ГОСТ Р 52889-2007

ГОСТ Р 52889-2007 Контроль неруйнівний. Акустичний метод контролю зусилля затягування різьбових з'єднань. Загальні вимоги (з поправкою)

ГОСТ Р 52889-2007
Група Т59

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

Контроль неруйнівний

АКУСТИЧНИЙ МЕТОД КОНТРОЛЮ ПОСИЛЕННЯ ЗАТЯЖКИ РІЗЬБОВИХ СПОЛУК

Загальні вимоги

Non-destructive testing. Ultrasound measurement of screw tightening forces. General requirements

ГКС 77.040.10

Дата введення 2010-01-01

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 Закритим акціонерним товариством «Науково-дослідний інститут інтроскопії Московського науково-виробничого об'єднання «Спектр» (ЗАТ «НДІВМ МНПО «Спектр»), Автономною некомерційною організацією «Науково-дослідний центр контролю та діагностики технічних систем» (А , Товариством з обмеженою відповідальністю «Вотум» (ТОВ «Вотум») та Відкритим акціонерним товариством «НВО Енергомаш імені академіка В.П.Глушка"

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 27 грудня 2007 р. N 583-ст

4 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ


Інформація про зміни до цього стандарту публікується в інформаційному 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

ВНЕСЕНА поправка, опублікована в ІВД N 1, 2017 рік
Виправлення внесено виробником бази даних

Вступ

Об'єктивна оцінка працездатності та безпеки технічних об'єктів, що містять різьбові з'єднання, у більшості практично важливих випадків неможлива без наявності достовірної інформації про зусилля, що діють у деталях, що з'єднуються. Найпростіші пристрої контролю зусилля затягування типу динамометричних ключів далеко не завжди придатні через необ'єктивність та значні похибки результатів при їх використанні для забезпечення встановленого зусилля затягування з'єднань вузлів енергетичних установок в авіації, космічній техніці та ін.

В даний час для контролю зусиль затягування все частіше використовують метод акустичної тензометрії, що за можливостями застосування не має аналогів серед інших методів неруйнівного контролю.

В основі названого методу, як і всіх акустичних методів визначення напруженого стану, лежить пружноакустичний ефект — лінійна залежність швидкості пружних хвиль від напруги, надійне експериментальне визначення якої стало можливим з появою сучасної ультразвукової та радіоелектронної вимірювальної техніки.

Цей стандарт послужить методичною основою застосування методу акустичної тензометрії при вирішенні широкого класу інженерних завдань, що вимагають оперативного контролю зусилля затягування різних різьбових з'єднань.

1 Область застосування

Цей стандарт поширюється на акустичний ехо-імпульсний метод визначення зусилля затягування в різьбових з'єднаннях.

Стандарт встановлює основні вимоги до порядку визначення зусиль і одновісних механічних напруг розтягування, що викликаються ними, що виникають у матеріалі болтів або шпильок при затягуванні.

У цьому стандарті наведено вимоги до засобів вимірювань, вибору перетворювачів і порядок обліку факторів, що впливають на точність визначення зусилля затягування.

Цей стандарт поширюється на болти та шпильки діаметром не менше 8 мм із ставленням довжини до діаметра не більше 7 для діаметрів до 30 мм включно і не більше 10 – для діаметрів понад 30 мм.

Регламентований стандартом метод може бути використаний при пусконалагоджувальних, ремонтних роботах та в процесі експлуатації на ТЕС, АЕС, ГЕС, у космічному машинобудуванні, нафтогазовій промисловості та інших галузях.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі стандарти:

ГОСТ 12.1.001-89 Система стандартів безпеки праці. Ультразвук. Загальні вимоги безпеки

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

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартів безпеки праці. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони

ГОСТ 12.1.019-79 Система стандартів безпеки праці. Електробезпека. Загальні вимоги та номенклатура видів захисту

ГОСТ 12.1.038-82 Система стандартів безпеки праці. Електробезпека. Гранично допустимі значення напруги дотику та струмів

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 2768-84 Ацетон технічний. Технічні умови

ГОСТ 2789-73 Шорсткість поверхні. Параметри та характеристики

ГОСТ 17299-78 Спирт етиловий технічний. Технічні умови

ГОСТ 25347-82 Основні норми взаємозамінності. ЕСДП. Поля допусків та рекомендовані посадки

ГОСТ 28840-90 Машини для випробування матеріалів на розтяг, стиск та вигин. Загальні технічні вимоги

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 Позначення та скорочення

3.1 У цьому стандарті застосовані такі позначення:

3.2 У цьому стандарті застосовані такі скорочення:

4 Вимоги до безпеки робіт

4.1 До виконання вимірювань та обробки їх результатів допускають операторів, що володіють навичками експлуатації обладнання ультразвукового неруйнівного контролю, які вміють користуватися загальноросійськими та галузевими нормативними і технічними документами за акустичними методами контролю, що пройшли навчання роботі з застосовуваними СІ та атестованих на промисловість.

