предыдущем случае, можно использовать имеющийся СОП с зарубками 3,*,мм, настроить по нему опорный уровень чувствительности и потом установить нужный браковочный уровень увеличив чувствительность УЗД на,6 дб Список литературы Крауткремер Й, Крауткремер Г Ультразвуковой контроль материалов Пер с нем М: Металлургия, 99г, 75с Голямина ИП (ред) Ультразвук Маленькая энциклопедия М: Советская энциклопедия, ИНЕрмолов, ЮВЛанге Ультразвуковой контроль 4г 4 РД (ОП 5 ЦД — 97) Котлы паровые и водогрейные Трубопровода пара и горячей воды, сосуды Сварные соединения Контроль качества Ультразвуковой контроль Основные положения (Изменения ) 5 СТО Газпром Инструкция по неразрушающим методам контроля качества сварных соединений при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов 6 РД РОСЭК -96 Машины грузоподъемные Конструкции металлические Контроль ультразвуковой Основные положения

Видео:Площади фигур - треугольника, параллелограмма, трапеции, ромба. Формула Пика и ЕГЭСкачать

Зарубка и боковое цилиндрическое отверстие

Зарубка и боковое цилиндрическое отверстие

Мелешко Н.В., НУЦ «КАСКАД» МГУПИ
Петров А.А., ОАО «РосЭК»

Аннотация
В статье ставится вопрос о переходе при настройке ультразвуковых дефектоскопов от плоских угловых отражателей к боковым цилиндрическим отверстиям. Приведены теоретические расчеты и представлены результаты экспериментов.

В настоящее время в каждой отрасли промышленности действуют свои нормативно-технические документы по неразрушающему контролю, указывающие размер допустимой несплошности. При ультразвуковом контроле чаще всего критерием «брака» является превышение амплитудой сигнала от найденной несплошности уровня, который определяется сигналом от плоского углового отражателя (зарубки). Уровень может называться «браковочным» [3, 4], «первым браковочным» [5], в некоторых документах для его задания используют поправочные коэффициенты [6]. Для измерения условной протяженности используют «контрольные» [3,4], «вторые браковочные» [5], «поисковые» уровни.
Особо следует отметить, что нормы допустимости дефектов обычно являются не расчетными, а назначаются волевым решением и поэтому в различных странах, отраслях и фирмах нормы по одним и тем же соединениям различаются до десяти раз и более (рис. 1).

Рисунок 1 Зависимость Sэкв от толщины сварного соединения в соответствии с различными нормативными документами

В одних документах регламентировано проводить контроль для каждого диапазона толщин пьезоэлектрическими преобразователями с определенным углом ввода и частотой [4, 7], в других документах [3] разрешается специалисту самому выбрать из предложенного диапазона угол ввода и частоту преобразователя. Существуют документы [5], где не указаны угол ввода и частота преобразователя для проведения контроля.
У специалистов, задачей которых стоит проконтролировать изделие в соответствие с зарубежными нормами, возникает вопрос, можно ли подобрать зарубку, которая соответствует боковому цилиндрическому отверстию диаметром 3 мм, наиболее распространенному в качестве задания уровней контроля по зарубежным стандартам [8].
В литературе по ультразвуковому контролю [1, 2] приведены формулы акустического тракта для бокового цилиндрического отверстия и для плоскодонного отражателя, к которому можно отнести зарубку с введением поправочного коэффициента [9].
Формулы для расчета акустического тракта наклонного совмещенного ПЭП с круглым пьезоэлементом следующие:

где:
Ad – амплитуда принятого преобразователем сигнала от плоскодонного отражателя;
Ac – амплитуда принятого преобразователей сигнала от бокового цилиндрического отверстия;
A0 – амплитуда излученного сигнала;
D – коэффициент прохождения через границу раздела;
S – площадь излучателя;
s – площадь диска;
α – угол ввода;
λ – длина волны;
r – расстояние между ПЭП и отражателем;
β – угол наклона призмы;
b – радиус цилиндрического отверстия;
δ – коэффициент затухания.
Эквивалентная площадь бокового цилиндрического отверстия после преобразований равна:

С увеличением глубины залегания бокового цилиндрического отражателя амплитуда меняется по закону

с увеличением залегания плоскодонного отражателя (диска, зарубки) амплитуда меняется по закону
.
Используя приведенные формулы, получим кривые, по которым можно определить на требуемом расстоянии по лучу эквивалентную площадь, соответствующую боковому цилиндрическому отражателю диаметром 3 мм (рис. 2).

