Методика проведения ультразвукового контроля пересечений сварных швов труб с помощью устройства типа УП-1

 

  Главная       Учебники - Газпром      Р Газпром 2-2.3-322-2009

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  ..

 

 

Приложение В

 


 

Методика проведения ультразвукового контроля пересечений сварных швов труб с помощью устройства типа УП-1

В.1 Для проведения УЗК пересечения продольного и поперечного сварных швов газопро-водов применяется специализированное устройство типа УП-1, как показано на рисунке В.1.

В.2 Устройство типа УП-1 состоит:

  • из раздвижного механического приспособления с винтами;

  • двух одинаковых ПЭП типа П121 с рабочей частотой и углами ввода в зависимости от контролируемых толщин 70°, 65° или 50° согласно требованиям таблицы 4.1.

В.3 Настройка чувствительности осуществляется согласно требованиям СТО Газпром

2-2.4-083-2006 по СОП, как показано на рисунке В.2, с искусственными отражателями типа плоскодонное сверление с диаметром, вычисляемым из максимально допустимой эквива-лентной площади -см. таблицу 4.2), и «зарубка» с параметрами, представленными в таблице

    1. для ПЭП с соответствующими углами ввода.

      В.4 Устройство типа УП-1 подключают к дефектоскопу и устанавливают на СОП, покрытый слоем контактной жидкости. Зажимные винты устройства ослабляются, что позво-ляет свободно передвигать ПЭП по направляющим. Добиваются максимального сигнала от отражателя и зажимными винтами фиксируют ПЭП.


       

      image

      1


       

      2


       

      3


       


       

      1 – фиксирующие винты 2 – регулирующий винт 3 – ПЭП

      Рисунок В.1 – Устройство типа УП-1


       

      image


       

      image


       

      Рисунок В.2 – Настроечный СОП


       

      В.5 Применяемые схемы УЗК:

      • обнаружение дефектов на внутренней поверхности -в нижней части сечения) сварно-го шва по «зарубке», как показано на рисунке В.3, прямым лучом по схеме «Дуэт»;

      • обнаружение дефектов в середине сечения по плоскодонному сверлению, как пока-зано на рисунке В.4, по схеме «Ассиметричный дуэт»;

      • обнаружение дефектов на наружной поверхности -в верхней части сечения) сварного шва по «зарубке», как показано на рисунке В.5, однократно отраженным лучом по схеме «Дуэт». В.5.1 Настройку устройства типа УП-1 для выявления дефектов на внутренней поверх-

      ности -в нижней части сечения) проводят согласно рисунку В.3, используя отражатель «заруб-ка». Получаемый при этом эхо-сигнал представлен на рисунке В.6, а). Начало строба устана-вливается в месте, соответствующем половине толщины трубы. Конец строба устанавливает-ся по заднему фронту сигнала от зарубки.

      В.5.2 Настройку устройства типа УП-1 для выявления дефектов в середине сечения про-водят согласно рисунку В.4 по ассиметричной эхо-зеркальной схеме -«Ассиметричный дуэт»), используя отражатель, – плоскодонное сверление, выполненное посередине толщины. Полу-чаемый при этом эхо-сигнал аналогичен сигналу получаемому в В.3.5.1 и представлен на рисунке В.6, а). Начало строба устанавливается в месте, соответствующем половине толщины трубы. Конец строба устанавливается по заднему фронту сигнала от плоскодонного сверления. В.5.3 Настройку устройства типа УП-1 для выявления дефектов на наружной поверх-

      ности проводят согласно рисунку В.5, используя отражатель «зарубка». Получаемый при этом


       

      image image


       

      Рисунок В.3 – Схема УЗК для обнаружения дефектов в нижней части сечения на внутренней поверхности


       


       

      image image


       

      Рисунок В.4 – Схема УЗК для обнаружения дефектов в середине сечения


       

      image image


       

      Рисунок В.5 – Схема УЗК для обнаружения дефектов в верхней части сечения на наружной поверхности

      эхо-сигнал представлен на рисунке В.5, б). Начало строба устанавливается в месте, соответ-ствующем толщине трубы. Конец строба устанавливается по заднему фронту сигнала от

      «зарубки», как показано на рисунке В.6.

