ГОСТ 14782-86

ГОСТ 14782-86 Контроль неруйнівний. З'єднання зварені. Методи ультразвукові

ГОСТ 14782-86

Група В09

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

Контроль неруйнівний

СПОЛУКИ ЗВАРНІ

Методи ультразвукові

Nonstructure testing. Welded joints. Ultrasonic methods

МКС 25.160.40
ОКСТУ 0072

Дата введення 1988-01-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблений і внесений Міністерством шляхів сполучення СРСР

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ ПОСТАНОВЛЕННЯМ Державного комітету СРСР за стандартами від 17 грудня 1986 р. N 3926

3. ВЗАМІН ГОСТ 14782-76 , ГОСТ 22368-77

4. У стандарті враховані вимоги СТ РЕВ 2857-81 та Рекомендації РЕВ РС 5246-75

5. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

6. ПЕРЕВИДАННЯ. Травень 2005 р.

1. Цей стандарт встановлює методи ультразвукового контролю стикових, кутових, нахлесткових і таврових сполук, виконаних дуговим, електрошлаковим, газовим, газопресовим, електронно-променевим та стиковим зварюванням оплавленням у зварних конструкціях з металів і сплавів для виявлення тріщин, непроварів металеві включення.

Стандарт не встановлює методів ультразвукового контролю наплавлення.

Необхідність проведення ультразвукового контролю, обсяг контролю та розміри неприпустимих дефектів встановлюються у стандартах чи технічних умовах на продукцію.

Пояснення термінів, використаних у цьому стандарті, наведено у додатку 1.

1. ЗАСОБИ КОНТРОЛЮ

1.1. При контролі мають бути використані:

ультразвуковий імпульсний дефектоскоп (далі — дефектоскоп) не нижче другої групи з п'єзоелектричними перетворювачами;

стандартні зразки для налаштування дефектоскопа;

допоміжні пристрої та пристрої для дотримання параметрів сканування та вимірювання характеристик виявлених дефектів.

Дефектоскопи та стандартні зразки, які використовуються для контролю, мають бути атестовані та повірені у встановленому порядку.

Дозволяється використовувати дефектоскоп з електромагнітоакустичними перетворювачами.

1.2. Для контролю слід використовувати дефектоскопи, укомплектовані прямими і похилими перетворювачами, що мають атенюатор, що дозволяють визначати координати розташування поверхні, що відбиває.

Значення ступеня ослаблення атенюатора має бути не більше ніж 1 дБ.

Дозволяється застосовувати дефектоскопи з атенюатором, значення ступеня ослаблення якого становить 2 дБ, дефектоскопи без атенюатора із системою автоматичного вимірювання амплітуди сигналу.

1.3. П'єзоелектричні перетворювачі на частоту понад 0,16 МГц - за ГОСТ 26266 .

Допускається застосування нестандартизованих перетворювачів згідно з ГОСТ 8.326*.
________________
* На території Російської Федерації діють ПР 50.2.009-94**.

** На території Російської Федерації документ не діє. Діють Порядок проведення випробувань стандартних зразків або засобів вимірювань з метою затвердження типу, Адміністративний регламент з надання Федеральним агентством з технічного регулювання та метрології державної послуги із затвердження типу стандартних зразків або типу засобів вимірювань, Вимоги до знаків затвердження типу стандартних зразків або типу засобів вимірювання та порядку їх нанесення тут і далі за текстом. - Примітка виробника бази даних.

1.3.1. П'єзоелектричні перетворювачі обирають з урахуванням:

форми та розмірів електроакустичного перетворювача;

матеріалу призми та швидкості поширення поздовжньої ультразвукової хвилі при температурі (20±5)°С;

середнього шляху ультразвуку у призмі.

1.3.2. Частота ультразвукових коливань, що випромінюються похилими перетворювачами, не повинна відрізнятися від номінального значення більш ніж на 10% у діапазоні св. 1,25 МГц, більш як на 20% у діапазоні до 1,25 МГц.

1.3.3. Положення мітки, що відповідає точці виходу променя, не повинно відрізнятися від дійсного більш ніж на ±1 мм.

1.3.4. Робоча поверхня перетворювача при контролі зварних з'єднань виробів циліндричної або іншої криволінійної форми повинна відповідати вимогам технічної документації на контроль, затвердженої в установленому порядку.

1.4. Стандартні зразки СО-1 (чорт.1), СО-2 (чорт.2) та СО-3 (чорт.4) слід застосовувати для вимірювання та перевірки основних параметрів апаратури та контролю при ехо-імпульсному методі та суміщеній схемі включення п'єзоелектричного перетворювача з плоскою робочою поверхнею частоту 1,25 МГц і більше за умови, що ширина перетворювача не перевищує 20 мм. В інших випадках для перевірки основних параметрів апаратури та контролю повинні використовуватись стандартні зразки галузі (підприємства).

Чорт.1

1 - отвори для визначення умовної чутливості; 2 - стінка; 3 - основа; 4 - прокладка, що захищає отвори 1 від забруднення; 5 - отвори для визначення роздільної здатності; 6 - пази для визначення роздільної здатності; 7 - паз для визначення похибки глибиноміру; - Час, виміряний до цілих значень мікросекунд

Примітки:

1. Граничні відхилення лінійних розмірів зразка - не нижче 14-го квалітету за ГОСТ 25346 .

2. Граничні відхилення діаметра отворів у стандартному зразку повинні бути не нижче 14-го квалітету згідно з ГОСТ 25346 .

1.4.1. Стандартний зразок СО-1 (див. рис.1) застосовують для визначення умовної чутливості, перевірки роздільної здатності та похибки глибиноміру дефектоскопа.

Зразок СО-1 має бути виготовлений із органічного скла марки ТОСП за ГОСТ 17622 . Швидкість поширення поздовжньої ультразвукової хвилі на частоті (2,5±0,2) МГц при температурі (20±5) °С повинна дорівнювати (2670±133) м/с. Виміряне з похибкою не гірше 0,5% значення швидкості має бути зазначено у паспорті на зразок.

Амплітуда третього донного імпульсу за товщиною зразка на частоті (2,5±0,2) МГц та температурі (20±5) °С не повинна відрізнятися більш ніж на ±2 дБ від амплітуди третього донного імпульсу у відповідному вихідному зразку, атестованому органами державної метрологічної служби. Коефіцієнт згасання поздовжньої ультразвукової хвилі у вихідному зразку повинен перебувати в межах від 0,026 до 0,034 мм. .