4.2 При проведенні робіт з визначення механічних напруг та зусиль затягування акустичним методом оператор повинен керуватися ГОСТ 12.1.001, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.3.002 та правилами технічної безпеки при експлуатації електроустановок споживачів за ГОСТ 12.1.1 .

4.3 Роботу проводять відповідно до вимог безпеки, викладених в інструкції з експлуатації апаратури, що входить до складу використовуваних СІ.

4.4 Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони – за ГОСТ 12.1.005.

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

5 Вимоги до засобів контролю

5.1 Для контролю слід використовувати ультразвукові прилади з похибкою вимірювання збільшення часу поширення УЗК не більше 0,03 мкс.

5.2 У комплекті з приладами необхідно використовувати первинні ЕАП, що забезпечують випромінювання та прийом поздовжніх УЗ хвиль частотою від 2,5 до 15 МГц.

Діаметри п'єзопластин мають бути не менше:

- 12 мм для частот від 2,5 до 5 МГц;

- 6 мм для частот від 6 до 10 МГц;

- 4 мм для частот від 11 до 15 МГц.

5.3 Допускається використання електромагнітно-акустичних перетворювачів з еквівалентною апертурою, що забезпечують випромінювання та прийом зсувних або поздовжніх УЗ хвиль.

5.4 Вимоги до КЗ

5.4.1 КЗ повинні відповідати вимогам креслень ШБ.

5.4.2 КЗ повинні мати паспорт.

5.4.3 КЗ повинні мати маркування порядкових номерів та позначення за кресленням.

5.4.4 Деформація та викривлення КЗ не допускаються.

5.4.5 Маркування К. О. наносять на гладку циліндричну поверхню. У разі нестачі місця на циліндричній поверхні маркування наносять:

- для зразка болта - на гранях головки або на бирці, прикріпленої дротом через контровочний отвір у головці болта;

- для зразка шпильки на бирці, прикріпленій до гайки, нагвинченої на зразок, дротом через контровочний отвір у гайці або на гранях цієї гайки.

5.4.6 Розмір бирки – довільний.

5.4.7 КЗ необхідно зберігати протягом усього терміну експлуатації зібраних за їх допомогою складальних одиниць та виробів.

5.4.8 При виготовленні складових частин виробу з кооперації на різних підприємствах допускається використання комплекту КЗ, що складається з контрольних зразків у кількості, необхідної для забезпечення технологічного процесу збирання виробу.

Абсолютна величина різниці часу поширення пружних хвиль між зразками комплекту, виміряна за нормальних умов, має перевищувати 0,03 мкс.

У паспорті КВ поруч із порядковим номером ставлять відмітку про його приналежність до комплекту контрольних зразків.

5.5 Допоміжні пристрої та матеріали

При акустичному методі контролю зусилля затягування різьбових з'єднань застосовують:

- Знежирювальну рідину (спирт за ГОСТ 17299 або ацетон за ГОСТ 2768 ) для підготовки поверхні;

- Контактну рідину для ультразвукових дефектоскопів або товщиномірів;

- Розривну машину за ГОСТ 28840 .

5.6 Вимоги до методичного забезпечення СІ

5.6.1 Методичне забезпечення СІ повинно містити методику виконання вимірювань, розрахункові формули для обчислення величини контрольованого параметра за результатами акустичних вимірювань, а також документи, що встановлюють:

— призначення та сфера застосування СІ;

- склад та основні характеристики засобів апаратного та програмного забезпечення, що включають норми на похибку вимірювання часу поширення УЗК;

- методи та засоби досягнення сумісності СІ, у тому числі інформаційної, електричної, енергетичної, програмної, конструкторської, експлуатаційної;

- правила агрегатування засобів апаратного та програмного забезпечення та організації їх взаємодії.

5.6.2 Опис функціональних можливостей СІ в експлуатаційних, конструкторських та програмних документах має відображати характеристики апаратного та програмного забезпечення.

6 Вимоги до об'єкта контролю

6.1 ШБ не повинні містити макродефектів, виявлених методами контролю, що не руйнує.

6.2 Параметр шорсткості торцевих поверхонь ШБ має бути не більше 2,5 мкм за ГОСТ 2789 .