      В.6 Проведение контроля пересечений продольного и поперечного сварных швов газо-проводов

      В.6.1 Зоны установки ПЭП покрывают слоем контактной жидкости.

      В.6.2 Для проведения сканирования устройство типа УП-1 устанавливают на место пересечения сварных швов, как показано на рисунке В.7. Контроль ведут с небольшим пово-ротом относительно точки пересечения осей швов ±15°.

      В.6.3 Для проведения контроля сварного шва и околошовной зоны согласно СТО Газ-

      пром 2-2.4-083 -пункт 10.7.1) следует провести сканирование устройством типа УП-1 по


       

      image image image image


       

      Рисунок В.6 – Эхограммы


       


       

      image


       

      Рисунок В.7 – Установка ПЭП


       

      поверхности контролируемого изделия, как показано на рисунке В.8. При этом регулирую-щий винт устройства должен перемещаться по оси продольного шва, а устройство следует поворачивать относительно регулирующего винта на ±15°. Величина перемещения устрой-

      ства типа УП-1 равняется половине ширины валика усиления поперечного шва и половине

      толщины контролируемого изделия -но не менее 10 мм).


       

      image

      Рисунок В.8 – Проведение сканирования перекрестья

      В.6.4 Провести контроль согласно В.6.2 и В.6.3 по трем схемам, как показано на рисун-ке В.5, а) – в), для обнаружения дефектов в нижней, средней и верхней частях сечения.

      В.6.5 Запомнить эхограмму с дефектом в памяти дефектоскопа.

      В.7 Распечатать результаты УЗК. Отметить на распечатках Sэ, мм2, обнаруженных дефектов.

      В.8 В соответствии с нормативными требованиями оценить качество сварного соеди-

      нения.

      Приложение Г

      -рекомендуемое)


       

      Методика проведения ультразвукового контроля нахлесточных сварных соединений с помощью устройства типа УН-1

      Г.1 Общие положения

      Ультразвуковому контролю подлежат нахлесточные сварные соединения с толщинами сваренных элементов от 6 до 40 мм, признанные годными на основе результатов визуально-измерительного контроля.

      Ультразвуковой метод неразрушающего контроля предназначен для обнаружения в сварных нахлесточных соединениях нарушений сплошности металла -трещин, непроваров, пор, несплавлений, шлаковых включений и др. видов дефектов).

      Описание дефектов, регистрация их параметров и оформление результатов контроля проводятся согласно настоящим рекомендациям и ГОСТ 14782.

      Г.2 Оборудование и оснастка

      Г.2.1 Дефектоскописты для проведения контроля должны иметь следующее оборудование: -ультразвуковой дефектоскоп -типа УИУ «СКАНЕР» модель «СКАРУЧ»);

      • ультразвуковые преобразователи и настроечные СОП для УЗК нахлесточных швов: а) ультразвуковой преобразователь типа П121-5,0-45S или ультразвуковой преобразо-

        ватель типа П122-5,0-45S «Дуэт»;

        б) устройство типа УН-1, состоящее из двух ультразвуковых преобразователей типа П121-5,0-45S и типа П121-5,0-45 – рисунок Г.1;

      • набор настроечных СОП нужных толщин с «зарубками» -согласно настоящим реко-мендациям);

      • соединительные кабели.

      Г.2.2 В качестве контактной смазки рекомендуется использовать смазки согласно 4.1.9.

      Г.3 Дополнительные требования к квалификации специалистов НК

      Г.3.1 Учитывая сложность проведения контроля и оценки выявленных дефектов, рабо-ты должны проводиться бригадой, состоящей из специалистов не ниже II уровня квалифика-ции, численностью не менее двух человек.

      Г.3.2 Специалисты УЗК должны пройти стажировку с использованием испытательных образцов, имитирующих расположение дефектов в различных зонах кольцевых нахлесточных сварных соединений, с нанесением разметки согласно полученным расчетам для получения практических навыков.


