ГОСТ Р 56185-2014
ГОСТ Р 56666-2015 Технічна діагностика. Акустичний метод діагностування та оцінки залишкового ресурсу бічних рам візків вантажних вагонів. Загальні вимоги
ГОСТ Р 56666-2015
Група Т59
НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
< ГОСТ Р 8.904-2015 ГОСТ Р 56656-2015 ГОСТ Р ІСО 4545-4-2015 ГОСТ Р ІСО 4545-1-2015 ГОСТ Р ІСО 20482-2015 ГОСТ Р 56186-2014 ГОСТ Р 55047-2012 ГОСТ Р 56187-2014 ГОСТ Р 56185-2014 ГОСТ Р 55043-2012 ГОСТ Р ІСО 10113-2014 ГОСТ ISO 7800-2013 ГОСТ Р ІСО 148-1-2013ГОСТ Р ИСО 148-1-2013 Матеріали металеві. Випробування на ударний вигин на маятниковому копрі Шарпі. Частина 1. Метод випробування
ГОСТ Р ІСО 148-1-2013
НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
Матеріали металеві. Випробування
ГОСТ Р 55807-2013 ГОСТ Р 55806-2013 ГОСТ Р 55805-2013 ГОСТ Р 55045-2012 ГОСТ Р 55044-2012 ГОСТ Р 55046-2012 ГОСТ Р 8.748-2011 ГОСТ Р 53966-2010 ГОСТ Р 53965-2010 ГОСТ Р 53568-2009 ГОСТ Р ІСО 2566-1-2009 ГОСТ Р ІСО 2566-2-2009 ГОСТ 31244-2004 ГОСТ Р 52889-2007 ГОСТ Р 53205-2008 ГОСТ Р 52891-2007 ГОСТ Р 53204-2008 ГОСТ Р 52890-2007 ГОСТ Р 53006-2008 ГОСТ 7564-97 ГОСТ 25.503-97 ГОСТ 18227-98 ГОСТ 14019-2003 ГОСТ 18661-73 ГОСТ 8.044-80 ГОСТ 17367-71 ГОСТ 2999-75 ГОСТ 9450-76 ГОСТ 22762-77 ГОСТ 22706-77 ГОСТ 23273-78 ГОСТ 10510-80 ГОСТ 3565-80 ГОСТ 8693-80 ГОСТ 3248-81 ГОСТ 8.426-81 ГОСТ 25172-82 ГОСТ 7268-82 ГОСТ 8817-82 ГОСТ 8.509-84 ГОСТ 11701-84 ГОСТ 26446-85 ГОСТ 13813-68 ГОСТ 18835-73 ГОСТ 8818-73 ГОСТ 22761-77 ГОСТ 9454-78 ГОСТ 10145-81 ГОСТ 25095-82 ГОСТ 11150-84 ГОСТ 9651-84 ГОСТ 28868-90 ГОСТ 9013-59 ГОСТ 22975-78 ГОСТ 23677-79 ГОСТ 8.398-80 ГОСТ 26007-83 ГОСТ 25282-93 ГОСТ 30003-93 ГОСТ Р 52764-2007 ГОСТ 22848-77 ГОСТ 30456-97 ГОСТ 1497-84 ГОСТ 10006-80 ГОСТ 25.502-79 ГОСТ 25.505-85 ГОСТ 25.506-85ГОСТ 25.506-85 Розрахунки та випробування на міцність. Методи механічних випробувань металів. Визначення характеристик тріщиностійкості (в'язкості руйнування) при статичному навантаженні
ГОСТ 25.506-85
Група В09
МІ
ГОСТ Р 52727-2007ГОСТ Р 56185-2014 Технічна діагностика. Акустичний метод визначення напруженого стану обічок судин, що працюють під тиском. Загальні вимоги
ГОСТ Р 56185-2014
НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
Технічна діагностика
АКУСТИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ НАПРУЖНОГО СТАНУ ОБІЧНИК СУДИН, ПРАЦЮЮЧИХ ПІД ТИСКОМ
Загальні вимоги
Technical diagnostics. Evaluation of stresses in sides of pressure vessels by ultrasound
General requirements
ГКС 77.040.10
Дата введення 2016-01-01
Передмова
1 РОЗРОБЛЕНО Відкритим акціонерним товариством «Науково-дослідний центр контролю та діагностики технічних систем» (ВАТ «НДЦ КД»)
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 24 жовтня 2014 р. N 1410-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
Тонкостінні судини з маловуглецевих і низьколегованих сталей є одним з найпоширеніших видів обладнання промислових об'єктів. Вони знаходять застосування в хімічній та нафтохімічній промисловості, використовуються в аміачних холодильних установках та установках поділу повітря, як повітряні ресівери та ін.
