Сведения о качестве каких сварных соединений вносят в протокол ультразвукового контроля

Обновлено: 21.05.2024

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным предприятием "Научно-исследовательский институт мостов и дефектоскопии Федерального агентства железнодорожного транспорта" (НИИ мостов), Государственным научным центром РФ "Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО НПО "ЦНИИТМАШ"), Федеральным государственным автономным учреждением "Научно-учебный центр "Сварка и контроль" при Московском государственном техническом университете им.Н.Э.Баумана"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 371 "Неразрушающий контроль"

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2019 г.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы ультразвукового контроля стыковых, угловых, нахлесточных и тавровых соединений с полным проваром корня шва, выполненных дуговой, электрошлаковой, газовой, газопрессовой, электронно-лучевой, лазерной и стыковой сваркой оплавлением или их комбинациями, в сварных изделиях из металлов и сплавов для выявления следующих несплошностей: трещин, непроваров, пор, неметаллических и металлических включений.

Настоящий стандарт не регламентирует методы определения реальных размеров, типа и формы выявленных несплошностей (дефектов) и не распространяется на контроль антикоррозионных наплавок.

Необходимость проведения и объем ультразвукового контроля, типы и размеры несплошностей (дефектов), подлежащих обнаружению, устанавливаются в стандартах или конструкторской документации на продукцию.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.001 Система стандартов безопасности труда. Ультразвук. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.003 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.2.003 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.002 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 2789 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 18353* Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов

ГОСТ 18576-96 Контроль неразрушающий. Рельсы железнодорожные. Методы ультразвуковые

ГОСТ Р 55725 Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые пьезоэлектрические. Общие технические требования

ГОСТ Р 55808 Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые. Методы испытаний

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

3.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 А-развертка: Форма представления ультразвукового сигнала на экране ультразвукового прибора, при котором ось абсцисс представляет время, а ось ординат - амплитуду.

3.1.2 акустическая ось: Линия, соединяющая точки максимальной интенсивности акустического поля в дальней зоне преобразователя и ее продолжения в ближней зоне.

3.1.3 АРД-диаграмма: Графическое изображение зависимости амплитуды отраженного сигнала от глубины залегания плоскодонного искусственного отражателя с учетом его размера и типа преобразователя.

3.1.4 боковое цилиндрическое отверстие: Цилиндрический отражатель, расположенный параллельно поверхности ввода.

3.1.5 дефект: Каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям.

3.1.6 иммерсионный способ: Акустический контакт через слой жидкости, толщиной больше пространственной длительности акустического импульса для импульсного излучения или нескольких длин волн для непрерывного излучения.

3.1.7 контактный способ: Акустический контакт через слой вещества толщиной менее половины длины волны.

3.1.8 контролепригодность: Свойство объекта, характеризующее его пригодность к проведению диагностирования (контроля) заданными средствами диагностирования (контроля).

3.1.9 мера (калибровочный образец): Образец из материала определенного состава с заданными чистотой обработки поверхности, режимом термообработки, геометрической формой и размерами, предназначенный для калибровки (поверки) и определения параметров ультразвукового прибора неразрушающего контроля.

3.1.10 мертвая зона: Область, прилегающая к поверхности ввода, в пределах которой не регистрируются эхо-сигналы от несплошностей.

3.1.11 настроечный образец: Образец, изготовленный из материала, аналогичного материалу объекта контроля, содержащий определенные отражатели; используется для настройки амплитудной и (или) временной шкалы ультразвукового прибора.

3.1.12 несплошность: Нарушение однородности материала.

3.1.13 плоскодонный отражатель: Плоский отражатель, имеющий форму диска.

3.1.14 преобразователь: Электроакустическое устройство, имеющее в своем составе один или более активных элементов и предназначенное для излучения и (или) приема ультразвуковых волн.

3.1.15 стрела преобразователя: Расстояние от точки выхода луча наклонного преобразователя до его передней грани.

3.1.16 точка выхода луча: Точка пересечения акустической оси преобразователя с его рабочей поверхностью.

3.1.17 щелевой способ: Акустический контакт через слой жидкости, толщиной порядка длины волны.

