ГОСТ Р 55805-2013

ГОСТ Р 55805-2013 Контроль неруйнівний. Акустичний метод контролю текстури листового прокату. Загальні вимоги

ГОСТ Р 55805-2013

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

Контроль неруйнівний

АКУСТИЧНИЙ МЕТОД КОНТРОЛЮ ТЕКСТУРИ ЛИСТОВОГО ПРОКАТУ

Загальні вимоги

Non-destructive testing. Ultrasonic monitoring з тканини в rolled steel sheets. General requirements

ГКС 77.040.10

Дата введення 2015-01-01

Передмова

1 РОЗРОБЛЕН Автономною некомерційною організацією «Науково-дослідний центр контролю та діагностики технічних систем» (АНО «НДЦ КД»), Закритим акціонерним товариством «Спеціальне конструкторське бюро „Інфотранс“ (ЗАТ „Інфотранс“)

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 22 листопада 2013 р. N 1671-ст

4 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

Правила застосування цього стандарту встановлені у ГОСТ Р 1.0-2012 (розділ 8). Інформація про зміни до цього стандарту публікується у щорічному (станом на 1 січня поточного року) інформаційному покажчику „Національні стандарти“, а офіційний текст змін та поправок — у щомісячному інформаційному покажчику „Національні стандарти“. У разі перегляду (заміни) або скасування цього стандарту відповідне повідомлення буде опубліковано у найближчому випуску інформаційного покажчика „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 (gost.ru)

Вступ

Листовий прокат із різних конструкційних матеріалів широко застосовується при виготовленні багатьох елементів конструкцій.

Технологія виробництва прокату неминуче призводить до появи текстури і, як наслідок, до анізотропії механічних властивостей матеріалу. Перевищення анізотропією заданих значень призводить до зниження міцності, шлюбу через погану штампування, великі відходи металу, порушення технології виробництва масової продукції. Просторова неоднорідність анізотропії може призвести до виникнення небезпечних залишкових напруг у готових виробах та погіршення їх експлуатаційних якостей та параметрів надійності.

У цьому стандарті регламентовано процедуру визначення текстурної анізотропії матеріалу листового прокату як напівфабрикатів, так готових виробів.

Цей стандарт розроблено з метою забезпечення методичної основи застосування акустичного методу визначення параметрів текстурної анізотропії на основі комплексу вимірювань з використанням поляризованих пружних хвиль.

1 Область застосування

Цей стандарт поширюється на експериментальне визначення характеристики текстури листового прокату завтовшки від 2 до 200 мм акустичним методом з використанням плоскополяризованих поперечних пружних хвиль.

Стандарт встановлює основні вимоги до порядку визначення текстури акустичним луною методом із застосуванням електроакустичних перетворювачів пружних хвиль в режимі ручного сканування поверхні об'єкта контролю.

Як кількісну характеристику текстури прокату рекомендується використовувати величину акустичної анізотропії.

Метод, що встановлюється стандартом, може бути застосований як при лабораторних дослідженнях, так і при експлуатації технічних об'єктів різного призначення.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі стандарти:

ГОСТ 7.32-91 Система стандартів з інформації, бібліотечної та видавничої справи. Звіт про науково-дослідну роботу. Структура та правила оформлення

ГОСТ Р ИСО 5725-2-2002 Точність (правильність та прецизійність) методів та результатів вимірювань. Частина 2. Основний метод визначення повторюваності та відтворюваності стандартного методу вимірювань

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 12.1.019-79 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 10587-84 * Смоли епоксидно-діанові не затверджені. Технічні умови
________________
* Відповідає оригіналу. - Примітка виробника бази даних.

ГОСТ 17299-78 Спирт етиловий технічний. Технічні умови

ГОСТ 20415-82 Контроль неруйнівний. Методи акустичні. загальні положення

ГОСТ 22727-88 Прокат листовий. Методи ультразвукового контролю

ГОСТ 23829-85 Контроль неруйнівний акустичний. терміни та визначення

ГОСТ 26266-90 Контроль неруйнівний. Перетворювачі ультразвукові. 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 щорічним інформаційним покажчиком „Національні стандарти“, який опублікований станом на 1 січня поточного року та за випусками щомісячного інформаційного покажчика „Національні стандарти“ за поточний рік. Якщо замінений стандарт посилання, на який дано недатоване посилання, рекомендується використовувати діючу версію цього стандарту з урахуванням усіх внесених до цієї версії змін. Якщо замінений стандарт, на який дано датоване посилання, то рекомендується використовувати версію цього стандарту із зазначеним вище роком затвердження (прийняття). Якщо після затвердження цього стандарту до посилального стандарту, на який дано датоване посилання, внесено зміну, що стосується положення, на яке дано посилання, то це положення рекомендується застосовувати без урахування цієї зміни. Якщо стандарт посилається без заміни, то положення, в якому дано посилання на нього, рекомендується застосовувати в частині, що не зачіпає це посилання.

