Материал: технология 2008-3

1. Минимально учитываемая эквивалентная площадь несплош­ностей S₀, мм² или другая характеристика, учитывающая уровень регистрации по амплитудному признаку;

2. Максимально допустимая эквивалентная площадь несплош­ностей S₁, мм² или другая характеристика, учитывающая предел допустимости по амплитудному признаку;

3. Максимально допустимое количество несплошностей n на участ­ке заданной протяженности;

4. Минимальное допустимое условное расстояние l между точечными или протяженными несплошностями.

Для дефектов, классифицируемых как "поперечные трещины", обычно устанавливают более жесткие требования, чем для осталь­ных несплошностей.

Требования дифференцируют в зависимости от толщины свар­ного соединения: наиболее высокие требования предъявляются к швам небольшой толщины.

Могут быть сформулированы дополнительные требования:

- разная чувствительность при регистрации точечных и протя­женных несплошностей (протяженные фиксируют на более высокой чувствительности);

- максимальная допустимая условная протяженность L протяженной несплошности;

- допустимое количество протяженных несплошностей на 1м длины шва.

По некоторым нормативным требованиям к приповерхностным областям сварного соединения предъявляют более жесткие требова­ния, чем к его средней части.

Наблюдается тенденция к появлению в нормативных требованиях критериев, связанных с оценкой формы несплошности. При этом плоскостные несплошности бракуют при более высоком уровне чувствительности, чем объемные.

Для антикоррозионной наплавки должны быть указаны:

1. Минимально учитываемая эквивалентная площадь несплош­ностей, S₀, мм²;

2. Максимально допустимая эквивалентная площадь несплош­ностей S₁, мм²;

3. Максимально допускаемая сумма эквивалентных площадей несплошностей или максимально допускаемое количество несплош­ностей S₀≤ S_э≤ S₁, проектируемых на квадратный участок поверхности заданного размера.

Могут быть сформулированы дополнительные требования:

- максимальная допустимая протяженность несплошности;

- допускаемое количество протяженных несплошностей на квад­ратный участок заданного размера;

- минимальное допустимое расстояние между точечными или протяженными несплошностями;

- различные нормативные требования для «отрыва наплавки» и шлаковых включений.

Зарубежные нормативные документы, формулируя требования по допустимости несплошностей, указывают максимально допустимое соотношение амплитуд эхо-сигналов от дефекта и опорного отражателя. Иногда указывается максимально допустимая высота эхоимпульса от дефекта в % от высоты опорного отражателя или %DAC. Такая форма норма­тивных требований представляется более правильной, чем отечествен­ная. Максимально допустимые эквивалентные размеры дефектов (пло­щадь или диаметр), как правило, не имеют установленной связи с ре­альными размерами, а поэтому вводят в заблуждение специалистов, использующих результаты УЗ контроля.

Кроме того, амплитуда эхоимпульса от точечной несплошности зачастую является второстепенным критерием допустимости несплош­ностей. В первую очередь учитываются такие факторы, как:

- тип и ориентация несплошности (там, где это можно определить);

- протяженность несплошности;

- частота несплошностей, то есть их количество в единице объ­ема или на единице площади;

- место расположения несплошности в объекте контроля.

8.9. Оформление заключения

Сведения о выполненном УЗ контроле дефектоскопист вносит в журнал, который является первичным документом по хранению резуль­татов контроля. На основании записи в журнале оформляют заключение (протокол) о результатах УЗ контроля. В журнале и заключении должна содержаться в полном и однозначном виде следующая информация:

- порядковый номер и дата заключения или записи в журнале;

- фамилия и подпись дефектоскописта, проводившего контроль;

- идентификационные данные объекта контроля и контролируе­мого участка;

- стадия проведения контроля (по месту операции контроля в технологическом процессе);

- наименования документов, регламентирующих методические и нормативные требования;

- полные данные о средствах контроля, включая номера дефектоскопа и преобразователей;

- чувствительность контроля и способ ее настройки;

- эскиз с указанием обнаруженных несплошностей. Несплошности на эскизе могут быть пронумерованы;

- описание обнаруженных несплошностей. Если несплошности на эскизе пронумерованы, их параметры могут быть сведены в отдельную таблицу;

- оценка соответствия проконтролированного объекта требованиям нормативного документа.