Монтаж та експлуатація судин відповідального призначення, що працюють під тиском, пов'язані з впливом на їх напружений стан безлічі різних факторів, які не завжди можливо врахувати при розрахунках міцності. До таких факторів відносяться наявність додаткових елементів — штуцерів, патрубків та ін., а також вплив зовнішніх умов, що не піддаються теоретичному обліку.
Прямі вимірювання механічних напруг у контрольних точках обіцянок судин, що працюють під тиском, можуть бути ефективно використані як для перевірки правильності таких розрахунків, так і для оперативної діагностики технічного стану судин.
Одним із найбільш перспективних методів вимірювання механічних напруг у матеріалі без його руйнування є акустичний метод, заснований на пружноакустичному ефекті - лінійної залежності швидкості поширення пружних хвиль від напруг [1], [2], надійне експериментальне визначення якої забезпечене завдяки наявності сучасної вимірювальної техніки [3 ].
Цей стандарт розроблений з метою забезпечення методичної основи застосування методу акустичної тензометрії для уточнення результатів розрахунків міцності судин, що працюють під тиском, а також для визначення реального напруженого стану їх матеріалу.
1 Область застосування
Цей стандарт поширюється на акустичний метод визначення напруженого стану матеріалу циліндричних обічанок тонкостінних судин, що працюють під тиском, виготовлених з маловуглецевих та низьколегованих сталей за ГОСТ Р 52630з поздовжніми зварними швами.
Цей стандарт встановлює основні вимоги до порядку визначення двовісного напруженого стану матеріалу обічанок з використанням об'ємних поздовжніх і поперечних хвиль, що поширюються нормально до поверхні обичайки.
Метод, що встановлюється цим стандартом, може бути застосований як при лабораторних дослідженнях, так і в стендових і натурних умовах контролю напруженого стану матеріалу обічок тонкостінних циліндричних судин, що працюють під тиском.
2 Нормативні посилання
У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі стандарти:
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 Р 8.625-2006 Державна система забезпечення єдності вимірів. Термометри опору з платини, міді та нікелю. Загальні технічні вимоги та методи випробувань
ГОСТ Р 50599-93 Посудини та апарати сталеві зварені високого тиску. Контроль неруйнівний при виготовленні та експлуатації
ГОСТ Р 52630-2012 Посудини та апарати сталеві зварені. Загальні технічні умови
ГОСТ Р 52890-2007 Контроль неруйнівний. Акустичний метод контролю напруги у матеріалі трубопроводів. Загальні вимоги
ГОСТ Р 55043-2012 Контроль неруйнівний. Визначення коефіцієнтів пружно-акустичного зв'язку. Загальні вимоги
ГОСТ 7.32-91 Система стандартів з інформації, бібліотечної та видавничої справи. Звіт про науково-дослідну роботу. Структура та правила оформлення
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
ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартів безпеки праці. Процеси виробничі. Загальні вимоги безпеки
