ГОСТ Р 52727-2007

ГОСТ Р 52727-2007 Технічна діагностика. Акустико-емісійна діагностика. Загальні вимоги

ГОСТ Р 52727-2007
Група Т59

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

Технічна діагностика

АКУСТИКО-ЕМІСІЙНА ДІАГНОСТИКА

Загальні вимоги

Technical diagnostics. Acoustic-emission diagnostics.
General requirements

ГКС 77.040.10

Дата введення 2007-10-01

Передмова

Цілі та принципи стандартизації в Російській Федерації встановлені Федеральним законом від 27 грудня 2002 р. N 184-ФЗ «Про технічне регулювання», а правила застосування національних стандартів Російської Федерації - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизація в Російській Федерації. Основні положення"

Відомості про стандарт

1 РОЗРОБЛЕН ІЯР РНЦ «КІ», Самарською філією ВАТ «Оргенергонафта», ФГУП «ОКБМ ім. Африкантова"

2 ВНЕСЕН Технічним комітетом зі стандартизації ТК 132 "Технічна діагностика"

3 ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Наказом Федерального агентства з технічного регулювання та метрології від 14 червня 2007 р. N 134-ст

4 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ


Інформація про зміни до цього стандарту публікується в покажчику «Національні стандарти», що щорічно видається, а текст змін і поправок — у щомісячно видаваних інформаційних покажчиках «Національні стандарти». У разі перегляду (заміни) або скасування цього стандарту відповідне повідомлення буде опубліковане у щомісячному інформаційному покажчику «Національні стандарти». Відповідна інформація, повідомлення та тексти розміщуються також в інформаційній системі загального користування - на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання та метрології в мережі Інтернет

Вступ

Метод акустичної емісії відноситься до акустичних методів неруйнівного контролю та технічної діагностики. В основі методу лежить фізичне явище випромінювання хвиль напруги при швидкій локальній перебудові структури матеріалу. Явище акустичної емісії спостерігається у широкому діапазоні матеріалів, структур та процесів. Спектр сигналів акустичної емісії лежить у звуковому та ультразвуковому діапазонах. Робочий частотний діапазон апаратури може змінюватися від 10 кГц до 1 МГц залежно від типу, розмірів, акустичних властивостей об'єкта, і навіть параметрів шумів на об'єкті.

Джерелом акустико-емісійної енергії служить змінне поле пружних напруг від дефектів, що розвиваються. Для стимуляції дефектом випромінювання акустичних хвиль об'єкт, як правило, навантажують механічним або тепловим способом. У тих випадках, коли джерелами випромінювання є процеси активної корозії, додаткове навантаження не тільки не обов'язково, але, навпаки, має бути обмежене зниження можливих перешкод.

Як структурно чутливий метод акустична емісія забезпечує виявлення процесів пластичної деформації, власне руйнування та фазових переходів. Крім того, метод дозволяє виявляти закінчення робочого середовища (рідини або газу) через наскрізні отвори в об'єкті, а також тертя поверхонь. Зазначені властивості акустико-емісійного методу дають можливість формувати адекватну систему класифікації дефектів та критерії оцінки технічного стану об'єкта, що базуються на реальному впливі дефекту на міцність та працездатність об'єкта.

Цей стандарт служить методичною основою застосування акустико-емісійного методу при вирішенні широкого класу інженерних завдань, що вимагають оперативної оцінки характеристик поля дефектів, що розвивається, у матеріалі відповідальних технічних об'єктів.

1 Область застосування

Цей стандарт встановлює порядок застосування прийомів акустико-емісійної діагностики при неруйнівному контролі, руйнівному контролі (дослідженні), технічному діагностуванні, технічному огляді, обстеженні, експертизі промислової безпеки складних технічних систем (технічних пристроїв, будівель, споруд та споруд інших об'єктів, руйнування яких завдає шкоди або погіршує безпеку з метою оцінки відповідності їх вимогам промислової безпеки.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі стандарти:

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартів безпеки праці. Пожежна безпека. Загальні вимоги

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартів безпеки праці. Устаткування виробниче. Загальні вимоги безпеки

ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартів безпеки праці. Процеси виробничі. Загальні вимоги безпеки

ГОСТ 27655-88 Акустична емісія. Терміни та позначення

Примітка — При користуванні цим стандартом доцільно перевірити дію стандартів посилань в інформаційній системі загального користування — на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання та метрології в мережі Інтернет або за щорічно видається інформаційному покажчику «Національні стандарти», опублікованому станом на 1 січня , та за відповідними інформаційними покажчиками, що щомісяця видаються, опублікованими в поточному році. Якщо стандарт посилається (змінений), то при користуванні цим стандартом слід керуватися замінним (зміненим) стандартом. Якщо стандарт зв'язку скасовано без заміни, то положення, в якому дано посилання на нього, застосовується в частині, що не зачіпає це посилання.

