FB
.ru

Притертые преобразователи. Ультразвуковой контроль (УЗК) криволинейных поверхностей

Подписаться Рекламa на статье

Цель ультразвукового контроля – обнаружение несплошностей, определение их характеристик (эквивалентной площади (амплитуды), условных размеров, протяженности и пр.) и, в зависимости от полученных результатов, оценка годности объекта контроля согласно НТД. Достоверность, надежность, воспроизводимость результатов зависит от многих параметров как при подготовке к контролю, так и непосредственно при проведении контроля. Одним из таких параметров является качество акустического контакта. Постоянство ориентации преобразователя к поверхности изделия, площади акустического контакта обеспечивает постоянство чувствительности контроля во время сканирования и особенно актуально, когда используется УЗК криволинейных поверхностей.

Основные способы обеспечения устойчивости преобразователя при сканировании поверхности контроля - притирка контактной поверхности преобразователя к поверхности и применение фиксирующих насадок. Отметим, что притирка по кривизне контролируемой поверхности возможна только для наклонных и раздельно-совмещенных преобразователей, материал призмы которых (чаще акрил) позволяет провести такое профилирование.

УЗК сплошности металла

1. Когда необходимо применять притертые преобразователи?

Условия, при которых необходимо проводить контроль притертыми под контролируемую поверхность преобразователями, обозначены в НТД на контроль. Примеры таких требований приведены в таблице:

№ п/п

Наименование НТД

Условия притирки ПЭП

1

ГОСТ Р 55724-2013 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые.»

п.9.7 … При сканировании по наружной или внутренней поверхности с радиусом кривизны менее 400мм призмы наклонных ПЭП должны соответствовать поверхности (быть притерты).

2

ГОСТ Р ISO 16811 «Неразрушающий контроль. Ультразвуковой контроль. Настройка чувствительности и диапазона.»

П.3.4 … Для сканирования по выпуклой поверхности контактная поверхность преобразователя должна быть профилирована, если диаметр объекта контроля D меньше десяти длин контактной поверхности преобразователя:

D< 10l

где D – диаметр объекта контроля (мм);

l – размер контактной поверхности в направлении кривизны объекта контроля (мм).

… Для сканирования по вогнутой поверхности контактная поверхность ПЭП должна быть всегда профилированной, кроме случая, когда достаточный контакт с поверхностью может быть достигнут вследствие очень большого радиуса кривизны сканируемой поверхности.

3

ГОСТ Р ISO 17640 «Неразрушающий контроль сварных соединений. Ультразвуковой контроль. Технология, уровни контроля и оценки.»

п.6.3.4. Зазор g между контролируемой поверхностью и контактной поверхностью призмы преобразователя должен составлять не более 0,5мм.

Для цилиндрических и сферических поверхностей это требование может быть проверено при помощи следующей формулы:

g=a2/D

где a – размер преобразователя в направлении контроля (мм);

D – диаметр изделия (мм).

Если рассчитанный по формуле зазор g получается более 0,5мм, призма преобразователя должна быть профилирована по форме контролируемой поверхности...

4

ОСТ 5.9675 – 88 «Контроль неразрушающий. Заготовки металлические. Ультразвуковой метод контроля сплошности.»

п.1.1 …притертые наклонные ПЭП для изделий диаметром 150мм и менее…

5

ГОСТ 17410 -78 «Контроль неразрушающий. Трубы металлические бесшовные цилиндрические.»

п. 1.6. При контактном способе контроля рабочую поверхность преобразователя притирают по поверхности трубы при наружном диаметре ее меньше 300мм.

6

ОП 501 ЦД-97 «Котлы паровые и водогрейные. Трубопроводы пара и горячей воды, сосуды. Сварные соединения. Контроль качества. Ультразвуковой контроль. Основные положения.»

п. 2.15. …если наружный диаметр труб и сосудов <500мм, допускается применять притертые ПЭП с настройкой по СОП с радиусом кривизны 0,9-1,1 от радиуса кривизны контролируемого изделия.

7

РД 34.17.418 ( И 23 СД-80) «Инструкция по дефектоскопии гибов трубопроводов из перлитной стали.»

п.6.7. Контроль гибов диаметром менее 273 мм проводится притертыми искателями.

8

ОСТ 108.958.03-96 «Поковки стальные для энергетического оборудования. Методика ультразвукового контроля.»

п.4.6 …При контроле по выпуклой поверхности диаметром менее 100мм наклонным преобразователем применяют притертый преобразователь.

…При контроле по вогнутой поверхности радиусом кривизны R рабочую поверхность преобразователя в направлении искривления притирают при невыполнении условия:

R ≥ 1,2А2

где А – размер преобразователя в направлении искривления.

9

ОСТ 108.885.01 – 83 «Трубы для энергетического оборудования. Методика ультразвукового контроля.»

п.4.11. При контактном способе ультразвукового контроля труб с наружным диаметром менее 300мм рабочая поверхность преобразователя притирается по поверхности, соответствующей диаметру контролируемой трубы.

10

ПНАЭ Г-7-014-89 «Унифицированные методики контроля основных материалов (полуфабрикатов), сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов АЭУ.

Ультразвуковой контроль. Часть 1. Контроль основных материалов.»

п.2.6. При контроле изделий с Dн ≤ 300мм следует применять преобразователь с притертой поверхностью.

11

СТО 00220256-005-2005 «Швы стыковых, угловых и тавровых сварных соединений сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Методика ультразвукового контроля.»

п.5.1.3 При сканировании по наружной цилиндрической поверхности или по внутренней цилиндрической поверхности, радиусом менее 400мм, для надежного акустического контакта рабочая поверхность призмы наклонного преобразователя должна соответствовать поверхности изделия.

