Применение АРД-шкал для настройки чувствительности и оценки обнаруженных дефектов в газопроводах диаметром более 500 мм и толщиной стенки 20 мм и более

 

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

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6   ..

 

 

 

Приложение Д

 


 

Применение АРД-шкал для настройки чувствительности и оценки обнаруженных дефектов в газопроводах диаметром более 500 мм и толщиной стенки 20 мм и более

Д.1 Общие положения

Д.1.1 В настоящем приложении приведены АРД-шкалы для настройки чувствительно-сти согласно 6.2.22.3 наклонных совмещенных ПЭП, приведенных в таблице 4.1, применяе-мых для контроля сварных соединений газопроводов толщиной ≥ 20 мм.

Д.1.2 АРД-шкалы представляют собой выпрямленные и пронормированные относи-

тельно постоянного опорного сигнала АРД-шкалы. Шкалы скомплектованы в виде графиче-ских таблиц отдельно для каждого типа ПЭП и заданного коэффициента затухания. Внутри таблиц параллельно расположены выпрямленные кривые для различных максимально допу-стимых эквивалентных площадей с учетом действующих норм оценки согласно таблице 4.2.

Д.1.3 Общий вид такой графической таблицы показан на рисунке Д.1.

Значение поправки чувствительности ΔААРД определяется по АРД-шкале, как показа-но на рисунке Д.1, в точке пересечения глубины залегания дефекта Y0 и значения максималь-но допустимой эквивалентной площади S0. Величина поправки ΔААРД показывает, на сколько


 


 

image image

Абр – амплитуда эхо-сигнала, соответствующая браковочному уровню SАоп – амплитуда опорного эхо-сигнала от отверстия диаметром 6 мм в СО-2.

ΔААРД – величина поправки чувствительности по АРД-шкале, дБ.

Рисунок Д.1 – Принцип работы с АРД-шкалами

эхо-сигнал от плоскодонного отражателя площадью S0, расположенного на глубине h0, отли-чается от опорного эхо-сигнала от отверстия диаметром 6 мм в СО-2.

Д.1.4 Перед проведением настройки чувствительности следует провести настройку длительности развертки, строба, глубиномерного устройства.

Д.2 Настройка чувствительности

Д.2.1 Исходя из значения толщины и типа контролируемого сварного соединения выбирают ПЭП согласно таблице 4.1 и устанавливают его на образец СО-2.

Д.2.2 Находят максимум опорного эхо-сигнала от отверстия диаметром 6 мм в СО-2 -глубина расположения отверстия – 15 или 44 мм должна быть указана на АРД-шкале), уста-навливают его уровень на середину экрана и запоминают его амплитуду в децибелах – опор-

ный уровень чувствительности Аоп -рисунок Д.2).

Д.2.3 Для используемого ПЭП строят таблицу амплитуд, соответствующих браковоч-ному уровню Абр, дБ, и уровню фиксации -контрольному) Ак с учетом поправок на шерохова-

тость поверхности ΔАшер и поправки чувствительности по АРД-шкале ΔААРД.

При этом:

  • Sбрак определяют по действующим нормам для толщины контролируемого сварного соединения согласно таблице 4.2;

  • Yмакс определяют как максимально возможную глубину залегания несплошностей в данном сварном соединении с учетом схемы контроля. При контроле прямым лучом Yмакс и однократно отраженным лучом Yмакс = 2t, где – номинальная толщина сварного соединения.

Д.2.3.1 Значения браковочного уровня чувствительности Абр вычисляют по формуле

Абр Аоп – ΔААРД ΔАшер. -Д.1)

Д.2.3.2 Значения уровня фиксации -контрольного) Ак вычисляют по формуле

Ак Абр + 6. -Д.2)

Д.2.4 Пример проведения настройки чувствительности Д.2.4.1 Задание на контроль


 

image image


 

Рисунок Д.2 – Настройка чувствительности на образце СО-2

Контролю подлежит кольцевое стыковое сварное соединение МГ диаметром 1420 мм с толщиной стенки 31,6 мм. Оценка качества проводится в соответствии с СТО Газпром 2-2.4-083. Контроль проводится дефектоскопом типа УИУ «СКАНЕР».

Д.2.4.2 Вводные данные

Контроль проводится наклонным ПЭП прямым и однократно отраженным лучом. Используется преобразователь типа П121-2,5-65S, а также соответствующая данному преоб-разователю АРД-шкала -см. рисунок Д.5).

В соответствии с СТО Газпром 2-2.4-083 для толщины 31,6 мм и уровня качества «B» при строительстве, реконструкции и ремонте максимально допустимая эквивалентная пло-

щадь Sбрак = 5 мм2.