3.1.18 электромагнитоакустический преобразователь; ЭМА-преобразователь: Преобразователь, принцип действия которого основан на явлении магнитной индукции (эффекте Лоренца) или магнитострикции материала объекта контроля, при котором электрические колебания преобразуются в звуковую энергию или наоборот.

3.1.19 SKH-диаграмма: Графическое изображение зависимости коэффициента выявляемости от глубины залегания плоскодонного искусственного отражателя с учетом его размера и типа преобразователя.

3.1.20 браковочный уровень чувствительности: Уровень чувствительности, при котором принимается решение об отнесении выявленной несплошности к классу "дефект".

3.1.21 дифракционный способ: Способ ультразвукового контроля методом отражений, использующий раздельные излучающий и приемный преобразователи и основанный на приеме и анализе амплитудных и/или временных характеристик сигналов волн, дифрагированных на несплошности.

3.1.22 контрольный уровень чувствительности (уровень фиксации): Уровень чувствительности, при котором производят регистрацию несплошностей и оценку их допустимости по условным размерам и количеству.

3.1.23 опорный сигнал: Сигнал от искусственного или естественного отражателя в образце из материала с заданными свойствами или сигнал, прошедший контролируемое изделие, который используют при определении и настройке опорного уровня чувствительности и/или измеряемых характеристик несплошности.

3.1.24 опорный уровень чувствительности: Уровень чувствительности, при котором опорный сигнал имеет заданную высоту на экране дефектоскопа.

3.1.25 погрешность глубиномера: Погрешность измерения известного расстояния до отражателя.

3.1.26 поисковый уровень чувствительности: Уровень чувствительности, устанавливаемый при поиске несплошностей.

3.1.27 предельная чувствительность контроля эхо-методом: Чувствительность, характеризуемая минимальной эквивалентной площадью (в мм) отражателя, который еще обнаруживается на заданной глубине в изделии при данной настройке аппаратуры.

3.1.28 угол ввода: Угол между нормалью к поверхности, на которой установлен преобразователь, и линией, соединяющей центр цилиндрического отражателя с точкой выхода луча при установке преобразователя в положение, при котором амплитуда эхо-сигнала от отражателя наибольшая.

3.1.29 условный размер (протяженность, ширина, высота) дефекта: Размер в миллиметрах, соответствующий зоне между крайними положениями преобразователя, в пределах которой фиксируют сигнал от несплошности при заданном уровне чувствительности.

3.1.30 условное расстояние между несплошностями: Минимальное расстояние между положениями преобразователя, при которых амплитуды эхо-сигналов от несплошностей фиксируются при заданном уровне чувствительности.

3.1.31 условная чувствительность контроля эхо-методом: Чувствительность, которую определяют по мере СО-2 (или СО-3Р) и выражают разностью в децибелах между показанием аттенюатора (калиброванного усилителя) при данной настройке дефектоскопа и показанием, соответствующим максимальному ослаблению (усилению), при котором цилиндрическое отверстие диаметром 6 мм на глубине 44 мм фиксируется индикаторами дефектоскопа.

3.1.32 шаг сканирования: Расстояние между соседними траекториями перемещения точки выхода луча преобразователя на поверхности контролируемого объекта.

3.1.33 эквивалентная площадь несплошности: Площадь плоскодонного искусственного отражателя, ориентированного перпендикулярно акустической оси преобразователя и расположенного на том же расстоянии от поверхности ввода, что и несплошность, при которой значения сигнала акустического прибора от несплошности и отражателя равны.

3.1.34 эквивалентная чувствительность: Чувствительность, выражаемая разностью в децибелах между значением усиления при данной настройке дефектоскопа и значением усиления, при котором амплитуда эхо-сигнала от эталонного отражателя достигает заданного значения по оси ординат развертки типа A.

4 Обозначения и сокращения

4.1 В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

- условная высота дефекта;

- условная протяженность дефекта;

- условное расстояние между дефектами;

- условная ширина дефекта;

- шаг поперечного сканирования;

- шаг продольного сканирования.