12

СТО Газпром 2- 2.4-083-2006 «Инструкция по неразрушающим методам контроля качества сварных соединений при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов.»

п.10.3.1.5 ПЭП применяют с плоской рабочей поверхностью, если выполняется условие:

D ≥15a

где D - диаметр трубы (мм);

а - ширина ультразвукового преобразователя(мм).

2. Преимущества применения притертых преобразователей

Из приведенных выше условий (например, D ≥15a) видно, что, используя узкие малогабаритные ПЭП с плоской рабочей поверхностью, возможно проводить контроль труб, цилиндрических изделий диаметром до 150÷180 мм (в некоторых случаях до 100мм!)

Многие так и поступают, т.к. и с притиркой не нужно заморачиваться, и возможно проводить сканирование с привычным поворотом на 10÷150. Однако тут есть важный момент, отмеченный В.Г. Щербинским [1], заключающийся в том, что через короткое время контроля призма притирается сама собой и образующаяся линза влияет на достоверность контроля. В результате, если вы настраивали чувствительность с преобразователем с плоской поверхностью, то при контроле чувствительность самопроизвольно повысится (значительно!), и вы будете перебраковывать сварные швы [2], что, конечно, очень нежелательно.

3. Как правильно притереть ПЭП?

Обработку призмы необходимо делать в приспособлении, исключающем перекос преобразователя относительно нормали к поверхности ввода. «Народные умельцы» рекомендуют для этой цели делать на поверхности ПЭП небольшую канавку круглым надфилем, как направляющую, затем обмотать наждачной бумагой трубу нужного диаметра и по ней проводить притирку. Ну это, конечно же, для того случая, когда «на безрыбье - и рак рыба». Если есть возможность – лучше купить у производителя уже притертые ПЭП. Так, например, в ООО «ИЦ Физприбор» есть ТУ на притертые ПЭП, разработан техпроцесс, есть план производства. Сначала делается преобразователь с предыскажением, рассчитывается, какой должна быть призма, чтобы угол ввода притертых ПЭП после притирки был тот, который указал заказчик. После этого определяются параметры ПЭП, и только потом проводится окончательная профилирование рабочей поверхности преобразователя на ЧПУ. Так что «думайте сами, решайте сами – иметь или не иметь».

Преобразователи могут быть притерты вдоль и поперек трубного элемента, к наружной или внутренней поверхности

4. Влияние притирки на основные параметры контроля

При контроле притертыми ПЭП необходимо учесть еще следующие моменты:

- настройка чувствительности проводится по СОП с соответствующей кривизной поверхности (±10%), т.е. работа только в тандеме «горбатый ПЭП + горбатый СОП»;

- при притирке преобразователя в продольном направлении меняется положение точки выхода и угол ввода;

- при притирке рабочей поверхности ПЭП в поперечном направлении меняется положение точки выхода.

Изменение угла ввода УЗ луча при притирке.

Последние два пункта актуальны при определении координат обнаруженной во время контроля несплошности. Этот момент учтен в дефектоскопе УД9812 «Уралец»[3]. В данной модели при настройке глубиномера в стиле «Авторасчет» координаты X и Y устанавливаются по эхо-сигналам от зарубок (или углов) СОП, причем отсчет координат ведется от передней грани ПЭП. Таким образом, отсутствие привязки к точке выхода и размеру стрелы позволяет минимизировать ошибку при определении координат и, следовательно, в идентификации обнаруженной несплошности.

Вывод

Подводя итог вышесказанному, хочется заметить, что, конечно, ультразвуковой контроль изделий с криволинейной поверхностью требует дополнительных знаний, умений и навыков, но это все окупается максимально достоверным результатом. А не это ли является целью контроля?

Литература

  1. Щербинский В.Г. Технология ультразвукового контроля сварных соединений.
  2. ГОСТ Р 55724-2013 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые.
  3. ГОСТ Р ИСО 16811 Неразрушающий контроль. Ультразвуковой контроль. Настройка чувствительности и диапазона.
  4. ГОСТ Р ISO 17640 Неразрушающий контроль сварных соединений. Ультразвуковой контроль. Технология, уровни контроля и оценки.
  5. ОСТ 5.9675 – 88 Контроль неразрушающий. Заготовки металлические. Ультразвуковой метод контроля сплошности.
  6. ГОСТ 17410 -78 Контроль неразрушающий. Трубы металлические бесшовные цилиндрические.
  7. ОП 501 ЦД - 97 Котлы паровые и водогрейные. Трубопроводы пара и горячей воды, сосуды. Сварные соединения. Контроль качества. Ультразвуковой контроль. Основные положения.
  8. РД 34.17.418 ( И 23 СД-80) Инструкция по дефектоскопии гибов трубопроводов из перлитной стали.
  9. ОСТ 108.958.03-96 Поковки стальные для энергетического оборудования. Методика ультразвукового контроля.
  10. ОСТ 108.885.01 – 83 Трубы для энергетического оборудования. Методика ультразвукового контроля.
  11. ПНАЭ Г-7-014-89 Унифицированные методики контроля основных материалов (полуфабрикатов), сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов АЭУ. Ультразвуковой контроль. Часть 1. Контроль основных материалов.
  12. СТО 00220256-005-2005 Швы стыковых, угловых и тавровых сварных соединений сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Методика ультразвукового контроля.
  13. СТО Газпром 2- 2.4-083-2006 Инструкция по неразрушающим методам контроля качества сварных соединений при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов.
загрузка...

Новый век
Культура
Знаменитости
Сексуальность
Христианство
Сон