3 Терміни та визначення

У цьому стандарті застосовані терміни за ГОСТ 27655 , а також наступні терміни з відповідними визначеннями:

3.1 виконавець контролю: Організація, яка виконує акустико-емісійний контроль.

3.2 Замовник контролю: Організація, що замовляє виконання акустико-емісійного контролю.

3.3 методика акустико-емісійної діагностики (контролю): Технологічні операції із зазначенням їх параметрів щодо виконання акустико-емісійної діагностики (контролю) конкретного об'єкта.

3.4 чутливий елемент перетворювача акустичної емісії: Частина перетворювача, де відбувається безпосереднє перетворення акустичного сигналу електричний.

3.5 технічний стан: Стан, що характеризується у певний час, за певних умов довкілля значеннями параметрів, встановлених технічною документацією на об'єкт.

3.6 Технічне діагностування: Визначення технічного стану об'єкта.

3.7 експертиза промислової безпеки: Оцінка відповідності об'єкта експертизи вимогам промислової безпеки, що висуваються до нього, результатом якої є висновок.

3.8 сигнал акустичної емісії: «Корисний» сигнал, що збуджується дефектом у процесі АЕ контролю та має акустичну природу.

3.9 шум: Безперервний сигнал, не пов'язаний з наявністю дефектів в об'єкті та заважає виявленню сигналів акустичної емісії та вимірювання їх параметрів.

3.10 перешкода: Імпульсний сигнал, що має акустичну або електромагнітну природу походження, не пов'язаний з дефектами в об'єкті.

3.11 випробування: Технічна операція, що полягає у встановленні однієї або кількох характеристик об'єкта відповідно до встановленої процедури.

3.12 поріг апаратури акустичної емісії: Параметр налаштування апаратури, виражений у вольтах, вище значення якого сигнали акустичної емісії приймаються та обробляються.

3.13 гранична чутливість апаратури акустичної емісії: Параметр апаратури акустичної емісії, виражений у вольтах, який відповідає середньоквадратичному значенню власних теплових (або електронних) шумів апаратури з підключеним перетворювачем АЕ, наведений до входу.

3.14 робочий тиск: Надлишковий тиск, що характеризує експлуатаційні якості посудини, що гарантуються заводом-виробником, або встановлений експертною організацією за результатами обстеження його технічного стану при відновленні технічного паспорта та вказаний у посвідченні про якість виготовлення посудини.

3.15 пробний тиск: Надлишковий тиск, яким слід проводити випробування судини на міцність.

3.16 випробувальний тиск: Надлишковий тиск, яким слід проводити випробування судини на міцність у супроводі акустико-емісійного контролю.

4 Вимоги до безпеки робіт

4.1 До проведення АЕ діагностування (контролю) допускаються особи, атестовані на І, ІІ, ІІІ рівні кваліфікації в галузі АЕ контролю. Висновок за результатами АЕ контролю можуть підписувати спеціалісти ІІ та ІІІ рівнів кваліфікації.

4.2 При проведенні робіт з АЕ діагностування (контролю) оператор повинен керуватися ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.3.002 та правилами технічної безпеки при експлуатації електроустановок споживачів, затвердженими Держенергонаглядом (Ростехнаглядом).

4.3 Роботу слід проводити відповідно до вимог безпеки, викладених в інструкції з експлуатації апаратури, що входить до складу використовуваних засобів вимірювальної техніки.

4.4 У методиці проведення контролю конкретного елемента технічної системи мають бути зазначені вимоги, дотримання яких є обов'язковим при роботі з контролю об'єктів на даному підприємстві.

4.5 При організації робіт з контролю слід дотримуватись вимог пожежної безпеки за ГОСТ 12 .1.004 та правила влаштування та безпечної експлуатації судин, що працюють під тиском [1].

5 Загальні положення

Метод акустичної емісії (АЕ) є чутливим до будь-яких видів структурних змін у широкому частотному діапазоні роботи (зазвичай від 10 до 1000 кГц). Обладнання здатне реєструвати як крихке зростання тріщин, але й процеси розвитку локальної пластичної деформації, затвердіння, кристалізації, тертя, ударів, течеобразований і фазових переходів. Основні програми, в яких використовують АЕ метод контролю:

- Періодичний контроль цілісності конструкцій;

- Контроль цілісності конструкції в період опресування;

- Контроль працездатності об'єкта при пневмовипробуванні;

- Моніторинг (тривалий контроль з одночасною обробкою результатів в режимі реального часу) цілісності об'єкта;

- Контроль процесу зварювання;

- Контроль зносу та дотику обладнання при автоматичній механічній обробці;

- Контроль зносу та втрат мастила на об'єктах;

- Виявлення втрачених частин і частинок обладнання;

- Виявлення та контроль течій, кавітації та потоків рідини в об'єктах;

- Контроль хімічних реакцій, що включає контроль корозійних процесів, а також процесів рідко-твердого переходу, фазових перетворень.

