Когда необходимо применять заземление дефектоскопа

2.2. Технические требования по подготовке к проведению работ по дефектоскопии элементов ВУГП

Подготовительные работы проводят по плану, утвержденному главным механиком шахты.

Детали, представленные на контроль, должны быть тщательно очищены от пыли и грязи. Поверхность детали в зоне контроля должна быть зачищена до шероховатости, соответствующей требованиям настоящих Методических указаний. Она оценивается визуально, путем сравнения с поверхностью контрольного образца.

Освещенность контролируемых поверхностей при визуальном контроле должна быть достаточной для надежного выявления дефектов, но в любом случае не менее 300 лк.

Дефектоскопическая аппаратура должна быть обеспечена электрическим питанием напряжением 220 В.

В случае колебания напряжения в сети +/- 5% от номинала дефектоскоп следует подключить через стабилизатор.

2.2.2. Аппаратура контроля

Для контроля сплошности металла оборудования ВУГП применяют серийные УЗ дефектоскопы типа ДУК-66ПМ, УД-11ПУ, УД2-12. Использование дефектоскопов других типов допускается, если их технические характеристики не уступают характеристикам указанных выше дефектоскопов.

Для определения толщины металла элементов вентилятора применяют ультразвуковые толщиномеры типов УТ-93П, «Кварц-15», УТ-91П.

2.2.3. Требования безопасности

Перед любым включением дефектоскопа его необходимо заземлить. Заземление должно осуществляться посредством специальной отдельной жилы (медный провод сечением не менее 1,5 кв. мм), которая не должна служить проводником тока. Использование для этой цели нулевого провода непосредственно у электроприемника запрещается.

Подключение дефектоскопа к электрической сети и отключение от нее производятся дежурным электрослесарем.

При работе внутри кожуха, обтекателя, обода рабочего колеса вентилятора с использованием аппаратуры ультразвукового контроля напряжение питания должно быть не более 12 В.

При осуществлении контроля должны выполняться все действующие на предприятии правила по технике безопасности.

К работе по ультразвуковому контролю допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности в соответствии с порядком, установленным на предприятии. Проведение инструктажа фиксируется в специальном журнале инструктажа по технике безопасности.

Что такое дефектоскопы: виды и типы приборов

Опубликовано: 2023.07.28 Время на чтение: 4 минуты 1950

Контроль качества материалов, используемых на строительных площадках и в производственных цехах, необходим на каждом этапе. В некоторых случаях проверка зданий, сооружений, конструкций или оборудования требуется уже в процессе эксплуатации объекта. Для проведения такого рода экспертизы неразрушающим методом применяются дефектоскопы разных типов. Доступные сегодня на рынке приборы могут различаться по принципу действия и назначению. Но с помощью любого из них можно оценить состояние объекта или его элементов, не прибегая к демонтажу или нарушению целостности конструкции.

Область применения

Дефектоскопия как метод неразрушающего контроля позволяет определять запас прочности изделий и материалов, а также их способность выдерживать нагрузки и различные воздействия на месте, без проведения лабораторных испытаний. Важно учитывать, что дефектоскопия проводится выборочно и не может гарантировать качество всей конструкции или изделия. Дефектоскопы находят широкое применение в строительстве, металлургии, машиностроении, энергетике, горнодобывающей промышленности. Прибор позволяет проверить качество сварного соединения (что особенно актуально для трубопроводов высокого давления), состояние строительной конструкции (из бетона или металла), а также определить степень износа механизма и выявить повреждения детали.

Ультразвуковые

Особенности метода. Самый популярный вид дефектоскопов – ультразвуковые. Работа этих приборов основана на изменении свойств звуковой волны при прохождении разнородных сред. УЗ-волны подходят для этой цели больше остальных, т. к. чем выше частота звука, тем точнее результаты измерений. Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом: прибор излучает волновые импульсы, которые проходят через исследуемый объект. Если на пути сигнала возникают полости, вкрапления посторонних материалов или другие дефекты, параметры волны изменяются, и эти изменения отражаются на дисплее прибора. Наиболее востребованные УЗ-дефектоскопы – работающие с использованием эхо-метода. Направленная таким прибором волна проникает в объект и, если дефектов не обнаружено, проходит сквозь него, не отражаясь. В результате устройство ничего не улавливает и не регистрирует. Если же в конструкции выявлены трещина, полость или другой изъян, устройство реагирует на это соответствующей индикацией.

Ультразвуковые приборы. С помощью универсального УЗ-дефектоскопа УД4-94-ОКО-01 можно диагностировать готовую продукцию на наличие самых разных дефектов. Прибор позволяет выявлять нарушения однородности материала, проверять качество сварных швов, замерять глубину залегания пустот и трещин. УД4-94-ОКО-01 отличается высокой производительностью (32 канала), компактностью, малым весом, удобным и понятным интерфейсом. На базе прибора может быть сформирована многоканальная система неразрушающего контроля требуемой конфигурации. Если требуется проверка стальных бесшовных труб на предмет обнаружения дефектов и выявления участков с критической толщиной, можно использовать установку АУЗК серии «СКАНЕР». Установка предназначена для работы в цеховых условиях.

Вихретоковые

Особенности метода. Принцип действия вихретоковых дефектоскопов основан на использовании метода вихревых токов, возникающих в проводниках в непосредственной близости от магнитного поля. Если в диагностируемом объекте имеются дефекты, вихревые токи создают вторичное магнитное поле, которое и дает возможность судить о характере и размерах изъянов. Вихретоковые дефектоскопы используют в авиационной и космической отраслях, атомной энергетике, строительстве, металлургии. Приборы отличаются высокой эффективностью и скоростью определения дефектов, позволяя находить микротрещины с глубиной до 500 мкм и раскрытием от 1 мкм. С их помощью можно выявлять мягкие зоны в металле (зоны усталости), очаги коррозии и неоднородные по структуре участки. Применение вихретоковых дефектоскопов позволяет минимизировать расходы на исследования за счет отказа от дорогостоящих химических и механических испытаний. Минус приборов – в ограниченной области применения (только для материалов, которые могут быть проводниками).