Д.2.4.3 Настройка чувствительности

Д.2.4.3.1 Получаем на СО-2 максимальный эхо-сигнал от отверстия диаметром 6 мм на глубине 44 мм и устанавливаем его уровень на середину экрана. При этом значение амплиту-ды составило Аоп =38 дБ.

Д.2.4.3.2 Проведя замер разницы шероховатости и волнистости поверхности объекта контроля и СО-2, как приведено в приложении И, получили значение 4 дБ.

Д.2.4.3.3 Для используемого ПЭП строим таблицу амплитуд -см. таблицу Д.1), соответ-ствующих браковочному уровню Абр и уровню фиксации -контрольному) Ак, с учетом попра-

вок на шероховатость поверхности ΔАшер и поправки чувствительности по АРД-шкале ΔААРД

для толщин до 63,2 мм.

Из АРД-шкалы -см. рисунок Д.5) для = 5 мм2 и = 31,6 мм находим, что величина поправки ΔААРД = 0 дБ. Это означает, что эхо-сигнал от несплошности с эквивалентной пло-


 

Таблица Д.1 – Значения амплитуд браковочных и контрольных уровней -пример контроля сварного соединения МГ толщиной = 31,6 мм)


 

Глубина залегания Y, мм

10,0

15,0

20,0

25,0

31,6

35,0

40,0

45,0

50,0

55,0

60,0

63,2

Аоп -по СО-2), дБ

38

ΔААРД -для Sэ = 5 мм2), дБ

15

11

7

4

0

-2

-4

-7

-9

-12

-14

-15

ΔАшер, дБ

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

Абр

-соотв. Sэ =5 мм2), дБ


 

27


 

31


 

35


 

38


 

42


 

44


 

46


 

49


 

51


 

54


 

56


 

57

Ак

-соотв. Sэ = 2,5 мм2), дБ


 

33


 

37


 

41


 

44


 

48


 

50


 

52


 

55


 

57


 

60


 

62


 

63

щадью 5 мм2 на глубине 31,6 мм имеет такую же величину, что и эхо-сигнал от бокового отвер-стия диаметром 6 мм на глубине 44 мм в СО-2*.

Для проведения контроля однократно отраженным лучом по АРД-шкале для = 5 мм2 и = 2 · = 63,2 мм находим, что величина поправки ΔА = -15 дБ. Это означает, что эхо-сиг-нал от несплошности с эквивалентной площадью 5 мм2на глубине 63,2 мм меньше эхо-сиг-

нала от бокового отверстия диаметром 6 мм на глубине 44 мм в СО-2 на 15 дБ*.

Однако в обоих приведенных случаях следует ввести поправку на шероховатость -в при-мере ΔАшер = 4 дБ), так как качество поверхности СО-2 и контролируемого изделия могут суще-ственно отличаться. В итоге получено по формуле -Д.1), что для глубин залегания 31,6 мм и 63,2 мм, при Аоп =38 дБ, эхо-сигналы, соответствующие Sэ = 5 мм2, имеют браковочные ампли-туды Абр = 42 дБ и 57 дБ соответственно. Аналогично следует вычислить браковочные амплиту-ды для других глубин залегания дефекта, а также по формуле -Д.2) вычислить амплитуды, соот-ветствующие уровню фиксации дефектов Ак для различных глубин залегания дефекта.

Д.2.4.3.4 При проведении контроля для поиска дефектов рекомендуется установить: -для контроля прямым лучом Ак = 42 + 6 = 48 дБ;

- для контроля однократно отраженным лучом Ак = 57 + 6 = 63 дБ.

Настройка чувствительности для поиска дефектов произведена. Можно приступать к проведению контроля.

Д.2.5 Оценка обнаруженных несплошностей

Д.2.5.1 При обнаружении -фиксации) несплошности измеряют ее глубину залегания Y

и максимальную амплитуду Адеф эхо-сигнала по уровню середины экрана.

Д.2.5.2 По таблице значений амплитуд браковочных и контрольных уровней

-см. таблицу Д.1) производят оценку допустимости несплошности по ее амплитуде Адеф. При этом возможны следующие ситуации:

  • цифровое значение амплитуды** эхо-сигнала от дефекта Адеф меньше, чем цифровое значение** величины Абр на текущей глубине залегания -т.е. уровень сигнала от дефекта

    выше, чем браковочный уровень для данной глубины Y). Несплошность оценивается как недопустимый дефект по амплитуде:

  • цифровое значение амплитуды** эхо-сигнала от дефекта Адеф находится между цифровыми

значениями, соответствующими уровню фиксации и браковочному уровню для текущей глубины залегания Y. Это означает, что эхо-сигнал не превышает браковочный, но выше уровня фиксации или равен ему. Такая несплошность подлежит регистрации и дальнейшей оценке по условным размерам.


