МЕТОДИКА

у пьтразвукового контроля сварных соединений котлоагрегатов, трубопроводов и сосудов высокого явления дефектоскопом УД2-12(2Л) МТ-РТС-К-01-94

Округам Госгортехнадзоре России

1036а 1, г. Моссы. ГСП-2, уд. Клымы. а Телефон: 923-11**4 Телетайп: 111176 БРШ Телефон «*-62-15

На №

В связи с тем, что действующее " Основные положения по ультрозвукорой дифектосхопии сварных соединений котлоагрегатов и трубопроводов тепловых электростанций" (0П * 501 ЦЦ-75) разработанные для приборов серии 4W и 1УДМ" и согласованные Госгортехнадзором СССР 31.12.1976 г., на сегодняшний день не отвечают технологическим особенностям и характеристикам современной дефектоскопической аппаратуры, широко применяемой на подконтрольны* Госгортехнадзору объектах, рекомендуется при проведении УЗД упомянутых объектов, временно (до утверждения новой редакции "Основных положений")руководствоваться "Методикой УЗК сварных соединений хотлоагр *гат з, трубопроводов и сосудов высокого давления дефехтоскопох. УД2-12", разработанной Независимым инженерным центром технической диагностики, экспертизы и сертификации "Регионтехсервис" в рамхах технической программ!; АООТ "Независимая экспертная компания" (НЭК).

Заместитель начальника Уг по котлонадзору и надзора подъемными сооружениями

который устанавливается при обнаружении эхо-сигнала, превышающего первый браковочный уровень, путей введения добавочного ослабления аттеню* аторок 6 дБ с последующим слежением за загоранием красного индихатора.

3.5.    При определении координат дефекта следует учитывать схему проэвучиваиия сварного соединения.

При контроле прямым лучом глубину залегания дефекта следует отсчитывать по показанию БЦО в режиме "Y" в миллиметрах от поверхности контроля.

При контроле однократно отраженным лучом глубину залегания дефекта следует подсчитывать по формуле:

Н - 2h - Y,    (1    )

где h - толщина контролируемого элемента, ми;

Y - показания БЦО, мм.

Расстояние от точки ввода луча до проекции дефекта на поверхность контроля при любой схеме прозвучивания определяется по показаниям БЦО в режиме “X".

3.6.    В процессе контроля при обнаружении дефектов с амплитудой эхо-сигнала, превыяаюрей контрольный уровень, а также не реже, чем через каждые 30 минут работы дефектоскопа следует проверять настройку чувствительности дефектоскопа в соответствии с и.2.6.

3.7.    Контроль сварного соединения элементов толщиной менее 60 ни следует производить в таком порядке.

3.7.1.    Ознакомиться с технической документацией на контролируемый объект.

3.7.2.    Выбрать нормативный документ, по которому будет производиться оценка качества и оформление итоговой документации. Если техническая документация на контролируемый объект не содержит особых оговорок по оценке качества и оформлению итогов контроля, то в этом плане следует руководствоваться:

для котлоагрегатов и трубопроводов - ОП N 501 ЦД-75 и

РД 2730.940.103-92;

для сосудов в/д    -    ГОСТ    14782-86.

3.7.3.    Настроить аппаратуру по указаниям раздела 2.

3.7.4.    Подготовить контролируемый объект в соответствии с требованиями нормативных документов п.3.7.2.

3.7.5.    Произвести сканирование сварного соединения. Во всех случаях в качестве основного применяется поперечно-продольный способ сканирования (рис.П4.1 прил.4) с одновременный угловым сканированием путей поворота ПЗП на 15 градусов относительно перпендикуляра к оси ива. При контроле сварных соединений из хромомолибденовых сталей толщиной свыше 45 ни и соединений из хроионолибдековакадиевых сталей толщиной свыше 36 км следует дополнительно производить сплошной контроль на поперечные трещины путем прозвучивания шва вдоль его оси. Необходимость этого определяется толщиной более тонкого из сваренных элементов.

3.7.6.    При появлении эхо-сигнала на поисковом уровне и выше следует определить хоординаты дефекта. Если эхо-сигнал не превышает контрольный уровень (т.е. срабатывает только зеленый индикатор), то следует продолжать сканирование.

3.7.7.    Если в процессе контроля на экране в пределах строба одновременно возникает нескодьхо эхо-сигналов, превышающих поисковый уровень и имеющих различную амплитуду, то однозначно относить показания БЦО к какому-либо из них ие рекомендуется [5]. Для определения характеристик выбранного сигнала необходимо вывести ручку ⁹J\ ⁹ передней панели из крайнего левого положения и установить ее так, чтобы начало развертки разместилось немного левее интересующего импульса. Тогда стробироваться будет только этот сигнал, и БЦО покажет его характеристики. После снятия этих характеристик необходимо вернуть ручку ^aJ\ передней панели в исходное положение.

3.7.8.    Если эхо-емгнал превышает контрольный, но не превышает первый браковочный уровень (т.е. срабатывают только зеленый и желтый

индикаторы), то следует запомнить иди записать амплитуду эхо-сигнала аналогично п.2.7, сделать отметку но поверхности контролируемого объекта по продольной оси ПЭП в положении максимума эхо-сигнала. Сравнив амплитуду эхо-сигнала с аиплитудаии моделей дефектов различных размеров. оценить эквивалентный диаметр Оэ дефекта и определить допустимость дефекта по этому параметру. В случае прохождения дефекта по условному диаметру произвести измерение условной высоты и условной протяженности дефекта в таком порядке:

а) , сканируя ПЭП вдоль ива. уточнить положение максимума амплитуды эхо-сигнала и из этого положения переместить ПЭП ко иву до момента выключения желтого индикатора;

б)    на пороге срабатывания индикаторов "желтый-зеленый" снять первое показание БЦО в режиме "Y" (Y1);

в)    переместить ПЭП от пва через точку максимума до момента выключения желтого индихатора;

г)    на пороге срабатывания индикаторов 'желтый-зеленый" сиять второе показание БЦО в режиме "У" (Y2);

д)    вычислить условную высоту дефекта по формуле:

дУ = Y2 - Y1    (2)

е)    сканируя ПЭП ко аву, отыскать положение максимуна амплитуды эхо-сигнала к из этого положения переместить ПЭП вдоль шва в любую сторону до момента выключения желтого индикатора;

ж)    на пороге срабатывания индихаторов "желтый-зеленый" сделать отметку на поверхности контролируемого объекта по продольной оси ПЭП;

-») переместить ПЭП вдоль шва через точху максимума в противоположную сторону до мокента выключения желтого индикатора;

и)    на пороге срабатывания индикаторов "желтый-зеленый" сделать отметку на поверхности контролируемого объекта по продольной оси ПЭП:

к)    миллиметровой линейкой измерить условную протяженность _L дефекта как расстояние между отметками, сделанными в пп."ж" и "и";

л)    определить допустимость дефехта по условный размерам, сравнив их с максимально допустимыми (табл, прил.1).