Метод А. Е. дозволяє отримувати в реальному часі інформацію про стан контрольованого об'єкта шляхом реєстрації та аналізу акустичного випромінювання, що супроводжує процеси перебудови структури твердого тіла, витікання рідких та газоподібних середовищ, тертя поверхонь.

5.1 Характерні особливості АЕ методу, що визначають його можливості, параметри та сфери застосування

5.1.1 АЕ метод забезпечує виявлення та реєстрацію дефектів, що розвиваються або схильних до розвитку, що дозволяє класифікувати дефекти не за розмірами, а за ступенем їх небезпеки.

5.1.2 У виробничих умовах АЕ метод дозволяє виявити збільшення тріщини на десяті частки міліметра. Гранична чутливість акустико-емісійної апаратури за розрахунковими оцінками становить близько 1·10 мм , Що відповідає виявленню стрибка тріщини протяжністю 1 мкм на 1 мкм. У виробничих умовах можуть бути виявлені стрибки тріщин 01-03 мм і більше.

Метод А. Е. дозволяє виявляти як поверхневі, так і внутрішні дефекти у матеріалі об'єкта.

5.1.3 АЕ метод є дистанційним. Ця властивість забезпечує виконання контролю всього об'єкта з використанням одного або кількох перетворювачів акустичної емісії (ПАЕ), які нерухомо встановлені на поверхні об'єкта.

5.1.4 Положення та орієнтація об'єкта не впливають на виявлення дефектів.

5.1.5 АЕ метод має менше обмежень, пов'язаних із властивостями та структурою конструкційних матеріалів, ніж інші методи неруйнівного контролю.

5.1.6 Обмеження використання методу в умовах сильних перешкод визначається труднощами виділення корисних сигналів АЕ із перешкод, що мають схожі характеристики.

5.1.7 На початку нестабільного розвитку дефекту амплітуда та енергія сигналів АЕ, а в деяких випадках і активність акустичної емісії різко збільшуються. Чинник зростання АЕ властивостей при досягненні дефектом критичного розміру застосовують у умовах оцінки небезпеки джерел і дозволяє з великою ймовірністю виявляти небезпечні джерела АЕ.

5.2 АЕ метод може бути використаний для контролю об'єктів при їх виготовленні - у процесі приймальних випробувань, періодичних технічних оглядах, в процесі експлуатації.

5.3 Основні завдання АЕ контролю включають:

- Виявлення та реєстрацію джерела акустичної емісії;

- Визначення координат джерела;

- Визначення типу джерела;

- Оцінку небезпеки джерел, пов'язаних з дефектами, що розвиваються або схильними до розвитку.

5.4 За результатами класифікації джерел відповідно до критеріїв небезпеки вживають заходів щодо безпеки подальшої експлуатації об'єкта або виведення його з експлуатації. Ці заходи можуть включати використання альтернативних методів неруйнівного контролю (НК) для уточнення характеристик дефекту, пов'язаного з виявленим джерелом, усунення дефекту або подальший контроль за поведінкою дефекту.

5.5 АЕ метод може бути використаний для оцінки технічного стану об'єкта контролю (діагностування), а також швидкості розвитку дефекту з метою завчасного припинення випробувань або експлуатації об'єкта та запобігання руйнуванню виробу.

5.6 Розрізняють два типи акустичної емісії: безперервну та дискретну. Реєстрація безперервної АЕ свідчить про утворення свищів, наскрізних тріщин, протікання в ущільненнях, заглушках, арматурі та фланцевих з'єднаннях, а також про процеси пластичної деформації. В основі дискретної або імпульсної емісії лежать такі механізми випромінювання хвиль, як процеси стругування та стрибкоподібного просування тріщини, руйнування включень, корозії під напругою і т. д. Різні перешкоди акустичного та електромагнітного походження також мають дискретну природу.

5.7 АЕ контроль технічного стану обстежуваних об'єктів проводять при створенні в конструкції напруженого стану, що ініціює в матеріалі об'єкта роботу джерел А. Е. Для цього об'єкт, як правило, навантажують силою, тиском, температурним полем і т. д. У ряді випадків напружений стан в об'єкті контролю створюється з допомогою залишкових напруг. Вибір виду навантаження, швидкість її зміни визначає виконавець контролю з урахуванням конструкції об'єкта, умов його роботи, характером випробувань.