Допускається застосовувати зразки з органічного скла по рис.1, в яких амплітуда третього донного імпульсу за товщиною зразка відрізняється від відповідного амплітуди імпульсу у вихідному зразку більш ніж на ±2 дБ. При цьому, а також за відсутності вихідного зразка до зразка, що атестується, повинен додаватися атестат-графік за додатком 2 або таблиця поправок, що враховують розкид коефіцієнта згасання і вплив температури.

1.4.2. Стандартний зразок СО-2 (див. рис.2) застосовують для визначення умовної чутливості, мертвої зони, похибки глибиноміру, кута введення променя, ширини основної пелюстки діаграми спрямованості, імпульсного коефіцієнта перетворення при контролі сполук з маловуглецевої та низьколегованої сталей, а також для визначення граничної чутливості.

1 - отвір для визначення кута введення променя, ширини основної пелюстки діаграми спрямованості, умовної та граничної чутливості; 2 - отвір для перевірки мертвої зони; 3 - перетворювач; 4 - блок зі сталі марки 20 або сталі марки 3

Чорт.2

Зразок СО-2 повинен бути виготовлений із сталі марки 20 за ГОСТ 1050 або сталі марки 3 за ГОСТ 14637 . Швидкість поширення поздовжньої хвилі у зразку при температурі (20±5) °С повинна дорівнювати (5900±59) м/с. Виміряне з похибкою не гірше 0,5% значення швидкості має бути зазначено у паспорті на зразок.

При контролі з'єднань з металів, що відрізняються за акустичною характеристикою від маловуглецевої та низьколегованої сталей, для визначення кута введення променя, ширини основної пелюстки діаграми спрямованості, мертвої зони, а також граничної чутливості повинен застосовуватися стандартний зразок СО-2А (чорт.3).

1 - отвір для визначення кута введення променя, ширини основної пелюстки діаграми спрямованості, умовної та граничної чутливості; 2 - отвір для перевірки мертвої зони; 3 - перетворювач; 4 - блок з контрольованого металу; 5 - шкала; 6 - гвинт

Чорт.3

Вимоги до матеріалу зразка, кількості отворів 2 та відстаней , визначальним центр отворів 2 у зразку СО-2А, повинні бути вказані у технічній документації на контроль.

Шкали значень кута введення променя стандартних зразків СО-2 та СО-2А градуюють відповідно до рівняння

,

де - Глибина розташування центру отвору 1 .

Нуль шкали повинен збігатися з віссю, що проходить через центр отвору діаметром (6+0,3) мм перпендикулярно до робочих поверхонь зразка з точністю ±0,1 мм.

1.4.3. Час поширення ультразвукових коливань у прямому та зворотному напрямках, вказаний на стандартних зразках СО-1 та СО-2, має бути (20±1) мкс.

1.4.4. Стандартний зразок СО-3 (див. рис.4) слід застосовувати для визначення точки виходу ультразвукового променя 0, стріли перетворювача.

Чорт.4

Допускається застосовувати стандартний зразок СО-3 визначення часу поширення ультразвукових коливань в призмі перетворювача за додатком 3.

Стандартний зразок СО-3 виготовляють із сталі марки 20 за ГОСТ 1050 або сталі марки 3 за ГОСТ 14637 . Швидкість поширення поздовжньої хвилі у зразку при температурі (20±5) °С має бути (5900±59) м/с. Виміряне з похибкою не гірше 0,5% значення швидкості має бути зазначено у паспорті на зразок.

На бічних і робочих поверхнях зразка повинні бути вигравіровані ризики, що проходять через центр півкола і по осі робочої поверхні. В обидва боки від рисок на бічні поверхні наносять шкали. Нуль шкали повинен збігатися із центром зразка з точністю ±0,1 мм.

При контролі з'єднань з металу, швидкість поширення поперечної хвилі в якому менше швидкості поширення поперечної хвилі зі сталі марки 20 і, при використанні перетворювача з кутом падіння хвилі, близьким до другого критичного кута сталі марки 20, для визначення точки виходу і стріли перетворювача слід застосовувати стандартний зразок підприємства СО-3А, виготовлений із контрольованого металу за рис.4.

Вимоги до металу зразка СО-3А мають бути зазначені у технічній документації на контроль, затверджену в установленому порядку.

1.5. Допускається для визначення умовної чутливості, похибки глибиноміру, розташування точки виходу та кута введення, ширини основної пелюстки діаграми спрямованості застосовувати зразок СО-2Р за ГОСТ 18576 * або композицію зразків СО-2 та СО-2Р з введенням додаткових отворів діаметром 6.
________________
* З 1 січня 2002 р. введено в дію ГОСТ 18576-96 (тут і далі).

1.6. У дефектоскоп для механізованого контролю повинні бути передбачені пристрої, що забезпечують систематичну перевірку параметрів, що визначають працездатність апаратури. Перелік параметрів та порядок їх перевірки мають бути зазначені у технічній документації на контроль, затвердженій у встановленому порядку.

Дозволяється застосовувати для перевірки умовної чутливості стандартні зразки або СО-1 або СО-2 або стандартні зразки підприємства, зазначені в технічній документації на контроль, затвердженої в установленому порядку.

1.7. Дозволяється застосовувати апаратуру без допоміжних пристроїв та пристроїв для дотримання параметрів сканування при переміщенні перетворювача вручну та для вимірювання характеристик виявлених дефектів.

2. ПІДГОТОВКА ДО КОНТРОЛЮ

2.1. Зварне з'єднання готують до ультразвукового контролю за відсутності з'єднання зовнішніх дефектів. Форма та розміри навколошовної зони повинні дозволяти переміщувати перетворювач у межах, що забезпечують прозвучування акустичною віссю перетворювача зварного з'єднання або його частини, що підлягає контролю.

2.2. Поверхня з'єднання, по якій переміщують перетворювач, не повинна мати вм'ятин і нерівностей, з поверхні повинні бути видалені бризки металу, окалина і фарба, що відшаровується, забруднення.

