Методика идентификации эхо-сигналов от дефектов на фоне ложных сигналов в зоне корня шва или валика усиления

 

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

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7   ..

 

 

 

Приложение Ж

 


 

Методика идентификации эхо-сигналов от дефектов на фоне ложных сигналов в зоне корня шва или валика усиления

Ж.1 Контроль стыковых сварных соединений без подкладных пластин -колец)

Ж.1.1 При проведении УЗК сварных стыковых соединений труб одинаковой номи-нальной толщины t* при появлении эхо-сигналов, соответствующих координате ≈ или чуть более t, как правило, ≤ ≤ + -0…3мм), а также ≈ 2или чуть более 2t, как правило, 2≤ ≤ 2+ -0…3мм), следует уточнить, не являются ли они следствием отражения ультразву-кового луча от валика усиления или провисания в корне шва, как показано на рисунках Ж.1 и Ж.2. Для этого замеряют расстояния L1 и L2, соответствующие положению преобразователя П2, при которых эхо-сигнал от отражателя -провисания – рисунок Ж.1, валика усиления – рисунок Ж.2) имеет максимальную амплитуду, и затем располагают преобразователь с другой стороны от шва на тех же расстояниях L1 и L2 от зафиксированных отражателей -положение преобразователей П1 на рисунках Ж.1 и Ж.2 соответственно). При отсутствии дефектов под поверхностью валика усиления или в корне шва эхо-сигналы с зафиксированных ранее глу-бин наблюдаться не будут.


 

image image image


 

Рисунок Ж.1 – Схема расшифровки ложных эхо-сигналов от провисания в корне шва


 

image image image


 

Рисунок Ж.2 – Схема расшифровки ложных эхо-сигналов от валика усиления сварного шва


 

image

* Рассматривается случай без смещения кромок.

Ж.1.2 Если эхо-сигнал вызван отражением от валика усиления шва, то при пальпиро-вании амплитуда эхо-сигнала будет изменяться в такт с прикосновением.

Ж.1.3 Провисания в корне шва отличают от несплошности по следующим признакам: -несплошность выявляется прямым и однократно отраженным лучом с одной или с разных сторон от шва. Отражающая способность несплошности при этом может быть различ-ной, но глубина залегания -от наружной поверхности), а также проекция несплошности на

наружную поверхность должны идентично совпадать;

- эхо-сигналы от провисания имеют, как правило, различные амплитуды при прозву-чивании с разных сторон шва, причем глубина их залегания чуть больше толщины изделия**, а проекция на поверхность, как правило, не совпадает.

Ж.1.4 Следует учитывать, что допустимые подрезы также могут быть причиной появления эхо-сигналов. В этом случае рекомендуется зачистить участок шва, дающий

отражение, заподлицо с поверхностью основного металла и затем произвести повторный контроль. При отсутствии дефектов эхо-сигналы -≈ и/или ≈ 2t) наблюдаться не будут.

Ж.2 Контроль стыковых сварных соединений с подкладными пластинами -кольцами)

Ж.2.1 Дефекты, располагаемые в корневой зоне сварного шва, выявляются не только прямым, но и однажды отраженным лучом. Несплавление по ближней кромке сварного шва надежней выявляется однажды отраженным лучом. В этом случае время прихода сигналов от дальней кромки подкладной пластины и дефекта может оказаться одинаковым, т.е. оба сигна-ла появляются в одном и том же месте развертки, как показано на рисунке Ж.3.

Чтобы убедится, что эхо-сигнал принадлежит дефекту, а не подкладной пластине, сле-дует руководствоваться следующими отличительными признаками:


 

image image


 

Рисунок Ж.3 – Выявление дефекта на фоне эхо-сигналов от подкладной пластины


 

image

** Рассматривается случай однотолщинных сварных соединений без смещения кромок.

Ж.2.1.1 Сигнал от подкладной пластины появляется при меньшем расстоянии между

швом и преобразователем, чем сигнал от дефекта, т.е. Хк всегда меньше Хд -см. рисунок Ж.3).