Вихретоковые приборы. Высокую точность детектирования поверхностных и подповерхностных дефектов деталей авиационной техники, ж/д транспорта, узлов и механизмов нефтегазовой, машиностроительной, химической промышленности способен обеспечить универсальный многоканальный вихретоковый дефектоскоп ВД-132-К-IIIY-ОКО-01. Прибор, оснащенный TFT-дисплеем, выдает оперативную информацию в режиме реального времени и сохраняет данные на карте памяти Comoact Flash. Дефектоскоп поможет найти трещины и раковины на поверхности и внутри изделия при проведении ручной и механизированной диагностики. Если требуется недорогой прибор для выявления и измерения глубины трещин на стальных поверхностях, следует обратить внимание на трещиномер электропотенциальный ЭПД-8.

Магнитопорошковые

Особенности метода. Магнитопорошковая дефектоскопия применяется для выявления поверхностных дефектов металлов. Для проведения исследования на поверхность изделия наносят сухой порошок или суспензию, после чего сам объект намагничивают. В местах с нарушением структуры силовые линии магнитного поля выходят на поверхность и образуют полюсы на краях дефекта, притягивая ферромагнитные частицы. В результате формируется рисунок, по которому можно судить о наличии и характере поверхностных и подповерхностных дефектов. Магнитопорошковые дефектоскопы могут применяться для работы с ферромагнитными сплавами, относительная магнитная проницаемость которых не превышает 40. Приборы используют для выявления дефектов стальных труб (прежде всего – сварных соединений), литых изделий, деталей и узлов грузоподъемных машин (крюков, лебедок, шестерен и др.), комплектующих ж/д вагонов и локомотивов. Метод позволяет находить дефекты с раскрытием от 0,001 мм, глубиной от 0,01 мм, протяженностью от 0,5 миллиметра.

Магнитопорошковые приборы. Провести полный цикл магнитопорошковой диагностики изделия позволяет дефектоскоп МД-6К. С помощью прибора вы сможете проверить надежность сварного соединения или строительной металлоконструкции. МД-6К хорошо подходит для исследования подъемных механизмов, котельных установок, узлов ж/д транспорта, трубопроводов и других объектов. Для работы дефектоскопа не требуется электропитание, т. к. в качестве намагничивающих элементов используются постоянные магниты. Если требуется прибор для выявления очагов коррозии на внутренних и внешних поверхностях резервуаров, хорошим выбором может быть магнитный дефектоскоп «Константа MFL», работа которого основана на использовании эффекта Холла.

Читайте также

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

при поставке труб, не подвергавшихся гидравлическим испытаниям и (или) замене испытаний на контроль физическими методами в соответствии с указаниями п. 3.9 «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» и п. 2.3.9 ОСТ 26-291;

при использовании труб, изготовленных по техническим требованиям без применения неразрушающих методов контроля, с целью оценки сплошности металла и сортировки труб с учетом требований ТУ 14-3-460 и другой документации, предусматривающей контроль ультразвуковым методом, и последующего их применения, например, для трубопроводов пара и горячей воды;

при введении входного ультразвукового контроля труб на заводе-потребителе по решению конструкторского или технологического подразделения.

1.3. Входной УЗК труб рекомендуется проводить перед запуском их в производство.

2. АППАРАТУРА

2.1. Дефектоскопы и преобразователи

2.1.1. При контроле металла труб должны использоваться ультразвуковые импульсные дефектоскопы типов УД2-12, УД-11ПУ, ДУК-66ПМ или другие, отвечающие требованиям настоящего руководящего документа. Для контроля труб на расслоение допускается использовать ультразвуковые толщиномеры типа «Кварц-6» или другие.

2.1.2. Толщиномеры и дефектоскопы 1 раз в год, а также после каждого ремонта, подлежат обязательной государственной или ведомственной поверке. При поверке должны проводиться визуальный контроль и определение технических характеристик приборов в соответствии с методическими указаниями по поверке и требованиями ГОСТ 23667.

2.1.3. Дефектоскопы должны быть укомплектованы раздельно-совмещенными ( PC) и наклонными преобразователями с углом ввода ультразвукового луча 38° и 50° на частоту 2,5 и 5 МГц, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 23702 .

Мертвая зона должна быть не более:

3 мм — для наклонных преобразователей с углом ввода 38° и 50° на частоту 5 МГц и PC преобразователей на частоты 2,5 и 5 МГц.

Вместо обработки поверхности допускается использование стабилизирующих опор и насадок (см. приложение 1).

2.2. Стандартные образцы

2.2.1. В комплект аппаратуры для проверки и настройки основных параметров дефектоскопов совместно с преобразователями должны входить комплект стандартных образцов CO-1, СО-2 и СО-3 по ГОСТ 14782, стандартные образцы предприятия (по терминологии ГОСТ 17410), юстировочные плитки для толщиномера.

2.2.2. Стандартные образцы CO-1, СО-2, СО-3 применяют для проверки и определения основных параметров контроля:

точки выхода ультразвукового луча;

угла наклона акустической оси преобразователя;

угла ввода ультразвукового луча.

2.2.3. Стандартные образцы предприятия используют для настройки глубиномерного устройства и чувствительности дефектоскопа. В качестве стандартного образца предприятия используют отрезок бездефектной трубы (черт. 1), выполненный из того же материала, того же типоразмера и имеющий то же качество поверхности, что и контролируемая труба. Допускается отклонение размеров стандартных образцов предприятия (диаметр, толщина) от размеров контролируемой трубы не более чем на ± 10 %. На наружной и внутренней поверхностях образца наносят контрольные дефекты (искусственные отражатели) типа прямоугольных рисок по ГОСТ 17410.

2.2.4. Стандартные образцы предприятия для настройки толщиномера и чувствительности дефектоскопа с PC преобразователем изготовляют ступенчатыми из соответствующего отрезка трубы (черт. 2). В образце выполняют плоскодонное отверстие заданного размера.

2.2.5. Стандартные образцы предприятия разделяют на контрольные и рабочие.