При измерении условных размеров дефектов следует учитывать фронтальную раэреыаюэую способность дефехтоскопа. Непрерывный сигнал, показывающий в процессе сканирования 2 иди несколько максимумов, следует оценивать хак сигнал от одного дефекта.

3.7.9.Если оценка качества сварного соединения ведется по ГОСТ 14782-86, то при появлении эхо-сигкалов на контрольной уровне и выше для толщин сваренных элементов 20 ни и более необходимо определить коэффициент формы дефекта, для чего выполнить следующие операции:

а)    ввести режим БЦО "dB";

б)    отыскать положение максимуна амплитуды эхо-сигнала от дефекта при пряной лроэвучивании; при этом показание табло будет соответствовать величине

А1 = 20 - Цд, дБ    (3)

в)    отыскать положение наксииуна амплитуды эхо-сигнала от дефекта при однократно отраженной лроэвучивании; При этом показание табло будет соответствовать величине

А2 * 20 - Us. дБ    (4)

г)    вычислить коэффициент формы:

Кф * Цд - Цз = А2 - А1. дБ.    (5)

д)    оценить тип дефекта по указаниям ГОСТ 14782-86 прил.8. Каждый дефект оценивают по Хф при лроэвучивании с двух сторон

вва. Измерение Кф дефектов с условной протяженностью более 30 ни производят в нескольких сечениях на всем протяжении дефекта с шагом не более 10 ми. Тип дефекта оценивают по наиненьвеиу из измеренных эначе-

Для толщин иенее 20 ии оценка типа дефекта осуществляется путем ввода режима БЦО "dB" м определения угла поворота ПЭП относительно предполагаемой вертикальной оси дефекта (или его краевой части, если дефект имеет признаки протяженного). при достижении которого амплитуда эхо-сигнала изменяется на 1 дБ (рис.ГК.4 прид.4). Если этот угол не превысит значение, указанное в таблице 2, то дефект следует отнести к плоскостным.

Таблица 2

Рабочая частота f, МГц Контрольный угол поворота ПЭП, град. ■2 1 .8 10 2.5 7 5.0 5

Тип обнаруженного дефекта может быть оценен также по его выявляемое™ при различной ориентации ПЭП относительно дефекта и по форме эхо-сигнала. Плоские дефекты с неровной отражающей поверхностью, как правило, дают аирокий импульс с несколькими максимумами, округлые -компактный импульс с одним максимумом.

3-7.10. Если эхо-сигнал превышает первый браковочный уровень (т.е. срабатывает красный индикатор), то дефект подлежит выбраковке.

3.7.11.    Подсчитать удельное количество дефектов, допустимых по условным размерам и амплитуда, и сравнить его с максимально допустимым на 100 мм длины шва (табл, лрил.1).

3.7.12.    Оценить качество сварного соединения.

3.8. Контроль сварного соединения элементов толщиной 60,5 нм и более следует производить в таком порядке.

3.8.1.    Выполнить операции пп.3.7.1,- 3.7.8.

3.8.2. Если оценка качества сварного соединения ведется по ГОСТ 14782-86, то при появлении эхо-сигиалов иа контрольном уровне и выае необходимо оценить тип дефекта аналогично указаниям п.3.7.9.

3.8.3.    Если эхо-сигнал превышает первый браковочный уровень, то следует ввести дополнительное ослабление на аттенюаторе 6 дБ н произвести оценку амплитуды эхо-сигнала по второму браковочному уровню.

3.8.4.    Если эхо-сигнал превышает второй браковочный уровень (т.е. срабатывает красный индикатор при введенном дополнительном ослаблении 6 дБ), то дефект подлежит выбраковке.

3.8.5.    Если эхо-сигнал превышает первый, но не превывает второй браковочный уровень, то при оценке качества по 0П N 501 ЦД-75 еле*-дует произвести измерение коэффициента формы дефекта аналогично указаниям п.3.7.9.

Дефект считается объемный, если Кф больше или равен 0, и плоскостным, если Кф отрицателен.

3.8.6.    Определить допустимость дефехта по коэффициенту формы.

3.8.7.    Подсчитать удельное количество дефектов, допустимых по условным размерам, амплитуде и коэффициенту формы и сравнить его с максимально допустимым на 100 мм длины шва (табл, прил.1).

3.8.8.    Оценить качество сварного соединения.

В случаях, когда ие требуется определение коэффициента формы дефекта, контроль следует проводить по указаниям п.3.7.

3.9. Сварные соединения элементов толщиной ие более 60 ии контролируют пряный и однократно отрахеннын лучами. Прямым лучом следует

контролировать зону сечения шва. высота которой определяется возможностью приближения ПЭП х оси ова и зависит от ширины валика усиления и стрелы ПЭП. Остальную часть сечения ива следует контролировать однажды отраженный лучом.

Контроль сварных соединений тодоиной менее 20 мм пряным и однократно отраженным лучом допускается проводить в один прием. При этом амплитуду эхо-сигнала следует оценивать:

при контроле сварных соединений толщиной 7,5 ми и менее -сравнением с амплитудой эхо-сигиада от нижней зарубки;

при контроле сварных соединений толщиной более 7,5 мм. ио менее 20 мм - сравнением с амплитудой эхо-сигиала от нижней зарубки, если дефекты обнаружены прямым лучом, и сравнением с амплитудой эхо-сигнала от верхней зарубки, если дефекты обнаружены однократно отражениым лучом.

Для обнаружения подповерхностных дефектов в элементах толщиной до 7,5 мм рекомендуется применять "Технологию контроля изделий головными ультразвуковыми воднами"(7).