Рисунок 2 Зависимость Sэкв для цилиндрического отражателя диаметром 3 мм

На рис. 3 и 4 приведены графики, по которым можно определить на требуемой глубине эквивалентную площадь и размеры зарубки, соответствующие боковому цилиндрическому отражателю диаметром 3 мм в зависимости от используемого угла ввода: 60°, 65° или 70°.

Рисунок 3 Зависимость площади плоскодонного отражателя (Sэкв) для цилиндрического отверстия диаметром 3 мм

Рисунок 4 Зависимость площади зарубки для цилиндрического отверстия диаметром 3 мм
Из теоретических расчетов следует, что с увеличением расстояния по лучу сигнал от бокового цилиндрического отражателя должен уменьшаться слабее, нежели от зарубки, т.е. для получения одинакового сигнала от бокового цилиндрического отражателя и от зарубки с увеличением расстояния по лучу, размеры зарубки следует увеличивать. Необходимо проверить, наблюдается ли подобная зависимость на практике.
Исследования проводились на ультразвуковом дефектоскопе А1212 МАСТЕР с преобразователями П121-5-65 и П121-5-70 с диаметрами пьезоэлементов 6 мм. Использованы 46 стандартных образцов предприятий толщинами от 6 до 20 мм с зарубками размерами от 1,5 ×1,4 мм до 4×3,5 мм. Получены амплитуды сигналов на прямом и однократно отраженном лучах. Для сравнения норм браковки по российским нормативным документам с зарубежными зафиксированы сигналы от цилиндрического отверстия диаметром 3 мм на глубинах от 4 до 25 мм. Для исключения влияния указанного в [9] коэффициента N получены амплитуды от плоскодонных отражателей диаметрами 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 мм.

где:
N – размер ближней зоны;
a – радиус пьезоэлемента;
λ – длина волны;
α – угол ввода;
β – угол наклона призмы.

Следовательно, при угле 65° на глубине более 4 мм и при угле 70° на глубине более 3 мм ближняя зона закончилась, и измерения осуществляем в дальней зоне.
Каждая кривая на рис. 5 (угол ввода 65°) и рис. 6 (угол ввода 70°) соответствует значению амплитуд, полученных от плоскодонных отверстий (Sп), от зарубок с введением поправочного коэффициента N из [9] (Sэкв по зарубке) и от цилиндрического отверстия диаметром 3 мм.

Рисунок 5 Амплитуды сигналов для различных типов отражателей полученные преобразователем с углом ввода 65°

Рисунок 6 Амплитуды сигналов для различных типов отражателей полученные преобразователем с углом ввода 70°
Вывод, сделанный по результатам теоретических предположений, на практике однозначно не подтвердился. На толщинах от 10 до 20 мм кривая, построенная по сигналам от бокового цилиндрического отражателя, по амплитуде приближена к кривой, полученной по зарубкам с Sэкв=1,5÷2,0 мм. Чем больше расстояние, тем требуется меньшего размера зарубка для настройки в соответствии с требованиями [8]. Одним из объяснений несовпадения экспериментов и теоретических расчетов является то, что формулы акустического тракта верны при условии, если размер отражателя много меньше диаметра пьезоэлемента преобразователя и/или на амплитуду сигнала оказывает сильное влияние дифракция на отверстии диаметром 3 мм. Также при сравнении амплитуд сигналов от плоскодонных отражателей и зарубок с аналогичной эквивалентной площадью выявилось несоответствие: амплитуда сигнала от плоскодонного отражателя немного больше, чем амплитуда от зарубки с соответствующей эквивалентной площадью.
Изготовление зарубок с точными размерами достаточно сложная операция. Безусловно, они хорошо имитирую непровары в односторонних стыковых сварных соединениях. По сигналам, полученными на прямом и однократно отраженным лучами, часто настраивают зону контроля, ВРЧ. Но, возможно, для задания браковочного уровня удобнее использовать более технологичное боковое цилиндрическое отверстие? И еще одно немаловажное соображение говорит в пользу бокового цилиндрического отражателя – внедрение в практику неразрушающего контроля дефектоскопов, работающих с антенными решетками. При традиционном использовании зарубки для получения браковочного уровня наблюдаем два пятна – одно, образованное сигналами от угла, другое – сигналами от конца зарубки (рис. 7).