4.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

БЦО - боковое цилиндрическое отверстие;

НО - настроечный образец;

ПЭП - пьезоэлектрический преобразователь;

УЗ - ультразвук (ультразвуковой);

УЗК - ультразвуковой контроль;

ЭМАП - электромагнитоакустический преобразователь.

5 Общие положения

5.1 При УЗК сварных соединений применяют методы отраженного излучения и прошедшего излучения по ГОСТ 18353, а также их сочетания, реализуемые способами (вариантами методов), схемами прозвучивания, регламентированными настоящим стандартом.

5.2 При УЗК сварных соединений используют следующие типы УЗ волн: продольные, поперечные, поверхностные, продольные подповерхностные (головные).

5.3 Для УЗК сварных соединений используют следующие средства контроля:

- УЗ импульсный дефектоскоп или аппаратно-программный комплекс (далее - дефектоскоп);

- преобразователи (ПЭП, ЭМАП) по ГОСТ Р 55725 или нестандартизированные преобразователи (в том числе - многоэлементные), аттестованные (калиброванные) с учетом требований ГОСТ Р 55725;

- меры и/или НО для настройки и проверки параметров дефектоскопа.

Дополнительно могут быть использованы вспомогательные приспособления и устройства для соблюдения параметров сканирования, измерения характеристик выявленных дефектов, оценки шероховатости и др.

5.4 Дефектоскопы с преобразователями, меры, НО, вспомогательные приспособления и устройства, используемые для УЗК сварных соединений, должны обеспечивать возможность реализации методов и способов УЗК из числа содержащихся в настоящем стандарте.

5.5 Средства измерений (дефектоскопы с преобразователями, меры и др.), используемые для УЗК сварных соединений, подлежат метрологическому обеспечению (контролю) в соответствии с действующим законодательством.

5.6 Технологическая документация на УЗК сварных соединений должна регламентировать: типы контролируемых сварных соединений и требования к их контролепригодности; требования к квалификации персонала, выполняющего УЗК и оценку качества; необходимость УЗК околошовной зоны, ее размеры, методику контроля и требования к качеству; зоны контроля, типы и характеристики дефектов, подлежащих выявлению; методы контроля, типы применяемых средств и вспомогательного оборудования для контроля; значения основных параметров контроля и методики их настройки; последовательность проведения операций; способы интерпретации и регистрации результатов; критерии оценки качества объектов по результатам УЗК.

6 Способы контроля, схемы прозвучивания и способы сканирования сварных соединений

6.1 Способы контроля

При УЗК сварных соединений применяют следующие способы (варианты методов) контроля: эхо-импульсный, зеркально-теневой, эхо-теневой, эхо-зеркальный, дифракционный, дельта (рисунки 1-6).

Допускается применение других способов УЗК сварных соединений, достоверность которых подтверждена теоретически и экспериментально

Способы УЗК реализуют с помощью преобразователей, включенных по совмещенной или раздельной схемам.

Внешний осмотр. Внешнему осмотру подвергаются со­единения, выполненные любым способом сварки. Рекомендуется иметь на предприятии контрольные образцы соединений, по кото­рым можно вести наглядное сравнение внешнего вида сварных со­единений трубопровода.

Внешний вид сварных соединений, выполненных сваркой на­гретым инструментом встык, должен отвечать следующим требова­ниям:

  • валики сварного шва должны быть симметрично и равномерно распределены по окружности сваренных труб;
  • валики должны быть одного цвета с трубой и не иметь трещин, пор, инородных включений;
  • симметричность шва (отношение ширины наружных валиков фата к общей ширине фата) должна быть в пределах 0,3-0,7 в любой точке шва. При сварке фуб соединительными деталями это отноше­ние допускается в пределах 0,2—0,8;
  • смещение наружных кромок свариваемых заготовок не должно превышать 10% толщины стенки трубы (детали);
  • угол излома сваренных труб или трубы и соединительной дета­ли не должен превышать 5°.

