шстшцш

по акустическим методам контроля структуры я механических характеристик серых и высокопрочных чугунов

РД 26- II -87

Москва

1987

Группа В 09

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ ПО С ТАНГА РГПЗАЦИИ

ИНСТЕШ1Ш    РД    26    - II - 87

по акустическим методам контроля структуры и механических характеристик серых и высокопрочных чугунов    Впервые

Дата введения с 01.01.88т,

Настоящий руководящий документ по стандартизации распространяется на контроль качества модифицирования отливок для деталей нефтепромыслового оборудования и- изделий арматурного машиностроения из высокопрочного чугуна, структуры и прочностных характеристик изделий из серых чугунов, а также на контроль прочностных характеристик изданий из специальных марок серых чугунов и устанавливает методику ручного ультразвукового контроля структуры и прочностных характеристик изделий из высокопрочных, серых и специальных марок серых чугунов путем измерения времени (скорости) распространения ультразвуковых колебаний, порядок его проведения и оценку качества изделий по ультразвуковым параметрам.

РД 26- II

3.5.2.    Выбрать рабочую часто:/ прибора. В зависим ти от толщины контролируемых изделий из серых я специализированных марок серых чугунов рабочая частота выбирается 1,25 иля 2,5 МГц, а для высокопрочных чугунов - 2,5 шш 5,0 МГц.

3.5.3.    Установить частоту синхронизации 300 Гц.

3.5.4.    Соединить преобразователь с разъемом ⁹ 0 * прибора через тройник ЩЮ5.436.003. Второй выход тройника соединить кабелем 1Щ.850.252. с разъемом прибора * э ".

3.5.5.    Включить прибор и выполнять следующие требования по установке органов управления:

все независимые кнопки на верхней и задней панелях в отпущенном положении;

все ручки на передней панели в крайнем левом положении; нажать кнопку *1,25% "2,5^й шш "5,0” на панели А9 в зависимости от выбранной частоты;

нажать кнопку "1,25", "1,25-2,5" шш "2,5-5,0" на панели А? в зависимости от выбранной частоты;

нажать кнопку " Г/ -    " на задней панели;

нажать кнопку "НАКАЛ" на передней панели; нажать кнопку "РАБОТА" на передней панели; ручками " ^ % ” 0 ", ”^z3% ” ■*-+*% * 4 • на панели А5 установить линию луча на нулевую линию горизонтальной шкалы электронно-лучевой трубки прибора, начало линии совместить с левой границей шкалы ж получить изображение луча.

3.5.6.    Нанести на испытательный образец слои контактной смазки и установить преобразователь на образец. Прижимая к поворачивая преобразователь, добиться акустического контакта и ручкой "УСИЛЕНИЕ" установить амплитуду первого отраженного от дна образца эхо--импульса равную 7 большим делениям по шкале электронно-лучевой трубки.

РД 26- II

3*5.7* Подвести ручками " *FbI” и "*Ь И " строб-импульсы I и П на экране электронно-лучевой трубки под первый я второй доиные эхо-- импульсы и ручками " Яг1 и П" на панели А6 установить длительность строб-импульсов немногим более длительности эхо-импульсов. При необходимости воспользоваться кнопками ⁿ«Ffelx5", "гЛгПхб" на панелиАБ, 3.5*8. Установить ручкой "УСШШНЙЕ" прибора амплитуду первого застробир©ванного импульса равной 7 большим делениям шкалы электронно-лучевой трубки.

3.5.9.    Установить сенсорным переключателем режим отсчета ⁿJlSh я зафиксировать показания цифрового индикатора, который индицирует время распространения ультразвуковых колебаний в образце,

3.5.10.    При контроле отливок изделий одинаковой толщины нажать кнопку "АРУ" на панели А8, при этом амплитуда первого застробиро-ванного эхо-импульса автоматически поддерживается на уровне 7 больших делений шкали электронно-лучевой трубки. Для работы АРУ ручку "УСШШНИЕ" установить в крайнее правое положение,

3.5.11.    После предварительной настройки структурного анализатора можно приступить непосредственно к определению структуры или прочностных характеристик металла контролируемого изделия.

3,5*12. При контроле изделий с большим затуханием, когда на экране электронно-лучевой трубки не наблюдается серая отраженных эхо-импульсов, измерения следует проводить по зондирующему и первому отраженному донному импульсу. Для этого необходимо застробиро-вать зондирующий ж первый донный импульсы и провести измерения. Предварительно необходимо откалибровать прибор. Калибровка производится следующим образом:

выбрать образец из этого же материала с такой толщиной (не менее 15 мм), чтобы наблюдалась серия эхо-импульсов;

измерить время распространения ультразвуковых колебаний в этом образце в соответствии с п.н. 3.5.6,-3.5,9,;

РД 26- II -87 С .12

нажать кнопку ” VC " на панели А9 и ручкой ^п?С ” установить такое же показание прибора;

перейти непосредственно на изделие и привести измерение, при этом амплитуду первого донного импульса ручкой "УСИЛЕНИЕ” выставить на 3-4 большее деления шкалы электронно-лучевой трубки.