Настройку аппаратуры проводят по рабочим образцам, проверку рабочих образцов — по контрольным образцам не реже 1 раза в квартал. Если разность амплитуд сигнала от рисок и плоскодонного отверстия в рабочем и контрольном образцах превышает ± 2 дБ, рабочий образец заменяют новым.

Стандартный образец предприятия для наклонных преобразователей

Маркировать марку стали, диаметр (2 R ), толщину стенки S , глубину канавок h

Стандартный образец предприятия для PC преобразователей

Маркировать марку стали, диаметр D , толщины ступенек (измеренное значение)

3. ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ

3.1. Общие положения

3.1.1. При проведении контроля температура окружающего воздуха в зоне контроля должна быть в пределах от 5 до 40 °С, стенки трубы — не более 50 °С.

3.1.2. При проведении контроля на открытом месте в дневное время или при сильном искусственном освещении необходимо принять меры к затемнению экрана индикатора дефектоскопа.

3.1.3. На контролируемых трубах во время проведения контроля не должны проводиться зачистка и другие механические работы, затрудняющие контроль.

Должен быть обеспечен удобный доступ к контролируемой трубе.

3.2. Требования к дефектоскопистам

3.2.1. Для проведения входного ультразвукового контроля металла труб согласно ГОСТ 20415 должны допускаться дефектоскописты, прошедшие теоретическую и практическую подготовку по утвержденной программе, получившие удостоверение на право проведения УЗК, имеющие квалификацию не ниже 3-го разряда, соответствующую требованиям «Единого тарифно-квалификационного справочника работ и профессий рабочих».

Оценка качества металла труб по результатам ультразвукового контроля должна выполняться дефектоскопистами не ниже 4-го разряда.

3.2.2. Ультразвуковой контроль металла труб должен проводиться, как правило, звеном из двух дефектоскопистов, которые поочередно сменяют друг друга при выполнении контрольных операций. При напряжении питания до 36 В допускается выполнять контроль одним дефектоскопистом.

3.2.3. Дефектоскописты УЗК должны проходить переаттестацию, теоретическую и практическую, по месту работы не реже, чем 1 раз в год. При перерыве в работе более 6 месяцев дефектоскописты лишаются права проведения контроля до сдачи повторных испытаний, а свыше 1 года — до прохождения повторного курса обучения и переаттестации.

3.2.4. Проверка работы дефектоскопистов при переаттестации проводится не менее чем на трех отрезках труб с дефектами и оформляется протоколом.

В состав проверочной комиссии должны входить:

начальник отдела неразрушающих методов контроля (ЦЗЛ, ОТК);

начальник лаборатории неразрушающих методов контроля;

инженер по ультразвуковой дефектоскопии;

инженер по технике безопасности; инженер по подготовке кадров.

О прохождении квалификационной проверки в удостоверении дефектоскописта (вкладыше) делается соответствующая запись.

3.2.5. Работа каждого дефектоскописта проверяется не реже 1 раза в неделю путем повторного выборочного ультразвукового контроля не менее 5 % общего количества труб, но не менее одной, проверенных им за смену. Проверку работы могут проводить старший по смене дефектоскопист, инженер или дефектоскопист более высокой квалификации. При обнаружении пропущенных дефектов трубы повторно контролируются в том же объеме другим дефектоскопистом.

При неоднократном обнаружении пропущенных дефектов в течение одного месяца одним и тем же дефектоскопистом должно приниматься решение о лишении его права контроля ультразвуковым методом до проведения внеочередной аттестации не ранее чем через месяц после дополнительного обучения и производственной стажировки.

3.3. Требования к участку контроля

3.3.1. Ультразвуковой контроль должен проводиться в цехе на специально отведенном участке или участке расположения контролируемых труб.

3.3.2. На участке ультразвукового контроля должны быть:

подвод электропитания напряжением 220 (127) и 36 В частотой 50 Гц;

шины заземления оборудования;

подставка или тележки для дефектоскопов;

стеллажи для труб.

3.3.3. В цехах-изготовителях химической и нефтехимической аппаратуры для хранения дефектоскопического оборудования, стандартных образцов, оснастки, инструмента и вспомогательных материалов, а также для проведения подготовительных, наладочных и ремонтных работ должны быть организованы специальные лабораторные помещения ультразвукового контроля с площадью не менее 4,5 м 2 — на каждого работающего в соответствии с требованиями СН 245-71.

3.3.4. В лабораторном помещении УЗК должны быть:

ультразвуковые дефектоскопы с комплектами типовых преобразователей, стандартных и испытательных образцов;

подвод сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 (127) и 36 В;

зарядные устройства типа АЗУ-0,4 или другие;

стабилизатор напряжения при колебаниях напряжения сети, превышающих плюс 5 или минус 10 % от номинального значения;

катушка с переносным сетевым кабелем;

набор слесарного и мерительного инструмента;

контактная среда и обтирочный материал;

стеллажи и шкафы для хранения оборудования и материалов.

3.4. Подготовка поверхности под контроль

3.4.1. Трубы должны быть очищены от пыли, абразивного порошка, грязи, масел, краски, отслаивающейся окалины и других загрязнений поверхности и пронумерованы. Острые кромки на торце трубы не должны иметь заусенцев.

3.4.2. На наружных поверхностях труб не должно быть вмятин, забоин, следов вырубки, затеканий, брызг расплавленного металла и других поверхностных неровностей.

В случае применения механической обработки поверхность должна иметь шероховатость R_z £ 40 — по ГОСТ 2789.

3.4.3. Контроль качества подготовки поверхности должны проверять работники службы технического контроля. Рекомендуется изготовить образцы зачистки поверхности.

Трубы предъявляются дефектоскописту полностью подготовленными к контролю.

3.4.4. Для обеспечения акустического контакта между поверхностями преобразователя и изделия рекомендуется использовать контактные среды, указанные в справочном приложении 2. Допускается также использовать технический вазелин, машинное масло, технический глицерин с последующим удалением их с поверхности труб.

При повышенных температурах или большой кривизне поверхности контролируемых труб следует использовать контактную среду более густой консистенции. При пониженных температурах рекомендуется применять автолы или трансформаторное масло.