При механічній обробці з'єднання, передбаченого технологічним процесом на виготовлення зварної конструкції, поверхня повинна бути не нижче 40 мкм за ГОСТ 2789 .

Вимоги до допустимої хвилястості та підготовки поверхні вказуються в технічній документації на контроль, затвердженої в установленому порядку.

Допустимість наявності окалини, фарби і забруднення при контролі ЕМА-перетворювачами, що не відшаровується, вказується в технічній документації на контроль, затвердженій в установленому порядку.

2.3. Контроль навколошовної зони основного металу в межах переміщення перетворювача на відсутність розшарування слід виконувати відповідно до технічної документації на контроль, затвердженої в установленому порядку, якщо контроль металу до зварювання не проводився.

2.4. Зварне з'єднання слід маркувати та розділяти на ділянки так, щоб однозначно встановлювати місце розташування дефекту по довжині шва.

2.5. Труби та резервуари перед контролем відбитим променем мають бути звільнені від рідини. Допускається контролювати труби та резервуари з рідиною за методикою, що обумовлюється в технічній документації на контроль, затвердженою в установленому порядку.

2.6. Кут введення променя та межі переміщення перетворювача слід вибирати такими, щоб забезпечувалося прозвучування перерізу шва прямим та одноразово відбитим променями або тільки прямим променем.

Прямим і одноразово відбитим променями слід контролювати шви, розміри ширини або катетів яких дозволяють здійснювати прозвучування акустичної віссю перетворювача, що перевіряється.

Допускається контролювати зварні з'єднання багаторазово відбитим променем.

2.7. Тривалість розгортки слід встановлювати так, щоб найбільша частина розгортки на екрані електронно-променевої трубки відповідала шляху ультразвукового імпульсу металу контрольованої частини зварного з'єднання.

2.8. Основні параметри контролю:

1) довжина хвилі чи частота ультразвукових коливань (дефектоскопа);

2) чутливість;

3) положення точки виходу променя (стріла перетворювача);

4) кут введення ультразвукового променя в метал;

5) похибка глибиноміру (похибка вимірювання координат);

6) мертва зона;

7) роздільна здатність за дальністю та (або) фронтом;

8) характеристики електроакустичного перетворювача;

9) мінімальний умовний розмір дефекту, що фіксується при заданій швидкості сканування;

10) тривалість імпульсу дефектоскопа.

Перелік параметрів, що підлягають перевірці, чисельні значення, методика та періодичність їхньої перевірки повинні обумовлюватися в технічній документації на контроль.

2.9. Основні параметри відповідно до п. 2.8, перерахування 1-6, слід перевіряти за стандартними зразками СО-1 (чорт.1), СО-2 (або СО-2А) (чорт.2 та 3), СО-3 (чорт .4), СО-4 (додаток 4) та стандартного зразка підприємства (чорт.5-8).

Вимоги до стандартних зразків підприємства, а також методика перевірки основних параметрів контролю мають бути зазначені у технічній документації на контроль, затвердженій у встановленому порядку.

2.9.1. Частоту ультразвукових коливань слід вимірювати радіотехнічними методами шляхом аналізу спектра ехо-сигналу на перетворювачі від увігнутої циліндричної поверхні стандартного зразка СО-3 або вимірюванням тривалості періоду коливань в ехо-імпульсі за допомогою широкосмугового осцилографа.

Допускається визначати довжину хвилі та частоту ультразвукових коливань, випромінюваних похилим перетворювачем, інтерференційним способом за зразком СО-4 відповідно до рекомендованого додатку 4 і за ГОСТ 18576 (додаток 3).

2.9.2. Умовну чутливість при контролі ехо-методом слід вимірювати за стандартним зразком СО-1 у міліметрах або за стандартним зразком СО-2 у децибелах.

Вимір умовної чутливості за стандартним зразком СО-1 виконують при температурі, що встановлюється в технічній документації на контроль, затвердженої в установленому порядку.

Умовну чутливість при контролі тіньовим та дзеркально-тіньовим методами вимірюють на бездефектному ділянці зварного з'єднання або на стандартному зразку підприємства відповідно до ГОСТ 18576 .

2.9.3. Граничну чутливість дефектоскопа з перетворювачем слід вимірювати у квадратних міліметрах за площею дна 1 отвори у стандартному зразку підприємства (див. рис.5) або визначати за АРД (або SKH)-діаграм.

Допускається замість стандартного зразка підприємства з отвором з плоским дном застосовувати стандартні зразки підприємства з сегментними відбивачами або стандартні зразки підприємства з циліндровими отворами. .8).

Кут між площиною 1 отвору або площиною 1 сегмента і контактною поверхнею зразка повинен становити ( ) ° (див. рис.5 і 6).

Граничні відхилення діаметра отвору у стандартному зразку підприємства за рис.5 повинні бути ± за ГОСТ 25347 .

1 - дно отвору; 2 - перетворювач; 3 - блок з контрольованого металу; 4 - акустична вісь

Чорт.5

1 - площина сегментного відбивача; 2 - перетворювач; 3 - блок з контрольованого металу; 4 - акустична вісь

Чорт.6

1 - площина кутового відбивача; 2 - перетворювач; 3 - блок з контрольованого металу: 4 - акустична вісь

Чорт.7

Висота сегментного відбивача має бути більшою за довжину ультразвукової хвилі; ставлення сегментного відбивача має бути понад 0,4.

Ширина та висота кутового відбивача має бути більше довжини ультразвукової довжини; ставлення має бути більше 0,5 та менше 4,0 (див. рис.7).

Граничну чутливість ( ) у квадратних міліметрах, виміряну за стандартним зразком з кутовим відбивачем площею , обчислюють за формулою

,

де - Коефіцієнт для сталі, алюмінію та його сплавів, титану та його сплавів, що залежить від кута , задається у технічній документації на контроль, затвердженої в установленому порядку, з урахуванням додатка 5.

Циліндричний отвір 1 діаметром =6 мм для налаштування граничної чутливості має бути виконано з допуском +0,3 мм на глибині =(44±0,25) мм (див. рис.8).

1 - циліндричний отвір; 2 - перетворювач; 3 - блок з контрольованого металу; 4 - акустична вісь

Чорт.8

Граничну чутливість дефектоскопа за зразком із циліндричним отвором слід визначати відповідно до додатку 6.