       

      image


       

      1 – ПЭП № 1 – П121-5,0-45S

      2 – направляющая

      3 – фиксирующий винт

      4 – ПЭП № 2 – П121–5,0-45

      5 – нахлесточный сварной шов

      Рисунок Г.1 – Устройство типа УН-1 -раздвижное) для УЗК нахлесточных сварных швов


       

      Г.4 Подготовка объекта к контролю

      Г.4.1 Для проведения контроля подготавливают поверхность сваренных элементов на величину:

      • для элемента толщиной t1L1 = 2 t1 LПЭП1; -для элемента толщиной t2L2 t2 LПЭП2,

        где LПЭП, мм, – длина контактной поверхности соответствующего ПЭП согласно рисунку Г.1 -позиции 1 и 4).

        В случае ограниченного доступа к сварному соединению -наличие неровности поверх-ностей вблизи шва, увеличенные размеры валика сварного шва) подготавливают поверхность сваренных элементов на величину:

      • для элемента толщиной t1L1 = 4 t1 LПЭП1; -для элемента толщиной t2L2 = 3 t2 LПЭП2.

      Подготавливаемые поверхности объекта контроля должны быть очищены от брызг металла, отслаивающейся окалины, ржавчины, грязи и краски, неровностей, забоин и прочих дефектов.

      Г.4.2 Для доводки поверхности металла до требуемой чистоты -шероховатость не хуже Rz 40 и волнистость не более 0,015 в соответствии с требованиями ГОСТ 2789) реко-мендуется применять угловые шлифовальные машинки с щетками металлическими ради-альными и/или специализированные устройства для шлифовки -плоско-шлифовальные

      машинки, ленточные и круглые эксцентриковые шлифовальные машинки). Угловые шли-фовальные машинки с абразивным кругом применять только для удаления брызг металла, а не для обработки поверхности металла -поверхность становится волнистой с грубой шероховатостью).

      Г.4.3 Обработку поверхности металла труб проводит специально выделенный персо-нал. Зачистка поверхности и удаление контактного вещества после проведения УЗК в обязан-ности специалистов НК не входят.

      Г.5 Стандартные образцы предприятия

      Г.5.1 Для проведения настройки параметров контроля необходимы СОП толщиной t1t2 и -t1 t2/2) с искусственным отражателем типа «зарубка», как показано на рисунке 6.39. Г.5.2 Материал, из которого изготавливают СОП -марка стали, прочностной класс),

      должен быть идентичен материалу контролируемого изделия.

      Г.5.3 СОП должен иметь отметку о калибровке. Калибровка СОП должна проводиться не реже одного раза в три года.

      Г.5.4 Каждый СОП должен быть промаркирован и иметь паспорт.

      Г.5.5 При контроле разнотолщинных сварных элементов настройку вести по нормам для наименьшей толщины.

      Г.5.6 Настройка задержки и длительности строба, а также чувствительности осущест-вляется по стандартному образцу предприятия с искусственным отражателем типа «зарубка», как показано на рисунке 6.39, изготовленному по ГОСТ 14782.

      Г.5.7 Параметры плоскодонного отражателя регламентируются действующим СТО Газ-пром 2-2.4-083-2006, приведены в таблицах Г.1 и Г.2.


       

      Таблица Г. 1 – Максимально допустимая эквивалентная площадь -Sбрак, мм2) в зависимости от толщины стенки контролируемого соединения


       


       

      Толщина стенки трубы t, мм

      Уровень качества при строительстве, реконструкции и ремонте

      «А»

      «В» и «С»

      6,0 ≤ < 8,0

      0,85

      1,2

      8,0 ≤ < 12,0

      1,05

      1,5

      12,0 ≤ < 15,0

      1,40

      2,0

      15,0 ≤ < 20,0

      1,75

      2,5

      20,0 ≤ < 26,0

      2,5

      3,5

      26,0 ≤ ≤ 40,0

      3,5

      5,0

      Таблица Г. 2 – Размеры искусственных отражателей и поправка чувствительности Δ-дБ) в зависимости от толщины стенки контролируемого соединения


       


       