3.5. Выбор параметров контроля и настройка дефектоскопа

3.5.1. Выбор параметров контроля зависит от наружного диаметра трубы и толщины стенки. Параметрами ультразвукового контроля являются:

точка выхода и стрела преобразователя;

угол ввода ультразвукового луча;

скорость, шаг сканирования.

Основные параметры ультразвукового контроля металла труб приведены в таблице.

3.5.2. Точку выхода ультразвукового луча и стрелу преобразователя определяют по стандартному образцу СО-3 — по ГОСТ 14782.

3.5.3. Угол ввода ультразвукового луча измеряют с помощью шкалы стандартного образца СО-2-по ГОСТ 14782. Для преобразователей с углом наклона акустической оси 30° и 40° угол ввода должен быть соответственно 38 ± 2° и 50 ± 2°.

3.5.4. Для обеспечения акустического контакта преобразователей, имеющих криволинейную рабочую поверхность (п. 2.1.4), с плоской поверхностью стандартных образцов СО-2 и СО-3, следует применять более густую контактную среду или съемную локальную ванночку с высотой стенок 2 — 3 мм.

3.5.5. Настройка дефектоскопа с преобразователем включает установку рабочей частоты, настройку глубиномера, установку зоны контроля, предельной чувствительности, проверку мертвой зоны.

3.5.6. Установка рабочей частоты производится включением соответствующих кнопок на верхней панели (дефектоскопы УД-11ПУ, УД2-12 и др.), подключением контуров, соответствующих заданной частоте и преобразователю (дефектоскопы ДУК-66ПМ, ДУК-66П) или другими способами в соответствии с указаниями инструкции по эксплуатации прибора.

Параметры ультразвукового контроля

Диаметр трубы, мм

Толщина стенки, мм

Одно- и двукратно отраженным лучом

Прямым и однократно отраженным лучом

Одно- и двукратно отраженным лучом

Прямым и однократно отраженным лучом (для толщин до 8 мм допускается контроль однократно и двукратно отраженным лучом)

Установка зоны контроля для наклонных преобразователей

а — по продольным рискам; б — по кольцевым рискам; в — осциллограммы

При использовании зарубежных дефектоскопов, толщиномеров и преобразователей вместо рабочей частоты 2,5 и 5 МГц допускается применять частоты соответственно 2 и 4 МГц.

3.5.7. Настройка глубиномерного устройства дефектоскопа для наклонного преобразователя проводится по стандартному образцу предприятия (см. черт. 1) с прямоугольными рисками, выполненными на наружной и внутренней поверхностях образца. Начало шкалы настраивают по координатам риски ( S , L ₁ ), при прозвучивании ее прямым лучом (черт. 3), конец шкалы настраивают по координатам (2 S , L ₂ ), риски на наружной поверхности при прозвучивании ее однократно отраженным лучом. Конец шкалы можно настраивать по риске на внутренней поверхности при прозвучивании двукратно отраженным лучом (координаты 3 S , L ₃ ).

Настройка глубиномерного устройства по координатам S , L (соответственно Y , X в дефектоскопе) проводится раздельно для продольных и кольцевых рисок на образце.

3.5.8. Настройка глубиномера дефектоскопа и толщиномера при прозвучивании PC преобразователем проводится по ступенчатому стандартному образцу предприятия (см. черт. 2 ) с известными толщинами стенки. Начало шкалы настраивают по координате S _o , равной меньшей толщине стенки; конец шкалы настраивают по координате S , равной большей толщине стенки. P С преобразователь рекомендуется устанавливать таким образом, чтобы акустические оси обеих пьезопластин располагались в осевой плоскости трубы. Методика настройки изложена в инструкциях по эксплуатации приборов.

3.5.9. Установку зоны контроля для наклонных преобразователей проводят по эхо-сигналам от рисок. При прозвучивании прямым и однократно отраженным лучом передний фронт строб-импульса устанавливают правее зондирующего сигнала, а задний фронт совмещают с передним фронтом эхо-сигнала 2 от риски на наружной поверхности (см. черт. 3).

В случае прозвучивания стенки трубы однократно и двукратно отраженным лучом передний фронт строб-импульса совмещают с эхо-сигналом 1 от риски на внутренней поверхности, а задний фронт — с эхо-сигналом 3 от этой же риски, полученным двукратно отраженным лучом.

3.5.10. Для PC преобразователя зону контроля следует установить между зондирующим сигналом и донным эхо-сигналом 2 (черт. 4 ). Эхо-сигнал 3 от плоскодонного отверстия будет располагаться в средней части зоны контроля (0,5 S ).

Допускается зону контроля устанавливать между соседними донными сигналами при многократных отражениях от стенки трубы, например, зона 2 S — 3 S (см. черт. 4в).

3.5.11. Предельную чувствительность дефектоскопа с преобразователем следует настраивать по прямоугольным рискам в стандартном образце предприятия (см. черт. 1 ). Глубина рисок должна устанавливаться в процентах от толщины стенки трубы из следующего ряда — по ГОСТ 17410 : 3, 5, 7, 10, 15 %. Конкретное значение глубины должно устанавливаться техническими условиями на трубы. В случае отсутствия технических требований рекомендуется применять нормативы для оценки сплошности стенки трубы согласно приложению 3 .

Эхо-сигналы от контрольных рисок в образце должны быть установлены на экране дефектоскопа высотой не менее 30 мм.

3.5.13. Настройка предельной чувствительности контроля для выявления расслоений проводится по плоскодонному отверстию, расположенному на глубине 0,5 S в стандартном образце предприятия (см. черт. 1 ). Величина диаметра определяется из следующего ряда — по ГОСТ 17410 : 1,1; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 3,6; 4,4; 5,1; 6,2 мм (эквивалентные площади соответственно 1; 2; 3; 5; 7; 10; 15; 20; 30 мм). Конкретное значение диаметра должно устанавливаться техническими условиями на трубы, требованиями чертежей и другой документации. При отсутствии технических требований рекомендуется применять нормативы для оценки сплошности в соответствии с приложением 3 .