ГОСТ 1497-84 Метали. Методи випробування на розтягування
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
________________ Стандарт діє лише на території Російської Федерації.
ГОСТ 17299-78 Спирт етиловий технічний. Технічні умови
ГОСТ 26266-90 Контроль неруйнівний. Перетворювачі ультразвукові. Загальні технічні вимоги
ГОСТ 28840-90 Машини для механічних випробувань матеріалів
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 Позначення та скорочення
3.1 У цьому стандарті застосовані такі умовні позначення:
- Товщина стінки обічайки судини, що працює під тиском, мм; | |
- Умовна межа плинності матеріалу обічайки судини, що працює під тиском, МПа; | |
- нормальна напруга, що діє вздовж осі обертання обичайки судини, що працює під тиском (осьова або меридіональна напруга), МПа; | |
- нормальна напруга, що діє в окружному напрямку обичайки судини, що працює під тиском (кільцева або окружна напруга), МПа; | |
- Температура поверхні обічайки судини, що працює під тиском, при нульовому тиску в момент проведення акустичних вимірювань, ° С; | |
- Температура поверхні обичайки судини, що працює під тиском, в робочому режимі, ° С; | |
- швидкість поширення пружних поздовжніх хвиль у матеріалі обичайки, м/с; | |
- швидкість поширення пружних поперечних хвиль у матеріалі обичайки, м/с; | |
- Номер відображеного імпульсу пружних поздовжніх хвиль при нульовому тиску; | |
- Номер відображеного імпульсу пружних поперечних хвиль при поляризації хвилі в осьовому напрямку при нульовому тиску; | |
- Номер відображеного імпульсу пружних поперечних хвиль при поляризації хвилі в кільцевому напрямку при нульовому тиску; | |
- Число повторних вимірювань при визначенні затримки імпульсу пружних поздовжніх хвиль при нульовому тиску; | |
- число повторних вимірювань щодо затримки імпульсу пружних поперечних хвиль при поляризації хвилі в осьовому напрямку при нульовому тиску; | |
- число повторних вимірювань щодо затримки імпульсу пружних поперечних хвиль при поляризації хвилі в кільцевому напрямку при нульовому тиску; | |
- Номер відображеного імпульсу пружних поздовжніх хвиль при робочому тиску; | |
- Номер відображеного імпульсу пружних поперечних хвиль при поляризації хвилі в осьовому напрямку при робочому тиску; | |
- Номер відображеного імпульсу пружних поперечних хвиль при поляризації хвилі в кільцевому напрямку при робочому тиску; | |
- Число повторних вимірювань при визначенні затримки імпульсу пружних поздовжніх хвиль при робочому тиску; | |
- число повторних вимірювань щодо затримки імпульсу пружних поперечних хвиль при поляризації хвилі в осьовому напрямку при робочому тиску; | |
— число повторних вимірів щодо затримки імпульсу пружних поперечних хвиль при поляризації хвилі в кільцевому напрямі при робочому тиску; | |
- Тривалість розгортки, що забезпечує візуалізацію | |
- Тривалість розгортки, що забезпечує візуалізацію | |
- Тривалість розгортки, що забезпечує візуалізацію | |
- Тривалість розгортки, що забезпечує візуалізацію | |
- Тривалість розгортки, що забезпечує візуалізацію | |
- Тривалість розгортки, що забезпечує візуалізацію | |
- Абсолютна похибка вимірювання часових інтервалів використовуваних засобів вимірювань, нс; | |
- гранично допустима відносна похибка вимірювання часових інтервалів засобів вимірювань, що використовуються; | |
- Затримки відбитих імпульсів поздовжньої хвилі з номерами | |
- Середнє значення відображеного імпульсу поздовжньої хвилі з номером | |
- Коефіцієнт варіації значень | |
- Затримки відбитих імпульсів поздовжньої хвилі з номерами | |
- Середнє значення затримки відображеного імпульсу поздовжньої хвилі з номером | |
- Коефіцієнт варіації значень | |
- Значення затримки | |
- Значення затримки | |