При удалении ПЭП от шва сначала появляется эхо-сигнал от подкладной пластины, а затем в том же месте экрана эхо-сигнал от дефекта.

Глубину залегания дефектов, эхо-сигналы от которых совпадают по времени с эхо-сиг-налами от пластины, с точностью ±1,0 мм можно определить по формуле


 

≈ − cos α⋅

image

-nTк )2 -Lк /2)2 ,

-Ж.1)


 

где – количество отражений в пластине;

Tк и Lк – толщина и ширина подкладной пластины;

tYα – обозначены на рисунке Ж.3.

Ж.2.1.2 Дефект выявляется из двух положений ПЭП – однажды отраженным и прямым лучом, а пластина – только из одного положения ПЭП – прямым лучом. Для использования этого отличительного признака рекомендуется на соответствующем участке периметра уда-лять усиление шва.

Ж.2.1.3 Эхо-сигнал от подкладной пластины, как правило, наблюдается по всему пери-метру шва, а сигнал от несплошности – на отдельных участках периметра.

Ж.2.1.4 Эхо-сигнал от подкладной пластины, как правило, имеет большую амплитуду,

чем сигнал от несплошности.

Примечание – Контролируя сварные соединения элементов толщиной до 20 мм с углом раз-делки кромок 14° и менее, не следует приближать ПЭП к шву ближе чем на 5 мм от положения преоб-разователя, соответствующего максимуму сигнала от подкладной пластины, так как при этом возмож-но появление дополнительного сигнала от подкладного кольца, который может быть ошибочно принят за сигнал от корневой несплошности.

Ж.3.1 Трещины в корне шва, как правило, начинаются от зазора, образованного кром-кой стыкуемой трубы и подкладной пластиной. Распространяясь по наплавленному металлу, трещины выходят после первого или второго слоя на его середину. Достоверным признаком трещин в корне шва является то, что они частично -для трещин высотой до 3–4 мм) или пол-ностью -для трещин высотой более 4 мм) экранируют сигнал от подкладной пластины только при контроле со стороны той из стыкуемых труб, у кромки которой они берут свое начало, как в примере на рисунке Ж.4.

При контроле шва с противоположной стороны трещина не экранирует подкладную пластину и ультразвуковые лучи свободно проходят в него. На экране дефектоскопа возника-ют два сигнала – от подкладной пластины и от трещины. Сигнал от подкладной пластины

имеет примерно ту же амплитуду и пробег на экране, как и на участках, где трещина отсут-ствует. Трещины с этой стороны выявляются значительно хуже.


 

image


 

image

image

Рисунок Ж.4 – Экранирование сигнала от подкладной пластины корневой трещиной

Приложение И

-рекомендуемое)


 

Методика оценки шероховатости поверхности объектов контроля и корректировки чувствительности ультразвукового дефектоскопа

И.1 Общие положения

И.1.1 Настоящая методика обеспечивает оперативную оценку шероховатости подгото-вленной для проведения ультразвукового контроля поверхности изделия. Методика определяет введение корректировки уровня чувствительности при различных значениях шероховатости поверхности изделия и образца -СО или СОП), используемого для настройки чувствительности.

И.1.2 Оценку шероховатости поверхности объекта контроля* производят с помощью специальных ДШВ и ультразвукового дефектоскопа.

И.1.3 ДШВ формирует дополнительный опорный сигнал, фиксируемый на развертке экрана дефектоскопа, амплитуда которого обратно пропорциональна величине высотного параметра неровности. ДШВ обеспечивают интегральную оценку величины шероховатости на базе чувствительного элемента датчика. Диаметр чувствительного элемента ДШВ – 18 мм. В большинстве случаев применяют ДШВ с одним чувствительным элементом. Если дефекто-скоп имеет малый резерв по чувствительности, применяют датчики с двумя чувствительными элементами -ДШВ-РС).

И.1.4 Ультразвуковой дефектоскоп используют в качестве измерительного прибора -компаратора). В зависимости от конструкции ДШВ его электрическое подключение к выходным гнездам дефектоскопа производят по совмещенной -СС) или раздельной -PC) схе-мам. Дополнительный опорный сигнал фиксируется на участках линии развертки экрана дефектоскопа, соответствующих расстояниям по шкале продольных волн -по стали) 23 мм для ДШВ-РС и 34 мм для ДШВ.