      Толщина стенки трубы t, мм

      Поправка чувствительности Δ-дБ) при достижении максимально допустимой амплитуды Абрак-дБ) = АО-дБ) + Δ-дБ)


       

      Параметры зарубки, мм -ширина × высота), по которым устанавливается опорный уровень А0

      Уровень качества при строительстве, реконструкции и ремонте

      «А»

      «В» и «С»

      6,0 ≤ < 8,0

      +3

      0

      1,0 ± 0,05

      0,7 ± 0,05

      8,0 ≤ < 12,0

      +3

      0

      1,0 ± 0,05

      0,8 ± 0,05

      12,0 ≤ < 15,0

      +3

      0

      1,4 ± 0,05

      0,8 ± 0,05

      15,0 ≤ < 20,0

      +3

      0

      1,4 ± 0,05

      1,0 ± 0,05

      20,0 ≤ < 26,0

      +3

      0

      1,4 ± 0,05

      1,4 ± 0,05

      26,0 ≤ ≤ 40,0

      +3

      0

      2,0 ± 0,05

      1,4 ± 0,05

      Примечания

      Знак «+» означает увеличение чувствительности на величину Δ-дБ) относительно А0. Знак «–» означает уменьшение чувствительности на величину Δ-дБ) относительно А0.


       

      Г.6 Порядок проведения контроля

      Г.6.1 Контроль начинается с проведения визуально-измерительного контроля нахле-сточных сварных соединений. Перед проведением УЗК проводится выборочная толщиноме-трия с целью уточнения фактической толщины стенок элементов t1 и t2 в зоне проведения контроля.

      Г6.2 Порядок проведения УЗК нахлесточных сварных соединений: -контроль ЗТ-методом;

      - контроль эхо-методом со стороны элемента t1; -контроль эхо-методом со стороны элемента t2Г.7 Контроль нахлесточных сварных соединений

      УЗК нахлесточных сварных соединений проводят устройством типа УН-1, как показа-но на рисунке Г.1, состоящим из двух ультразвуковых преобразователей типа: ПЭП № 1 – П121-5,0-45S и ПЭП № 2 – П121-5,0-45, механического приспособления, имеющего напра-вляющую и фиксирующий винт и предназначенного для УЗК нахлесточных сварных соедине-

      ний с толщинами элементов t1 и t2 от 6 до 40 мм.

      Схема подключения к дефектоскопу при ЗТ-методе контроля – раздельная, причем ПЭП 1 подключается к генератору, а ПЭП 2 – к усилителю. При использовании эхо-метода может подключаться ПЭП 1 к генератору по совмещенной схеме или использоваться отдель-ный преобразователь типа П121-5,0-45S -П122-5,0-45S).

      Г.7.1 УЗК зеркально-теневым методом

      Г.7.1.1 Схемы контроля представлены на рисунках Г.3–Г.6. Зоны поперечного переме-щения ПЭП, признаки обнаружения возможных дефектов показаны на рисунке Г.7.


       


       

      image

      Рисунок Г.2 – Настроечный образец толщиной -t1 t2/2)


       

      image

      Рисунок Г.3 – Схема УЗК № 1


       

      image image


       

      Рисунок Г.4 – Схема УЗК № 2


       

      image image


       

      Рисунок Г.5 – Схема УЗК № 3


       


       

      image image


       

      Рисунок Г.6 – Схема УЗК № 4


       

      image image image image


       

      image image image


       

      image image image


       

      image image image


       

      а) схема перемещения ПЭП; б) обнаружение дефектов; в) нарушение акустического контакта.

      Рисунок Г.7 – УЗК зеркально-теневым методом


       

      Г.7.1.2 Настройка чувствительности может осуществляться на СОП толщиной

      -t1 t2/2) по ЗТ-схеме согласно рисунку Г.2, либо рекомендуется настройку осуществлять на реальном изделии по нижеследующему порядку:

      • в бездефектном месте изделия, как показано на рисунке Г.3, поставить ПЭП 1 на поверхность трубы на расстоянии Х ≈ t1 К1 / 2, где К1 – ширина шва, а ПЭП 2 сканировать по поверхности муфты, находя положение, при котором амплитуда проходящего ЗТ-сигнала

        А0 будет максимальна;

      • замерить амплитуду сигнала А0, дБ;

      • зафиксировать расстояние между ПЭП 1 и ПЭП 2 с помощью фиксирующего винта механического приспособления типа УН-1, как показано на рисунке Г.1;

      • провести измерение проходящего ЗТ-сигнала А0, дБ, не более чем в трех различных местах, принимая за уровень сигнала А0, дБ, максимальный из измеренных значений.