При визначенні граничної чутливості слід вводити поправку, яка враховує відмінність чистоти обробки та кривизни поверхонь стандартного зразка та контрольованого з'єднання.

При застосуванні діаграм як опорний сигнал використовують ехо-сигнали від відбивачів у стандартних зразках або СО-1, або СО-2, або СО-2А, або СО-3, а також від донної поверхні або двогранного кута в контрольованому виробі або стандартному зразком підприємства.

При контролі зварних з'єднань товщиною менше 25 мм орієнтацію та розміри циліндричного отвору у стандартному зразку підприємства, що використовується для налаштування чутливості, вказують у технічній документації на контроль, затверджену в установленому порядку.

2.9.4. Кут введення променя слід вимірювати за стандартними зразками СО-2 або СО-2А, або за стандартним зразком підприємства (див. рис.8). Кут введення більше 70° вимірюють за температури контролю.

Кут введення променя при контролі зварних з'єднань товщиною понад 100 мм визначають відповідно до технічної документації на контроль, затвердженої в установленому порядку.

2.10. Характеристики електроакустичного перетворювача слід перевіряти за нормативно-технічною документацією на апаратуру, затверджену в установленому порядку.

2.11. Мінімальний умовний розмір дефекту, який фіксується при заданій швидкості контролю, слід визначати на стандартному зразку підприємства відповідно до технічної документації на контроль, затвердженої в установленому порядку.

Допускається щодо мінімального умовного розміру застосовувати радіотехнічну апаратуру, що імітує сигнали від дефектів заданого розміру.

2.12. Тривалість імпульсу дефектоскопа визначають за допомогою широкосмугового осцилографа вимірюванням тривалості відлуння-сигналу на рівні 0,1.

3. ПРОВЕДЕННЯ КОНТРОЛЮ

3.1. При контролі зварних з'єднань слід застосовувати ехо-імпульсний, тіньовий (дзеркально-тіньовий) або ехо-тіньовий методи.

При ехо-імпульсному методі застосовують суміщену (чорт.9), роздільну (чорт.10 та 11) та роздільно-сумісну (чорт.12 та 13) схеми включення перетворювачів.

Чорт.9

Чорт.10

Чорт.11

Чорт.12

Чорт.13

При тіньовому методі застосовують роздільну схему включення перетворювачів.

Чорт.14

При ехо-тіньовому методі застосовують роздільно-сумісну (черт.15) схему включення перетворювачів.

Чорт.15

Примітка. На рис.9-15; - Висновок до генератора ультразвукових коливань; - Висновок до приймача.

3.2. Стикові зварні з'єднання слід прозвучувати за схемами, наведеними на рис.16-19, таврові з'єднання - за схемами, наведеними на рис.20-22, і нахлесточные з'єднання - за схемами, наведеними на рис.23 і 24.

Чорт.16

Чорт.17

Чорт.18

Чорт.19

Чорт.20

Чорт.21

Чорт.22

Чорт.23

Чорт.24

Дозволяється застосовувати інші схеми, наведені у технічній документації на контроль, затверджену в установленому порядку.

3.3. Акустичний контакт п'єзоелектричного перетворювача з контрольованим металом слід створювати контактним або іммерсійним (щілинним) способами введення ультразвукових коливань.

3.4. При пошуку дефектів чутливість (умовна чи гранична) повинна перевищувати задану величину, встановлювану у технічну документацію на контроль, затвердженої у порядку.

3.5. Прозвучування зварного з'єднання виконують за способом поздовжнього і (або) поперечного переміщення перетворювача при постійному або вугіллі, що змінюється, введення променя. Спосіб сканування має бути встановлений у технічній документації на контроль, затвердженої в установленому порядку.

3.6. Кроки сканування (подовжнього або поперечного ) визначають з урахуванням заданого перевищення чутливості пошуку над чутливістю оцінки, діаграми спрямованості перетворювача та товщини контрольованого зварного з'єднання. Методика визначення максимальних кроків сканування і наведено у додатку 7. За номінальне значення кроку сканування при ручному контролі, яке має дотримуватися в процесі контролю, слід набувати значення:

.

3.7. Метод, основні параметри, схеми включення перетворювачів, спосіб введення ультразвукових коливань, схема прозвучування, а також рекомендації щодо поділу хибних сигналів та сигналів від дефектів повинні бути зазначені у технічній документації на контроль, затвердженої в установленому порядку.

4. ОЦІНКА І ОФОРМЛЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ КОНТРОЛЮ

4.1. Оцінка результатів контролю

4.1.1. Оцінку якості зварних з'єднань за даними ультразвукового контролю слід проводити відповідно до нормативно-технічної документації на виріб, затвердженої в установленому порядку.

4.1.2. Основними характеристиками виявленого дефекту є:

1) еквівалентна площа дефекту або амплітуда ехо-сигналу від дефекту з урахуванням виміряної відстані до нього;

2) координати дефекту у зварному з'єднанні;

3) умовні розміри дефекту;

4) умовну відстань між дефектами;

5) кількість дефектів певної довжині з'єднання.

Вимірювані характеристики, що використовуються для оцінки якості конкретних з'єднань, повинні вказуватися в технічну документацію на контроль, затверджену в установленому порядку.

4.1.3. Еквівалентну площу дефекту слід визначати за амплітудою луна-сигналу шляхом порівняння її з амплітудою луна-сигналу від відбивача у зразку або шляхом використання розрахункових діаграм за умови збіжності їх з експериментальними даними не менше 20%.

4.1.4. Умовними розмірами виявленого дефекту є (черт.25):

1) умовна протяжність ;

2) умовна ширина ;

3) умовна висота .

Умовну протяжність в міліметрах вимірюють по довжині зони між крайніми положеннями перетворювача, що переміщується вздовж шва, перпендикулярно орієнтованого до осі шва.

Умовну ширину у міліметрах вимірюють по довжині зони між крайніми положеннями перетворювача, що переміщується у площині падіння променя.

Умовну висоту у міліметрах або мікросекундах вимірюють як різницю значень глибини розташування дефекту в крайніх положеннях перетворювача, що переміщується в площині падіння променя.

4.1.5. При вимірі умовних розмірів , , за крайні положення перетворювача приймають такі, при яких амплітуда ехо-сигналу від дефекту, що виявляється, або становить 0,5 від максимального значення, або зменшується до рівня, що відповідає заданому значенню чутливості.