- Затримки відбитих імпульсів поперечної хвилі з номерами | |
- Середнє значення затримки відбитого імпульсу поперечної хвилі з номером | |
- Коефіцієнт варіації значень | |
- Затримки відбитих імпульсів поперечної хвилі з номерами | |
- Середнє значення затримки відбитого імпульсу поперечної хвилі з номером | |
- Коефіцієнт варіації значень | |
- Значення затримки | |
- Значення затримки | |
- Затримки відбитих імпульсів поперечної хвилі з номерами | |
- Середнє значення затримки відбитого імпульсу поперечної хвилі з номером | |
- Коефіцієнт варіації значень | |
- Затримки відбитих імпульсів поперечної хвилі з номерами | |
- Середнє значення відображеного імпульсу поперечної хвилі з номером | |
- Коефіцієнт варіації значень | |
- Значення затримки | |
значення затримки | |
| - Акустопружні коефіцієнти, 1/МПа; |
| - Пружноакустичні (тензометричні) коефіцієнти, МПа; |
| - Термоакустичні коефіцієнти, 1/град: |
- Відносна зміна швидкості поздовжньої пружної хвилі при зміні температури на 1 градус; | |
— те саме для поперечної хвилі. |
3.2 У цьому стандарті застосовані такі скорочення:
ЦД | - Посудина, що працює під тиском; |
ОСД | - Обечайка судини, що працює під тиском; |
НС | - Напружений стан; |
СІ | - Засіб вимірювань; |
УІ | - Ультразвуковий імпульс; |
ЕАП | - Електроакустичний перетворювач; |
ПЕП | - П'єзоелектричний перетворювач; |
КУАС | - Коефіцієнти пружноакустичного зв'язку. |
4 Загальні положення
4.1 Вимірювання осьових та кільцевих напруг у точці вимірювань ОСД виконують методом акустопружності відповідно до загальних вимог ГОСТ Р 52890.
4.2 Метод заснований на існуючій в області пружних деформацій лінійної залежності швидкостей поширення об'ємних пружних хвиль у напрямку, перпендикулярному до площини дії напруги, від механічних напруг, що діють в осьовому та кільцевому напрямках.
4.3 Для тонкостінних циліндричних оболонок, навантажених внутрішнім тиском, напруги в радіальному напрямку малі в порівнянні з напругами в осьових та кільцевих напрямках. Тому напружений стан вважають локально плоским, залежністю швидкостей поширення об'ємних пружних хвиль від радіальної напруги нехтують.
4.4 Для вимірювання осьових та кільцевих напруг при двовісному напруженому стані використовують поперечні хвилі, поляризовані у напрямках дії напруг, а також поздовжні хвилі.
Напрямок поширення хвиль - радіальний (перпендикулярно до площини дії вимірюваної напруги).
4.5 Схема прозвучування матеріалу відповідає луна-методу ультразвукового контролю. Спосіб збудження пружних коливань – контактний. Вигляд випромінюваного сигналу - "радіоімпульс" з високочастотним (ультразвуковим) заповненням, плавною огинаючої та ефективною тривалістю (на рівні 0,6 максимальної амплітуди) 2-4 періоди основної частоти.
4.6 Випромінювання та прийом акустичних сигналів забезпечують за допомогою прямих поєднаних або роздільно-поєднаних ЕАП поздовжніх та поперечних хвиль.
Примітка - В якості ЕАП можуть бути використані ПЕП за
4.7 Вимірювані напруги є усередненими за обсягом ультразвукового пучка, що визначається поперечними розмірами ЕАП та товщиною матеріалу. Для циліндричних ОСД це головна напруга у площині, перпендикулярній до радіального напрямку. Значення напруги відраховують від їх початкового рівня, що відповідає відсутності тиску робочого середовища в ЦД.
4.8 КУАС, що застосовуються для розрахунку напруги за виміряними акустичними затримками, є характеристиками матеріалу, що визначаються модулями його лінійної та нелінійної пружності. Значення КУАС для сталей ОСД мають бути визначені з максимально допустимою відносною похибкою ±10%. Експериментальне визначення КУАС проводять відповідно до вимог
________________
* Ймовірно, помилка оригіналу. Слід читати: ГОСТ Р 55043-2012. - Примітка виробника бази даних.