5.8 Рекомендується використовувати схему та режим навантаження, що забезпечують створення в контрольованому об'єкті напруженого стану, аналогічного напруженому стану, що створюється робочими навантаженнями.

5.9 Рекомендовані схеми застосування АЕ методу контролю

5.9.1 Проводять А. Е. контроль об'єкту. У разі виявлення активних джерел АЕ у місці їх розташування проводять контроль одним із традиційних методів ПК – ультразвуковим, радіаційним, магнітно-порошковим, капілярним та іншими, передбаченими нормативними технічними документами. Цю схему рекомендується використовувати під час контролю об'єктів, що у експлуатації. При цьому скорочується обсяг традиційних методів ПК, оскільки у разі застосування традиційних методів необхідне проведення сканування на всій поверхні (обсязі) контрольованого об'єкта. Крім того, істотно збільшується достовірність виявлення активних дефектів, що розвиваються або схильних до розвитку.

5.9.2 Проводять контроль об'єкта одним або декількома методами Н. К. При виявленні неприпустимих (за нормами застосованих методів контролю) дефектів або при виникненні сумніву в достовірності методів ПК, що застосовуються, проводять контроль об'єкта з використанням АЕ методу в якості арбітражного методу. Остаточне рішення про допуск об'єкта в експлуатацію або ремонт виявлених дефектів приймають у разі за результатами проведеного АЕ контролю.

5.9.3 У разі наявності в об'єкті дефекту, виявленого одним з методів ПК, метод АЕ використовують для стеження за розвитком цього дефекту. При цьому може бути використаний економний варіант системи контролю із застосуванням одноканальної або малоканальної конфігурації акустико-емісійної апаратури.

5.9.4 АЕ метод допускається використовувати для безперервного чи періодичного моніторингу конструкції. У цьому випадку відбувається реєстрація АЕ від дефектів, що розвиваються в об'єкті під впливом робочих навантажень та під впливом робочого середовища під час експлуатації об'єкта.

5.9.5 АЕ метод рекомендується застосовувати при пневмовипробуванні об'єкта як супроводжуючий метод, що підвищує безпеку проведення випробувань. У цьому випадку метою застосування АЕ контролю є забезпечення запобігання можливості катастрофічного руйнування. Рекомендується використовувати АЕ метод як супроводжуючий метод також і при будь-якому іншому виді навантаження, зокрема при гідровипробування об'єктів.

5.9.6 АЕ метод може бути використаний для оцінки міцності об'єкта, залишкового ресурсу та вирішення питання щодо можливості подальшої експлуатації об'єкта. Оцінку ресурсу слід проводити з використанням спеціально розроблених приватних методик, погоджених із федеральним органом виконавчої влади, спеціально уповноваженим у галузі промислової безпеки відповідних об'єктів. При цьому достовірність результатів залежить від обсягу та якості апріорної інформації про моделі розвитку пошкоджень та стану матеріалу об'єкта, що контролюється.

5.10 Порядок застосування АЕ методу

5.10.1 АЕ контроль проводять у всіх випадках, коли він передбачений відповідними чинними регламентами, Правилами устрою та безпечної експлуатації відповідних об'єктів або технічними документами на об'єкт.

5.10.2 АЕ контроль проводять у всіх випадках, коли нормативно-технічними документами на об'єкт передбачено проведення неруйнівного контролю методами УЗК, радіографії, МПД, ЦД та ін., але з технічних чи інших причин проведення неруйнівного контролю зазначеними методами утруднено або неможливо.

5.10.3 Допускається застосування АЕ контролю замість перерахованих у 5.10.2 методів неруйнівного контролю за погодженням з проектною організацією та/або федеральним органом виконавчої влади, спеціально уповноваженим у галузі промислової безпеки відповідного класу об'єктів.

5.11 Перед проведенням діагностування конкретного об'єкта рекомендується скласти відповідну методику (технологію) та погодити її з власником об'єкта.

5.12 Методика А. Е. контролю повинна задовольняти вимогам, які пред'являються Ростехнаглядом до методичних документів з неруйнівного контролю.

6 Вимоги до засобів АЕ діагностування та обладнання

6.1 До засобів АЕ діагностування та обладнання, що використовуються при виконанні АЕ діагностування, належать [2], [3]:

- ПАЕ з пристроями кріплення та матеріалами для забезпечення акустичного зв'язку з об'єктом контролю;

- Імітатори сигналів АЕ;

- апаратура, що включає обчислювальні засоби, призначена для прийому, обробки, відображення, запам'ятовування і реєстрації сигналів АЕ, що використовує спеціалізоване програмне забезпечення;

— засоби, що забезпечують навантаження контрольованого об'єкта та безпеку під час виконання робіт, та засоби зв'язку.