Допускається за останні положення приймати такі, при яких амплітуда ехо-сигналу від дефекту, що виявляється, становить задану частину від 0,8 до 0,2 від максимального значення. Прийняті значення рівнів мають бути зазначені під час оформлення результатів контролю.

Умовну ширину та умовну висоту дефекту вимірюють у перерізі з'єднання, де ехо-сигнал від дефекту має найбільшу амплітуду, при одних і тих же крайніх положеннях перетворювача.

4.1.6. Умовна відстань (див. рис.25) між дефектами вимірюють відстань між крайніми положеннями перетворювача, при яких була визначена умовна довжина двох розташованих дефектів.

Чорт.25

4.1.7. Додатковою характеристикою виявленого дефекту є конфігурація і орієнтація.

Для оцінки орієнтації та конфігурації виявленого дефекту використовують:

1) порівняння умовних розмірів і виявленого дефекту з розрахунковими чи виміряними значеннями умовних розмірів і ненаправленого відбивача, розташованого тієї ж глибині, як і виявлений дефект.

При вимірі умовних розмірів , і , за останні положення перетворювача приймають такі, при яких амплітуда ехо-сигналу становить задану частину від 0,8 до 0,2 від максимального значення, що обумовлюється в технічній документації на контроль, затвердженої в установленому порядку;

2) порівняння амплітуди луна-сигналу , відбитого від виявленого дефекту назад до ближнього від шва перетворювача, з амплітудою ехо-сигналу , що зазнав дзеркального відображення від внутрішньої поверхні з'єднання і прийнятого двома перетворювачами (див. рис.12);

3) порівняння відношення умовних розмірів виявленого дефекту із ставленням умовних розмірів циліндричного відбивача ;

4) порівняння других центральних моментів умовних розмірів виявленого дефекту та циліндричного відбивача, розташованого на тій же глибині, що і виявлений дефект;

5) амплітудно-часові параметри сигналів хвиль, діафрагованих на дефект;

6) спектр сигналів, відбитих від дефекту;

7) визначення координат відбивають точок поверхні дефекту;

8) порівняння амплітуд прийнятих сигналів від дефекту та від ненаправленого відбивача при озвучуванні дефекту під різними кутами.

Необхідність, можливість та методика оцінки конфігурації та орієнтації виявленого дефекту для з'єднань кожного типу та розмірів повинні обумовлюватися у технічній документації на контроль, затвердженої в установленому порядку.

4.2. Оформлення результатів контролю

4.2.1. Результати контролю мають бути записані в журналі або висновках, або на схемі зварного з'єднання, або в іншому документі, де мають бути зазначені:

тип контрольованого з'єднання, індекси, присвоєні даному виробу та звареному з'єднанню, та довжина проконтрольованої ділянки;

технічна документація, відповідно до якої виконувався контроль;

тип дефектоскоп;

непроконтрольовані або неповністю проконтрольовані ділянки зварних з'єднань, що підлягають ультразвуковому контролю;

результати контролю;

дата контролю;

прізвище дефектоскопіст.

Додаткові відомості, що підлягають запису, а також порядок оформлення та зберігання журналу (укладень) мають бути обумовлені у технічній документації на контроль, затверджену в установленому порядку.

4.2.2. Класифікацію стикових зварних з'єднань за наслідками ультразвукового контролю проводять за додатком 8.

Необхідність класифікації обумовлюється технічної документації на контроль, затвердженої в установленому порядку.

4.2.3. При скороченому описі результатів контролю кожен дефект або групу дефектів слід вказувати окремо і позначати:

літерою, що визначає якісно оцінку допустимості дефекту по еквівалентній площі (амплітуді ехо-сигналу) та умовної протяжності (А, або Д, або Б, або ДБ);

літерою, яка визначає якісно умовну довжину дефекту, якщо вона виміряна відповідно до п. 4.7, перерахування 1 (Г або Е);

літерою, що визначає конфігурацію дефекту, якщо вона встановлена;

цифрою, що визначає еквівалентну площу виявленого дефекту, мм якщо вона вимірювалася;

цифрою, що визначає найбільшу глибину залягання дефекту, мм;

цифрою, що визначає умовну довжину дефекту, мм;

цифрою, що визначає умовну ширину дефекту, мм;

цифрою, що визначає умовну висоту дефекту, мм чи мкс.

4.2.4. Для скороченого запису слід застосовувати такі позначення:

А - дефект, еквівалентна площа (амплітуда ехо-сигналу) та умовна довжина якого рівні або менш допустимих значень;

Д - дефект, еквівалентна площа (амплітуда ехо-сигналу) якого перевищує допустиме значення;

Б - дефект, умовна довжина якого перевищує допустиме значення;

Г - дефекти, умовна протяжність яких ;

Е - дефекти, умовна протяжність яких ;

В - група дефектів, що віддаляються один від одного на відстанях ;

Т - дефекти, які виявляються при розташуванні перетворювача під кутом до осі шва і не виявляються при розташуванні перетворювача перпендикулярно до осі шва.

Умовну довжину дефектів типів Р і Т не вказують.

У скороченому запису числові значення відокремлюють один від одного і від літерних позначень дефісом.

Необхідність скороченого запису, що застосовуються позначення та порядок їх запису обумовлюються технічною документацією на контроль, затвердженою в установленому порядку.

5. ВИМОГИ БЕЗПЕКИ

5.1. При проведенні робіт із ультразвукового контролю продукції дефектоскопіст повинен керуватися ГОСТ 12 .1.001, ГОСТ 12 .2.003, ГОСТ 12 .3.002, правилами технічної експлуатації електроустановок споживачів та правилами технічної безпеки під час експлуатації електроустановок споживачів*, затвердженими Держенергонаглядом.
________________
* На території Російської Федерації документ не діє. Діють Міжгалузеві Правила з охорони праці при експлуатації електроустановок (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00). - Примітка виробника бази даних.

5.2. При виконанні контролю повинні дотримуватися вимог «Санітарних норм і правил при роботі з обладнанням, що створює ультразвук, що передається контактним шляхом на руки працюючих» N 2282-80*, затверджених МОЗ СРСР, та вимоги безпеки, викладені в технічній документації на застосовувану апаратуру, затверджену в установленому порядку.
________________
* На території Російської Федерації документ не діє. Діють СанПіН 2.2.4. /2.1.8.582-96. - Примітка виробника бази даних.