      Г.7.1.3 Варианты схем настройки устройства типа УН-1

      При ограниченном доступе к сварному соединению -наличие неровности поверхно-стей, брызг металла, увеличенные размеры валика сварного шва) рекомендуется использова-ние схем УЗК № 2 рисунка Г.4, № 3 рисунка Г.5, № 4 рисунка Г.6.

      Г.7.1.4 Сканирование:

      • если величина К1 ≤ 8 мм, то УЗК нахлесточного соединения с помощью устройства типа УН-1 проводят продольным сканированием, выдерживая постоянным расстояние Х = 2t1 К1/2 между ПЭП 1 и сварным швом;

      • если величина К1 > 8 мм, то УЗК нахлесточного соединения с помощью устройства типа УН-1 проводят продольно-поперечным сканированием, при этом зона поперечного перемеще-ния – от положения Хmin = 2t1 до Хmax = 2 t1 К1, шаг продольного перемещения от 2 до 3 мм.

        Г.7.1.5 Проведение УЗК

        В процессе сканирования наблюдать за изменением амплитуды ЗТ-сигнала А0, дБ. Причинами падения амплитуды ЗТ-сигнала может быть:

      • несоблюдение зоны поперечного перемещения -следует уточнить зону УЗК и устано-вить в эту зону УН-1;

      • наличие дефектов сварного соединения -которые могут быть подтверждены эхо-ме-тодом согласно Г.7.2 и Г.7.3 или визуально-измерительным контролем);

      • нарушение акустического контакта под одним или двумя ПЭП -следует устранить причину нарушения АК, как правило, связанную с неудовлетворительным качеством поверхности контролируемого изделия, отсутствием контактной смазки или неплотным при-жатием ПЭП к поверхности объекта контроля).

      Если в процессе контроля величина ЗТ-сигнала А0, дБ, падает более чем на 6 дБ и при-

      няты меры по стабилизации акустического контакта и уточнению зоны положения ПЭП 1 и ПЭП 2 относительно сварного шва, то следует зафиксировать места, где это происходит, и измерить минимальную величину амплитуды Аmin, дБ.

      Если ΔАдеф Аmin -дБ) – A0 -дБ) < 6 – сварное соединение считают бездефектным по

      ЗТ-схеме.

      Если 6 < ΔАдеф < 12 – зону тщательно проверяют эхо-методом согласно Г.7.2 и Г.7.3.

      Окончательную оценку качества шва проводят по критериям эхо-метода.

      Если ΔАдеф ≥ 12 – дефект считают браковочным. В этом случае следует занести в память дефектоскопа изображение экрана при положении устройства типа УН-1 с Аmin, дБ.

      Г.7.2 УЗК эхо-методом со стороны элемента t1

      Г.7.2.1 Для эхо-метода настройка чувствительности браковочного уровня и параметров строба осуществляется по угловым отражателям типа «зарубка», параметры которых выбира-ются в соответствии с нормативными требованиями настоящих рекомендаций. Параметры отражателей представлены в таблице Г.2.

      Г.7.2.2 Схема контроля, настройка параметров строба, зона поперечного перемещения ПЭП 1 показаны на рисунках Г.8–Г.11.


       


       

      image image

      Рисунок Г.8 – Схема УЗК


       

      image image


       

      Рисунок Г.9 – Настройка переднего фронта строба


       

      image image


       

      image image image


       

      Рисунок Г.10 – Настройка заднего фронта строба


       

      image image


       

      Рисунок Г.11 – Перемещения ПЭП при УЗК эхо-методом с элемента t1


       

      Г.7.2.3 Строб-импульс выставить на 48–49 % от высоты экрана. Настройка переднего фронта строб-импульса осуществляется однократно отраженным лучом по СОП толщиной t1, как показано на рисунке Г.8. Настройка заднего фронта строб-импульса осуществляется:

      • при t1 t2 трехкратно отраженным лучом по СОП толщиной t1;

      • при t1 ≠ t2 однократно отраженным лучом по СОП толщиной Н t1 t2/2, как пока-зано на рисунке Г.10.