При необходимости могут быть указаны дополнительные сведения.

Эскиз следует составлять в масштабе. Если на эскизе изобра­жается отдельный участок контролируемого объекта, то его начало отсчета должно быть однозначно привязано к объекту. Для различных несплошностей могут быть применены разные графические обозначения.

Например:

 - подлежащая регистрации компактная (непротяженная) несплошность, допусти­мая по амплитуде;

 - компактная несплошность, недопустимая по амплитуде;

- протяженная несплошность;

- дефект типа Т.

При сокращенном описании результатов контроля следует каждую несплошность или группу несплошностей указывать отдельно и обозначать:

А - несплошность с амплитудой эхо-сигнала (эквивалентной площадью), не превышающей браковочный уровень (допустимая по амплитуде);

Д - дефект с амплитудой эхо-сигнала (эквивалентной площадью), превышающей допустимый уровень (недопустимый по амплитуде);

Г - непротяженная (компактная) несплошность: L  L₀;

E - протяженная несплошность: L > L₀;

Б – дефект, условная протяженность которого превышает допустимое значение;

Т - дефект, который обнаруживают при расположении ПЭП вдоль или под небольшим углом к оси шва и не обнаруживают при располо­жении ПЭП перпендикулярно к оси шва (поперечный дефект).

Буквенно-цифровое обозначение записывают в строчку через тире в следующей последовательности:

- значение глубины залегания дефекта, мм;

- индекс амплитуды эхо-сигнала (А или Д);

- индекс условной протяженности (Г, Е или Б);

- индекс поперечного дефекта (Т);

- значение координаты дефекта вдоль шва (в часах для трубо­проводов и миллиметрах для конструкций).

После буквы (индекса) проставляют измеренное значе­ние (в числах) соответствующей характеристики несплошности. Условную протяженность для несплошностей типов Г и Т не указывают.

В случае указания амплитуды эхо-сигнала записывают разни­цу в дБ между уровнем эхо-сигнала от дефекта и браковочным уровнем.

Примеры.

1. При контроле сварного шва на расстоянии 300 мм от начала отсчета обнаружен непротяженный недопустимый дефект, амплитуда которого на 8 дБ превышает браковочный уровень. Глубина залегания де­фекта составляет 34 мм.

Буквенно-цифровое обозначение дефекта записывают следу­ющим образом:

34 - Д8 - Г - 300.

2. При контроле сварного шва трубопровода на координате 3 часа 40 минут обнаружен недопустимый точечный дефект типа Т на глубине 26 мм. Амплитуда дефекта на 4 дБ ниже браковочного уровня.

Буквенно-цифровое обозначение этого дефекта:

26 - А(-4) - Г - Т - 3ч 40м.

3. При контроле сварного шва сосуда на расстоянии 1620 мм от начала отсчета обнаружен недопустимый по амплитуде и протяжен­ности дефект. Амплитуда превышает браковочный уровень на 12 дБ, ус­ловная протяженность составляет 140 мм, глубина залегания изменя­ется от 63 до 75 мм.

Буквенно-цифровое обозначение этого дефекта:

(63 - 75) - Д12 - Е140 - 1620

4. При контроле кольцевого шва трубы на координате 11 часов обнаружена точечная допустимая несплошность с амплитудой, равной браковочному уровню, на глубине 22 мм.

Описание несплошности:

22-А0 - Г - 11ч 00м

Сокращенное буквенно-цифровое обозначение наиболее часто используется при контроле сварных соединений, хотя может приме­няться и для других объектов.