Абсолютное значение величины шероховатости в параметре Rz оценивают по тариро-вочным кривым -номограмме).

И.2 Последовательность операций

И.2.1 Подключают ДШВ к дефектоскопу. Целесообразно использовать коммутатор -тройник-соединитель) с тумблером для попеременного подключения к дефектоскопу ульт-развукового преобразователя или ДШВ.


 


 

image

  • Поскольку база измерения параметров шероховатости датчиком ДШВ значительно больше предписываемой ГОСТ-2789, результаты измерений, проведенные датчиком ДШВ и профилографом, могут не совпадать.

    И.2.2 Производят подготовку поверхностей изделия и образца. Если изделие покрыто контактной жидкостью, то той же жидкостью должен быть покрыт образец.

    И.2.3 Устанавливают ДШВ на стандартный образец СО2, СОЗ -ГОСТ 14782), прижи-мают его к поверхности до полного контакта корпуса датчика с образцом и измеряют ампли-туду опорного сигнала. Для повышения точности оценки измерения производят не менее чем в трех точках на общей базе от 20 до 25 мм. Фиксируют среднее значение – АШО, дБ.

    И.2.4 Устанавливают ДШВ на различные участки изделия -объекта контроля), по визу-альной оценке имеющие наихудшую поверхность. Для повышения объективности оценки измерения производят не менее чем в пяти и не более чем в семи точках. При измерении опорного сигнала АШИ, дБ, ширина контактной поверхности образца должна быть больше диаметра ДШВ. Фиксируют среднее значение – АШИ, дБ.

    И.2.5 Вычисляют модуль -абсолютное значение) по формуле

    ΔAШ = |AШИ – АШО|. -И.1)

    И.2.6 Если поверхность криволинейна с радиусом кривизны ≤ 750 мм, определяют -см. таблицу И.1) поправку на кривизну ΔА∪ в случае с жидким контактом -через масло) и вычисляют по формуле

    ΔAШ = |AШИ – АШО – ΔА|. -И.2)

    И.2.7 Параметр шероховатости данного изделия -Rz, мкм) определяют по номограмме**, как показано на рисунке И.1.

    И.2.8 Для оценки шероховатости цилиндрических изделий или гибов с радиусом кри-визны менее 150 мм датчик фиксируется в кондукторе.

    И.2.9 Оценка величины шероховатости поверхности должна производиться не менее чем на 5 участках на каждом квадратном метре поверхности, подготовленной под контроль. При этом выбирают участки с наиболее грубо обработанной поверхностью.

    image

    image

    И.2.10 Результаты оценки качества подготовки поверхности должны заноситься в рабочий журнал.


     

    image


     

    image

    image

    Рисунок И.1 – Номограмма для оценки шероховатости поверхности Rz, мкм


     

    image

    ** Номограмма построена для контактных жидкостей на основе машинных масел.

    Таблица И.1 – Поправка на кривизну изделия ΔА


     

    , мм

    ΔА, дБ

    , мм

    ΔА, дБ

    920

    1,0

    273

    4,0

    820

    1,5

    245

    4,3

    630

    2,2

    219

    4,6

    530

    2,7

    168

    5,6

    426

    3,1

    159

    5,8

    377

    3,3

    133

    6,5

    325

    3,6

       


     


     

    И.3 Принятие решения о порядке проведения контроля И.3.1 При проведении контроля сварных соединений:

    И.3.1.1 Если величины параметров шероховатости и волнистости поверхности ввода не превышают, соответственно, значений Rz 10 мкм и 0,015, ультразвуковой контроль проводит-ся по действующим методикам.

    Примечание – По мере накопления опыта контроля нормативные требования могут быть ослаблены при условии обязательной корректировки чувствительности дефектоскопа.

    И.3.1.2 Если величина волнистости превышает 0,015 или шероховатость превышает Rz 80 мкм, производится дополнительная зачистка поверхности с последующей повторной про-веркой качества поверхности по И.2.