Сварные соединения элементов толщиной 60,5 мм и более контролируют прямым лучом.

3.10.    При контроле верхней ча-ти сварного соединения элементов толщиной не более 65 нм одннократно отраженным лучом возможно появление на экране дефектоскопа сигналов от неровностей валика усиления эва. Во избежание ложной браковки в этом случае следует зашлифовать поверхность вва до полного удаления неровностей.

Верхнюю часть сварных соединений элементов толщиной более 70 мм с неудалемным усилением, котэоая не может быть проконтролирована прямым лучом с углом ввода в сталь 50 градусов, следует контролировать последовательно ПЭП с углей ввода 65 градусов на частоту 2,5 МГц и 70 градусов на частоту 5 МГц (.'.рм изменении частоты следует нажать соответствующие кнопки на блоках А7 и А9) либо головными волнами по технологии [7], а также применить методы поверхностной дефектоскопиии (мвгмитолорошковый, капиллярный, вихретоковый, травлением). Остальную часть таких сварных соединений следует контролировать пряным лучом в соответствии с указаниями настоящей Методихи.

3.11.    Контроль сварных соединений выполняется последовательным сканированием ПЭП по нарузной поверхности сваренных элементов по всей протяхемностм (периметру) соединения с обеих сторон от шва. В случаях, когда конструкция сварного соединения или основной металл одного иэ сваренных элементов не позволяют провести контроль с обеих сторон от вва (например, сварные соедииемия тройников иди труб с литыми деталями), допускается контроль с одной (доступной) стороны, о чем делается запись в итоговом документе.

При поперечно-продольном сканировании ПЭП перемещается параллельно оси вва с одновременным возвратно-поступательным перемещением перпендикулярно оси (рис.П4.1 прил.4). Продольный (параллельно оси ава) хаг сканирования не должен превыаать половины ширины пьеэоэлеиен-та. Максимальное удаление Х2 ПЭП от оси вва при поперечном (перпендикулярно оси ова) ваге сканирования определяется по формулам: для проэвучивания пряным лучом:

Х2 = h tg♦ 3 мм;    (6)

для проэвучивания однократно отраженным лучом:

Х2 = 2h tgoO 5 мм,    (7)

где h - толщина свариваемых элементов.

3.12.    В процессе сканирования ПЭП поворачивают относительно его вертикальной оси на 15 градусов.

3.13.    В процессе контроля необходиио обеспечивать постоянный акустический контакт ПЭП с поверхностью сваренных элементов.

3.14.    Для "привязки" располокеиия дефектов сварные соединения следует условно разбивать на участки.

Кольцевые сварные соединения трубопроводов следует разбивать на 12 участков по аналогии с часовым циферблатом. Участки отсчитывают от клейка сварщика или от начала стрелки, выполняемой непосредственно

на шве н ориентированной вдоль вив.

При маркировке сварных соединений трубопроводов диаметром более 800 ми или сосудов допускается разбивать их на участки длиной 300 им, а при отсчете применять рулетку, о чем должна быть сделана запись в итоговом документе.

3.15.    При контроле кольцевых сварных соединений значение измеряемой условной протяженности дефекта зависит от глубины его залегания и диаметра сваренных трубных элементов. Поэтому в таких сварных соединениях следует определять условную приведенную протяженность дефекта по формуле:

Ln = L(Dh - 2H)/Dh,    (8)

где L - измеренная условная протяженность дефекта, мм;

Dh - номинальный наружный диаметр сваренных трубных элементов, мм;

Н - глубина залегания дефекта, ни.

Условную приведенную протяженность дефектов, расположенных в нижней трети сечения кольцевого сварного соединения, но не более чей в 5 ни от донной поверхности сварных трубных элементов, допускается определять по приближенной формуле:

Ln * KL.    (9)

где К - коэффициент, значения которого определяются в зависимости от соотношения внутреннего и наружного дианетро» сваренных трубных элементов: при отношении более 0,8 К * 1; при 0.6-0,8 К = 0,7; при отнесении иенее 0,6 К = 0,5.

3.16.    Бели оценха качества ведется по ГОСТ 14782-86, то все дефекты делятся на три типа:

объемные протяженные;

объемные непротяженные;

плоскостные.

Определение типа дефехта в этой случае производится по указаниям ГОСТ 14782-86 прил.8. При этом условную протяженность ненаправленного отражателя _Lo на глубине обнаруженного дефекта У следует определять по указаниям таблицы 3 в зависимости от рабочей частоты ПЭП.

Таблица 3

Рабочая частота f, МГц - 1 Условная протяженность ненаправленного отражателя, _Lo,mh 1 .8 0.2Y 2.5 0.15Y о и-> о •< 1—___

3.17. Если оценха качества ведется по ОП N 501 ЦД-75. то все дефекты делятся на два типа: точечные и протяженные.

Определение типа дефекта в этом случае производится по указаниям ОП N 501 ЦД-75 п.1.6.25.

4.ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ОФОРМЛЕНИЕ ИТОГОВОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Оценку качества и оформление итоговой документации по контролю

сварных соединений котлоагрегатов и трубопроводов следует производить по указаниям РД 2730.940.103-92 (п.10.10.4 и 10.10.5), сосудов в/д -по указаниям ГОСТ 14782-86, если требования по оценке качества сварных соединений не оговорены отдельно в техдокументации ив объехт. В случае оценки качества по ГОСТ 14782-86 исходя из сопоставления предусмотренной в нем системы классификации дефектов с одной стороны, и норм браковки по ОП N 501 ЦД-75 и РД 2730.940.103-92 с другой стороны следует считать недопустимыми:

плоскостные дефекты - все превывавцие по амплитуде эхо-сигнала контрольный уровень;

объемные протяженные дефехты - все относящиеся к 3-5 классам дефектности;

объемные ме&рст*жекмы« ыефехты - лее отксслйио»** к 3-5 классам дефектности, а также ко 2 классу при комбинации ступеней размера и частоты дефектов "21".