      Г.7.2.4 В зоне стробирования рекомендуется выравнить чувствительность -амплитуды

      А1 на рисунке Г.9 и А2 на рисунке Г.10) с помощью системы ВРЧ.

      Г.7.2.5 Провести продольно-поперечное сканирование -см. рисунок Г.11) на контроль-ном уровне чувствительности. При этом зона поперечного перемещения – от положения Хmin ≈ 2t1 до Хmах ≈ 2t1 К1. Шаг продольного перемещения – от 2 до 3 мм.

      Г.7.2.6 Признаком наличия дефекта Адеф, дБ, является появление эхо-сигнала в рабо-

      чей зоне строба, амплитуда которого равна или более контрольного уровня чувствительности. Протяженность обнаруженных дефектов Δизмеряется по ГОСТ 14782 – по контрольному уровню чувствительности, который на 6 дБ выше браковочного. В случае обнаружения дефек-та измерить максимальную амплитуду Адеф и условную протяженность ΔL, фиксируя местопо-ложение на шве.

      Г.7.2.7 Сохранить эхограмму с дефектом в память дефектоскопа.

      Г.7.3 УЗК эхо-методом со стороны элемента t2.

      Г.7.3.1 Схема контроля, настройка параметров строба, зона поперечного перемещения ПЭП 1 -П121-5,0-45S или П122-5,0-45S) показаны на рисунках Г.12–Г.14.

      Г.7.3.2 Строб-импульс выставить на 48–49 % от высоты экрана. Настройка строб-им-

      пульса осуществляется по отражению от нижней зарубки, расположенной на глубине t2, мм. При этом передний фронт строб-импульса выставляется от 1 до 2 мм дальше реверберацион-ных помех ПЭП, а задний – как показано на рисунке Г.13.


       

      image image


       

      Рисунок Г.12 – Схема УЗК


       


       

      image image image


       

      image


       

      Рисунок Г.13 – Настройка параметров строба


       

      image


       


       

      image image image


       

      Рисунок Г.14 – Перемещения ПЭП при УЗК эхо-методом с элемента t2


       

      Г.7.3.3 Следует провести продольно-поперечное сканирование на контрольном уровне чувствительности, который устанавливается на 6 дБ выше браковочного. При этом зона пере-мещения ПЭП – от положения соприкосновения точки ввода с границей сварного соедине-

      ния до величины Х К1 – как показано на рисунке Г.14. Шаг продольного перемещения – от 2 до 3 мм.

      Г.7.3.4 Обратить внимание, что:

      • при перемещении ПЭП от сварного шва на величину Х К1 -рисунок Г.14 – положе-ние ПЭП № 3) за пределами строба будут появляться эхо-сигналы от наружной поверхности валика усиления сварного шва;

      • при обнаружении дефекта типа 1 -рисунок Г.14 – положение ПЭП № 1) эхо-сигнал от него может быть расположен на краю строба или выходить за пределы строба при перемеще-нии ПЭП от сварного шва до величины Х ≤ К1.

      Г.7.3.5 В случае обнаружения дефекта – измерить его максимальную амплитуду

      Адеф, дБ, и условную протяженность ΔL, мм, фиксируя местоположение на шве.

      Г.7.3.6 Сохранить эхограмму с дефектом в память дефектоскопа.

      Г.8 Оценка качества сварных соединений

      Оценка качества сварных соединений производится в соответствии с нормативными требованиями настоящих рекомендаций.

      Г.9 Оформление результатов контроля

      Оформление результатов контроля осуществляется в соответствии с действующими требованиями НД. Обязательным является приложение распечаток результатов УЗК -эхо-грамм) обнаруженных дефектов и настроек на СОП.

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  ..