Установка зоны контроля для PC преобразователя

а — схема прозвучивания; б, в — осциллограммы сигналов

Схема контроля трубы на расслоение

а — схема перемещения преобразователя; б — осциллограмма сигналов

Амплитуда эхо-сигнала от плоскодонного отверстия должна быть установлена на экране дефектоскопа высотой не менее 30 мм, при этом следует учитывать принятое положение зоны контроля на экране дефектоскопа в соответствии с п. 3.5.10.

3.5.14. При поиске дефектов устанавливают поисковую чувствительность ручками (кнопками) ОСЛАБЛЕНИЕ на 6 дБ меньше (по значению).

3.5.15. Правильность настройки предельной чувствительности дефектоскопа с преобразователем следует проверять при каждом включении аппаратуры, а также через каждый час работы.

Проверку характеристик преобразователя проводить по стандартным образцам СО-2, СО-3 не реже двух раз в смену по мере износа преобразователя.

3.5.16. После настройки предельной чувствительности следует проверить мертвую зону путем выявления отверстий диаметром 2 мм в стандартном образце СО-2, расположенных на глубинах 3 и 8 мм в соответствии с требованиями п. 2.1.3. В случае невыявления указанных отверстий необходимо повторить настройку предельной чувствительности в соответствии с пп. 3.5.11 — 3.5.13 или заменить преобразователь.

3.5.17. Скорость сканирования поверхности трубы преобразователем должна быть не более 100 мм/с, шаг сканирования (между соседними траекториями) — не более половины размера пьезопластины в применяемом преобразователе.

Допускается применять другие режимы сканирования, если они указаны в технических требованиях на трубы.

4. ПРОВЕДЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

4.1. Общие положения

4.1.1. При ультразвуковом контроле труб следует применять следующие направления прозвучивания:

1) хордовое, перпендикулярно образующей цилиндра, — для выявления продольно ориентированных дефектов: рисок, задиров, трещин и др.;

2) вдоль образующей — для выявления поперечно ориентированных дефектов: трещин, раковин и др.;

3) радиальное, вдоль радиуса, — для выявления расслоений, закатов, а также для измерения толщины стенки.

4.1.3. Пример определения трудоемкости контроля трубы дан в приложении 4.

4.2. Методика контроля продольных дефектов

4.2.1. Для выявления продольно ориентированных дефектов следует применять хордовое прозвучивание наклонным преобразователем при перемещении его перпендикулярно образующей цилиндра по всей наружной поверхности трубы в одном направлении, а на концах труб — на длине, равной удвоенной толщине стенки, но не менее 50 мм, в двух противоположных направлениях.

Параметры контроля выбирают по таблице.

Прозвучивание выполняется прямым и однократно отраженным лучом. В случае наличия мешающих сигналов в зоне контроля прямым лучом допускается прозвучивание однократно и двукратно отраженным лучом.

4.2.2. Настройка предельной чувствительности проводится по продольным рискам глубиной h _в в стандартном образце предприятия (см. черт. 1) согласно требованиям пп. 3.5.11 — 3.5.12.

4.2.3. Схема перемещений преобразователя по поверхности трубы показана на черт. 6а. Рекомендуется перемещение преобразователя проводить по дуге секторами длиной по 100 — 150 мм, в зависимости от диаметра трубы, с последующим поворотом трубы на соответствующий угол для контроля следующего сектора.

4.3. Методика контроля поперечных дефектов

4.3.1. Для выявления поперечно ориентированных дефектов следует применять прозвучивание вдоль образующих цилиндра по наружной поверхности трубы в одном направлении, а на концах труб — на длине, равной удвоенной толщине стенки, но не менее 50 мм, в двух противоположных направлениях. Параметры контроля выбирают по таблице. Прозвучивание выполняется прямым и однократно отраженным лучом, а при наличии мешающих сигналов в зоне контроля — прямым лучом, однократно и двукратно отраженным.

Схемы контроля стенки трубы

а — на продольные дефекты; б — на поперечные дефекты

4.3.2. Настройка предельной чувствительности проводится по поперечным рискам глубиной h в стандартном образце предприятия (см. черт. 1) согласно требованиям пп. 3.5.11 — 3.5.12.

4.3.3. Схема перемещений преобразователя по поверхности трубы показана на черт. 6б.

4.4. Методика контроля расслоений

4.4.1. Контролю с целью выявления расслоений, закатов подлежат концевые участки труб, подвергаемые сварке, с толщиной стенки не менее 10 мм на длине, равной удвоенной толщине стенки, но не менее 50 мм. Прозвучивание выполняется в радиальном направлении PC преобразователем на частоте 2,5 или 5,0 МГц, при этом преобразователь устанавливают таким образом, чтобы акустические оси обеих пьезопластин располагались в осевой плоскости трубы.

4.4.2. Настройка предельной чувствительности проводится по плоскодонному отверстию диаметром d в стандартном образце предприятия (см. черт. 2) согласно требованиям п. 3.5.13.

4.4.3. Схема перемещений преобразователя по поверхности трубы представлена на черт. 5. При отсутствии расслоения на экране дефектоскопа наблюдается только донный сигнал 1 от внутренней поверхности трубы. При наличии расслоения перед донным сигналом появляется сигнал 2 от дефекта, при этом донный сигнал уменьшается или совсем исчезает.

4.4.4. Размеры и конфигурация расслоений определяются условной границей. За условную границу принимают линию, соответствующую таким положением центра преобразователя над дефектом, при которых амплитуда сигнала уменьшается до уровня 15 мм, соответствующего 0,5 амплитуды от плоскодонного отверстия.

Очерчивая условную границу на поверхности трубы, определяют размеры расслоения и его условную площадь.

4.5. Регистрация дефектов

4.5.1. При появлении эхо-сигнала в зоне контроля измеряют следующие характеристики:

координаты расположения отражателя;

амплитуда отраженного сигнала;

условная протяженность дефекта вдоль или поперек оси трубы.

На поверхности трубы отмечают местоположение недопустимых дефектов с указанием глубины.

Указанные характеристики определяются с применением дефектоскопа, настроенного в соответствии с пп. 3.5.11 — 3.5.13.