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящая Методика имеет ряд преимуиеств перед существующими аналогами [6,9,10]. а именно:

-    компактность изложения;

-    более точная настройка глубиномера по образцу СО-3 (СО-Зл), основанная на использовании уточненных котировочных значений времени хода ультразвука в сталях различных марок;

-    интерпретация требований 0П N 501 ЦД-75 и РД 2730.940.103-92 по настройке аппаратуры и выбраковхе дефектов в свете характеристик дефектоскопа УД2-12;

-    установление связи между требованиями ОП N 501 ЦД-75, РД 2730. 940.103-92 и правилами оценки качества по ГОСТ 14784-86 для хомтроля сосудов в/д, формально не учитываемых 0П [3] и РД [6]

Методика рекомендуется для применения при дефектоскопии сварных соединений объектов, подконтрольных котлонадзору.

(a.-.iiitjo) iidof «oxiiWitfcoi кишшш i sxnfu • 1:1 ant: t    i mititii 'шиш uiiuid] n 01 '«oxi>9»: imnoi nr х.тшмопхз! 'iiiuik nirog

,xsdo:oi ixjoitnixodi nuenl 'xxnaat . au:idi »    ;j$ j jj it*5*l*s o: sxi»|»t ain»»; химха *m»a j (,,_l4 f

!    I

•■o»Ir undi iiodxiot atxtxulnd os xiietuodt ixxointnodi inioui loidtaaij i ixmnnxod: (onotai ! н inxie ox 'iitklr uiiuidjo oixtdioj.'e i Mud: uxauiiidiigo 1119997 m3 'iui(» or k:»ii<)ioi pnor :• i inioxand 1 txmm ojontiidii) mliox inis 111 . mir itiamdxo oixidiosjo acodxioi idt 1 'txufn or 111 j -эитмз tjoiciu inoiidnoi fauidtt Ю niiomtd its uufrmdro rmfn immtc tiijiri m(r i>ndt nod

: -not tit on '«mini xainrs ixjoinuxoda icctorxi loidtiid) t iijoiunxod: itnonl 0: toxxadar >ui!e id| (,,,

^;

i

’IlDlUidxi Mdoj xdisi^coi 1 ‘mtgix ;oiur a imikiiI '(imnt 111103 ladoxoi oaxmiroi > ш nix3id)iitdti iniiiiKi '«»tn iiitidij(s из» 'lantoxadaiiniorin ixixiw mini rniiinu »md»ij

i

-toaiiidj () wix3 a iron ion! з jcj iinatiridi ataawxo Hints j laid: •»« iiiirni audit loimixird :o momim 1 xitdign JCI ox ‘lojirtdj л an (j won mi wctH mj (,

!     i

NV 11 • t gt 0( 1 ■ -51 — ot 35 1 — • C7 • •d 51 Г n - OS Г fl — 13143 m 11 • t a 51 :t 0 51 05 35 t - • 9 51 3S - ft iii-s':i !fS i'l -' < 11 Я tt 0 51 05 SI 1 • d *•* *#* * 11 * »£ fl 91-S’lS! i • ft • I 01 5t ei 0 51 Ot 05 1 . I • X 91 * os . 1 ft si-s’oi! I C . ( 6 51 ot 0 51 05 05 1 - • [00 fill 0 III* OS ft 31‘S'35! 1 d - r/« i * - / t 1 - 05 0 • Ot 05 an • 1 5*S'5 |5^ • 51 SI SI SI S'l 05*S'1l loiiso) nan I . 1 • 5 * 1 • 05 J - It 05 >1 • 1 54*5 *5 • 4 SI si S9 8'S 11-31 9МОШЭ |i‘! ft . t и 51 05 0 51 05 35 1 . г *•* • ll i- 3S . fl 03i-«3i jl'f I'l c 11 51 95 0 Я 05 35 1 i • t 51 I- . JS - t'l 031-S'OI fs I'l t 11 51 it 0 51 05 15 » * 9 11 * ■ OS » fl 31-S'DI • ' I d 1 i •OIXOI 1 ft • t 01 5t Ot ■«■{51 95 95 1 | 1 • X 01 - OS • fl 11-S‘»!MI»9‘1*I **«* 1 . t - 1 5t Ot •list Ot 05 1 • I ICO fMlf 0 81 . •s - fl gt-ui-tno) шопа} If? ft t и 51 Ot 3 51 3t 35 1 di • * •* • 51 . OS . ft 031 «э! (ияф! if» ft » t 11 51 05 3 51 35 05 8 i| i ... • 51 . • OS - f; 001 * S' 31 wntoiod: II id's !* *t - c 11 51 Ot 0 Я 3( 35 1 5 i * 11 * * 3S - I'l ?I-S*3? 1104X101) tor i 1 -J h • » t-e«od:o;idx их ! - 14 • t 01 51 Ot 51 05 35 1 * i < * 5* 31 #1 • fl Ql-S'31 • uurc ISUII) j . t ( t 51 05 ■Cl 51 05 35 1 . 11 i- 3S OS • fl 01-S oti *0-11X1 tun i . t t 6 05 >1 - 01 35 • . 1 no 5 »«>T 3 II —J 81 I- OS SI - ft ll-15|-»r»ej ш«ш] j t ( 51 Ot I a 51 05 35 . ' 1 0 • l X ft IS fl 1 1 Of-ll! i s'z * ‘ 6 5t 05 f J 51 35 05 1 i ! 100 9 an* 0 1 Г. - 3S{S1 • fl 01-S'05'. 1 I i * • 5 5 f 05 8 . 3t 35 • * f 5*5 1 • 1 !■ isiil • S'l 05-S'tl! • 1 I * 8 • 05 a . 05 05 a - 1 3'54 1 - 1 • i- Isiis? - fs ll-S'Oi! : . . t I " 05 c • 35 |35 c t 5*14 ? 4 • • !• 31 35 . 3*S 31-6 «лиг t t I . 05 1 - 35 « •j * S*i«l i 1 • • 91 3!|* o s! S'l i -atixods finer | i . . I t I - 05 - • 35 * 1 6 з':ч d ? - - 31 31 3-s S 5-1 3 aaxnaarc 1 ! • f« r 1 » • 35 * • • 35 • 1 9 • - •• 3! 31 DS S-S IM(/dX inn 1 !• . flit . ot ! ' * 3. l ' 1 •<o;f34 5 5 • • J4 35;- os r $•5 1 • ttio) niorjj j 1 S5 ^•15-45—к-а 35 ii- I. n—instil;—11— 5; . I • 3: i-C-I- I I i

(■tiltillO) ; llillOWdQ

Приложение 2

Рис. П2. *: • Схемы настройки скорости развертхи и строба при контроле сварных соединений толщиной, ни: а) - иеиее 20; б) - 20-60; в) -более 60; I.II,III - положения ПЭП и соответствующие им эхо-сигна-экране дефектоскопа.