Рисунок 7 Изображение на приборе А1550 IntroVisor зарубки размером 2,5×2 мм на глубине 12 мм

В связи с большим количеством преобразователей с разными размерами и характеристиками требуется проведение серьезных дополнительных исследований для получения связи сигналов от плоскодонных отражателей, зарубок и цилиндрических отверстий.

Видео:калькулятор расчета площади кровлиСкачать

ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ
СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ
МЕТОДЫ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ

Москва
Стандартинформ
2005

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГОСТ
14782-86

Дата введения 01.01.88

1. 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 приложении 1.

Видео:Как посчитать площадь комнаты в квадратных метрах – снято на видеоСкачать

1. СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ

1.1. При контроле должны быть использованы:

• ультразвуковой импульсной дефектоскоп (далее — дефектоскоп) 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.

Допускается применение нестандартизованных преобразователей по ГОСТ 8.326*.

* На территории Российской Федерации действуют ПР 50.2.009-94.

1.3.1. Пьезоэлектрические преобразователи выбирают с учетом:

• формы и размеров электроакустического преобразователя;
• материала призмы и 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 номинального 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 — отверстия для определения условной чувствительности; 2 — стенка;
3 — основание; 4 — прокладка, защищающая отверстия 1 от загрязнения;
5 — отверстия для определения разрешающей способности;
6 — пазы для определения разрешающей способности;
7 — паз для определения погрешности глубиномера;
Т — время, измеренное до целых значений микросекунд
Черт. 1

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

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

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

Образец СО-1 должен быть изготовлен из органического стекла марки ТОСП по ГОСТ 17622. 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 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
Черт. 2

Образец СО-2 должен быть изготовлен из стали марки 20 по ГОСТ 1050 или стали марки 3 по ГОСТ 14637. 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 l1, 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
Черт. 3

Шкалы значений угла ввода луча стандартных образцов СО-2 и СО-2А градуируют в соответствии с уравнением
l = Htga,
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 приложению 3.

Черт. 4

Стандартный образец СО-3 изготавливают из стали марки 20 по ГОСТ 1050 или стали марки 3 по ГОСТ 14637. 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* или композицию образцов СО-2 и СО-2Р с введением дополнительных отверстий диаметром 6 мм.

* С 1 января 2002 г. введен в действие ГОСТ 18576-96 (здесь и далее).

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.

Видео:Площадь стен | Как посчитать квадратные метрыСкачать

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.
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 приложением 4 и по ГОСТ 18576 (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
Черт. 5

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.

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 SКН)-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).

Угол между плоскостью дна 1 отверстия или плоскостью 1 сегмента и контактной поверхностью образца должен составлять (a ± 1)° (см. черт. 5 и 6). Предельные отклонения диаметра отверстия в стандартном образце предприятия по черт. 5 должны быть по ГОСТ 25347.

1 — плоскость сегментного отражателя; 2 — преобразователь;
3 — блок из контролируемого металла; 4 — акустическая ось
Черт. 6

1 — плоскость углового отражателя; 2 — преобразователь;
3 — блок из контролируемого металла; 4 — акустическая ось
Черт. 7

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 (Sп) в квадратных миллиметрах, измеренную по стандартному образцу с угловым отражателем площадью S1 = hb, вычисляют по формуле
Sп = NS1,
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 приложения 5.