4. МЕТОДИКА КОНТРОЛЯ

4.1.    Определение Качества модифицирования отливок из высокопрочного чугуна и прочностных характеристик изделий из серых и специализированных марок серых чугунов проводится в контактном варианте в следующем порядке:

подготовка поверхности контролируемого объекта;

подготовка прибора, выбор способа и режима прозвучивания;

измерение времени распространения ультразвуковых колебаний в мкс;

определение скорости распространения ультразвуковых колебаний в м/с;

определение качества модифицирования^ в отливках из высокопрочного чугуна в зависимости от юс назначения по табличным данным и истинного значения предела прочности в зависимости от марки чугуна по градуировочным графикам.

4.2.    Перед началом контроля подготовить поверхность контролируемых изделий в соответствии с разделом 3.4. настоящей инструкции.

Для корпусов трубопроводной арматуры контролируемые участки указаны на эскизе корпуса (черт.З). Эскизы отливок деталей нефтепромыслового оборудования с указанием участков контроля и мест расположения ультразвуковых преобразователей приведены на черт.4-8. Участки определения предела прочности выбираются в соответствии с п.3.4.1. настоящей инструкции.

4.3.    Измерить толщину выбранного контролируемого участка с погрешностью не более ± 0,1 мм.

4.4.    Осуществить прозвучивание контролируемых участков изделия

РД < 0~ II - 87

Отливка клнаа задвижка

ЧГГГ____rJ ■---------- -----1___ _ r- -, .***........ —--JL_^

Черт. 4

РД 26- II -87 С Л7

Отлиекй заготовки (втулка) душ деталей задвижки — седло, крышка подшипника

Черт. 7

РД 26- II -8*7 С.19

по совмещений схеме включения прямого преобразователя частотой 1,25, 2,5 яли 5,0 МШ, выбранного в зависимости от марка чугуна.

4.5.    Выполнять ©перащш в соответствии с п.п. 3.5.4.-3.5.5. настоящей инструкция.

4.6.    Нанести на поверхность контролируемого изделия сдой контактной среда ж проверить надежность акустического контакта-по наличию иа экране электронно-лучевой трубки серии отраженных эхо-импульв сов.

4.7.    Установить преобразователь на контролируемый участок и выполнять операции в соответствия с п.И, 3*5.7.-3,5,10* настоящей инструкции.

4.8.    При контроле изделий с большим затуханием следует выполнить операции в соответствии с п.3,5,12, настоящей инструкции.

4*9. Зарегистрировать значения времени распространения ультразвуковых колебаний с индикатора прибора в мкс,

4.10. Скорость распространения ультразвуковых колебаний ( V ) в метрах иа секунду определяется по формуле

В случае, когда измерение времени распространения ультразвуковых колебаний проводят по зондирующему ж второму отраженному донному импульсу, расчет скорости распространения ультразвуковых колебаний проводят по формуле

V = ~ /0³    (2)

4.II. Для корпусов трубопроводной арматура о условным проходом 100 ж 80 мм истинное значение скорости распространения ультразвуковых колебаний в зависимости от зафиксированного значения времени распространения ультразвуковых колебаний следует определять по номограммам, представленным на черт, 9-10.

РД 26 - II - 8? С.2

х. основные па. шш

1.1.    Инструкция позволяет преподать;

контроль структуры отливок ис чысокопрочного чугуна марки Ш 40 ГОСТ 7293-85 да деталей mi -ецромыслового оборудования типа ходовая гайка, седло, крышка подшипника, крышка, клин и другие, входящие в комплект задвижек, имеющих толщину от 15 до 100 мм;

контроль качеств^ модифицирш ания корпусов трубопроводной арматуры из высокопрочного чугуна марки М 45 ГОСТ 7293-85, с условным проходом 80 или 100 мм с толщг ной стенки от 20 до 27 мм с дальнейшей их футеровкой полиэтиленом или фторопластом;

контроль прочностных характеристик изделий трубопроводной арматуры простой конфигурации из серого чугуна марок СЧ 15, СЧ 20 ГОСТ 14X2-85, имеющих плоско-napaj лельные, доступные для контроля участки с толщиной стенки от 15 до 50 ш;

контроль прочностных характеристик корпусов сушильных, сукно-сушильных, холодильных и лощильных (крепярующих) цилиндров бумагоделательных, картоноделательных и сушильных машин, выполненных из серого чугуна марки СЧ 30 ГОСТ 1412-85 и специальных марок серого чугуна СПЧ-1, VZ -3 по ТI 26-0401-439-78 с толщиной стенки плоскопараллельных участков от 15 до 90 ад;

контроль прочностных характеристик изделий из серпе чугунов других марок при наличии корреляционной зависимости с параметром скорости распространения ультразвуковых колебаний.