Размеры валиков наружного грата швов зависят от толщины стенки и материала свариваемых труб (деталей). Определение разме­ров валиков производится непосредственно на сварном шве в услови­ях строительного производства. Допускается производить определе­ние расположения впадины между валиками грата и замер самих валиков после срезания наружного фата по всему перимефу трубы, которое должно производиться с помощью специальных приспособ­лений, не наносящих повреждений телу трубы и не выводящих тол­щину стенки за пределы допускаемых отклонений.

Результаты внешнего осмотра и проверки размеров сварочного фата соединений, выполненных сваркой нафетым инструментом встык, считают положительными, если они отвечают требованиям и критериям оценки дефектов.

Отдельные наружные повреждения валиков сварного шва (срезы, сколы, вдавленности от клеймения стыка) протяженностью не более 20 мм, не затрагивающие основного материала фубы, считать бра­ком не следует.

Внешний вид сварных соединений, выполненных с помощью деталей с закладными нагревателями, должен отвечать следующим требованиям:

  • трубы за пределами соединительной детали не должны иметь следов механической обработки (зачистки);
  • индикаторы сварки деталей должны находиться в выдвинутом положении; угол излома сваренных труб или трубы и соединитель­ной детали не должен превышать 5°;
  • поверхность деталей не должна иметь следов температурной деформации или сгоревшего полиэтилена;
  • по перимефу детали не должно быть следов расплава полиэти­лена, возникшего в процессе сварки.

Испытаниям на осевое растяжение подвергаются соединения, выполненные сваркой нагретым инструментом встык. Критерием определения качества сварного соединения, выполненного сваркой встык, является характер разрушения образцов.

Результаты испытания считаются положительными, если при испытании на осевое растяжение не менее 80% образцов имеют плас­тичный характер разрушения.

Ультразвуковой контроль. Ультразвуковому контролю подвер­гаются соединения полиэтиленовых труб, выполненные сваркой нафетым инструментом встык и соответствующие требованиям ви­зуального конфоля (внешнего осмофа). Количество сварных соеди­нений, подвергаемых ульфазвуковому контролю, следует определять по СНиП 42-01 в зависимости от условий прокладки газопровода и степени автоматизации сварочной техники.

К выполнению работ по ульфазвуковому контролю допускаются специалисты, имеющие сертификат установленной формы на право проведения контроля не ниже второго уровня квалификации по акустическим методам контроля, а также удостоверение о дополни­тельном обучении по контролю сварных стыковых соединений по­лиэтиленовых газопроводов.

С помощью ультразвукового контроля должны выявляться внут­ренние дефекты типа несплавлений, трещин, отдельных или цепочек (скоплений) пор, включений. Результаты ультразвукового контроля оформляют в виде протокола проверки сварных стыков газопровода ультразвуковым методом.

Испытания на сплющивание. Испытаниям на сплющивание под­вергают соединения, полученные сваркой при помощи деталей муф­тового типа (муфт, переходов, отводов, тройников, заглушек и т.п.) с закладными нагревателями. Испытания проводят на образцах-сег- ментах путем сжатия труб у торца соединения до величины, равной двойной толщине стенки.

Испытания на отрыв. Испытаниям на отрыв подвергают сварные соединения труб и седловых отводов с закладными нагревателями. Сварное соединение подвергается испытанию целиком. Испытание продолжается до полного отделения седлового отвода от трубы.

Испытания на статический изгиб. Испытаниям на статический изгиб подвергаются соединения, выполненные сваркой нагретым инструментом встык. Испытания проводят на образцах-полосках с расположенным по центру сварным швом.

Испытания при постоянном внутреннем давлении. Испытаниям при постоянном внутреннем давлении подвергаются сварные соединения, выполненные как сваркой нагретым инструментом встык, так и свар­кой с помощью деталей с закладными нагревателями. Испытания проводятся в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50838 и методикой ГОСТ 24157.

При испытаниях определяется стойкость при постоянном внутреннем давлении в течение заданного промежутка времени при нормальной и повышенной температуре и определенной величине начального напряжения в стенке трубы. Результаты испытаний счи­таются положительными, если все испытуемые образцы не разруши­лись до истечения контрольного времени испытания или разрушился один из образцов, но при повторных испытаниях ни один из образцов не разрушился.