4.5.2. Координаты отражателя «Ду» и «Дх» определяют с помощью глубиномерного устройства дефектоскопа в соответствии с инструкцией по эксплуатации дефектоскопа по шкале на экране (ДУК-66ПМ) или на цифровом индикаторе (УД2-12).

4.5.3. Амплитуда сигнала измеряется высотой импульса на экране в мм или величиной ослабления сигнала в дБ до уровня 30 мм.

4.5.4. Условная протяженность отражателя измеряется длиной зоны перемещения преобразователя вдоль оси трубы при выявлении продольных дефектов или по дуге окружности при выявлении поперечных дефектов, в пределах которой эхо-сигнал изменяется от максимального значения до уровня 15 мм, соответствующего половине амплитуды сигнала от риски (см. п. 3.5.11).

4.5.5. Регистрации подлежат дефекты, амплитуды сигнала от которых превышают уровень 15 мм на экране дефектоскопа, т.е. уровень 0,5 амплитуды от заданного контрольного отражателя: риски, плоскодонного отверстия.

4.5.6. Эхо-сигналы от дефектов следует отличать от мешающих сигналов.

Причинами появления мешающих (ложных) сигналов могут быть:

неровности поверхности трубы, вызывающие качание преобразователя и появление воздушной прослойки под преобразователем;

избыток контактной среды;

риски и выступы на торцевых поверхностях трубы;

двугранный угол призмы (при малой стреле преобразователя);

линия задержки PC преобразователя.

Мешающие сигналы, вызываемые нарушением акустического контакта или отражениями от углов и границы линии задержки преобразователя отличаются тем, что при перемещении преобразователя они не перемещаются вдоль линии развертки на экране дефектоскопа.

Источники перемещающихся вдоль линии развертки сигналов определяют путем измерения координат Дх, Ду отражателей и их анализа.

А — точечный допустимый дефект, амплитуда сигнала от которого не превышает амплитуду от контрольного отражателя (риски, плоскодонного отверстия);

Д — точечный недопустимый дефект, амплитуда сигнала от которого превышает амплитуду от контрольного отражателя;

БД — протяженный (независимо от длины) недопустимый дефект, амплитуда сигнала от которого превышает уровень амплитуды (30 мм) от контрольного отражателя или протяженный недопустимый дефект, амплитуда сигнала от которого превышает уровень 0,5 амплитуды (15 мм) от контрольного отражателя, а протяженность превышает допустимое значение для продольных и поперечных дефектов (приложение 3);

БА — протяженный допустимый дефект, амплитуда сигнала от которого превышает уровень 0,5 амплитуды (15 мм) от контрольного отражателя, а условная протяженность не превышает допустимого значения для продольных и поперечных дефектов; или протяженный (независимо от длины) дефект, амплитуда сигнала от которого не превышает уровень 0,5 амплитуды от контрольного отражателя;

Р — расслоение или другой дефект (закат, неметаллическое включение), амплитуда сигнала от которого превышает амплитуду от контрольного отражателя (плоскодонного отверстия);

РА — расслоение или другой допустимый дефект, амплитуда сигнала от которого не превышает амплитуду от контрольного отражателя (при контроле РС преобразователем).

глубину расположения дефекта от поверхности;

условную протяженность (для дефектов типа БД, БА);

условную (эквивалентную) площадь (для дефектов типа Р, РА).

4.6. Методика контроля толщины стенки

4.6.1. Контроль толщины стенки трубы проводится с применением ультразвуковых толщиномеров (п. 2.1.5) и PC преобразователей. Допускается в отдельных случаях (недостаточная чувствительность толщиномера, наличие строчечности в металле, вызывающей ложные измерения и др.) применять для измерения толщины ультразвуковые дефектоскопы типа УД2-12 с цифровой индикацией результатов измерения.

Выбор типа преобразователей и рабочей частоты зависит от толщины стенки и марки стали трубы, кривизны и шероховатости поверхности контакта. Порядок выбора конкретного преобразователя указан в руководстве по эксплуатации толщиномера.

4.6.2. Измерение толщины стенки проводится на участках трубы, указанных в технических требованиях (см. приложение 3).

4.6.3. При измерении толщины PC преобразователь должен устанавливаться на поверхность трубы (п. 3.5.8); как правило, акустические оси обеих пьезопластин должны находиться в осевой плоскости трубы.

5. ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

5.2. Оценка сплошности металла труб по результатам УЗК проводится в соответствии с требованиями, установленными в стандартах или технических условиях на трубы.

5.3. При отсутствии технических требований по оценке качества труб в стандартах, ТУ, чертежах рекомендуется применять нормативные требования в соответствии с приложением 3.

6. ОРОШЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ

6.2. В журнале должны быть указаны:

номер контролируемой трубы;

размеры и материал трубы;

стандарт, ТУ на трубы;

техническая документация по ультразвуковому контролю;

глубина риски для настройки чувствительности (см. приложение 3);

площадь плоскодонного отверстия в образце (см. приложение 3);

тип ультразвукового дефектоскопа и толщиномера;

тип преобразователя и угол ввода;

рабочая частота ультразвуковых колебаний.

Пример заполнения журнала и оформления карты контроля указан в приложении 5.

6.3. Рекомендуемая форма заключения по результатам УЗК приведена в приложении 6. Допускается при необходимости давать заключение на партию труб одного типоразмера, одной марки стали (с приложением перечня забракованных труб и сокращенной записью дефектов в соответствии с пунктами 4.5.7, 4.5.8).

7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОМ КОНТРОЛЕ

7.1. При проведении работ по ультразвуковому контролю дефектоскопист должен руководствоваться « Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденными Госэнергонадзором СССР 21.12.84 г., а также ГОСТ 12.2.007.0 «Изделия электротехнические. Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.2.007.14 «Кабели и кабельная арматура. Требования безопасности».

7.2. К работе по ультразвуковому контролю допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие инструктаж по правилам техники безопасности (с записью в журнале), имеющие удостоверение о проверке знаний вышеуказанных правил (п. 7.1), а также производственных инструкций предприятия и настоящего руководящего документа.

7.3. Инструктаж по технике безопасности проводится в соответствии с порядком, установленным на предприятии.