6.2 ПАЕ використовують для перетворення акустичного сигналу на електричний. ПАЕ визначають основні показники та параметри контролю - чутливість, завадостійкість, робочий частотний діапазон.

6.3 При контролі виробничих об'єктів та будівельних конструкцій рекомендується використовувати переважно резонансні ПАЕ, що мають більш високу чутливість у порівнянні з широкосмуговими.

6.4 Дозволяється використовувати хвилеводи, які мають бути приварені або відповідним чином притиснуті до поверхні діагностичного об'єкта для забезпечення акустичного контакту.

6.5 ПАЕ слід кріпити до об'єкта з використанням механічних пристроїв, магнітних утримувачів або за допомогою клею. Пристосування установки перетворювачів на об'єкті вибирають з урахуванням його конструктивних особливостей. Вони можуть бути знімними (магнітні тримачі, струбцини, хомути тощо ) або у вигляді стаціонарно встановлених кронштейнів.

6.6 Під час встановлення ПАЕ на об'єкт контролю акустична контактна середовище має забезпечувати ефективний акустичний зв'язок ПАЕ з об'єктом.

6.7 Контактне середовище має забезпечувати надійний акустичний контакт протягом усього часу випробувань за температури контрольованого об'єкта.

6.8 Як контактне середовище можна використовувати машинне масло, епоксидну смолу без затверджувача, гліцерин та інші рідкі середовища.

6.9 Шорсткість поверхні об'єкта контролю в місці встановлення ПАЕ повинна бути не більшою за Rz40.

6.10 Після встановлення ПАЕ на об'єкт контролю проводять перевірку їхньої працездатності з використанням імітаторів АЕ.

6.11 Як імітатор сигналів АЕ рекомендується використовувати п'єзоелектричний перетворювач, що збуджується електричними імпульсами від генератора. Частотний діапазон імітаційного імпульсу має відповідати частотному діапазону системи контролю.

6.12 Як імітатор сигналів АЕ допускається також використовувати джерело Су-Нільсена [злам графітового стрижня діаметром 0,3-0,5 мм, твердістю 2 Т (2Н)].

6.13 Для реєстрації АЕ при випробуваннях слід застосовувати апаратуру АЕ, що відповідає за своєю конфігурацією та параметрами контрольованого об'єкту та завданням контролю.

6.14 При випробуваннях великомасштабних об'єктів слід застосовувати апаратуру АЕ у вигляді багатоканальних систем, що дозволяють визначати координати джерел сигналів та характеристики АЕ з одночасною реєстрацією параметрів навантаження (тиску, температури тощо ).

6.15 Для контролю об'єктів простої конфігурації або у випадках, коли не потрібне визначення місця розташування дефектів, допускається застосування менш складної апаратури, тобто одноканального приладу (приладів) або багатоканальної системи в режимі зонного контролю.

6.16 АЕ система повинна забезпечувати прийом, оперативну обробку та відображення інформації в режимі реального часу, а також накопичення, документування, обробку, відображення та виведення на периферійні пристрої для документування накопичених протягом випробування даних після закінчення випробування.

6.17 АЕ системи, що використовуються для діагностування виробничих об'єктів, повинні задовольняти технічним вимогам з підтвердженням відповідними документами (сертифікатами, свідоцтвами про атестацію тощо ).

7 Порядок підготовки до проведення АЕ діагностування

7.1 Підготовка до контролю містить такі основні етапи:

- Аналіз технічних документів на об'єкт контролю;

- Узгодження з власником обладнання процедури контролю;

- Вибір способу локації;

- Встановлення приймачів АЕ;

- Підготовка акустико-емісійної апаратури.

7.2 На стадії аналізу технічних документів проводять розгляд проектної та експлуатаційної документації, одержують відомості про ремонти, історію навантаження за останній рік. Вирішують питання про можливість та вид контролю: АЕ контроль об'єкта може бути разовий, постійно-періодичний з використанням переносних приладів та постійний з використанням стаціонарних приладів (моніторинг). Вибирають систему оцінки результатів контролю.

7.3 Перед виконанням контролю складають методику (технологію) контролю, яку узгоджують із власником об'єкта.

З власником обладнання мають бути погоджені графік навантаження, а також питання:

- Забезпечення приміщенням, електроживленням, двостороннім зв'язком;

- Підготовка об'єкта до проведення контролю;

- забезпечення безпеки та комфортних умов для проведення АЕ контролю.

Об'єкти слід контролювати у їхньому робочому положенні. Після проведення підготовчих робіт здійснюють безпосередні роботи з контролю, що починаються з встановлення перетворювачів АЕ на об'єкт.