4.9 Вплив температури на результати вимірювання напруги враховують за допомогою термоакустичних коефіцієнтів, порядок визначення яких наведено в додатку Б.
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 визначенні НС ОСД оператор повинен керуватися
5.3 Вимірювання проводять відповідно до вимог безпеки, зазначених в інструкції з експлуатації апаратури, що входить до складу використовуваних СІ.
5.4 Приміщення для вимірювання повинні відповідати вимогам [4]* і [5].
________________
* Див. розділ Бібліографія. - Примітка виробника бази даних.
5.5 При організації робіт з визначення НС ОСД повинні бути дотримані вимоги пожежної безпеки згідно з
6 Вимоги до засобів вимірювань
6.1 В якості СІ можуть бути використані установки, зібрані з серійної апаратури, та спеціалізовані прилади (далі — прилади) для визначення часових інтервалів між багаторазово відображеними УІ, що розповсюджуються в матеріалі ОК, сертифіковані та повірені 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 прямі суміщені або роздільно-сумісні ЕАП, що забезпечують випромінювання та прийом імпульсів поздовжніх та поперечних пружних хвиль, що розповсюджуються за нормаллю до поверхні ОСД.
Примітка — Як прямі суміщені ПЕП поперечні хвилі можуть використовуватися перетворювачі фірми „Panametrics“ (США).
6.5
— 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.
6.6 Опис функціональних можливостей СІ в експлуатаційних, конструкторських та програмних документах має відображати характеристики апаратного та програмного забезпечення.
6.7 Експлуатаційні характеристики СІ повинні відповідати вимогам технічних умов та цього стандарту.
6.8 Вимоги до програмного забезпечення засобів вимірювальної техніки
6.8.1 Програмне забезпечення СІ повинно забезпечувати можливість вибору будь-якого відображеного УІ та пошук необхідних відлікових точок профілю імпульсів.
6.8.2 Програмне забезпечення має враховувати умови проведення акустичних вимірювань на ОСД, зокрема температурний режим.
6.8.3 Первинна акустична інформація для кожної точки вимірювання повинна зберігатися на зовнішніх носіях, захищених від несанкціонованого доступу.
6.9 Допоміжні пристрої та матеріали під час використання п'єзоелектричних перетворювачів
6.9.1 Шліфувальний інструмент для підготовки поверхні за
6.9.2 Знежирююча рідина (спирт за
6.9.3 Контактна рідина під час використання ПЕП.
6.9.4 Для вимірювання температури поверхні ОСД використовують контактні термометри за ГОСТ Р 8.625 з похибкою вимірювання температури не більше 1 °C у діапазоні температур від 0 °C до 60 °C.
7 Вимоги до об'єктів контролю
7.1 Товщина стінки ОСД повинна бути, принаймні, у 20 разів меншою за її діаметр.
7.2 Перед встановленням ЕАП поверхню очищають від бруду, окалини, іржі та знежирюють.
7.3 Клас шорсткості поверхні у точці вимірювань під час використання ПЕП — не нижче Ra 2,5 (ГОСТ 2789).
Примітка - При використанні ПЕП метод не забезпечує необхідну точність визначення СР, якщо шорсткість поверхні ОСД Ra перевищує 2,5 мкм за
7.4 Відстань від точки виміру до зварного шва - не менше подвоєної товщини стінки ОСД.
7.5 При використанні ПЕП в'язкість контактної рідини за температури вимірювання повинна відповідати в'язкості епоксидної смоли при температурі 25°С: 12-25 Па·с (ГОСТ 10587).
8 Порядок підготовки до проведення вимірювань
8.1 Вивчають сертифікати на матеріал ОСД.
8.2 На підставі технічної документації на ОК визначають значення h у точках вимірів.
8.3 На підставі довідкових даних чи експериментально визначають величини і
.
8.4 Вибирають ЕАП, ефективна частота імпульсу якого в залежності від h має такі значення:
- При h від 2 до 3 мм =10 МГц;
- При h від 3 до 10 мм =5 МГц;
- При h більше 10 мм = 2,5 МГц.