3 Терміни, визначення, позначення та скорочення

3.1 У цьому стандарті використовуються терміни за ГОСТ 22727 та ГОСТ 23829 .

3.2 У цьому стандарті застосовані такі позначення:

3.3 У цьому стандарті застосовані такі скорочення:

4 Загальні положення

4.1 Метод заснований на використанні залежності швидкості поперечних пружних хвиль, що розповсюджуються вздовж товщини прокату, від напрямку їхнього вектора поляризації по відношенню до напрямку прокатки [1, 2].

4.2 В якості характеристики ТП використовується величина акустичної анізотропії, обумовлена анізотропією механічних властивостей матеріалу та обчислювана як відносна різниця затримок УІ, що поширюються нормально до поверхні прокату та поляризованих перпендикулярно і вздовж напрямку відповідно.

4.3 Метод реалізується за допомогою ручного способу ультразвукового контактного прозвучування із застосуванням прямих поєднаних або роздільно-поєднаних ПЕП за ГОСТ 26266 або ЕМАП.

4.4 Оптимальний вид випромінюваного сигналу — „радіоімпульс“ з високочастотним (ультразвуковим) заповненням, плавною огинаючою та ефективною тривалістю (на рівні 0,6 максимальної амплітуди), що дорівнює 2-4 періодам основної частоти.

4.5 Визначається акустична анізотропія є усередненою шляхом поширення УІ.

5 Вимоги безпеки

5.1 До виконання вимірювань допускають операторів, які мають навички експлуатації обладнання ультразвукового контролю, які вміють користуватися національними та галузевими нормативними та технічними документами за акустичними методами контролю, які пройшли навчання роботі з застосовуваними СІ та атестованих на знання правил безпеки у відповідній галузі промисловості.

5.2 При контролі ТП оператор повинен керуватися ГОСТ 12.1.001, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.3.002 та правилами безпеки при експлуатації електроустановок за ГОСТ 12.1.019 та ГОСТ 12.1.038.

5.3 Вимірювання проводять відповідно до вимог безпеки, зазначених в інструкції з експлуатації апаратури, що входить до складу використовуваних СІ.

5.4 Приміщення для проведення вимірювань повинні відповідати вимогам щодо [3]* та [4].
________________
* Див. Бібліографія, поз. [3]. - Примітка виробника бази даних.

5.5 При організації робіт з контролю ТП повинні бути дотримані вимоги пожежної безпеки згідно з ГОСТ 12.1.004.

6 Вимоги до засобів вимірювань

6.1 В якості СІ можуть бути використані установки, зібрані з серійної апаратури, та спеціалізовані прилади для визначення часових інтервалів між багаторазово відображеними УІ, що розповсюджуються в матеріалі ОК, сертифіковані та перевірені в установленому порядку.

6.2 СІ повинні забезпечувати проведення вимірювань луною методом з використанням УІ з плавною огинаючою.

6.3 СІ повинні забезпечувати можливість випромінювання та прийому УІ з ефективною частотою від 2,5 до 10 МГц.

6.4 У комплект СІ повинні входити ЕАП, що забезпечують випромінювання та прийом імпульсів поперечних пружних хвиль, що розповсюджуються за нормаллю до поверхні прокату.

Якщо як ЕАП використовуються ПЕП, останні повинні відповідати ГОСТ 26266 і містити поперечно поляризовані п'єзопластинки (одну чи дві залежно від типу перетворювача — суміщеного чи раздельно-совмещенного відповідно). Як прямі суміщені ПЕП можуть використовуватися перетворювачі фірми „Panametrics“ (США).

6.5 Програмне забезпечення СІ повинно забезпечувати можливість вибору будь-якого відбитого УІ та пошук необхідних відлікових точок профілю імпульсів.

6.6 Первинна акустична інформація для кожного вимірювання повинна зберігатися на зовнішніх носіях, захищених від несанкціонованого доступу.

6.7 Документація С. І. повинна містити методику виконання вимірювань, а також документи, що встановлюють:

— призначення та сфера застосування СІ;

- склад та основні характеристики засобів апаратного та програмного забезпечення, включаючи похибки вимірювання параметрів УІ;

- 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.