1.2,    Ультразвуковой контроль изделий из высокопрочных чугунов позволяет определить степень модифицирования контролируемых отливок до термообработки, форму и величину графитных включений после их термообработки при установлении корреляционной зависимости их размеров со значением скорости распространения ультразвуковых колебаний.

87 С <20,

РД 26 - II - 8? С.З

1.3,    Для изделий, выполненных из серого и специальных марок серого чугуна, ультразцуновой контроль позволяет определить предел прочности на растяжение ( 6а 3 при наличии корреляционной зависимости со скоростью распространения ультразвуковых колебаний.

1.4,    Необходимость проведения, а также объем контроля определяются требованиями технических условий, чертежей и другой технической документации на контролируемое изделие, утвержденной в установленном порядке.

2. АППАРАТУРА И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

2.1.    Структурные анализаторы и преобразователи.

2.1.1.    При контроле структуры и определении предела прочности изделий должны использоваться ультразвуковые структурные анализаторы типа УС-13И (чертЛ) ТУ 25-06-2538-84, УС-12ИМ (черт.2)ТУ 25-1953-80 или другие, отвечающие требованиям настоящей инструкции.

2.1.2.    Анализаторы должны быть укомплектованы типовыми прямыми преобразователями с частотой 1,25, 2,5, 5,0 МГц и по своим эксплуатационным характеристикам отвечать техническим требованиям, указанным в инструкции, прилагаемой к прибору.

2.1.3.    Техническое освидетельствование анализаторов должно проводиться государственными метрологическими службами I раз в год, а после каждого ремонта - дефектоскопической службой предприятия.

При освидетельствовании должен проводиться визуальный осмотр анализатора и проверка его технических Характеристик в соответствии с методикой, изложенной в эксплуатационной документации на прибор.

2.1.4.    Для проведения ультразвукового структурного анализа, обеспечения стабильности параметров контроля в процессе его проведения, облегчения работы с прибором и т.п. допускается применять

РД 26- П

различные приспособления, приставки, не ухудшающие основные параметры контроля.

2.2.    Стандартные образцы.

2.2*1. Б комплект аппаратуры ДЛЯ измерения основных параметров приборов и преобразователей должны входить стандартные образцы № 1,2 по ГОСТ 24782-86.

2.3.    Испытательные образцы.

2.3.1.    Испытательные образцы используют дня настройки режимов работы прибора и разбраковки изделий по структуре и механическим свойствам.

2.3.2.    Испытательные образцы изготавливают из натурных отливок, имеющих различное качество модифицирования и по структуре отвечающих тем же маркам чугуна, что и контролируемое изделие.

2.3.3.    При определении предела прочности на растяжение испытательные образцы изготавливаются из той же марки чугуна, что и изделие в количестве 2-х штук. Причем один образец по пределу прочности должен соответствовать техническим условиям на изделие, а другой - максимально допустимому отклонению значения предела прочности. Для контрольной проверки прибора совместно с преобразователями используются образцы с плоскопараллельными гранями и имеющие диаметр не менее 50 мм и толщину, соответствующую толщине контролируемого изделия, но не менее 15 мм.

3. ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ

3.1.    Общие положения.

3.1.1.    Ультразвуковой структурный анализ должен проводиться при температуре окружающего воздуха от 5 до 40°С.

3.1.2.    На изделии во время его контроля не должна проводиться зачистка и другие механические работы, затрудняющие контроль.

РД 26- II

3*1.3* При проведении контроля на открытом месте в дневное время шш при сильном искусственном осведении необходимо принимать мери к затемнению экрана электронно-лучевой трубки прибора.

3*2* Требования к операторам-дефектоскопастам.

3*2.1* Структурный анализ осуществляется работниками лаборатории (группы) ультразвукового контроля, действущей на основании типового положения об отделе (лаборатория) неразрушащих методов контроля, утвержденного в установленном порядке шш же работниками службы отдела технического контроля.