7.4 Встановлення ПАЕ

7.4.1 Кожен приймач слід встановлювати безпосередньо на поверхню об'єкта. У ряді випадків (недоступність поверхні, висока температура та ін) рекомендується використовувати хвилеводи.

7.4.2 Розміщення ПАЕ та кількість антенних груп визначають залежно від обраного способу локації, розмірів та конфігурації об'єкта, параметрів загасання звуку при розповсюдженні, рівня шумів, а також необхідної точності визначення координат дефектів.

7.4.3 Для вибору відстані між ПАЕ проводять вимірювання загасання сигналу від імітатора АЕ та рівня фонового шуму на об'єкті. При цьому вибирають представницьку частину об'єкта без патрубків, проходів тощо ; встановлюють ПАЕ та переміщують (через 0,5 м) імітатори АЕ по лінії у напрямку від ПАЕ на відстань до 3 м. Як імітатор АЕ рекомендується використовувати злам грифеля Су-Нільсена. Рекомендується щоб мінімальна відстань від ПАЕ до імітатора (початкова точка) становила до 5 см.

7.4.4 Відстань між ПАЕ при використанні зонної локації задають таким чином, щоб сигнал АЕ від імітатора реєструвався в будь-якому місці контрольованої зони хоча б одним ПАЕ і мав амплітуду не менше заданої.

7.4.5 Максимальна відстань між ПАЕ (при зонній локації) не повинна перевищувати відстань, що перевищує граничну в 1,5 рази. Порогова відстань визначають як відстань, при якому амплітуда сигналу від імітатора АЕ дорівнює граничній напрузі.

7.5 Вимірювання швидкості звуку, що використовується для розрахунку координат джерел АЕ, проводять наступним чином:

7.5.1 Імітатор А. Е. розташовують поза групами ПАЕ на лінії, що з'єднує ПАЕ, на відстані 10-20 см від одного з них.

7.5.2 Проводячи багаторазові вимірювання (не менше п'яти) для різних пар ПАЕ визначають середній час розповсюдження. По ньому та відомій відстані між ПАЕ обчислюють швидкість поширення сигналів АЕ.

7.6 Підготовка акустико-емісійної апаратури

7.6.1 Перевірку працездатності АЕ апаратури виконують після встановлення ПАВ на контрольований об'єкт. Після проведення випробувань проводять повторну перевірку для підтвердження працездатності системи АЕ протягом усього періоду контролю. Перевірку виконують шляхом збудження акустичного сигналу імітатором АЕ, розташованим певній відстані від кожного ПАЭ. Як правило, відстань має становити 10-20 см.

7.6.2 Параметри системи встановлюють відповідно до технічних документів на прилад та характеристик об'єкта контролю, отриманих при проведенні попередніх робіт.

7.6.3 У разі проведення гідровипробування об'єкта всі роботи з визначення акустичних характеристик конструкції та налаштування апаратури виконують після повного заповнення об'єкта водою.

8 Порядок проведення АЕ діагностування

8.1 АЕ діагностування виконують у процесі навантаження об'єкта до певного заздалегідь обраного значення та у процесі витримки навантаження на заданих рівнях.

8.2 Навантаження здійснюють з використанням спеціального обладнання, що забезпечує підвищення навантаження - внутрішнього (зовнішнього) тиску, зусилля, ваги, температури та ін.

8.3 Навантаження виконують за заданим графіком, який визначає швидкість навантаження, час витримок об'єкта під навантаженням та значення навантажень.

Витримка при постійному навантаженні забезпечує зниження рівня шуму та збільшення відношення сигнал/шум.

Повторне навантаження забезпечує перевірку виконання/порушення ефекту Кайзера.

При випробуванні товстостінних конструкцій рекомендується проводити реєстрацію АЕ як підйомах, і на скиданнях навантаження виявлення ефекту розкриття і закриття тріщин.

Приклад типового графіка навантаження наведено малюнку 1.

Малюнок 1 — Типовий графік навантаження

Малюнок 1 — Типовий графік навантаження

8.4 При навантаженні об'єкта слід прагнути до того, щоб напружено-деформований стан (ПДВ) об'єкта при випробуванні максимально відповідав ПДВ об'єкту в процесі експлуатації. При аналізі результатів контролю слід враховувати різницю у ПДВ.

8.5 Допускається відхилення від типового графіка навантаження з наведенням у звіті необхідного обґрунтування.

8.6 Призначення максимального значення навантаження (тиску випробувань) слід проводити з урахуванням характеристик матеріалу, умов експлуатації об'єкта контролю, температури, а також передісторії його навантаження.