Рис.Л2.2.Схема настройки глубиномера и ВРЧ: I - получение "ближнего" сигнала; II - получение "дальнего’* сигнала при настройке на проэучи-ваиие только пряный и "среднего" - пряный и однократно отраженным лучои; III - получение "среднего" сигнала при настройке на лроэучи-вание только прямым лучои; IY - получение "дальнего" сигнала при настройке на проэучиваиие прямым и однократно отраженным лучом.

РИС.П2.3. Схемы настройки чувствительности при хонтроде сварных соединений элементов толщиной, им: а) - менее 20; 6) - 20 и более.

РАЗРАБОТЧИК:    Независимый    Инженерный Центр Технической

Диагностики. Экспертизы и Сертификации (НИЦТДЭиС)

■Р Е Г И О Н Т Е X С Е Р В И С'

Главный инженер НИЦТДЭиС "Perиоитехсервис'

Начальник службы диагностики металлов и контроля качества

г.Красноярск

1994 г.

Приложение 3 ¹

Таблица П3.1. Котировочные значения времени хода ультразвука в стандартной образце СО-Э(А),икс.*)

Марка стали Время Марка стали Вреня Х15Н15ГС 36,87 10,15.20,25.40,45,50. У10,Э0ХГСА,30ХРА.40ХН. 45JM ,ЭП814 33.67 40ХНМА 35,55 ХН35ВТ,Х12Н22ТЭМР, ЭИ612.ЭПЭЭ 35.17 СтЗ,У7,ХВГ,XH70BMTD, 20Х.30ХМА.35ХГСА,ШХ15. ЭИ617.ЭИ826 33,46 08X17Н14МЗ,1XI8Н9Т 34,81 20X12ВНМФ.ЭИ766А, ЭП428 33,18 XI6Н40М5ДЗТЗЮ,ЭП543, 12Х1М*.12Х18Н9Т. 12Х18Н10Т 34,62 20ГСНДМ.ХН 7 7ТЮР.40X13 32,80

Таблица ПЭ.2. Встмровочные значения координат отражающей точки вогнутой цилиндрической поверхности стандартного образца С0-3(А),ии.

Угод Угол Угол ввода. У X ввода. У X ввода. У X град. град. 2 град. —2 38 43,4 33.8 51 34,5 42.8 65 23,1 49,9 39 42.7 34.7 52 33,9 43,3 66 22,5 50,2 40 42,2 35,3 59 28,4 47,1 67 21 .6 50,6 41 41,6 36,0 60 27,6 47,6 68 20,6 51 .0 42 40,8 36,9 61 26,7 48,1 69 19,6 51,4 48 36,7 41 ,0 62 26,1 48.4 70 18.8 51.7 49 36,1 41,5 63 25,0 49,0 71 17.9 52,0 50 35.5 42,0 64 24,2 49,4 72 17,0 52.3

Раздел:    Лис

ВВЕДЕНИЕ....................................................2

t.Общие положения...........................................3

2. Настройха аппаратуры.....................................

3. Проведение контроля и определение измеряемых

характеристик дефектов....................................7

А.Оценка качества сварных соединений и оформление

итоговой документации....................................12

Заключение.................................................1 ^

Приложения:

1. Сводная таблица.....................................¹5

2. Схемы настройки.....................................17

3. Таблицы для настройки глубиномера по

образцу CO-3 (СО-ЗА)................................!Я

4. Схемы сканирования....'..............................10

5.Образец для настройки глубинномера и ВРЧ............20

6.Испытательный образец для контроля

стыковых сварных элементов, выполненных

с подкладными кольцами .............................2'

7 .'.'спытательный образец для контроля

Г"¹з подкладных колеи................................2 3

э Испытательные образцы для настройки скорости развертки и чувстви-ельности контроля при различных конст -гциях

углового сварного    соединения ......................lu

10.Испытательные образцы для н ройки скорости развертки и чувствительности контроля стыковых соединений птампо-

сварных элементов...................................25

Список литературы..........................................26

В связи с постоянным совершенствованием дефектоскопической аппаратуры возникает ряд несоответствий между действующими методиками и технологией настройки и применения новых приборов.

Задачей настояцей методики является установление правил настройки и применения ультразвукового дефектоскопа УД2-12(2.1) [1J при контроле котлоагрегатов, трубопроводов и сосудов высокого давления в свете требований ГОСТ 14782-86 [2], ОП N 501 ЦД-75 СЗ), РД 2730.940. 103-92 (4) с максимальной реализацией возможностей и преимуществ прибора, изложенных в [5]*

Методика разработана для специалистов по ультразвуковому контролю I и II уровня квалификации, осуществляющих дефектоскопию объектов, подконтрольных Госгортехнадзору России.

Неотъемлемой частью Методики является альбом технологических карт, содержащий в первой редакции описание процесса настройки аппаратуры и оценки состояния объекта по 37 вариантам сварных соединений. Объем альбома может быть дополнен описанием процессов по объектам, интересующим потребителя.

Заявки направлять по адресу: 660122, Красноярск, а/я 18030 Телефон/факс <391-2)-Э6-34-Э5.

Г.Н0МСЫ4МРСК, Т. (т-2)-49-14-45, 41-58- 66

1.1.    Целью ультразвукового контроля сварных соединений котлоагрегатов. сосудов и трубопроводов является обнаружение, распознание и оценка несплооностей сварного ива с последующей выбраковкой обнаруженных дефектов, квалифицируемых по ГОСТ 15667-79 [6], ОП N 501 ЦД-75 и

РД 2730.960.10Э-92.

1.2.    Контроль включает в себя следующие работы:

-    настройке аппаратуры;

-    проведение контроля и определение измеряемых характеристик дефектов;

-    оценка качества сварных соединений и оформление итоговой документации.