7.4. Мероприятия по пожарной безопасности осуществляются в соответствии с требованиями «Типовых правил пожарной безопасности для промышленных предприятий», утвержденных ГУПО МВД СССР в 1975 г. и ГОСТ 12.1.004 «Пожарная безопасность. Общие требования».

7.5. Перед включением дефектоскопа дефектоскопист должен убедиться в наличии надежного заземления. Заземление дефектоскопа в цехе должно выполняться по требованиям ГОСТ 12.1.030 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».

Заземление ультразвуковых дефектоскопов осуществляется специальной жилой переносного провода, которая не должна одновременно служить проводником рабочего тока. В качестве заземляющего проводника следует использовать отдельную жилу в общей оболочке с фазным проводом, которая должна иметь одинаковое с ним сечение.

Использовать нулевой провод для заземления запрещается. Жилы проводов и кабелей для заземления должны быть медными, гибкими, сечением не менее 2,5 мм.

7.6. Штепсельные розетки для переносных электроприборов должны быть снабжены специальными контактами для присоединения заземляющего проводника. При этом конструкция штепсельного соединения должна исключать возможность использования токоведущих контактов в качестве заземляющих. Соединение заземляющих контактов штепселя и розетки должно осуществляться до того, как войдут в соприкосновение токоведущие контакты; порядок отключения должен быть обратным.

7.7. Подключение дефектоскопа к сети питания и отключение его производит дежурный электрик. На специально оборудованных постах подключать дефектоскоп может дефектоскопист.

Рекомендуется использование дефектоскопов с автономным питанием (для дефектоскопов УД2-12-10 аккумуляторов типа НКГК-3С-11У2).

7.8. Категорически запрещается работа дефектоскопистов под подъемными механизмами, на неустойчивых шатких конструкциях и в местах, где возможно повреждение проводки электропитания дефектоскопов.

7.9. При использовании на участке контроля подъемных механизмов должны быть учтены требования «Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов», утвержденных Госгортехнадзором СССР в 1969 г.

7.10. Запрещается вскрывать дефектоскоп и проводить его ремонт во время контроля.

7.11. Дефектоскопы рекомендуется размещать на подвижной тележке с меняющейся высотой и капюшоном, что позволяет облегчить наблюдение за прибором и устранить световые помехи на экранах.

7.12. В шумных цехах необходимо использовать индивидуальные средства защиты от шума — противошумы — по ГОСТ 12.4.051.

7.13. По возможности рабочие места дефектоскопистов должны быть фиксированы. Если на расстоянии менее 10 м от места контроля проводится сварка или другая работа, связанная с ярким освещением, необходимо установить щиты.

7.14. Принадлежности, используемые дефектоскопистом: масленки, обтирочная ветошь и бумага — должны храниться в металлических ящиках.

7.15. При ультразвуковом контроле следует руководствоваться «Санитарными нормами и правилами при работе с оборудованием, создающим ультразвук, передаваемый контактным путем на руки работающих», № 2282-80, утвержденными Главным Государственным санитарным врачом РСФСР 29.12.80 г.

7.16. Согласно требованиям санитарных норм и правил № 2282-80 и приказа № 700 от 19.06.84 г. Министерства здравоохранения СССР дефектоскописты, поступающие на работу, должны подвергаться обязательному медицинскому осмотру. Принятый на работу персонал должен проходить периодический (один раз в год) м едицинский осмотр.

7.17. После капитального и профилактического ремонта дефектоскопы с преобразователями должны быть проверены на допустимые уровни ультразвукового поля — по ГОСТ 12.1.001. При этом параметры ультразвукового поля, воздействующего на руки дефектоскописта, не должны превышать значений, приведенных в санитарных нормах и правилах № 2282-80. Результаты измерений параметров ультразвукового поля должны оформляться протоколом по форме 334, утвержденной приказом Минздрава СССР от 04.10.80 г. № 1030.

7.18. Участок ультразвукового контроля также должен отвечать требованиям санитарных норм и правил № 2282-80, а также ГОСТ 12.1.005 и ГОСТ 12.1.007.

7.19. Для защиты рук от воздействия контактных сред и ультразвука при контактной передаче дефектоскописты должны работать в рукавицах или перчатках, которые не пропускают контактную среду.

При этом необходимо применять две пары перчаток: наружные — резиновые и внутренние — хлопчатобумажные или двухслойные по ГОСТ 20010.

7.20. В холодный и переходный период года дефектоскописты должны быть обеспечены теплой спецодеждой по нормам, установленным для данной климатической зоны или производства.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

СПОСОБЫ СОПРЯЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И ТРУБЫ

1. Обработка поверхности преобразователя

С целью обеспечения надежного контакта рабочую поверхность преобразователя обрабатывают под соответствующую поверхность контролируемой трубы, Рекомендуется иметь набор преобразователей, перекрывающий диапазон по диаметру труб с интервалом ± 10 % (например, при радиусах поверхности преобразователей 31, 38, 46 мм перекрывается диапазон контролируемых труб от 57 до 100 мм).

Для разметки корпуса (призмы) преобразователя целесообразно изготовить прозрачные шаблоны (из оргстекла) с рисками (черт. 1а), соответствующими углам наклона акустической оси преобразователя (30° и 40°). На призме преобразователя через точку ввода проводят линию, соответствующую углу a наклона акустической оси (см. черт. 1б). Шаблон накладывают на корпус преобразователя, при этом акустическая ось преобразователя должна совпадать с соответствующей линией на шаблоне (см. черт. 1в). Затем на преобразователе размечают дугу радиусом R . Первоначально обработку призмы выполняют напильником или на наждачном круге, а затем поверхность доводят с помощью шлифшкурки, которую помещают на отрезок трубы. Точность доводки проверяют с помощью шаблона.

По мере износа преобразователя повторяют вышеуказанные операции.

2. Применение стабилизирующих опор

При контроле по цилиндрической поверхности допускается применение стабилизирующих опор (черт. 2), закрепляемых на преобразователе. Размеры опор зависят от типов и размеров применяемых преобразователей.