 

image

  • Справедливо в том случае, когда качество поверхностей образца СО-2 и контролируемого изделия идентичны.

    ** Имеется в виду шкала «усиление» дефектоскопа типа УИУ «СКАНЕР».

    Измерение условных размеров проводят на уровне фиксации -контрольном уровне чувствительности):

    • в случае, если цифровое значение амплитуды** эхо-сигнала от дефекта Адеф больше

цифрового значения, соответствующего уровню фиксации, то он не подлежит регистрации -т.е. уровень амплитуды сигнала от дефекта ниже, чем уровень фиксации).

Д.2.5.3 Производят оценку эквивалентной площади несплошности.

Оценку эквивалентной площади Sдеф несплошности с помощью АРД-шкал производят в следующем порядке:

  • вычисляют величину Δ , дБ, по формуле

    Δ Ак – Адеф, -Д.3)

  • искомую эквивалентную площадь определяют из соотношения по формуле

Sдеф ΔSК Δ0,5 Sбрак, -Д.4)

где Sк, мм2 – минимально фиксируемая эквивалентная площадь, -контрольный уровень чув-

ствительности) на глубине залегания несплошности, определяемая действующими нормати-вами качества. Sк составляет половину максимально допустимой эквивалентной площади

Sбрак;

Δ – выражается в относительных единицах -разах) по шкале:


 

Δ, дБ

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Δ, раз

1,0

1,1

1,3

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,5

2,8

3,2

3,6

4,0


 

Д.2.5.4 Примеры оценки обнаруженных несплошностей -продолжение задачи и при-мера контроля Д.2.4.1–Д.2.4.3).

Пример 1.

Обнаружен дефект на глубине = 25 мм с амплитудой эхо-сигнала Адеф = 41 дБ. Дефект меньше браковочного уровня, но данный дефект фиксируется, т.к. он превышает контроль-ный уровень чувствительности на Δ = 3 дБ -Δ = 44 – 41, дБ), см. таблицу Д.1. Расчетная экви-валентная площадь обнаруженного дефекта:

Sдеф = 1,4 · 0,5 · 5 = 3,5 мм2.

Пример 2.

Дефект зафиксирован на глубине = 55 мм однократно отраженным лучом. Эхо-сиг-нал от дефекта Адеф = 51 дБ.


 

image

** Имеется в виду шкала «усиление» дефектоскопа типа УИУ «СКАНЕР».

Уровень сигнала от дефекта Адеф выше -цифровое значение амплитуды по аттенюатору усиления дефектоскопа типа УИУ «СКАНЕР» ниже), чем браковочный уровень для данной

глубины = 55 мм на 3 дБ -54–51 = 3 дБ).

Несплошность оценивается как недопустимый дефект по амплитуде.

В связи с тем, что уровень Адеф превышает уровень Ак на 9 дБ -Δ = 60 – 51 = 9, дБ – см. таблицу Д.1), расчетная величина эквивалентной площади обнаруженной несплошности Sдеф = 2,8 · 0,5 · 5 = 7,0 мм2.

Д.3 Комплект АРД-шкал -см. рисунки Д.3; Д.4; Д.5) для проведения УЗК наклонными сов- мещенными преобразователями***

image

image

image

image

В АРД-шкалах представлены поправки чувствительности – разность между браковоч-ным и опорным -по СО-2, глубина залегания отражателя – 44 мм) уровнями чувствительно-сти при контроле сварных соединений различными преобразователями. Коэффициент зату-хания – 0,001 -1/мм).


 

image image image image image image image image image


 

image


 

image image image image image image image image image


 

image image

image

image

Частота: 1,8 мГц Угол ввода: 50° Задержка в призме: 5,6 мкс Диаметр пьезопластины: 12 мм Отражатель: плоскодонное отверстие

Опорный сигнал от цилиндрического отражателя в СО-2 диаметром 6 мм на глубине 44 мм соответствует уровню 0 дБ.