8.5 Визначають розташування точок вимірів.
8.6 Приводять стан поверхні у вибраних точках у відповідність до умов проведення вимірювань (див. 7.2, 7.3).
8.7 При необхідності наносять шар контактної рідини на підготовлену поверхню ОСД.
8.8 Встановлюють ЕАП поверхню ОСД, підключають їх до приладу.
8.9 Включають прилад, перевіряють його працездатність, виводячи на екран відеоконтрольного пристрою тимчасову розгортку сигналів, що приймаються.
8.10 На екрані відеоконтрольного пристрою без значних видимих спотворень повинні спостерігатися багаторазово відображені УІ.
8.11 Перевіряють відсутність на тимчасовій розгортці додаткових імпульсів, викликаних або наявністю в області вимірювання додаткових поверхонь, що відбивають (допустимих за умов експлуатації ЦД дефектів — шарів, включень
8.12 Розраховують мінімальні значення розгортки, що забезпечує візуалізацію необхідної кількості відбитих УІ та вимірювання їх затримок із заданою відносною похибкою за формулою:
, (1)
де - апаратна затримка зондувального імпульсу, мкс, що визначається технічними характеристиками використовуваного СІ.
Зазвичай величина не повинна перевищувати значення 10
.
8.13 Отримують осцилограми сигналів при використанні ЕАП поздовжніх пружних хвиль при значенні розгортки .
8.14 Оцінюють ставлення амплітуди імпульсів пружних поздовжніх хвиль із номером до середнього значення рівня шуму. Якщо це відношення перевищує 10 дБ, проведення вимірювань із заданою відносною похибкою вважається можливим.
8.15 Якщо відношення „сигнал/шум“ для імпульсу пружних поздовжніх хвиль з номером менше 10 дБ, то послідовно зменшують величину
на одиницю доти, доки значення відношення „сигнал/шум“ не стане більше 10 дБ.
8.16 Розраховують фактичну відносну похибку визначення затримок УІ поздовжніх пружних хвиль за такою 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)
8.17 Вимірювання 8.13-8.16 повторюють для перетворювача поперечних пружних хвиль, поляризованих в осьовому напрямку, визначаючи прийнятне значення номера відбитого УІ , при цьому фактичну відносну похибку визначення затримок УІ розраховують за формулою
. (4)
8.18 Вимірювання по 8.13-8.16 повторюють для перетворювача поперечних пружних хвиль, поляризованих у кільцевому напрямку, визначаючи прийнятне значення номера відбитого УІ , при цьому фактичну відносну похибку визначення затримок УІ розраховують за формулою
. (5)
Примітка - Викладений у 8.1-8.18 порядок підготовки до проведення вимірювань однаковий для ЦД при робочому тиску та при нульовому тиску.
9 Порядок проведення вимірювань та обробки результатів
9.1 За допомогою контактного термометра вимірюють температуру поверхні ОСД при нульовому тиску в ЦД .
9.2 Відповідно до посібника з експлуатації приладу проводять вимірювання затримок об'ємних хвиль , з перевстановленням ЕАП. Число повторних вимірів
має бути не менше ніж 5.
Примітка - Як правило, найменшу похибку визначення затримок забезпечує метод переходу сигналу через нуль [6].
9.3 Масив значень перевіряють на наявність викидів відповідно до ДСТУ ISO 5725-2.
9.4 Після зменшення (за наявності викидів) величини для подальших розрахунків використовують усічений варіаційний ряд.
9.5 Визначають значення і
за формулами:
, (6)
. (7)
9.6 Перевіряють виконання умови:
. (8)
9.7 При виконанні умови (8) у подальших розрахунках використовують величину отриману в 9.5.
9.8 Якщо умова (8) не виконана, проводять повторні виміри зі збільшеним числом .
9.9 Якщо збільшення числа вимірів , не призводить до виконання умови (8), приймають рішення про можливість подальших вимірів зі зниженою точністю.