8.7 При навантаженні об'єкта контролю (наприклад, судини тиску) внутрішнім тиском максимальне його значення (випробувальний тиск) має перевищувати максимальний робочий за останній рік тиск (експлуатаційне навантаження згідно з технологічним регламентом) не менше ніж на 5%-10%, але не перевищувати пробного, що визначається за відповідними документами.

8.8 Навантаження об'єктів слід проводити плавно зі швидкістю, за якої не виникають перешкоди, що перевищують допустимий рівень.

8.9 Рекомендовані швидкості підвищення тиску становлять:

(МПа/хв).

8.10 Як навантажувальні середовища можуть бути використані рідкі (гідровипробування) і газоподібні (пневмовипробування) випробувальні середовища, а також робоче середовище об'єкта.

8.11 У разі проведення гідровипробувань подачу навантажувальної рідини слід проводити через патрубок, розташований у нижній частині об'єкта, нижче за рівень рідини, що заповнює об'єкт.

8.12 У період АЕ випробувань рівень фонових шумів та акустичних/електромагнітних перешкод на об'єкті контролю має бути максимально знижений. Для цього слід виключити ходіння майданчиками обслуговування, пересування автотранспорту, проведення зварювальних та монтажних робіт, роботу підйомно-транспортних механізмів у місцях, розташованих поряд із контрольованим об'єктом.

8.13 При випробуванні новозроблених об'єктів, які не проходили термообробки після зварювання, можлива реєстрація АЕ, викликана вирівнюванням напруг і не пов'язана з розвитком дефектів. Тому проводять обов'язково два навантаження. У процесі зростання навантаження при першому навантаженні, як правило, до уваги беруть лише сигнали, амплітуда яких перевищує рівень порога більш ніж на 20 дБ, та сигнали, що реєструються протягом витримки.

8.14 Перед другим навантаженням скидання навантаження після першого циклу має бути від 50% до 100% випробувального навантаження.

8.15 У процесі навантаження рекомендується безперервно спостерігати на екрані монітора оглядову картину АЕ джерел випробуваного об'єкта, значення амплітуди АЕ сигналів по всіх каналах від часу та рівень шуму (для своєчасного виявлення протікання).

8.16 Випробування припиняють достроково у випадках, коли виявляється різке зростання активності джерел або виникнення великих амплітуд сигналів АЕ для встановлення причини.

8.17 У разі виявлення протікання випробування слід зупинити для його усунення.

9 Правила обробки результатів АЕ діагностування

9.1 Накопичення, обробка та аналіз даних

9.1.1 У процесі АЕ контролю проводять реєстрацію, запис та експрес-обробку даних.

9.1.2 Після виконання процедури контролю проводять подальшу детальну обробку даних та інтерпретацію результатів.

9.1.3 Обробку та аналіз даних визначають за допомогою обраної системи класифікації джерел АЕ та критеріїв оцінки результатів контролю.

9.1.4 Перед проведенням аналізу даних проводять фільтрацію з метою видалення інформації, не пов'язаної з процесами утворення та зростання дефектів.

9.1.5 Інформацію про зони концентрації індикацій АЕ реєструють та обробляють з використанням закладених програм для побудови передбачених графіків по кожній виділеній зоні та проведення класифікації джерел АЕ.

9.2 Оцінка результатів акустико-емісійного контролю

9.2.1 Після обробки прийнятих сигналів акустичної емісії результати контролю подають у вигляді ідентифікованих та класифікованих джерел АЕ.

9.2.2 При прийнятті рішення за результатами АЕ контролю використовують дані, які повинні містити відомості про всі джерела АЕ, їх класифікацію та відомості щодо джерел АЕ, параметри яких перевищують допустимий рівень.

9.2.3 Допустимий клас джерела АЕ встановлює виконавець під час підготовки до АЕ контролю конкретного об'єкта.

9.2.4 Вибір системи класифікації джерел АЕ та допустимого класу джерел рекомендується здійснювати відповідно до нормативних документів. Відповідно до [4] рекомендується розділяти джерела АЕ на чотири класи.

9.2.5 У разі виявлення неприпустимих джерел слід провести обстеження зазначених місць за допомогою штатних методів ПК.

9.2.6 При позитивній оцінці технічного стану об'єкта за результатами АЕ контролю або відсутність зареєстрованих джерел АЕ застосування додаткових видів неруйнівного контролю не вимагається. Якщо інтерпретацію результатів АЕ контролю не визначено, рекомендується використовувати додаткові види контролю, що не руйнує.

9.2.7 Остаточна оцінка допустимості виявлених джерел АЕ при використанні додаткових видів ПК здійснюється з використанням виміряних параметрів дефектів на основі нормативних методів механіки руйнування, методик розрахунку конструкцій на міцність та інших чинних нормативних документів.