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

6.9 Експлуатаційні характеристики СІ повинні відповідати вимогам технічних умов та цього стандарту.

6.10 Допоміжні пристрої та матеріали

6.10.1 Для підготовки поверхні ОК використовують шліфувальний інструмент, що забезпечує шорсткість поверхні відповідно до 7.3.

6.10.2 Для знежирення поверхні застосовують спирт за ГОСТ 17299 або ацетон за ГОСТ 2768.

6.10.3 Для введення поперечних коливань застосовують епоксидну смолу за ГОСТ 10587 контактну рідину SWC фірми „Panametrics“, мед.

В'язкість контактної рідини при температурі вимірювання повинна відповідати в'язкості епоксидної смоли при температурі 25°C: 12-25 кг/(м·с) згідно з ГОСТ 10587 .

6.10.4 При контролі використовують ємності для зберігання контактної рідини, кисті для нанесення контактної рідини на поверхню ОК, ганчір'я для протирання ультразвукової апаратури та рук оператора, лінійку металеву 500 мм для розмітки поверхні ОК, маркер або крейда для нанесення міток на проконтрольовані ОК для робочих записів.

7 Вимоги до об'єктів контролю

7.1 Матеріал О. К. не повинен містити неприпустимих розшарування, включень та інших дефектів, що виявляються акустичним ехо-методом.

7.2 З метою виключення реверберації та поперечних резонансів по ширині ОК вона має бути не менше трьох поперечних розмірів ЕАП.

7.3 Шорсткість поверхні ОК в зонах вимірювань - не більше 2,5 мкм за ГОСТ 2789 .

Примітка — Метод не гарантує необхідної точності контролю ТП, якщо шорсткість поверхні ОК перевищує 2,5 мкм.

7.4 Температура поверхні ОК у зонах вимірювання повинна бути в межах від 5 °C до 40 °C.

7.5 Перед встановленням ПЕП поверхню ОК очищають від бруду, окалини, іржі та знежирюють.

8 Порядок підготовки до проведення контролю

8.1 З технічної документації на ОК визначають значення у зонах вимірювань.

8.2 На підставі довідкових даних чи експериментально визначають величину .

8.3 Вибирають ЕАП, ефективна частота імпульсу якого залежить від має такі значення:

- При від 2 до 3 мм 10 МГц;

- При від 3 до 10 мм 5 МГц;

- При більше 10 мм 2,5 МГц.

8.4 Визначають розташування зон вимірів ТП.

8.5. Наносять шар контактної рідини на підготовлену поверхню ОК.

8.6 Включають С. І. , перевіряють його працездатність, виводячи на екран відеоконтрольного пристрою тимчасову розгортку сигналів, що приймаються.

Тривалість розгортки має забезпечувати візуалізацію щонайменше двох відбитих УІ.

8.7 Перевіряють відсутність на тимчасовій розгортці імпульсів, викликаних наявністю в зонах вимірювань додаткових меж, що відбивають (розшарування, тріщини, пор та ін.), що знаходяться в матеріалі ОК і не виявлених у процесі дефектоскопічного контролю.

8.8 З технічної документації на СІ визначають величину .

8.9 На підставі технічних вимог до контролю визначають величину .

8.10 Розраховують мінімальне значення розгортки, що забезпечує візуалізацію -го відбитого імпульсу та гарантує вимірювання величини із заданою похибкою, за формулою

, (1)

де - апаратна затримка зондувального імпульсу, мкс, що визначається технічними характеристиками використовуваного СІ.

8.11 Отримують осцилограму сигналів під час розгортки .

8.12 Оцінюють ставлення амплітуди -го відбитого імпульсу до середнього значення рівня шуму Якщо це відношення перевищує 10 дБ, визначення величини акустичної анізотропії із заданою відносною похибкою вважається можливим.

8.13 Якщо відношення „сигнал/шум“ для -го відбитого імпульсу менше 10 дБ, то послідовно зменшують величину на одиницю доти, доки значення відношення „сигнал/шум“ не стане більше 10 дБ.

Розраховують фактичну похибку визначення акустичної анізотропії за формулою

, (2)

після чого приймають рішення про проведення вимірювань зі зниженою порівняно з похибкою або заміною використовуваного СІ на більш точне, що забезпечує виконання співвідношення

. (3)

9 Порядок проведення контролю та правила обробки результатів

9.1 Контроль проводять за технічною документацією, розробленою відповідно до ГОСТ 20415.

9.2 У вибраній зоні вимірювань встановлюють ЕАП з напрямком вектора поляризації вздовж напрямку прокатки.