Испытания на длительное растяжение. Испытания сварных соеди­нений на длительное растяжение проводятся для определения дли­тельной несущей способности сварных соединений, выполненных сваркой нагретым инструментом встык.

Одновременно с испытанием оцениваемых образцов сварных швов при тех же условиях испытывают образцы других сварных со­единений, сваренных при оптимальных параметрах сварки (базовые стыки). Образцы оцениваемых сварных соединений и базовые стыки должны быть изготовлены из одной марки материала и взяты из одной партии труб. Испытания проводят до появления трещин не менее чем у 50% испытываемых образцов. Результаты испытаний сравнивают по среднему значению времени до появления трещин.

По мере проведения испытаний образцы должны подвергаться периодическому внешнему осмотру с целью выявления хрупкого излома и трещин в зоне шва. Изломы в области зажимов не учиты­ваются. Результаты испытаний считаются положительными, если образцы оцениваемых сварных соединений имеют среднее значение времени до появления трещин не ниже значений, полученных для базовых стыковых соединений.

Испытания на стойкость к удару. Испытаниям на стойкость к уда­ру подвергаются соединения, выполненные при помощи крановых седловых отводов. Испытания проводят на образцах в виде патрубков с расположенным посередине седловым отводом; определяется спо­собность образца выдержать внутреннее пневматическое давление (0,6 ±0,05) МПа в течение 24 ч после нанесения по нему двух ударов падающим грузом массой (5 ±0,05) кг.

Результаты испытаний считаются положительными, если в оце­ниваемых образцах отсутствуют видимые разрушения и разгермети­зация.

Визуальный контроль качества (ВИК) – важная процедура, регламентированная стандартом. Утвержден порядок проверки соединения на однородность, проводятся измерительные обследования шовного валика. Результаты обязательно регистрируются в журнале учета и актируются по инструкции РД 03-606-03, разработанной Технадзором.

Акт визуального и измерительного контроля качества сварных швов

Итоговый документ обследования (акт ВИК) разрабатывается каждым предприятием и организацией самостоятельно с учетом особенностей производимых сварочных работ. Хотя стандартный бланк не утвержден, важно придерживаться рекомендуемой формы документов, соблюдать общие требования к ведению отчетной документации.

Цель проведения контроля сварного шва

Нарушение технологии, несоблюдение стандартов при выполнении шва грозит аварией стальных конструкций, деталей. При изготовлении сосудов, емкостей, трубопроводов важна герметичность швов.

При сварке осматривают все соединения, проверяют измерительными инструментами геометрию заваренных стыков, форму шва, целостность зоны термического влияния, где возможно возникновение напряжений в металле.

ВИК также помогает выявить внутренние дефекты: непровары, несплошности, возможные раковины из-за нестабильности сварочной дуги. После исправления выявленных дефектов снова проводится ВИК.

Акты визуального и измерительного контроля также составляются на различных этапах эксплуатации металлоизделий и металлоконструкций. Прочность сварных соединений ослабевает под воздействием коррозии, испытываемой нагрузки. Выявляют усталостные и химические разрушения металла. Визуальные, измерительные проверки помогают своевременно выявить и устранить дефекты, устранить факторы, снижающие качество швов.

Тщательная проверка необходима, когда на старый, изношенный металл наплавляются новые слои. Проводится поэтапный осмотр каждого слоя, проводятся измерительные обследования толщины наплавки. При изготовлении сварных деталей по ГОСТу проверяется определенное количество изделий из каждой партии. На основании осмотра выдается заключение по качеству остальной продукции.

По инструкции РД 03-606-03 визуальное, измерительное обследование проводится на всех стадиях производства, от входного контроля до приемки деталей.

Сварка нередко применяется в строительстве, машиностроении. Малейшее отклонение от технологии, возможные разрушения швов под воздействием погодных и промышленных факторов грозят финансовыми убытками, возможно травмирование людей.

Кто проводит визуальный контроль и составляет акт

Сначала свою работу проверяет сварщик. Затем ВИК осуществляется другими техническими специалистами. Составление актов визуально измерительного контроля сварных швов поручается работнику, владеющему необходимыми знаниями по технике ВИК, измерения проводятся только поверенными инструментами. Нередко для тщательного контроля применяют лупу, подсветку.