    И.3.1.3 Если волнистость не превышает 0,015 и измеренная величина шероховатости лежит в диапазоне Rz от 10 до 80 мкм, то ультразвуковой контроль может проводиться при условии корректировки уровня чувствительности ультразвукового дефектоскопа по И.4 настоящих рекомендаций.

    И.4 Корректировка уровня чувствительности ультразвукового дефектоскопа

    И.4.1 Корректировку уровня чувствительности ультразвукового дефектоскопа произ-водят в случае, указанном в И.3.1.3.

    И.4.2 Уровень чувствительности ультразвукового контроля корректируют введением поправки ΔА, определяемой по специальным таблицам или номограммам, поставляемым с ПЭП, как показано на рисунке И.2.

    И.4.3 Иллюстрированные алгоритмы определения поправки приведены ниже, как показано на рисунках И.3–И.5. Установленные по СОП, СО-2, СО-3 уровни чувствительно-сти ультразвукового дефектоскопа -браковочный и контрольный) увеличивают на величину

    ΔА. Ультразвуковой контроль проводят при скорректированных значениях уровней чувстви-

    тельности.


     

    image


     

    image

    image

    image

    image

    image

    image

    image

    image

    Рисунок И.2 – Номограмма для определения корректирующей поправки

    ΔА при использовании ПЭП


     

    image

        1. Устанавливают ДШВ на образец СО-2, СО-З -ГОСТ 14782), V1,V2 -ISO 2400 [9],

          ISO 7963 [10]) и измеряют среднее значение амплитуды опорного сигнала АШО

        2. Устанавливают ДШВ на изделие и измеряют среднее значение амплитуды опорного сигнала АШИ

        3. Вычисляют ΔАШ

          ΔАШ |АШИ – АШО|, дБ, для плоских изделий

          ΔАШ = |АШИ – АШО – ΔА|, дБ, для изделий с криволинейной поверхностью ∅ < 1500 мм Поправка ΔА ∪ – табличная согласно таблице И.1 приложения И, зависит от диаметра, мм


           

        4. По номограмме, как показано на рисунке И.1, определяют величину высотного параметра шероховатости Rz, мкм


     

    Рисунок И.3 – Алгоритм определения шероховатости


     

    Номограмма приведена для конкретных типов преобразователей и с использованием в качестве контактной жидкости машинных масел. При применении контактных жидкостей на водяной основе -смазка на основе обойного клея, на основе декстрина, ИКC-1, а также импортных смазок) должны использоваться другие номограммы, учитывающие электрофизи-ческие особенности этих смазок, рассчитываемые по Методике [8].


     

    image

    1. Для выбранного ПЭП определяют браковочный уровень Абр, используя СОП с отражателем типа «зарубка»


       

    2. Измеряют среднюю амплитуду опорного сигнала ДШВ АШО на этом СОП


       

    3. Измеряют среднюю амплитуду опорного сигнала ДШВ АШО на стандартном образце -СО-2, СО-З, V1, V2)


       

    4. Измеряют среднюю амплитуду опорного сигнала ДШВ АШИ на изделии


       

    5. Определяют ΔАШ =|АШИ – АШО| и ΔАШ =|АШО – АШО|, дБ 6 По номограмме для соответствующего

    преобразователя определяют величину ΔА

    и скорректированный браковочный

    уровень чувствительности дефектоскопа

    Абр Абр ΔА, дБ.

    В дефектоскопе устанавливают скорректированный уровень фиксации

    Рисунок И.4 – Алгоритм определения корректирующей поправки ΔА при настройке чувствительности по стандартному образцу предприятия -СОП) ***


     

    И.4.4 Если величина поправки ΔА не превышает 6 дБ, то при обнаружении в контроли-руемом изделии несплошности, превышающей скорректированный браковочный уровень, рекомендуется определить численное значение поправки ΔА непосредственно на участке поверхности в месте фиксации максимальной амплитуды эхо-сигнала, после чего оценить

    допустимость дефекта на уточненном браковочном уровне.