Примітка - Для О. К. з невідомим напрямом прокатки експериментально встановлюють цей напрямок, для чого проводять вимірювання затримки УІ відповідно до 9.4 обертаючи датчик навколо вертикальної осі. Напрямок прокатки відповідає максимальне значення затримки.

9.3 Отримують осцилограму відбитих імпульсів, вид якої схематично наведено малюнку 1.

Малюнок 1 - Осцилограма У. І. з векторами поляризації, паралельними напрямку прокатки

1 - перший відбитий УІ, - -й відбитий УІ.

Малюнок 1 - Осцилограма У. І. з векторами поляризації, паралельними напрямку прокатки

9.4 Для першого та -го відбитих імпульсів визначають затримки і наступним чином [5]:

- Засобами програмного забезпечення використовуваного СІ виявляють сигнал у момент перевищення ним порога селектора,

- Затримка УІ визначається як момент часу, в який сигнал переходить нульове значення.

9.5 Обчислюють значення за формулою

. (4)

9.6 Якщо 2, то перевіряють синфазність у відлікових точках першого та -го відбитих УІ, для чого відповідно до 9.4 та 9.5 визначають величину та перевіряють справедливість співвідношення

. (5)

9.7 При дотриманні співвідношення (5) виконують дію 9.9.

9.8 При недотриманні співвідношення (5) розраховують величину за формулою

, (6)

де . Значок [ ] означає операцію округлення.

Розраховують за формулою

, * (7)

________________

* Формула відповідає оригіналу. - Примітка виробника бази даних.

9.9 Повертають ЕАП на 90°.

9.10 Вимірюють значення відповідно до 9.4-9.8.

9.11 Дії по 9.4-9.10 повторюють щонайменше 5 разів.

9.12 Обчислюють масив значень за формулою

.* (8)

________________

* Формула відповідає оригіналу. - Примітка виробника бази даних.

9.13 Масив значень перевіряють на наявність викидів відповідно до ДСТУ ISO 5725-2.

9.14 Визначають середнє значення акустичної анізотропії за формулою

. (9)

9.15 Розраховують коефіцієнт варіації результатів вимірів за формулою

, (10)

де - Середньоквадратичне відхилення, що обчислюється за формулою

. (11)

9.16 Порівнюють значення з допустимим значенням відносної похибки , яка відповідно до 8.12, 8.13 дорівнює або .

Якщо виконується співвідношення

, (12)

то як розрахункове значення акустичної анізотропії обирають отримане значення , інакше число вимірів збільшують і дії по 9.2-9.15 повторюють доти, доки величина коефіцієнта варіації не досягне значення .

Примітка — У разі неможливості забезпечити величину коефіцієнта варіації не більше приймають рішення про визначення акустичної анізотропії зі зниженою точністю або про неможливість вимірів.

10 Правила оформлення результатів вимірів

10.1 Результати вимірювань фіксують у протоколі, форму якого наведено у додатку А.

Додаткові відомості, що підлягають запису, порядок оформлення та зберігання протоколу слід встановлювати у технічних документах на контроль.

10.2 Якщо контроль ТП є частиною науково-дослідних робіт, то результати вимірювань слід оформлювати відповідно до вимог ГОСТ 7.32.

Додаток, А (рекомендований). Форма протоколу контролю

Додаток А
(рекомендоване)

Бібліографія

[1] Неруйнівний контроль. Довідник за ред. В. В. Клюєва , т.3. М: Машинобудування, 2004. 864 с.

[2] Углов А. Л. , Єрофєєв В. І. , Смирнов А. Н. Акустичний контроль обладнання при виготовленні та експлуатації. М: Наука, 2009. 280 с.

[3] СНиП II-М.2-72 * Громадські будівлі та споруди. Норми проектування
________________
* На території Російської Федерації документ не діє. Діють БНіП 2.09.03-85, БНіП II-89-80. - Примітка виробника бази даних.

[4] СН 245-71 Санітарні норми проектування промислових підприємств

[5] МВІ Стандартні зразки часу проходження ультразвукових сигналів. Визначення основних метрологічних характеристик. ІФМ УРО РАН, Єкатеринбург, 2007. 16 с.

____________________________________________________________________________

УДК 620.172.1:620.179.16:006.354 ГКС 77.040.10

Ключові слова: луна-метод, ультразвуковий імпульс, затримки імпульсів, електроакустичний перетворювач, акустична анізотропія, поперечна пружна хвиля, вектор поляризації
____________________________________________________________________________

Електронний текст документа
підготовлений АТ «Кодекс» і звірений за:
офіційне видання
М: Стандартінформ, 2014