5.3. Рівні шуму, що створюється на робочому місці дефектоскопіста, не повинні перевищувати допустимих за ГОСТ 12.1.003.

5.4. При організації робіт з контролю повинні дотримуватися вимог пожежної безпеки згідно з ГОСТ 12.1.004.

ДОДАТОК 1 (довідкове). ПОЯСНЕННЯ ТЕРМІНІВ, ЩО ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ У СТАНДАРТІ

ДОДАТОК 1
Довідкове

ДОДАТОК 2 (обов'язковий). МЕТОДИКА ПОБУДУВАННЯ АТТЕСТАТ-ГРАФІКА ДО СТАНДАРТНОГО ЗРАЗКУ З ОРГАНІЧНОГО СКЛА; ПРИКЛАДИ ЗАСТОСУВАННЯ АТЕСТАТ-ГРАФІКА

ДОДАТОК 2
Обов'язкове

Атестат-графік встановлює зв'язок умовної чутливості ( ) у міліметрах за вихідним стандартним зразком СО-1 з умовною чутливістю ( ) в децибелах за стандартним зразком СО-2 (або СО-2Р за ГОСТ 18576 ) і номером відбивача діаметром 2 мм в зразку СО-1, що атестується, при частоті ультразвукових коливань (2,5±0,2) МГц, температурі (20±5 ) °С та кутах призми =(40±1)° або =(50±1)° для перетворювачів конкретного типу.

На кресленні точками позначено графік вихідного зразка СО-1.

Для побудови відповідного графіка до конкретного атестованого зразка СО-1, що не відповідає вимогам п. 1.4.1 цього стандарту, за зазначених вище умов визначають у децибелах різниці амплітуд від відбивачів N 20 і 50 діаметром 2 мм в зразку, що атестується, і амплітуди від відбивача діаметром 6 мм на глибині 44 мм у зразку СО-2 (або СО-2Р):

; ,

де - Показання атенюатора, відповідне послаблення ехо-сигналу від отвору діаметром 6 мм у зразку СО-2 (або СО-2Р) до рівня, при якому оцінюють умовну чутливість, дБ;

- Показ атенюатора, при якому амплітуда ехо-сигналу від досліджуваного отвору з номером в зразку, що атестується, досягає рівня, при якому оцінюють умовну чутливість, дБ.

Обчислені значення відзначають точками на полі графіка та з'єднують їх прямою лінією (приклад побудови див. на кресленні).

ПРИКЛАДИ ЗАСТОСУВАННЯ АТЕСТАТ-ГРАФІКА

Контроль здійснюють дефектоскопом з перетворювачем на частоту 2,5 МГц, з кутом призми =40° і радіусом п'єзоелектричної пластини 6 мм, виготовленим відповідно до технічних умов, затверджених у встановленому порядку.

Дефектоскоп укомплектований зразком СО-1, заводський номер з атестат-графіком (див. креслення).

1. Технічною документацією на контроль задана умовна чутливість 40 мм.

Вказана чутливість буде відтворена, якщо налаштувати дефектоскоп за отвором N 45 у зразку СО-1, заводський номер ____________ .

2. Технічною документацією на контроль задана умовна чутливість 13 дБ. Вказана чутливість буде відтворена, якщо налаштувати дефектоскоп за отвором N 35 у зразку СО-1, заводський номер __________.

ДОДАТОК 3 (довідкове). ВИЗНАЧЕННЯ ЧАСУ ПОШИРЕННЯ УЛЬТРАЗВУКОВИХ КОЛИВАНЬ У ПРИЗМІ ПЕРЕТВОРЮВАЧА

ДОДАТОК 3
Довідкове

Час в мікросекундах поширення ультразвукових коливань у призмі перетворювача

мкс,

де — сумарний час між зондуючим імпульсом і луною від вігнутої циліндричної поверхні в стандартному зразку СО-3 при встановленні перетворювача в положення, що відповідає максимальній амплітуді луна-сигналу; 33,7 мкс – час поширення ультразвукових коливань у стандартному зразку, розрахований для параметрів: радіус зразка – 55 мм, швидкість поширення поперечної хвилі у матеріалі зразка – 3,26 мм/мкс.

ДОДАТОК 4 (рекомендований). ЗРАЗОК СО-4 ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ДОВЖИНИ ХВИЛІ І ЧАСТОТИ УЛЬТРАЗВУКОВИХ КОЛИВАНЬ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ

ДОДАТОК 4
Рекомендоване

1 - пази; 2 - лінійка; 3 - перетворювач; 4 - блок зі сталі марки 20 за ГОСТ 1050 або сталі марки 3 за ГОСТ 14637 ; різницю глибини пазів на кінцях зразка ( ); ширина зразка ( )

Стандартний зразок СО-4 застосовують для вимірювання довжини хвилі (частоти), що збуджується перетворювачами з кутами введення від 40 до 65° та частотою від 1,25 до 5,00 МГц.

Довжина хвилі (Частоту ) визначають інтерференційним методом за усередненим значенням відстаней між чотирма найближчими до центру зразка екстремумами амплітуди ехо-сигналу від паралельних пазів з глибиною, що плавно змінюється.

,

де - Кут між поверхнями пазів, що відбивають, рівний (див. креслення)

.

Частоту визначають за формулою

,

де - Швидкість поширення поперечної хвилі в матеріалі зразка, м / с.

ДОДАТОК 5 (довідкове). ЗАЛЕЖНІСТЬ N=f (епсілон) ДЛЯ СТАЛІ, АЛЮМІНІЮ ТА ЙОГО СПЛАВІВ, ТИТАНУ І ЙОГО СПЛАВІВ

ДОДАТОК 5
Довідкове

Залежність для сталі, алюмінію та його сплавів, титану та його сплавів

ДОДАТОК 6 МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ граничної відчутності дефектоскопу та еквівалентної площі виявленого дефекту за зразком з циліндричною формою.