1 — цилиндрическое отверстие; 2 — преобразователь;
3 — блок из контролируемого металла; 4 — акустическая ось
Черт. 8

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

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

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.

Видео:Площадь в Автокаде как посчитать, измерить площадь фигур и штриховокСкачать

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.

Черт. 9

Черт. 10

Черт. 11

Черт. 12

Черт. 13

Черт. 14

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

Черт. 15

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.

Черт. 16

Черт. 17

Черт. 18

Черт. 19

Черт. 20

Черт. 21

Черт. 22

Черт. 23

Черт. 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 ?с1 или поперечного ?ct) определяют с учетом заданного превышения чувствительности поиска над чувствительностью оценки, диаграммы направленности преобразователя и толщины контролируемого сварного соединения. Методика определения максимальных шагов сканирования ?с1* и ?ct* приведена в приложении 7. За номинальное значение шага сканирования при ручном контроле, которое должно соблюдаться в процессе контроля, следует принимать значения:
?с1 = D*c1 — 1 мм; ?ct = ?*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.

Видео:Площади фигур. Сохраняй и запоминай!#shortsСкачать

4. ОЦЕНКА И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ

4.1. Оценка результатов контроля

4.1.1. 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 Sэ или амплитуда Uд 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):

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

Условную ширину ?Х в миллиметрах измеряют по длине зоны между крайними положениями преобразователя, перемещаемого в плоскости падения луча.

Условную высоту ?Н 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 ?L, ?Х, ?Н 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 ?Х и условную высоту ?Н 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 ?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 ?L и ?Х выявленного дефекта с расчетными или измеренными значениями условных размеров ?L0 и ?Х0 ненаправленного отражателя, расположенного на той же глубине, что и выявленный дефект.

Черт. 25

При измерении условных размеров ?L, ?L0 и ?Х, ?Х0 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 U1 отраженного от выявленного дефекта обратно к ближнему от шва преобразователю, с амплитудой эхо-сигнала U2, претерпевшего зеркальное отражение от внутренней поверхности соединения и принимаемого двумя преобразователями (см. черт. 12);

3) сравнение отношения условных размеров выявленного дефекта ?Х/?Н с отношением условных размеров цилиндрического отражателя ?Х0/DH0;

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, диафрагированных 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 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) 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 — дефекты, условная протяженность которых ?L≤?L0;
Е — дефекты, условная протяженность которых ?L> ?L0;
В — группа дефектов, отстоящих друг от друга на расстояниях ?l ≤ ?L0;
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.

Видео:Как правильно рассчитать площадь дома, зданияСкачать

5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

5.1. 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 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.

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

Видео:Определить площадь стен комнаты.Скачать

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СТАНДАРТЕ

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

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

Разрешающая способность по дальности (лучевая)

Разрешающая способность фронтальная

Стандартный образец предприятия

Стандартный образец отраслевой

Погрешность измерения известного расстояния до отражателя

Второй центральный нормированный момент σ2н условного размера дефекта, расположенного на глубине Н

где s2 — центральный момент; Т — траектория сканирования, на которой определяют момент; х — координата вдоль траектории Т; U (х) — амплитуда сигнала в точке х;

х0 — среднее значение координаты для зависимости U(x);

Для симметричных зависимостей U(х) точка х0 совпадает с точкой, соответствующей максимуму амплитуды U(х)

Видео:КАК ПРАВИЛЬНО СЧИТАТЬ ПЛОЩАДЬ ДОМА ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ?Скачать

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное

МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ АТТЕСТАТ-ГРАФИКА К СТАНДАРТНОМУ ОБРАЗЦУ ИЗ ОРГАНИЧЕСКОГО СТЕКЛА

Аттестат-график устанавливает связь условной чувствительности (КуI) в миллиметрах по исходному стандартному образцу СО-1 с условной чувствительностью (КуII) в децибелах по стандартному образцу СО-2 (или СО-2Р по ГОСТ 18576) 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 Куi амплитуд Nxi от отражателей № 20 и 50 диаметром 2 мм в аттестуемом образце и амплитуды N0 от отражателя диаметром 6 мм на глубине 44 мм в образце СО-2 (или СО-2Р):

Ky20 = Nx20 — N0; Ky50 = Nx50 — N0,
где N0 — 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;
Nxi — 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 Куi 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 _____________.