Схема разметки и доводки поверхности преобразователя

а — шаблон; б — корпус (призма); в — схема разметки; г — доводка

Опора для наклонных преобразователей

Ориентировочные размеры, мм:

A £ H; В = b + 2; С = 8 ¸ 12; S = 2 ¸ 3; r = 5 ¸ 7

n = 4 ¸ 15 (зависит от типа преобразователя);

б — схема установки опоры

Вылет опоры (размер h ) относительно поверхности преобразователя рассчитывают по формуле:

где R — наружный радиус трубы;

r — радиус опоры;

n — стрела преобразователя;

s — толщина стенки опоры.

При контроле трубы диаметром 60 мм и размерах r = 6 мм, n = 12 мм, s = 2 мм, вылет h = 1 мм.

Допускается применение опор других конструкций, обеспечивающих необходимое положение преобразователя, например, насадок из износостойкого материала (фторопласта, капролона и др.)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

виды контактных сред

1. Контактная среда Черновицкого машиностроительного завода им. Дзержинского (авторское свидетельство № 188116).

1.1. Контактная среда представляет собой водный раствор полиакриламида и нитрита натрия в следующем соотношении (%):

7. Техника безопасности при ультразвуковом контроле

7.1. При проведении работ по контролю методами ультразвуковой дефектоскопии дефектоскопист должен руководствоваться действующими «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» (гл. ЭШ-4 пп. ЭШ-4-59, ЭШ-4-76, гл. Б 1-1 и Б 1-2), утвержденными Госэнергонадзором СССР 12.04.69 г. и согласованными с ВЦСПС 09.04.69 г., а также ГОСТ 12.2.007.0—75 «Изделия электротехнические. Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.2.007.14-75 «Кабели и кабельная арматура. Требования безопасности».

К работе по ультразвуковому контролю допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие инструктаж по правилам техники безопасности с записью в журнале, имеющие удостоверение о проверке знаний «ПТЭ электроустановок потребителей», а также производственных инструкций предприятия.
Инструктаж по технике безопасности проводится в соответствии с порядком, установленным на данном предприятии.
Мероприятия по пожарной безопасности осуществляются в соответствии с требованиями «Типовых правил пожарной безопасности для промышленных предприятий», утвержденных ГУПО МВД СССР в 1975 г. и ГОСТ 12.1.004-76.

7.5. Перед включением дефектоскопа дефектоскопист должен убедиться в наличии надежного заземления. Заземление дефектоскопа в цехе должно выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.030-81 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».

Заземление ультразвуковых дефектоскопов должно осуществляться специальной жилой переносного провода, которая не должна одновременно служить проводником рабочего тока. В качестве заземляющего проводника следует использовать отдельную жилу в общей оболочке с фазным проводом, которая должна иметь одинаковое с ним сечение.

Использовать нулевой провод для заземления запрещается. Жилы проводов и кабелей для заземления должны быть медными гибкими сечением не менее 2,5 мм 2 .

7.6. Штепсельные розетки для переносных электроприборов должны быть снабжены специальными контактами для присоединения заземляющего проводника. При этом конструкция штепсельного соединения должна исключать возможность использования токоведущих контактов в качестве заземляющих. Соединение заземляющих контактов штепселя и розетки должно осуществляться до того, как войдут в соприкосновение токоведущие контакты, порядок отключения должен быть обратным.

Дефектоскопы необходимо подключать к малонагруженным электролиниям (осветительные линии). При отсутствии такой возможности дефектоскоп следует подключать через стабилизатор напряжения.

Категорически запрещается работа дефектоскопистов под подъемными механизмами, на неустойчивых шатких конструкциях и в местах, где возможно повреждение проводки электропитания дефектоскопов.
При использовании на участке контроля подъемных механизмов должны быть учтены требования «Правил устройства и безопасной эксплуатация грузоподъемных кранов», утвержденных Госгортехнадзором СССР в 1969 г.

Запрещается вскрывать дефектоскоп и проводить его ремонт во время контроля.
Дефектоскопы рекомендуется размещать на подвижной тележке с меняющейся высотой и капюшоном, что позволит облегчить наблюдение за прибором и устранить световые помехи на экранах.
В шумных цехах необходимо использовать индивидуальные средства защиты от шума — противошумы ГОСТ 12.4.051-78.
По возможности рабочие места дефектоскопистов должны быть фиксированы. Если на расстоянии менее 10 м от места контроля проводится сварка или другая работа, связанная с ярким освещением, необходимо установить ограничительные щиты.
Принадлежности, используемые дефектоскопистом: масленки, обтирочные материалы, ветошь и бумага — должны храниться в металлических ящиках.
При ультразвуковом контроле следует руководствоваться «Санитарными нормами и правилами при работе с оборудованием, создающим ультразвук, передаваемый контактным путем на руки работающих» №2282-80, утвержденными Главным Государственным санитарным врачом РСФСР 29.12.80 г.

7.16. Согласно требованиям санитарных норм и правил №2282-80 и приказа №700 Министерства здравоохранения СССР дефектоскописты, поступающие на работу, должны подвергаться обязательному медицинскому осмотру. Принятый на работу персонал должен проходить периодические (один раз в год) медицинские осмотры.

После капитального и профилактического ремонта дефектоскопов они должны быть проверены на допустимые уровни ультразвукового поля по ГОСТ I2.1.001-83. При этом параметры ультразвукового поля, воздействующего на руки дефектоскописта ультразвукового контроля, не должны превышать значений приведенных в санитарных нормах и правилах №2282-80. Результаты измерений параметров ультразвукового поля должны оформляться протоколом по ф. 334, утвержденной приказом МЗ СССР №1030 от 4.10.80 г.
Участок ультразвукового контроля также должен отвечать требованиям санитарных норм и правил №2282-80, а также ГОСТ 12.1.005-76 и ГОСТ 12.1.007-76.

7.19. Для защиты рук от воздействия ультразвука при контактной передаче, контактных сред и т.д. дефектоскописты должны работать в рукавицах или перчатках, нарукавниках, которые не пропускает влагу и контактную среду.

При этом необходимо применять две пары перчаток: наружные — резиновые и внутренние — хлопчатобумажные или двухслойные по ГОСТ 20010-74.