ДОДАТОК 6

Граничну чутливість у квадратних міліметрах дефектоскопа із похилим перетворювачем (або еквівалентну площу виявленого дефекту) визначають за стандартним зразком підприємства з циліндричним отвором або за стандартним зразком СО-2А або СО-2 відповідно до виразу

,

де — показання атенюатора, що відповідає послабленню ехо-сигналу від бічного циліндричного отвору в стандартному зразку підприємства або стандартному зразку СО-2А, або СО-2 до рівня, при якому оцінюють граничну чутливість, дБ;

- Показання атенюатора, при якому оцінюють граничну чутливість дефектоскопа або при якому амплітуда ехо-сигналу від досліджуваного дефекту досягає рівня, при якому оцінюють граничну чутливість, дБ;

- Різниця між коефіцієнтами прозорості кордону призми перетворювача - метал контрольованого з'єднання і коефіцієнтом прозорості кордону призми перетворювача - метал стандартного зразка підприємства або стандартного зразка СО-2А (або СО-2), дБ ( 0).

При еталонуванні чутливості за стандартним зразком підприємства, що має форму і чистоту поверхні таку ж, як і контрольована сполука, =0;

- Радіус циліндричного отвору, мм;

- швидкість поперечної хвилі в матеріалі зразка та контрольованого з'єднання, м/с;

- Частота ультразвуку, МГц;

- Середній шлях ультразвуку в призмі перетворювача, мм;

- швидкість поздовжньої хвилі у матеріалі призми, м/с;

і - Кут введення ультразвукового променя в метал і кут призми перетворювача відповідно, град;

— глибина, для якої оцінюється гранична чутливість або на якій розташований дефект, що виявляється, мм;

- Глибина розташування циліндричного отвору в зразку, мм;

- Коефіцієнт загасання поперечної хвилі в металі контрольованого з'єднання і зразка, мм .

Для спрощення визначення граничної чутливості та еквівалентної площі рекомендується розрахувати та побудувати діаграму (SKH-діаграму), що зв'язує граничну чутливість (еквівалентну площу ), умовний коефіцієнт виявлення дефекту ( ) та глибину для якої оцінюється (налаштовується) гранична чутливість або на якій розташований виявлений дефект.

Збіжність розрахункових та експериментальних значень при =(50±5)° не гірше 20%.

Приклад побудови SKH-діаграми та визначення граничної чутливості та еквівалентної площі

ПРИКЛАДИ

Контроль швів стикових зварних з'єднань листів товщиною 50 мм з маловуглецевої сталі виконують за допомогою похилого перетворювача з відомими параметрами: , , . Частота ультразвукових коливань, збуджуваних перетворювачем, лежить у межах 26,5 МГц ±10%. Коефіцієнт згасання =0,001 мм .

При вимірі за стандартним зразком СО-2 встановлено, що = 50 °. SKH-діаграма, розрахована для викладених умов та =3 мм, =44 мм за наведеною вище формулою, показана на кресленні.

приклад 1.

Вимірюванням встановлено, що = 2,5 МГц. Еталонування здійснюється за стандартним зразком підприємства з циліндричним отвором діаметром 6 мм, розташованим на глибині =44 мм; форма та чистота поверхні зразка відповідає формі та чистоті поверхні контрольованого з'єднання.

Показання атенюатора, що відповідає максимальному ослабленню, при якому звуковим індикатором ще реєструється ехо-сигнал від циліндричного отвору в зразку, становить = 38 дБ.

Потрібно визначити граничну чутливість при даному налаштуванні дефектоскопа ( =38 дБ) та пошуку дефектів на глибині =30 мм.

Шукане значення граничної чутливості на SKH-діаграмі відповідає точці перетину ординати =30 мм з лінією і складає 5 мм .

Потрібно налаштувати дефектоскоп на граничну чутливість =7 мм для глибини розташування шуканих дефектів =65 мм, = 38 дБ.

Заданим значенням і за SKH-діаграмою відповідає дБ.

Тоді =-9 +38 = 29 дБ.

приклад 2.

Вимірюванням встановлено, що = 2,2 МГц. Налаштування здійснюється за стандартним зразком СО-2 ( = 44 мм). Шляхом зіставлення амплітуд ехо-сигналів від однакових циліндричних отворів у листах контрольованого з'єднання та в стандартному зразку СО-2 встановлено, що =-6 дБ.

Показання атенюатора, що відповідає максимальному ослабленню, при якому ще звуковим індикатором фіксується ехо-сигнал від циліндричного отвору СО-2, становить = 43 дБ.

Потрібно визначити еквівалентну площу виявленого дефекту. Відповідно до вимірювань глибина розташування дефекту =50 мм, а показ атенюатора, при якому ще фіксується ехо-сигнал від дефекту, = 37 дБ.

Шукане значення еквівалентної площі виявленого дефекту на SKH-діаграмі відповідає точці перетину ординати =50 мм із лінією =37-(43−6)=0 дБ і становить 14 мм .

ДОДАТОК 7 (рекомендований). МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ МАКСИМАЛЬНОГО КРОКУ СКАНУВАННЯ

ДОДАТОК 7
Рекомендоване

Крок сканування при поперечно-подовжньому переміщенні перетворювача з параметрами 15 мм та =15 мм МГц визначається за номограмою, наведеною на кресленні ( - Спосіб прозвучування).

1 - = 65 °; = 20 мм та = 50 °; = 30 мм; 2 - = 50 °; = 40 мм; 3 - = 65 °, = 30 мм; 4 - = 50 °, = 50 мм; 5 - = 50 °, = 60 мм

Приклади:

1. Задані = 6 дБ, =0, = 50 °. За номограмою = 3 мм.

2. Задані = 50 °, =40 мм, =1, = 4 мм. За номограмою 2 дБ.

Крок сканування при поздовжньо-поперечному переміщенні перетворювача визначають за формулою

або

,*

де - 1, 2, 3, і т. д. - порядковий номер кроку;

*- відстань від точки виходу до перерізу, що сканується, нормального до контактної поверхні контрольованого об'єкта.
_______________
* Формула та експлікація до неї відповідає оригіналу. - Примітка виробника бази даних.

Параметр визначається експериментально за циліндричним отвором у зразку СО-2 або СО-2А, або за стандартним зразком підприємства. Для цього вимірюють умовну ширину отвору циліндричного при ослабленні максимальної амплітуди, що дорівнює та мінімальна відстань від проекції центру відбивача на робочу поверхню зразка до точки введення перетворювача, що знаходиться в положенні, за якого визначали умовну ширину . Значення розраховують за формулою

,

де - Наведена відстань від випромінювача до точки виходу променя в перетворювачі.