Рисунок Д.3 – АРД-шкала ультразвукового наклонного совмещенного преобразователя типа П121-1,8-50S


 

image

*** Комплект АРД-шкал поставляется вместе с ПЭП. У разных производителей ПЭП свой комплект АРД-шкал.


 

image image image image image image image image image


 

image


 

image image image image image image image image image


 

image image

image

image

image

image

image

image

Частота: 2,5 мГц Угол ввода: 50° Задержка в призме: 5,6 мкс Диаметр пьезопластины: 12 мм Отражатель: плоскодонное отверстие

Опорный сигнал от цилиндрического отражателя в СО-2 диаметром 6 мм на глубине 44 мм соответствует уровню 0 дБ.

Рисунок Д.4 – АРД-шкала ультразвукового наклонного совмещенного преобразователя типа П121-2,5-50S


 

image

Частота: 2,5 мГц Угол ввода: 65° Задержка в призме: 5,8 мкс Диаметр пьезопластины: 12 мм Отражатель: плоскодонное отверстие

Опорный сигнал от цилиндрического отражателя в СО-2 диаметром 6 мм на глубине 44 мм соответствует уровню 0 дБ.

Рисунок Д.5 – АРД-шкала ультразвукового наклонного совмещенного преобразователя типа П121-2,5-65S


 

94

 

Приложение Е

-рекомендуемое)


 

Пример формы технологической карты ручного ультразвукового контроля


 

ОПЕРАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УЗК СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НАИМЕНОВАНИЕ


 

image

Р Газпром 2-2.3-322-2009

 

ШИФР

ПРЕДПРИЯТИЯ: УРОВЕНЬ КАЧЕСТВА В

НАИМЕНОВАНИЕ ОБЪЕКТА: Стыковое сварное соединение № , отремонтированное заваркой

НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ: Рекомендации по ультразвуковому контролю качества сварных соединений газопроводов и

дефектных участков, отремонтированных сваркой -наплавкой)

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

ОБЪЕКТ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРЫ КОНТРОЛЯ

Пара-

Номиналь-Номиналь-

Угол

метры

Скорость

ный

ная

Тип сварного

Дефек-

Рабочая

ввода

Sбрак,

отража-

Уровень

сканирова-

диаметр

толщина

соединения.

тоскоп Тип преобразователя

частота

-a),

мм2

теля типа

ния, мм/с,

трубы -D), стенки -S),

мм мм

Вид сварки


 

УИУ


 

Прямым лучом

-f), МГц

град.

«зарубка»

bh,

мм мм


 

Брако-вочн.


 

фик-сации

не более


 

1420 31,6

Стыковое,

кольцевое. Эл. дуговая

серии

«СКА-

П121-2,5-65 2,5 65 -3 дБ +3 дБ

Однокр. отраж. лучом 5,0 3,5 2,0


 

100


 

1420 31,6

Основной металл околошовной зоны шириной 130 мм с каждой стороны от оси шва

НЕР»


 

УИУ

серии

«СКА-НЕР»

П121-2,5-50 2,5 50

П112-5,0- 8/2 5,0 0


 

СОП с

плоскодонным отверстием

 6,4 мм на глубине 15,8 мм

+5 дБ +11 дБ

0 дБ +12 дБ 30

95

 

Р Газпром 2-2.3-322-2009

 


 


 

2 ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ

Наименование операции:

Подготовка околошовной зоны и разметка

Настройка длительности развертки и строба дефектоскопа


 

Настройка глубиномера

Настройка чувствительности дефектоскопа -браковочный уровень)

Подготовка наклонных ПЭП к

контролю

Очистить околошовную зону с обеих сторон усиления от грязи, брызг металла, ржавчины.

Чистота поверхности Rz = 40 мкм. Ширина подготовленной под контроль зоны Xmaне менее 130 мм с каждой стороны от оси шва. Отметить точку начала сканирования. Нанести контактную смазку в соответствии с температурой окружающего воздуха

Провести необходимые операции согласно 6.2.22.1 Рекомендаций для контроля прямым и однократно отраженным лучами

Настроить параметры глубиномера Xсогласно 6.2.22.2 Рекомендаций


 

Настроить чувствительность дефектоскопа согласно 6.2.22.3 Рекомендаций


 

Подготовка прямого РС ПЭП к

контролю

Провести необходимые операции согласно 6.2.22.1 Рекомендаций для контроля прямым лучом

Настроить параметры глубиномера X, Y согласно 6.2.22.2 Рекомендаций

Настроить чувствительность дефектоскопа согласно

6.2.22.3 Рекомендаций по СОП

После проведения корректировки параметров контроля запомнить настройки для УЗК прямым ПЭП и наклонным ПЭП -прямым и однократно отраженным лучами) в память дефектоскопа. Включить АСД

3 ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ


 

Наименование операции:


 

Установка уровня фиксации


 