Методические документы (стандарты или инструкции), дейст­вующие в отрасли или на предприятиях, могут включать и другие элементы сокра­щенного обозначения, позволяющие более подробно описать обнару­женную несплошность и ее координаты в изделии.

Важнейшими требованиями к оформлению заключения являются:

- полнота и однозначность информации;

- разборчивость почерка, аккуратность.

8.10. Получение дополнительной информации о форме, ориентации и реальных размерах несплошности

8.10.1. Общие сведения

Если при изготовлении изделий энергомашиностроения в свар­ных соединениях обнаруживают недопустимые техническими усло­виями дефекты, то сварное соединение ремонтируют: механическим способом или воздушно-дуговой строжкой удаляют часть металла сварного соединения вместе с дефектом, а потом ремонтируемый участок повторно заваривают. Если недопустимые дефекты обнару­жены в листовом прокате или в поковке в той части, которая остается после окончательной механической обработки, то листовая заготовка (или ее часть) или поковка обычно исправлению не подлежат и браку­ются окончательно.

Если недопустимый дефект в сварном соединении обнаружен после окончательной термической обработки изделия или в процессе его эксплуатации, то ремонт изделия либо вообще невозможен, либо является трудоемким и дорогостоящим. Кроме того, он может привести к ухудшению свойств материала, определяющих его эксплуатационные возможности. В такой ситуации специалисты по прочности могут принять решение о допуске изделия с дефектом в эксплуатацию, обосновав его расчетом прочности. Однако, для того, чтобы выполнить такой расчет, необходима наиболее полная информация о реальных размерах, типе и ориентации дефекта.

В связи с этим в новые методики ультразвукового контроля сварных соединений вносят разделы, касающиеся определения типа дефекта. В соответствии с ГОСТ 14782 различают три типа дефектов: объемные непротяженные, объемные протяженные и плоскостные. Однако чаще всего дефекты классифицируют на объемные и плоскостные.

Возможность определения типа дефекта и его ориентации ос­нована на том, что плоскостные и объемные дефекты имеют различ­ные индикатрисы рассеяния; у объемных она круговая, у плоскостных - узконаправленная.

В настоящей книге не ставится цель проведения полного анализа существующих методов, рассмотрим их в общих чертах.

8.10.2. Способ азимутального озвучивания

При этом способе устанавливают преобразователь в положение, соответствующее максимальному эхо-сигналу. Затем преобразователь поворачивают в горизонтальной плоскости (по азимуту) вокруг дефекта на 45 сначала в одну, а затем – в другую сторону (рис. 8.48, а). Если при этом амплитуда сигнала уменьшится на 8 дБ или более, дефект относят к плоскостным. Если амплитуда изменяется менее чем на 8 дБ, дефект считают объемным. Другой вариант азимутального метода заключается в сравнении угловых размеров дефекта _д (рис. 8.48, б) на заданном уровне (например, на уровне 6 дБ) и плоскодонного отражателя ₀, имеющего площадь, равную эквивалентной площади дефекта. Если коэффициент К_ = _д /₀ ≤ 1, дефект относят к плоскостным, если К_ > 1, дефект - объемный.

Рис. 8.48. Оценка типа дефекта при азимутальном озвучивании: а – при повороте ПЭП вокруг дефекта на 45 в каждую сторону; б – измерение углового размера дефекта _д.

8.10.3. Способ озвучивания под разными углами ввода

Обнаруженный дефект озвучивают преобразователями с одинаковыми параметрами за исключением угла ввода. Угол ввода  изменяют в диапазоне от 40 до 65 с шагом 5. Для каждого угла ввода определяют эквивалентную площадь дефекта S_э. Каждый дефект оценивают по результатам измерения с двух сторон шва. Если эквивалентная площадь изменяется не более чем в 4 раза, несплошность считают объемной. Если эквивалентная площадь изменяется более чем в 4 раза, дефект считают плоскостным. Очевидно, что направление, с которого оптимально выявляется дефект, укажет и ориен­тацию дефекта - она будет перпендикулярна этому направлению.