ДОДАТОК 8 (обов'язковий). КЛАСИФІКАЦІЯ ДЕФЕКТНОСТІ СТИКОВИХ ЗВАРНИХ ШВІВ ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЮ

ДОДАТОК 8
Обов'язкове

1. Цей додаток поширюється на стикові зварні шви магістральних трубопроводів та будівельних конструкцій та встановлює класифікацію дефектності стикових зварних швів металів та їх сплавів товщиною 4 мм та більше за результатами ультразвукового контролю.

Додаток є уніфікованим розділом стандарту СРСР та стандартом НДР за такими основними ознаками:

позначення та найменування дефектів зварних швів;

віднесення дефектів до одного з типів;

встановлення щаблів розміру дефектів;

встановлення щаблів частоти дефектів;

встановлення довжини оцінної ділянки;

встановлення класу дефектності залежно від типу дефектів, ступеня розміру та ступеня частоти дефектів.

2. Основними вимірюваними характеристиками виявлених дефектів є:

діаметр еквівалентного дискового відбивача;

координати дефекту ( ) у перерізі (чорт.1);

умовні розміри дефекту (див. рис.1);

співвідношення амплітуд луна-сигналу , відбитого від виявленого дефекту, та луна-сигналу , що зазнав дзеркального відображення від внутрішньої поверхні (чорт.2);

кут повороту перетворювача між крайніми положеннями, при яких максимальна амплітуда луна-сигналу від краю виявленого дефекту зменшується вдвічі по відношенню до максимальної амплітуди луна-сигналу при розташуванні перетворювача перпендикулярно до осі шва (чорт.3).

Чорт.1

Чорт.2

Чорт.3

Характеристики, що використовуються для оцінки якості конкретних зварних швів, порядок та точність їх вимірювань повинні встановлюватись у технічній документації на контроль.

3. Діаметр еквівалентного дискового відбивача визначають за допомогою діаграми або стандартних (випробувальних) зразків максимальної амплітуди ехо-сигналу від виявленого дефекту.

4. Умовними розмірами виявленого дефекту є (див. рис.1):

умовна протяжність ;

умовна ширина ;

умовна висота .

5. Умовну протяжність в міліметрах вимірюють по довжині зони між крайніми положеннями перетворювача, що переміщується вздовж шва, перпендикулярно орієнтованого до осі шва.

Умовну ширину в міліметрах вимірюють по довжині зони між крайніми положеннями перетворювача, що переміщується перпендикулярно до шва.

Умовну висоту в міліметрах (або в мікросекундах) вимірюють як різницю значень глибин ( , ) розташування дефекту в крайніх положеннях перетворювача, що переміщується перпендикулярно до шва.

Крайні положення перетворювача вважають ті, при яких амплітуда ехо-сигналу від виявленого дефекту зменшується до рівня, що становить задану частину від максимального значення і встановленого в технічній документації на контроль, затвердженої в установленому порядку.

Умовну ширину та умовну висоту дефекту вимірюють у перерізі шва, де ехо-сигнал від дефекту має найбільшу амплітуду при тих самих положеннях перетворювача.

6. За результатами ультразвукового контролю дефекти належать до одного з типів:

об'ємні непротяжні;

об'ємні протяжні;

площинні.

7. Для визначення належності дефекту до одного з типів (табл.1) використовують:

порівняння умовної протяжності виявленого дефекту з розрахунковими чи виміряними значеннями умовної протяжності ненаправленого відбивача тієї ж глибині, як і виявлений дефект;

Таблиця 1

порівняння амплітуд ехо-сигналу, відбитого від виявленого дефекту назад до ближнього до шва перетворювача ( ), з амплітудою луна-сигналу ( ), що зазнав дзеркального відображення від внутрішньої поверхні (див. рис.2);

порівняння відношення умовних розмірів виявленого дефекту із ставленням умовних розмірів ненаправленого відбивача ;

порівняння кута між крайніми положеннями перетворювача, що відповідають зменшенню максимальної амплітуди ехо-сигналу від краю дефекту вдвічі, зі значенням , встановленим технічною документацією на контроль.

8. Залежно від відношення еквівалентного діаметра виявленого дефекту до товщини зварюваного металу встановлені чотири ступені розміру дефектів, які визначають за рис.4.

Чорт.4

9. Залежно від відношення сумарної протяжності дефектів на оціночній ділянці до довжини оцінної ділянки встановлені чотири ступені частоти дефектів, які визначають за рис.5.

Чорт.5

Сумарну протяжність розраховують дефектів кожного типу окремо; при цьому для об'ємних протяжних і площинних підсумовують їх умовні протяжності , а для об'ємних непротяжних підсумовують їх еквівалентні діаметри .

10. Довжину оцінної ділянки визначають залежно від товщини металу, що зварюється. При 10 мм оцінну ділянку приймають рівним 10 , але не більше 300 мм, при 10 мм - рівним 100 мм.

Вибір цієї ділянки на зварному шві здійснюють відповідно до вимог технічної документації на контроль, затвердженої в установленому порядку.


Якщо довжина контрольованого зварного шва менша, ніж розрахункова довжина оцінної ділянки, то за довжину оцінної ділянки приймають довжину зварного шва.

11. Перевірені ділянки швів в залежності від типу дефектів, місця їх розташування по перерізу, ступеня розміру дефектів (перша цифра) та ступеня частоти дефектів (друга цифра) відносять до одного з п'яти класів відповідно до табл.2.

Таблиця 2

За згодою між виробником та споживачем допускається розділяти перший клас на підкласи.

При виявленні на оціночному ділянці дефектів різного типу кожен тип класифікують окремо, і зварний шов відносять до класу більшого за номером.

Якщо два типи дефектів на оцінювальній ділянці віднесено до одного класу, то зварний шов відносять до класу, порядковий номер якого більший за одиницю.

Результати класифікації зварних швів за дефектністю можуть порівнюватися за умови, що контроль виконаний при одних і тих же основних параметрах ультразвукової дефектоскопії, а характеристики дефектів, що вимірюються, визначені за тими самими методиками.