10 Правила оформлення результатів АЕ діагностування

10.1 Результати А. Е. діагностування повинні міститися у звітних документах - звіті, протоколі та висновках, які складає виконавець - організація, яка проводила АЕ контроль.

10.2 Протокол та висновок є обов'язковими звітними документами та можуть бути оформлені як самостійні документи. Звіт оформлюють додатково на вимогу замовника.

10.3 Звіт про результати АЕ контролю має містити вичерпні дані про підготовку та проведення АЕ контролю, а також інформацію, яка дозволяє оцінити стан об'єкта та підтвердити рівень кваліфікації виконавця та фахівців, які проводили контроль, на підставі чого можна судити про достовірність результатів.

Додаток, А (обов'язковий). Класифікація джерел АЕ

Додаток А
(обов'язкове)

Виявлені та ідентифіковані джерела АЕ рекомендується розділяти на чотири класи: I, II, III та IV.

Для класифікації джерел АЕ використовують параметри сигналів АЕ, що випромінюються джерелами, параметри навантаження. p align="justify"> Кожному класу джерела відповідає свій набір параметрів.

Як параметр навантаження можуть служити тиск (внутрішній або зовнішній), зусилля, час, температура та інші фізичні величини, що забезпечують створення або збереження напружено-деформованого стану.

Джерело I класу - відповідає безпечному дефекту. Його реєструють для аналізу динаміки подальшого розвитку.

Джерело II класу - відповідає помірно небезпечному дефекту, що розвивається. Його реєструють та стежать за розвитком ситуації у процесі виконання даного контролю; зазначають у звіті та записують рекомендації щодо проведення додаткового контролю з використанням інших методів.

Джерело III класу - відповідає небезпечному дефекту, що розвивається. Його реєструють та стежать за розвитком ситуації у процесі виконання даного контролю; зазначають у звіті та записують рекомендації щодо проведення додаткового контролю з використанням інших методів; вживають заходів щодо підготовки можливого скидання навантаження.

Джерело IV класу відповідає катастрофічно небезпечному дефекту. При реєстрації джерела IV класу проводять негайне зменшення навантаження до 0 або значення, у якому клас джерела АЕ знизиться рівня II чи I класу. Після скидання навантаження проводять огляд об'єкта та, при необхідності, контроль іншими методами.

Кожен вищий клас джерела АЕ передбачає виконання всіх дій, визначених всім джерел нижчих класів. При позитивній оцінці технічного стану об'єкта за результатами АЕ контролю або відсутність зареєстрованих джерел АЕ застосування додаткових видів неруйнівного контролю не потрібно. Якщо інтерпретація результатів АЕ контролю невизначена, рекомендується використовувати додаткові види неруйнівного контролю.

Остаточна оцінка допустимості виявлених джерел АЕ та індикацій при використанні додаткових видів ПК здійснюється з використанням виміряних параметрів дефектів на основі нормативних методів механіки руйнування, методик розрахунку конструкцій на міцність та інших чинних нормативних документів.

Застосування конкретних систем класифікації джерел АЕ та критеріїв оцінки стану об'єктів залежить від механічних та акустико-емісійних властивостей матеріалів контрольованих об'єктів. Вибір системи класифікації та критеріїв оцінки стану об'єкта проводять, використовуючи наведені нижче системи класифікації та критерії оцінки стану контрольованого об'єкта. Щоразу під час використання тієї чи іншої системи класифікації та критеріїв оцінки (і відповідних значень параметрів сигналів АЕ, що визначають класи джерел та критерії оцінки) слід обґрунтовувати їх застосування.

Вибір проводять перед виконанням АЕ контролю, після чого виконавець повинен провести відповідне налаштування апаратури та розробку необхідного програмного продукту (за потреби).

Класифікацію джерел допускається здійснювати відповідно до спеціалізованих технологій АЕ контролю, розроблених для специфічних типів об'єктів і затверджених у відповідному порядку.

Бібліографія

[1] ПБ 03-576-03 Правила влаштування та безпечної експлуатації судин, що працюють під тиском. Держгіртехнагляд Росії

[2] РД 03-299-99 Вимоги до акустико-емісійної апаратури, що використовується для контролю небезпечних виробничих об'єктів

[3] РД 03-300-99 Вимоги до перетворювачів акустичної емісії, які застосовуються для контролю небезпечних виробничих об'єктів

[4] ПБ 03-593-03 Правила організації та проведення акустико-емісійного контролю судин, апаратів, казанів та технологічних трубопроводів. Держгіртехнагляд Росії

Електронний текст документа звірений за:

офіційне видання
М: Стандартінформ, 2007