9.10 Вимірювання їх обробки* по 9.2-9.9 проводять для ЕАП поперечних пружних хвиль при поляризації в осьовому напрямку. При цьому визначають значення і
за формулами
________________
* Текст документа відповідає оригіналу. - Примітка виробника бази даних.
, (9)
. (10)
9.11 Вимірювання та обробку по 9.2-9.9 проводять для ЕАП поперечних пружних хвиль при поляризації в кільцевому напрямку. При цьому визначають значення і
за формулами:
, (11)
. (12)
9.12 Розраховують наведені затримки за формулами:
, (13)
, (14)
. (15)
9.13 За допомогою контактного термометра вимірюють температуру поверхні ОСД при робочому тиску ЦД Т.
9.14 Вимірювання та їх обробку за 9.2-9.13 проводять для ОСД при робочому тиску в ЦД.
9.15 Наведені затримки розраховують за формулами:
, (16)
, (17)
. (18)
9.16 Напруги і
для кожної точки вимірів розраховують за формулами:
, (19)
, (20)
де ,
,
,
,
,
.
10 Правила оформлення результатів вимірів
10.1 Результати вимірювань фіксують у протоколі, форма якого наведена у додатку.
10.2 Якщо виміри НС ОСД є частиною науково-дослідних робіт, то результати вимірів слід оформлювати відповідно до вимог
Додаток, А (обов'язковий). Визначення пружноакустичних коефіцієнтів
Додаток А
(обов'язкове)
А.1 Пружноакустичні коефіцієнти визначають при проведенні випробувань на розтяг плоских зразків за
А.2 Використовують зразки двох типів:
- Поздовжні, вирізані з матеріалу ОСД паралельно зварному шву;
- Поперечні, вирізані з матеріалу ОСД перпендикулярно зварному шву.
А.3 Клас шорсткості поверхні зразків у точці вимірювань - не нижче Ra 2,5 по ГОСТ 2789.
А.4 Для навантаження зразка використовують машини для механічних випробувань матеріалів за
А.5 Вибір випробувального обладнання здійснюють таким чином, щоб у зразку створити напругу, що становить 0,8 .
А.6 Випробувальні машини повинні забезпечувати необхідне навантаження з допустимим відхиленням напруги не більше 1 МПа протягом проміжку часу, необхідного для проведення акустичних вимірювань (від 30 секунд до кількох хвилин залежно від кваліфікації оператора та використовуваних СІ).
А.7 Складають програму ступінчастого навантаження зразка від початкового навантаження, що відповідає значенню одновісної напруги не більше 0,1 , до навантаження, що відповідає 0,8
. Рекомендується передбачити не менше п'яти ступенів навантаження для подальшої регресійної обробки результатів випробувань.
А.8 Зразок із закріпленими на ньому ЕАП поміщають у машину для механічних випробувань, домагаються правильної його центрування та прикладають до нього невелике навантаження для забезпечення надійної фіксації зразка у захватах.
А.9 На кожному ступені навантаження проводять вимірювання затримок УІ трьох типів: - Затримки УІ для поперечних хвиль, поляризованих уздовж осі навантаження;
-затримки УІ для поперечних хвиль, поляризованих перпендикулярно осі навантаження;
- Затримки УІ для поздовжніх хвиль.
Примітка - Вимірювання проводять як при збільшенні, так і при зменшенні навантаження. Потім зразок виймають із машини. Кожне навантаження („вгору-вниз“) проводять тричі. Перед новим навантаженням ЕАП знімають та знову встановлюють на зразок.
А.10 Проводять регресійну обробку залежностей ,
,
де ,
;
,
,
- Затримки УІ в матеріалі зразків без навантаження.
А.11 Акустопружні коефіцієнти визначають наступним чином: дорівнює тангенсу кута нахилу до осі
лінії регресії
для поздовжніх зразків;
дорівнює тангенсу кута нахилу до осі
лінії регресії
для поздовжніх зразків;
дорівнює тангенсу кута нахилу до осі
лінії регресії
для поперечних зразків;
дорівнює тангенсу кута нахилу до осі
лінії регресії
для поперечних зразків.