3.2.2.    К проведению ультразвукового структурного анализа допускаются операторы-дефектоскописты, прошедшие специальную теоретическую и практическую подготовку по утвержденной программе, получившие соответствующее удостоверение.

3.2.3.    Ультразвуковой структурным анализ должен, как правило, проводиться звеном из 2-х оператора в-дефектоскошстов, которые поочередно сменяют друг друга. Один из дефектосколистов должен иметь квалификацию не ниже 4-го разряда.

3.2.4.    Дофектоскописты, постоянно участвующие в ультразвуковом структурном анализе, должны проходить переаттестацию (теоретическую и практическую) ш месту выполнения работы не реже I раза в год. Проверка работы дефектоскопястов при переаттестации должна проводиться на специальных образцах и оформляться протоколом. О Прохождении квалификационной проверки в удостоверении дефектоскопяста (вкладыше) делается соответствующая запись.

3,3. Требования к участку контроля.

3.3.1,    Ультразвуковой структурный анализ должен проводиться 1 цехе на специально отведением участке или участке расположения контролируемых изделий при невозможности их транспортировки.

3.3.2,    Участок дня проведения ультразвукового структурного анализа должен быть вынесен из литейного цеха и защищен от лучистой энергии.

РД 26- II -87 с.8

3.3*3* На участке должны быть:

подводка переменного така частотой 50 Гц я напряжением 36 ж

220 В;

кабель сетевого питания;

заземляющая шина;

контактные смазки и обтирочный материал; измерительный инструмент.

3.3*4* Участок контроля должен быть оснащен ультразвуковым структурным анализатором, комплектами преобразователей, иепытателз ними образцами структуры и необходимыми приспособлениями для сканирования преобразователей по изделиям, имеющим цилиндрическую форму*

3.4. Подготовка поверхности изделий под контроль.

3.4.1.    Для проведения контроля структур! необходимо на отливках изделия выбрать 2-3 участка с плоскопараллельными плоскостями (допуск на непараллельность 0,2 мм по всей длине) и площадью, позволяющей установить ультразвуковой преобразователь. Для корпусов трубопроводной арматуры таким участком контроля является фланец •" горловины.

При контроле прочностных характеристик крупногабаритных изделий (корпуса цилиндров) на отливках необходимо подготовить 8 квадратных участков площадью 2500 мм² по 4 участка на двух противоположно расположенных образующих изделия. Участки выбираются на равном расстоянии по длине корпуса цилиндра.

3.4.2,    Поверхность участков должна быть очищена от окалины, грязи, наплывов и т.д. Зачистка участков должна проводиться как

с наружной, так и внутренней поверхности изделия, при этом необходимо сохранить параллельность стенки. Для зачистки поверхности выбранных участков рекомендуется применять металлические щетки, напильники, шлифовальную машинку с абразивным кругом я наждачную бумагу.

РД 26- II

3.4.3.    Поверхность подготовленных участков , со стороны которой ироводжася про звучи ванне, дет-сна иметь шероховат >сть ft а^<3,2 мкм, противоположная поверхность изделия должна иметь шероховатость

Я_а < 6,3 шш по ГОСТ 2789-73.

3.4.4.    Подготовку поверхности контролируемых изделий проводят рабочие цеха, качество работы которых проверяет мастер отдела технического контроля. Зачистка поверхности изделия в обязанности оператора- деракто скопи с та не входит. Изделие предъявляется оператору полностью подготовленным к контролю.

3.4.5.    Для достижения необходимого акустического контакта между поверхностью изделия и преобразователем участки контроля покрывают смазкой. В качестве смазки может быть использовано масло трансформаторное по ГОСТ 982-80, глицерин по ГОСТ 6259-75. Для изделий, имещжх большую кривизну, рекомендуется более густая смазка, например, автолы различных марок.

3.4.6.    Перед проведением контроля следует измерить толщину стенки изделия на подготовленных участках. Для этого необходимо использовать штангенциркуль, мерительные скобы или другой измерительный инструмент с погрешностью измерения не оолее -0,1 мм.

3.5. Подготовка и настройка ультразвукового структурного анализатора к работе.

3.5.1. Оценка структуры изделий из чугуна с использованием прибора УС-13И осуществляется путем измерения времени (скорости) распространения продольных ультразвуковых колебаний. Измерение времени распространения ультразвуковых колебаний в изделиях проводится в контактном варианте эхо-импульсным методом на плоскопараллельных участках с использованием прямого преобразователя типа П211 ТУ 25-06-2538 ( ЩЮЗ. 836.924-926)-84 * Допускается применение структурного анализатора УС-12ММ, подготовка и настройка которого произво дятся в соответствии с инструкцией по его эксплуатации.