6.3 На торцевих поверхнях ШБ не допускається наявність канавок, пазів, слідів від перевірки твердості, виступів, напливів металу від накатки різьблення, відгину західних ниток різьблення, вибоїн, а також центрових отворів ШБ діаметром менше 90 мм.

6.4 Допуск перпендикулярності торців ШБ щодо осі різьблення не повинен перевищувати:

- 0,05 мм для діаметрів від 8 до 16 мм;

- 0,1 мм для діаметрів понад 16 мм.

6.5 Допуск паралельності торцевих поверхонь ШБ не повинен перевищувати:

- 0,05 мм для діаметрів від 8 до 16 мм;

- 0,1 мм для діаметрів понад 16 мм.

6.6 Площинність торцевих поверхонь ШБ слід контролювати за приляганням на фарбу, що має бути не менше 80%.

6.7 Допуски на довжини ШБ не повинні перевищувати II кваліфікацію за ГОСТ 25347 .

6.8 Контрольовані Ш. Б. повинні мати маркування порядкового номера.

6.9 Маркування слід виконувати фарбою будь-якого кольору, електрографом чи ударним способом. Розмір шрифту – довільний.

6.10 Деформація та викривлення ШБ не допускаються.

6.11 Маркування порядкових номерів ШБ наносять одним із таких способів:

а) у разі, якщо контроль величин проводять до вкручування ШБ в деталь з'єднання, маркування наносять на гладкій частині циліндричної поверхні шпильок або на гранях болтів, а також на поверхні однієї з деталей, що стикуються поблизу місць вкручування ШБ:

- для з'єднання, що має розташування різьбових отворів по колу, - на бічну поверхню фланця в чотирьох місцях (хрестоподібно), зручних для огляду. Відлік Ш. Б. проводять від реперних зон у напрямку за годинниковою стрілкою з боку деталей, що вгвинчуються;

- для з'єднання, що має розташування різьбових отворів по прямій або ламаній лінії, наносять маркування крайніх різьбових отворів, розташованих по прямій, і кожного різьбового отвору, розташованого по ламаній лінії;

б) у разі, якщо контроль величини проводять після вкручування ШБ, маркування порядкових номерів на їх поверхнях не наносять, а виконують на поверхні однієї з деталей, що стикуються аналогічно перерахуванню а).

7 Порядок підготовки до проведення контролю

7.1 Аналіз К. Д. та складання ІКК

7.1.1 На підставі аналізу КД встановлюють:

— найменування та позначення приладів, які використовуються для контролю;

- Позначення складальних одиниць або деталей, що входять в контрольовані з'єднання;

- Значення номінальних зусиль затягування з допусками для кожного з'єднання;

- Реперні зони, від яких слід починати відлік порядкових номерів контрольованих ШБ;

— стадії виготовлення та експлуатації, на яких повинен проводитись контроль, із зазначенням кількості та порядкових номерів контрольованих ШБ та допустимих зусиль для кожної стадії;

— найменування та позначення складальних одиниць, що входять до контрольованого з'єднання, із зазначенням схеми нанесення маркування порядкових номерів ШБ;

- Зусилля та послідовність затягування ШБ;

— позначення та порядкові номери КЗ із зазначенням способу та місця нанесення маркування;

- марку мастила, що наноситься на торці ШБ, спосіб її нанесення із зазначенням тканини і розчинника, що застосовуються.

7.1.2 Складають ІКК, форму якої наведено у додатку А.

7.2 Градуювання СІ

7.2.1 Градуювання С. І. та визначення градуювальних характеристик різьбових з'єднань, що підлягають контролю, проводять для конкретного типу СІ та конкретних типорозмірів при освоєнні технологічного процесу контролю.

7.2.2 Градуювання виконують на розривних машинах, що відповідають вимогам ГОСТ 28840 , з використанням пристроїв для закріплення ШБ у захватах розривної машини. Пристрій повинен імітувати конструкцію елементів контрольованого з'єднання по глибині загвинчування і довжині частини ШБ, що розтягується.

7.2.3 Допускається проводити градуювання на метрологічно атестованому стенді, що дозволяє проводити навантаження ШБ одночасно діючими зусиллями розтягування, вигину та кручення, що імітують умови, що існують під час затягування з'єднань. Принципова схема градуювального стенду наведено у додатку Б.

7.2.4 Для градуювання використовують шпильки в комплекті з гайками та шайбами та болти з шайбами, що не були у використанні, – не менше п'яти комплектів кожного найменування.

7.2.5 Перед початком градуювання вимірюють час поширення УЗК у КО .

7.2.6 Градуювання проводять для кожної ШБ.

7.2.7 Порядок градуювання

7.2.7.1 Вимірюють час поширення УЗК у КЗ .