2.НАСТРОЙКА АППАРАТУРЫ

Настройка аппаратуры состоит из следующих разделов:

-    подбор и подключение пьезолреобраэователей (ПЭП);

-    включение и проверка работоспособности;

-    настройка скорости развертки и строба;

-    настройка глубиномера (по потребности);

-    настройка временной регулировки чувствительности (ВРЧ. по потребности) ;

-    настройка чувствительности.

2.1.    Подбор ПЭП следует осуществлять по таблице прид.1 в зависимости от типа и параметров контродяир.*емого объекта. При контроле эхо-методом применяется как правило одик ПЭП, подключаемый в совмещенном режиме в соответствии с инструкцией по эксплуатации дефектоскопа.

После выбора ПЭП необходимо обеспечить правильную коммутацию колебательного хоитура, для v^ro кв блохах А7 и А9 (под верхней крыо-кой) нажать кнопки, соответствудщке рабочей частоте выбранного ПЭП.

2.2. Подготовка аппарат /ры. включение и проверка работоспособности дефектоскопа производите..* в соответствии с руководством по эксплуатации (1 J.

2.3. Настройку скорости ;)аэвертхи и строба следует производить при крайнем левом положении ручки “-зле-" передней панели дефектоскопа.

2.3.1. Настройку скорости развертки следует производить при помощи ручки "_Д. * блока Аб. при этой положение ручки "^4: " должно обеспечивать расположение зондирующего импульса на левой храю экрана.

Кнопка "хЮ* должна быть отжате Настройку следует производить по испытательным образцам, изготовленным в соответствии с требованиями

ОП N 501 ЦД-75 (см.лрил.6-9) и стандартным обраэцан ГОСТ 16782-86.

2.3.1.1. Скорость развертки следует настроить так, чтобы сигналы. получениые от отражателей в любом участке сечения сварного соединения. находились в пределах экрана дефектоскопа.

2.3.1.2. Настройку скорости развертки прн контроле сварных соединений элементов толщиной иенее 20 ни следует производить по моделям дефектов типа "зарубка" (ГОСТ 16782-86), при контроле сварных соединений элементов толщиной 20 - 60 ми - по углам испытательного образца,

а при контроле сварных соединений элементов толщиной 60.5 ми и более -по боковому сверлению на расстоянии 10 ин от наружной поверхности и по нижиену углу испытательного образца согласно схемам рис.П2.1 прид.2.

2.3. Т.3.Настройку скорости раэвертхи следует производить путем плавного перемещения ПЭП по рабочей поверхности образца с последовательным получением на экране дефектоскопа сигналов, соответствующих отражению:

- от нижней и верхней зарубок для элементов толщиной менее 20 мм;

- от нижнего и верхнего углов для элементов толщиной 20 - 60 ни;

-    от бокового отверстия и наружного угла для элементов толщиной 60.5 мм и более.

2.3.2. Настройху строба следует производить ручками    и

".А." блока А10 после установки скорости развертки. Для этого иеобхо-

лимо разместить передний фронт строба (ручка Л. ) хв расстоянии 1.5 - 2 им от заднего фронта зондирующего импульса, а задний фронт строба (ручка "J~\ “) - на расстоянии 1-2 ми от правого края экрана. При этом стробом должна перекрываться вся зона экрана , в пределах которой размещаются сигналы, получаемые согласно п.2.3.1.3.

2.4.Настройку глубиномера следует производить при контроле сварных соединений элементов толщиной 20 им и более. Кнопка ▼ ^я блока Аб должна быть отжата.

Перед настройкой глубиномера следует уточнить положение точки ввода и угол ввода по стандартный образцам СО-3 (CO-ЗА) и СО-2 (С0-2Л) в соответствии с указаниями ГОСТ 14782-86.

2.4.1 .Настройку глубиномера нежно производить несколькими способами (5]. В настоящей методике предлагается 2 способа настройки глубиномера .

2.4.1.1. Настройку глубиномера по образцу, изготовленному из материала контролируемого объекта и имеющему 3 контрольных отражателя на разной глубине (прил.5) следует производить в такой порядке (см. рис.П2.2 прид.2):

а)    установить ручки потенциометров "X" и "Y" блока А5 в среднее положение;

б)    установить режим БЦО "Y";

в)    сканируя ПЭП по поверхности образца, отыскать положение максимума амплитуды эхо-сигнала от "ближнего" отражателя (I); при необходимости допускается введение ослабления аттенюатором для ограничения амплитуды в пределах экрана;

г)    ручкой "Ю*" блока А6 установить значение "8 ни" или

"12 им" (соответственно глубине расположения “ближнего" отражателя);

д)    отыскать положение махеинума амплитуды эхо-сигнала от "дальнего" отражателя (II или IY в зависимости от толщины контролируемого объекта и способа проэвучивания); при необходимости допускается временное увеличение скорости развертки и длительности строба;

е)    ручкой потенциометра "Y" блоке А5 установить показание БЦО. соответствующее глубине расположения "дальнего" отражателя ("28 им" или "32 им" при тольхо прямом и "68 ми" или “72 мм" - при прямом и однократно отраженном проэвучивании);

ж)    установить режим БЦО "X";

з)    ручкой потенциометра "X" блока А5 установить показание БЦО. соответствующее расстоянию между точкой ввода ПЭП и проекцией "дальнего" отражателя на рабочую поверхность образца (измеряется линейкой: проекции отражателей отмечены кернером на боковой грани образца: я случае проэвучивания однократно отраженный лучом необходимо спроецировать точку ввода на верхнюю поверхность образца и измерение X вести относительно этой проекции);

и)    установить режим БЦО "Y";

к)    отыскать положение наксинуна амплитуды эхо-сигнала от "среднего" отражателя (III или II) и проверить соответствие показаний БЦО реальной глубине его залегания (18 или 22 ми при только пряном и 28 ми иди 32 ни - при пряной и однократно отраженном проэвучивании);

л)    установить режим БЦО "X" и проверить соответствие показаний БЦО реальнму расстоянию между точкой ввода ПЭП и проекцией "среднего" отражателя на рабочую поверхность образца;

к) если погреоность настройки по пунктам "к" и "л" превышает 5Х, то необходимо откорректировать настройку глубиномера путем повторения пунктов "г"-"л"; при этом показания от "ближнего" отражателя корректировать ручкой ”KJ$ " блока Аб, а от других отражателей - соответственно ручками "X" и "У" блока А5.