     

    image

    *** Радиусы кривизны поверхностей образца и объекта контроля идентичны.


     

    image

    1. Для выбранного ПЭП определяют браковочный уровень Абр, с использованием опорного сигнала Аоп от стандартного образца и АРД-шкалы


       

    2. Измеряют среднюю амплитуду опорного сигнала ДШВ АШО на стандартном образце


       

    3. Измеряют среднюю амплитуду опорного сигнала ДШВ на изделии АШИ


       

    4. Определяют величину ΔАШ =|АШИ – АШО – ΔА |, дБ. Поправка ΔА ∪ – табличная и зависит от диаметра , мм. Для изделий с плоской поверхностью или имеющих диаметр ∅ > 1500 мм,

      ΔА ∪ = 0 дБ


       

    5. По номограмме или таблице для данного преобразователя по значению ΔАШ определяют величину ΔА и скорректированный браковочный уровень

      чувствительности дефектоскопа

      Абр Абр ΔА, дБ.

      В дефектоскопе устанавливают скорректированный уровень фиксации


       

      Рисунок И.5 – Алгоритм определения корректирующей поправки ΔА при настройке чувствительности по стандартному образцу СО


       

      И.4.5 Если величина поправки ΔА превышает 6 дБ, то при обнаружении эхо-сигнала от несплошности, превышающей скорректированный контрольный уровень, должны быть про-

      изведены зачистка участка поверхности в зоне озвучивания до значений высотных параме-тров шероховатости не хуже Rz 80 мкм, измерение шероховатости, корректировка чувстви-тельности и повторный контроль.

      И.5 Пример введения поправки для коррекции уровня чувствительности дефектоско-па -см. алгоритм на рисунке И.4).

      Следует провести контроль сварных швов труб диаметром 1420 мм наклонным преоб-разователем типа П121-2,5-65S.

      Для определения поправки используются стандартный образец СО-2 и СОП соответ-ствующей толщины с отражателем типа «зарубка», выбираемый согласно СТО Газпром 2-2.4-083.

      И.5.1 Используя СОП с отражателем типа «зарубка», определяют по аттенюатору

      дефектоскопа типа УИУ «СКАРУЧ», что браковочный уровень составляет Абр = 34 дБ.

      И.5.2 Устанавливают ДШВ на СОП с отражателем типа «зарубка» и измеряют среднюю

      амплитуду опорного сигнала:

      АШО =57 дБ.

      И.5.3 Устанавливают ДШВ, подключенный к ультразвуковому дефектоскопу, на обра-зец СО-2 и измеряют среднюю амплитуду опорного сигнала:

      АШО =56 дБ.

      И.5.4 Последовательно устанавливают ДШВ на различные участки поверхностей ска-нирования контролируемого изделия и измеряют среднюю амплитуду сигнала АШИ = 58 дБ.

      И.5.5 Вычисляют значения ΔАШ ΔАШ по формуле И.1,

      ΔАШ = |АШИ – АШО| = 58 – 57 = 1 дБ,

      ΔАШ = |АШИ – АШО| = 58 – 56 = 2 дБ,

      где АШИ и АШО – средние значения амплитуды опорного сигнала, дБ.

      И.5.6 По номограмме, как показано на рисунках И.2 и И.4, п. 6, для преобразователя типа П121-2,5-65S устанавливают, что значениям ΔАШ = 2дБ соответствует величина 4 дБ, как

      показано на рисунке И.4, п. 6, ΔАШ = 1дБ соответствует величина 2 дБ, как показано на

      рисунке И.4, п. 6. Поправка ΔА = 4 – 2 =2 дБ, как показано на рисунке И.4, п. 6.

      И.5.7 Скорректированный браковочный уровень чувствительности при контроле дан-ного сварного соединения преобразователем типа П121-2,5-65S будет составлять:

      Абр Абр ΔА = 34 + 6 = 40. -И.3)

      Регуляторами дефектоскопа -аттенюатором) устанавливается скорректированный уро-вень фиксации -контрольный уровень чувствительности):

      Ак = 46 дБ.


       

      Р Газпром 2-2.3-322-2009

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7   ..