Видео:Площадь фигурыСкачать

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ
КОЛЕБАНИЙ В ПРИЗМЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Время 2tп в микросекундах распространения ультразвуковых колебаний в призме преобразователя равно
2tп = t1 — 33,7 мкс,
где t1 — 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.

Видео:Как быстро посчитать площадь кровли на любом здании? (Проектирование деревянных конструкций)Скачать

ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Рекомендуемое

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

0150S10-09795

1 — пазы; 2 — линейка; 3 — преобразователь; 4 — блок из стали марки 20 по ГОСТ 1050 или стали марки 3 по ГОСТ 14637; 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 ?L расстояний ?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)
g = arctg(2h/l).
Частоту f определяют по формуле
f = ct/l,
где ct— скорость распространения поперечной волны в материале образца, м/с.

Видео:Найдите площадь треугольника на рисунке ★ Два способа решенияСкачать

ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Справочное

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

0150S10-09795

Видео:Как в Revit посчитать площадь застройки? | Уроки RevitСкачать

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

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

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

где N0 — 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;

Nx — показание аттенюатора, при котором оценивают предельную чувствительность дефектоскопа Sп или при котором амплитуда эхо-сигнала от исследуемого дефекта достигает уровня, при котором оценивают предельную чувствительность, дБ;

DN — разность между коэффициентами прозрачности границы призма преобразователя — металл контролируемого соединения и коэффициентом прозрачности границы призмы преобразователя — металл стандартного образца предприятия или стандартного образца СО-2А (или СО-2), дБ (DN≤ 0).

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

b0 — радиус цилиндрического отверстия, мм;

ct2 — скорость поперечной волны в материале образца и контролируемого соединения, м/с;

f — частота ультразвука, МГц;

r1 — средний путь ультразвука в призме преобразователя, мм;

сI1 — 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;

H0 — глубина расположения цилиндрического отверстия в образце, мм;

dt — 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 Sп (эквивалентную площадь Sэ), условный коэффициент К выявляемости дефекта (К = Nx — N0+ |DN|) и глубину H, для которой оценивается (настраивается) предельная чувствительность или на которой расположен выявленный дефект.

Сходимость расчетных и экспериментальных значений Sп при a = (50 ± 5)° не хуже 20 %.

Пример построения SKH-диаграммы и определения предельной чувствительности Sп
и эквивалентной площади Sэ

ПРИМЕРЫ

Контроль швов стыковых сварных соединений листов толщиной 50 мм из малоуглеродистой стали выполняют при помощи наклонного преобразователя с известными параметрами: b, r1, сI1. Частота ультразвуковых колебаний, возбуждаемых преобразователем, лежит в пределах 26,5 МГц ± 10 %. Коэффициент затухания dt = 0,001 мм-1.

При измерении по стандартному образцу СО-2 установлено, что a = 50°. SKH-диаграмма, рассчитанная для изложенных условий и b = 3 мм, H0 = 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 Н0 = 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 N0 = 38 дБ.

Требуется определить предельную чувствительность при данной настройке дефектоскопа (Nx = N0 = 38 дБ) и поиске дефектов на глубине Н = 30 мм.

Искомое значение предельной чувствительности на SKH-диаграмме соответствует точке пересечения ординаты Н = 30 мм с линией К = Nx — N0 = 0 и составляет Sп ≈ 5 мм 2 .