7.2.7.2 Вимірюють час .

7.2.7.3 Навантажують Ш. Б. зусиллями, що розтягують. , рівними:

, , , , .

7.2.7.4 При кожному значенні фіксують значення часу поширення УЗК .

7.2.7.5 Визначають для кожного значення зміна часу поширення УЗК за формулою

. (1)

7.2.7.6 Вимірюють час поширення УЗК у КЗ . Різниця між значеннями і має перевищувати по абсолютній величині похибки СІ.

7.2.7.7 Значення , , , , , вносять у протокол градуювання, форму якого наведено у додатку У.

7.2.7.8 Будують градуювальну характеристику, що показує залежність зміни часу розповсюдження УЗК від розтягуючого зусилля .

Ця залежність у встановленому інтервалі навантажень від до , при яких ШБ перебувають у зоні пружних деформацій, має характер, близький до лінійного:

, (2)

де обчислюють за формулою

. (3)

8 Порядок проведення контролю

8.1 Вимірюють та записують температуру повітря на робочому місці. Вона повинна бути від 0 до 35 °C.

Примітка — Під час контролю температура ШБ повинна бути постійною.

Температура К. О. повинна відповідати температурі навколишнього повітря в місці проведення контролю, що забезпечується витримкою КО при цій температурі не менше 2 год.

Забороняється під час вимірювань тримати КВ у руках.

8.2 Вимірюють час поширення УЗК в КЗ не менше 10 разів, фіксують в ІКК середнє значення .

8.3 Вимірюють та записують в ІКК часи поширення УЗК у контрольованих ШБ у незатягнутому стані .

8.4 Розраховують часи поширення УЗК, що відповідають встановленому діапазону зусиль затягування, за формулами:

; (4)

. (5)

8.5 Проводять затягування ШБ до рівня, при якому вимірювані значення часів поширення УЗК у всіх контрольованих ШБ потрапляють в інтервал від
до.

8.6 Після остаточної затяжки вимірюють і записують в ІКК часи поширення УЗК у контрольованих ШБ .

8.7 Вимірюють час поширення УЗК у КЗ не менше 10 разів і фіксують в ІКК середнє значення .

Примітка — Різниця між значеннями і не повинна перевищувати абсолютної величини похибки приладу.

8.8 При проведенні повторного контролю (наприклад, після технологічних випробувань, після певного періоду експлуатації тощо ) виконують вимірювання за 8.1, 8.2, 8.6 та 8.7. В ІКК переносять з ІКК складання з'єднання значення , а також значення , позначивши його як .

9 Правила обробки результатів контролю

9.1 Розрахунок осьових зусиль у -й ШБ проводять за формулою

. (6)

(Поправка. ІКС N 1-2017).

9.2 За умови дотримання вимог 8.1 та 8.7 під час проведення контролю поправку у розрахунках не враховують.

9.3 Під час обробки результатів повторного контролю виправлення розраховують за формулою

(7)

та враховують її завжди.

9.4 Заповнювати ІКК та проводити обробку результатів контролю допускається як вручну, використовуючи градуювальні характеристики у вигляді таблиць або графіків, так і в автоматичному режимі при реалізації в приладі алгоритмів проведення контролю та розрахунку зусиль відповідно до розділів 8 та 9.

10 Правила оформлення результатів контролю

10.1 Результати контролю фіксують ІКК (див. додаток А).

Додаткові відомості, що підлягають запису, порядок оформлення та зберігання ІКК (або висновків) встановлюють у технічних документах на контроль.

10.2 Результати контролю зберігають до кінця терміну експлуатації виробу.

Додаток, А (рекомендований). Приклад заповнення інструкційної картки контролю

Додаток А
(рекомендоване)

Середнє зусилля з 21 проконтрольованих шпильок 34,69 тс.

Після гідровипробувань допускається:

- зусилля у шпильках не менше 32 тс;

- Середнє зусилля у поєднанні не менше 34 тс.

Додаток Б (довідковий). Принципова схема гідравлічного градуювального стенду

Додаток Б
(довідкове)

1 - гідравлічний ручний насос; 2 - напірний вентиль; 3 - зливальний вентиль; 4 - циліндр; 5 - поршень; 6 - змінний гвинт; 7 - центруюча втулка; 8 - манометр; 9 - ЕАП; 10 - прилад; 11 - шпилька; 12 - гайка; 13 - шайба

Малюнок Б.1

Додаток В (рекомендований). Протокол градуювання

Додаток
(рекомендоване)

Електронний текст документа
підготовлений АТ «Кодекс» і звірений за:
офіційне видання
М: Стандартінформ, 2009