2.4.1.2. Настройку глубиномера по стандартному образцу СО-3 или CO-ЗА, изготовленному из материала контролируемого объекта, можно совместить с процедурой корректировки точки ввода ПЭП. Этот способ не предусматривает сканирование преобразователей по образцу при выставлении контрольных показаний БЦО, что повыиает точность настройки.

Настройку следует производить в таком порядке:

а) отыскать положение максимума амплитуды эхо-сигнала нутой поверхности образца (при необходимости допускается введеии .

лябления аттенюатором для ограничения амплитуды в пределах экрана), эастробировать сигнал и откорректировать точку ввода ПЭП по центральной риске образца;

б) установить режим БЦО "mS 00.00" (трехкратное касание сенсора "mS");    _л

d)    ручкой "Kj< " блока Аб установить значение, указанное в графе 2 табл.ПЗ.1 прил.З для контролируемой стали;

г)    установить режим БЦО "Y";

д)    ручкой потенциометра "Y" блока А5 установить показание БЦО. указанное в графе 2 табл.П3.2 прил.З для выбранного (уточненного) угла ввода;

e)    установить режим БЦО "X";

ж) ручкой потенциометра "X" блока А5 установить показание БЦО. указанное в графе 3 табл.П3.2 прил.З для выбранного (уточненного) угла ввода.

ВНИМАНИЕ! В ПРОЦЕССЕ ДАЛЬНЕЙШЕЙ НАСТРОЙКИ ДЕФЕКТОСКОПА И ПРОВЕДЕНИЯ КОНТРОЛЯ НЕ ДОПУСКАЕТСЯ ИЗМЕНЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РУЧКИ "    "    БЛОКА

Аб И ПОТЕНЦИОМЕТРОВ "X" И "Y" БЛОКА А5 (кроме случаев необходимой корректировки настройхи глубиномера).

Если при настройке глубиномера изменялась скорость развертки иди длительность и положение строба, то необходимо восстановить исходное состояние этих параметров.

2.5.Настройку временной регулировки чувствительности (ВРЧ) следует производить при контроле сварных соединений элементов толыиной 20 ми и более. Для этого используется образе:;, применяемый в первом способе настройхи глубиномера (рис.П2.2 прил.2).

НЕ ДОПУСКАЕТСЯ ПРОИЗВОДИТЬ НАСТРОЙКУ ЗРЧ ПОСЛЕ НАСТРОЙКИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ, т.к. в этой операции исполь-уются органы плавной регулировки, изменяющие амплитуду эхо-сигнал.* па экране.

Исходное положение органов управлеки.» указано в таблице 1:

Таблица 1

Блох \ Орган управления 2 Положение *» .... Аб Кнопка "-М" Нажата А7 Ручка "АМПЛ" Крайнее правое А8 Ручка " > " Среднее А8 Ручка "У " Крнйнее левое ВРЧ АЮ Кнопка "АСД |-" Отжата

Полохеиие прочих органов управления для настройки ВРЧ значения не имеет.

Настройку ВРЧ при контроле пряным лучок следует производить а таком порядке (5):

а)    установить ПЭП в положение максимума амплитуды эхо-сигнала от "ближнего" отражателя (I);

б)    ручкой    "    блока    А8    установить    начало строба ВРЧ (верх

няя развертка) у заднего фронта эхо-импульса;

в)    аттенюатором подвести вершину эхо-сигнала на уровень верхней горизонтальной линии экрана;

г)    установить ПЭП в положение максимума амплитуды эхо-сигнала от "дальнего" отражателя (II);

д)    ручкой *J\ " блока А8 установить конец строба ВРЧ у переднего фронта эхо-импульса;

е)    ручкой "У " блоха А8 подвести вероину эхо-сигнале на уровень верхней горизонтальной линии экрана; если при этой линия ВРЧ вошла в ограничение (т.е. появился ее излом в горизонталь), то следует уменьшить усиление ручкой " J> " блока А8, а чувствительность поднять кнопочным аттенюатором, после чего повторить предыдущие операции;

ж)    установить ПЭП в положение максимума амплитуды эхо-сигнала от "среднего" отражателя (III);

з)    ручкой " ^А/ " блока А8 полвести вершину эхо-сигнала на уровень верхней горизонтальной линии экрана;

и)    уточнить настройку ВРЧ одио-двукратным повторениен операций

"а"-"э" .

Настройку ВРЧ при контроле прямым и однократно отраженный лучом следует производить аналогично, но в качестве "дальнего использовать эхо-сигнал от "дальнего" отражателя при проэвучиваиии его однократно отраженным лучом с нижней поверхности образца (IY). а в качестве "среднего" - эхо-сигиаж от того же отражателя при прозвучивании прямым лучом с верхней поверхности (II).

ВНИКАНИЕ! ПОСЛЕ НАСТРОЙКИ ВРЧ НЕ ДОПУСКАЕТСЯ ИЗМЕНЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РУЧЕК " Г> ". "У ". "У^т БЛОКА А8. Кнопки    "    блока    Аб    и

ВРЧ

"АСД|-" блока А10 могут быть отжаты.    ,

Если настройка ВРЧ не требуется, то ручка "Jr " блока А8 должна находиться в крайней левом положении; положение прочих перечисленных органов в этом случае безразлично.

2.6.Настройка чувствительности.

Перед настройкой чувствительности необходимо отрегулировать отсечку шумов, для чего ручкой и шлицевым регулятором    блока    А9

добиться выравнивания (но на пороге) линии развертки.

Способ настройки чувствительности выбирается в зависимости от толшикы контролируемого объекта.

2.6.1. При контроле сварных соединений элементов толщиной менее 20 мм настройку чувствительности следует производить по образцу, выбранному по таблице лрид.1 и рисунку П2.3 прил.2.