Сканирование


 

Локализация дефекта

Измерение характеристик дефектов и оценка их допустимости


 

Проведение контроля прямым РС ПЭП


 

Повысить чувствительность на

12 дБ

относительно браковочного уровня


 

Провести сканирование зоны в пределах от края валика усиления до 130 мм от оси шва прямым лучом. Следить за обеспечением акустического контакта. Сканирование произвести с обеих сторон усиления шва. В процессе контроля периодически проверять настройку дефектоскопа по СОП

Признаком обнаружения дефекта служит срабатывание АСД и появление эхо-сигнала в пределах строб – импульса. Зафиксировать преобразователь в положении, соответствующем максимальному эхо-сигналу. Отметить положение преобразо-вателя


 

При обнаружении дефекта измерить:

  • амплитуду эхо-сигнала

  • площадь дефекта на браковочном уровне чувствительности

Адеф;


 


 

Р Газпром 2-2.3-322-2009

 

Проведение контроля наклонными ПЭП


 

Повысить чувствительность на 6 дБ относительно браковочного уровня

image

96

 

Сканирование выполняют путем поперечно-продольного перемещения преобразователя: прямым лучом в пределах от края валика усиления до Xп = 74 мм от оси шва однократно отраженным лучом от положения, указанного на схеме ниже

-28 мм от оси шва) до Xп = 107. В процессе перемещения осуществляют поворот преобразователя на  -10–15) относительно линии

поперечного перемещения. Следить за обеспечением акустического контакта. Сканирование произвести с обеих сторон усиления шва. В процессе контроля периодически проверять настройку дефектоскопа по СОП

Признаком обнаружения дефекта служит срабатывание АСД и появление эхо-сигнала в пределах строб – импульса.

Зафиксировать преобразователь в положении, соответствующем максимальному эхо-сигналу. Отметить положение преобразователя

При обнаружении дефекта измерить: -амплитуду эхо-сигнала Адеф;

  • глубину залегания Y

    -максимальное значение);

  • условную протяженность ΔL; -расстояние до

соседнего дефекта Δl; -расстояние между началом дефекта и точкой начала сканирования L


 


 

t

 

2–3мм


 

10–15° A


 

Хнач

B


 

Хmax

Хп


 

Lпэп

N


 

α

Хmax

Хп


 

A


 

Lпэп

N


 

t

 

α


 

image

Р Газпром 2-2.3-322-2009

 

97

 

S

 

Y

 

4 ИЗМЕРЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕФЕКТОВ


 

Амплитуда эхо-сигнала

-Адеф)

Глубина залегания -Y)

Условная протяженность

ΔL

Условное расстояние

между дефектами Δl, мм

Суммарная

условная

Расстояние от

точки начала

       

протяжен-

сканирования

       

ность

L, мм

       

дефектов

 
       

-Д), мм

 

Измеряется на

Измеряется на

Измеряется линейкой

Измеряется линейкой

Определяется

Измеряется по

браковочном уровне

браковочном уровне

на уровне фиксации

на уровне фиксации

как сумма

мерному поясу

чувствительности

чувствительности при

при уменьшении

между крайними

условных

или с помощью

 

максимальной амплитуде

амплитуды эхо-сигнала

положениями ПЭП,

протяжен-

линейки от точки

 

эхо-сигнала

до 50 %

при которых

ностей

начала

   

-на 6 дБ)

измерялась условная

дефектов на

сканирования до

     

протяженность

оценочном участке

крайнего положения ПЭП,

         

в котором он

         

находился при

         

начале

 

X

     

измерения


 

Адеф

       

условной протяженности

         

данного дефекта

   

ΔL

Δl

   


 

5 АЛГОРИТМ ОТБРАКОВКИ И КЛАССИФИКАЦИИ ДЕФЕКТОВ

Для сварных соединений уровня качества «В» используется алгоритм отбраковки и классификации дефектов, представленный


 

Номер

деф.


 

Эквив. площадь , мм2

деф


 

Глубина залегания -Y), мм


 

Протяжен-ность ΔL, мм

Форма -характер) дефекта -объемный / плоскостной)


 

Месторасположе-ние на сварном соединении L, мм


 

Приложения -распечатки, схемы)


 

Примечания

Заключение -соответствие нормам: допустимый или недопустимый дефект и по какому критерию)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

                 
                 


 

Р Газпром 2-2.3-322-2009

 

 

 

 

 

 

Операционно-технологическую карту утвердил

(Ф.И.О., должность, дата)

Операционно-технологическую карту разработал

-Ф.И.О., должность, дата)

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6   ..