Требуется настроить дефектоскоп на предельную чувствительность Sп = 7 мм 2 для глубины расположения искомых дефектов Н = 65 мм, N0 = 38 дБ.

Заданным значениям Sп и Н по SKH-диаграмме соответствует К = Nх — N0 = -9 дБ.

Тогда Nx = К + N0 = -9 + 38 = 29 дБ.

Пример 2.

Измерением установлено, что f = 2,2 МГц. Настройка осуществляется по стандартному образцу СО-2 (Н0 = 44 мм). Путем сопоставления амплитуд эхо-сигналов от одинаковых цилиндрических отверстий в листах контролируемого соединения и в стандартном образце СО-2 установлено, что DN = -6 дБ.

Показание аттенюатора, соответствующее максимальному ослаблению, при котором еще звуковым индикатором фиксируется эхо-сигнал от цилиндрического отверстия в СО-2, составляет N0 = 43 дБ.

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

Искомое значение эквивалентной площади Sэ выявленного дефекта на SKH-диаграмме соответствует точке пересечения ординаты Н = 50 мм с линией К = Nx — (N0 + DN) = 37 — (43 — 6) = 0 дБ и составляет Sэ ≈ 14 мм 2 .

Видео:Площадь круга. Математика 6 класс.Скачать

ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Рекомендуемое

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО ШАГА СКАНИРОВАНИЯ

Шаг D*с1, сканирования при поперечно-продольном перемещении преобразователя с параметрами п≤15 мм и аf = 15 мм МГц определяется по номограмме, приведенной на чертеже (m — способ прозвучивания).

1 — a0 = 65°; d = 20 мм и a0 = 50°; d = 30 мм; 2 — a0 = 50°, d = 40 мм;
3 — a0 = 65°, d = 30 мм; 4 — a0 = 50°, d = 50 мм; 5 — a0 = 50°, d = 60 мм

1. Заданы Sпn/Sп0 = 6 дБ, m = 0, a0 = 50°. По номограмме D*с = 3 мм.

2. Заданы a0 = 50°, d = 40 мм, m = 1, D*с1 = 4 мм. По номограмме Sпn/Sп0 ≈ 2 дБ.

Шаг сканирования при продольно-поперечном перемещении преобразователя определяют по формуле
?ct1 = Y(n + Drsina)(1 + Y)i-1
или
?cti = Y(Li + Drsina),
где i — 1, 2, 3, и т.д. — порядковый номер шага;
Li — 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 ?Х при ослаблении максимальной амплитуды, равном Sпn/Sп0 и минимальное расстояние Lmin от проекции центра отражателя на рабочую поверхность образца до точки ввода преобразователя, находящегося в положении, при котором определяли условную ширину ?Х. Значение Yi рассчитывают по формуле

где — приведенное расстояние от излучателя до точки выхода луча в преобразователе.

Видео:Как находить площадь любой фигуры? Геометрия | МатематикаСкачать

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Видео:Площадь прямоугольника. Как найти площадь прямоугольника?Скачать

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);

Черт. 1

соотношение амплитуд эхо-сигнала U1, отраженного от выявленного дефекта, и эхо-сигнала U2, 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).

Черт. 2

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):

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

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

Условную высоту ?Н в миллиметрах (или в микросекундах) измеряют как разность значений глубин (H2, H1) 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 ?Х и условную высоту ?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 ?L выявленного дефекта с расчетными или измеренными значениями условной протяженности ?L0 ненаправленного отражателя на той же глубине, что и выявленный дефект;

?L≤?L0; U1 > U2
или
?L≤?L0,
или
?L≤?L0; g ? g0

?L > ?L0; U1 > U2
или
?L > ?L0,
или
?L > ?L0; g ? g0

U1 10 мм оценочный участок принимают равным 10s, 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 их расположения 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.

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.

Ступень размера дефекта и ступень частоты дефектов

💡 Видео

Раздел II Урок №5. Проведение контроля.Скачать

Площадь дома. Как считать?Скачать

Площадь треугольника. Как найти площадь треугольника?Скачать