А.12 Пружноакустичні коефіцієнти розраховують за формулами:
,
,
,
. (А.1)
Додаток Б (обов'язковий). Визначення термоакустичних коефіцієнтів
Додаток Б
(обов'язкове)
Б.1 Визначення термоакустичних коефіцієнтів (
,
) проводять на підставі дослідження регресійних залежностей затримок імпульсів пружних хвиль відповідних типів
від температури контрольного зразка.
Б.2 Вимірювання температурних залежностей проводять на контрольних зразках матеріалу ОСД у лабораторних умовах.
Б.3 Температуру поверхні зразка вимірюють з використанням контактного термометра ГОСТ Р 8.625.
Б.4 Зразки нагрівають до температури 80 °C, потім для рівномірного розподілу температури витримують при кімнатній температурі до остигання до 60 °C.
Б.5 У міру остигання зразка з інтервалом 5 °C проводять вимірювання температури поверхні зразка та відповідних затримок
для кожного значення значення температури.
________________
* Текст документа відповідає оригіналу. - Примітка виробника бази даних.
Б.6 Термоакустичні коефіцієнти розраховують за такою формулою:
, (Б.1)
де ;
- загальна кількість вимірів для даного зразка.
Примітка — Вимірювання повторюють три-п'ять зразків із усередненням результатів.
Додаток В (рекомендований). Форма протоколу вимірів
Додаток
(рекомендоване)
"ЗАТВЕРДЖУЮ" Керівник | |||||||
(найменування організації) | |||||||
(особистий підпис) | (ініціали, прізвище) | ||||||
“ | » | 20 | м. |
ПРОТОКОЛ
визначення напруженого стану обічайки судини тиску
(Технічний об'єкт, контрольована ділянка технічного об'єкта) | ||||||||||||
1 Дата виміру | ||||||||||||
2 Організація, що проводить вимірювання | ||||||||||||
3 Власник судини, що працює під тиском | ||||||||||||
4 Дані про об'єкт: | ||||||||||||
призначення | ||||||||||||
завод-виробник, технологія виготовлення | ||||||||||||
стан поверхні об'єкта | ||||||||||||
додаткові відомості про об'єкт | ||||||||||||
5 Ескіз об'єкта із зазначенням розташування точок вимірювань та їх нумерації (наводиться в додатку до протоколу) | ||||||||||||
6 Температура поверхні обічайки судини при нульовому тиску | ||||||||||||
7 Температура поверхні обічайки судини при робочому тиску T (°С) | ||||||||||||
8 Найбільше значення коефіцієнта варіації затримок імпульсів | ||||||||||||
9 Таблиця В.1 - Результати вимірювань |
Номер точки | Значення затримок імпульсів у посудині без тиску, нс | Значення затримок імпульсів у посудині при робочому тиску, нс | ||||
Значення напруги (МПа) | ||||||
Вимірювання виконав оператор | |
(особистий підпис) | (ініціали, прізвище) |
Керівник лабораторії неруйнівного контролю | |
(особистий підпис) | (ініціали, прізвище) |
Бібліографія
[1] | Неруйнуючий контроль. Довідник за ред. |
[2] | Нікітіна |
[3] | Углов А.Л., |
[4] | СНиП 11-М.2-72 * Громадські будівлі та споруди. Норми проектування |
________________ * На території Російської Федерації документ не діє. ЗаміненийСНіП 2.09.03-85. - Примітка виробника бази даних. | |
[5] | СН 245-71 Санітарні норми проектування промислових підприємств |
[6] | 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: механічна напруга, акустична луна-метод, обичай судини, що працює під тиском, затримки імпульсів, коефіцієнти пружноакустичного зв'язку |
Електронний текст документа
підготовлений АТ «Кодекс» і звірений за:
офіційне видання
М: Стандартінформ, 2015