Настройку чувствительности а этом случае следует производить в таком порядке;

а)    установить ПЭП в положение наксимуиа амплитуды эхо-сигнала

от:    нижней    эарубхи    - при контроле пряный дучои;

верхней зарубки - при контроле однократно отраженным дучои;

б)    установить на аттенюаторе ослабление 6 дБ;

в)    ручкой "АМПЛ" блока А7 подвести вершину эхо-сигнала на уровень верхней горизонтальной линии экрана; В ПРОЦЕССЕ ДАЛЬНЕЙШЕЙ НАСТРОЙКИ ДЕФЕКТОСКОПА И ПРОВЕДЕНИЯ КОНТРОЛЯ НЕ ДОПУСКАЕТСЯ ИЗМЕНЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РУЧКИ "АМПЛ" БЛОКА А7 (кроме случаев необходимой корректировки чувствительности);

г)    отверткой установить шлицевой регулятор "▼ I" блока А10 в положение порога срабатывания световых индикаторов "желтый - красный";

д)    установить на аттенюаторе ослабление 12 дБ (при этом вершина эхо-сигнала должна сместиться на среднюю горизонтальную линию экрана);

е)    отверткой установить шлицевой регулятор "^П" блока А10 в положение порога срабатывания световых индикаторов "зеленый - желтый";

ж)    установить иа аттенюаторе ослабление 18 дБ (при этой вершина эхо-сигнала должна сместиться на уровень двух клеток сетки экрана);

з)    отверткой установить шлицевой регулятор "▼ III" блока А10 в положение порога срабатывания эеленого светового индикатора;

и)    восстановить на аттенюаторе ослабление 6 дБ.

При такой настройке устойчивое загорание того иди иного светового индикатора будет сигнализировать о превышении эхо-сигналои от дефекта соответстаугшего уровня:

зеленый - поискового

желтый - контрольного

красный - первого браковочного.

2.6.2. При контроле сварных соединений элементов толщиной

20 ми и более настройку чувствительности следует производить по стандартному образцу СО-2 иди С0-2А (ГОСТ 14782-86).

Настройку чувствительности в этом случае следует производить в таком порядке:

а) установить на аттенюаторе ослабление в соответствии с таблицей прил.1 в зависимости от типа и параметров объекта контроля и характеристик ПЭП;

б)    установить ПЭП в положение максимума амплитуды эхо-сигнала от отверстия диаметром 6 ми на глубине 44 ми (ограничение сигнала по амплитуде в пределах экрана достигается вращением ручки “АМПЛ" блока А7);

в)    ручкой "АМПЛ* блока А7 подвести вершину эхо-сигнала ма уровень верхней горизонтальной линии экрана; В ПРОЦЕССЕ ДАЛЬНЕЙШЕЙ НАСТРОЙКИ ДЕФЕКТОСКОПА И ПРОВЕДЕНИЙ КОНТРОЛЯ НЕ ДОПУСКАЕТСЯ ИЗМЕНЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РУЧКИ "АМПЛ* БЛОКА А7 (кроне случаев необходимой корректировки чувствительности);

г)    отверткой установить шлицевой регулятор "TI" блока А10 в полоаение порога срабатывания световых индикаторов "желтый - красный":

л) аттенюатором увеличить ослабление на 6 дБ (при этом вершина эхо-сигнала должна сместиться иа среднюю горизонтальную линию экрана);

е) отверткой установить шлицевой регулятор "YII" блока А10 в положение порога срабатывания световых индикаторов “зеленый - желтый";

я) аттенюатором увеличить ослабление еще на 6 дБ (при •'•■’■ом веряииа эхо-сигнала должна сместиться на уровень двух хлетох сетки охрана);

з)    отверткой установить шлицевой регулятор "TIIJ" блока AiO в получение порога срабатывания зеленого светового индикатора,

и)    аттенюатором уменьшить ослабление на .8 дБ.

При такой настройке обеспечивается условная чувствительное:ь 6 S.Z по образцу СО-2, соответствующая чувствительности, требуемой согласно СП N 501 ЦД-75 для контроля данных объектов. При : -ом загорание цветных индикаторов интерпретируется аналогично п.2.6.1 Переход к оценке эхо-сигнала по второму браковочному уровню осуществляется путем вьедеиия аттенюатором дополнительного ослабления 6 дБ, при этом превышение зхо-сигналон второго браковочного уровня будет сын?лизироваться загоранием красного светового индикатора.

3.ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗМЕРЯЕМЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕФЕКТОВ

3.1.    При проведении УЗД сварных соединений элементов толщиной немее 65 ин дефектоскопом УД2-12 не требуется изменение ослабления на аттенюаторе для оценки обнарухенного дефекта (кроме случаев, когда необходимо определить координаты дефекта, амплитуда эхо-сигнала от которого превышает пределы экрана). Уровни чувствительности, предусмотренные 0П N 501 ЦД-75, в данном случае следует понимать как критерии оценки иди выбраковки обиаружеииых дефектов по амплитуде эхо-сигнала. При этом настройка дефектоскопа по ухаэанияи предыдущего раздела обеспечивает его работу на поисховон уровне.

Превышение эхо-сигналом только поискоаого уровня сигнализируется загоранием зеленого светового индикатора и, если необходимо, срабатыванием звукового элемента (при нажатой кнопке * rf] " блока А10).При этом следует продолжать поиск дефектов.    ^

Превышение эхо-сигналом только поискового и браковочного уровней сигнализируется загоранием желтого светового индикатора. При этой следует производить оценку измеряемых характеристик обнаруженных дефектов .

Превышение эхо-сигналом первого браковочного уровня сигнализируется загоранием красного светового индикатора. При этой дефект подлежит выбраковке.

Первый браковочный уровень выше контрольного на 6 дБ и визе поискового на 12 дБ.

3.2.    При контроле сварных соединений труб поверхностей теплообмена принимают во внимание только поискоавй и первый браковочный уровни.

3.3.    При контроле угловых сварных соединений элементов независимо от их толщины пользуются поисковым, контрольный и первый браковочный уровнями.

3.4.    При проведении УЗД сварных соединений элементов толвиной 65 им и более применяется дополнительно второй браковочный уровень.

1

Если марка контролируемой стали данной таблицей не предусмотрена, то юстнроаочное значение времени хода ультразвуке следует рассчитать по формуле:

Т » 2000R/Ct . икс.

где R = 55 мм - радиус кривизны вогнутой поверхности стандартного образца СО-З(Л), мм;

Ct - скорость распространения поперечных ультразвуковых колебаний в контролируемой стали, м/с (определяется по справочной литературе или измеряется по соответствующим методикам).

Если сведения о Ct отсутствуют, то в первом приближении можно примять Т s 33.40 икс, одняко при этом не гарантируется высокая точность настройки глубиномера.