Проверяющим может назначаться прораб, бригадир или опытный сварщик. Специалист соблюдает определенные правила контроля:

  • проводит подготовку зоны осмотра;
  • осматривает объект обследования;
  • фиксирует результат в журнале ВИК;
  • приступает к измерениям ширины и высоты шва, размера стыка, формата деталей и прочего;
  • заносит данные в регламентированную документацию.

В распоряжении контролера должны быть необходимые приспособления, выдается набор инструментов. Предварительно проводится инструктаж по правильности оформления документации. На каждом предприятии разрабатывается собственный регламент в рамках учетной политики. Визуальный, инструментальный контроль обязательно заканчивается актированием результатов обследования сварных соединений. При выявлении нарушений проводятся дальнейшие глубинные обследования методами неразрушающего контроля.

Целостность соединений зависит не только от мастерства сварщика. Влияет качество исходного металла, расходников, используемых для работы.

Специалисты, осуществляющие визуальный, измерительный контроль соединений, должны разбираться в тонкостях технологии сварки, знать азы металловедения.

Порядок оформления акта

Форма разрабатывается и утверждается организацией, осуществляющей монтаж с применением сварки. Разрешается составление акта визуального контроля сварных швов от руки, обычно заполняется распечатанная на принтере форма с логотипом компании, реквизитами. Строгого порядка оформления акта не существует. Проверяющий на месте чаще всего вносит только визуальные результаты, данные измерений. Все остальные графы заполняются до проведения осмотра.

Документ визуального, измерительного обследования заверяется ответственными лицами, которые назначаются распоряжением или приказом по организации. Документ составляется в единственном экземпляре, каждому акту присваивается индивидуальный номер (порядковый или дробный).

В организации ведется журнал учета документации, в который вносится номер акта, дата оформления, контролер ставит свою подпись. Акт визуального и измерительного обследования хранится с соблюдением норм делопроизводства, в специальной папке, которая сдается в архив, период хранения определяется отраслевыми нормативно-правовыми актами.

Пример заполнения акта ВИК

Формат акта визуального и измерительного контроля качества сварных швов включает графы с ФИО проверяющего и сварщика, датой проверки. Для заполнения вручную оставляют место, куда заносятся данные:

  • о заготовках (указывается марка стали, формат)
  • расходных материалах (идентификационная маркировка электродов или сварочной проволоки);
  • сварном шве (тип, размер, качество).

В бланке также перечисляются используемые инструменты и приспособления. В конце контролер делает заключение. Принимает работу или сообщает о необходимости проведения глубинного обследования или устранения выявленных дефектов.

Документ подписывает проверяющий, сварщик и другие ответственные лица, если это предусмотрено формой.


НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Система оценки соответствия в области использования атомной энергии

ОЦЕНКА СООТВЕТСТВИЯ В ФОРМЕ КОНТРОЛЯ

Унифицированные методики. Ультразвуковой контроль
сварных соединений и наплавленных покрытий

Conformity assessment system for the use of nuclear energy.
Conformity assessment in the form of examination. Unified procedures.
Ultrasonic examination of welded joints and cladded surfaces

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает требования к порядку проведения контроля, средствам контроля, персоналу, обработке и оформлению результатов контроля, а также требования безопасности.

1.2 Настоящий стандарт распространяется на сварные соединения и наплавленные покрытия оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок (АЭУ) и других элементов атомных станций, выполненных в соответствии с требованиями федеральных норм и правил в области использования атомной энергии, устанавливающих:

- требования к устройству и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов АЭУ;

- требования к устройству и эксплуатации локализующих систем безопасности АС;

- требования к сварке и наплавке оборудования и трубопроводов АЭУ;

- правила контроля металла оборудования и трубопроводов АЭУ при изготовлении и монтаже (ПК);

- правила контроля основного металла, сварных соединений и наплавленных поверхностей при эксплуатации оборудования, трубопроводов и других элементов АС.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2789 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 23829 Контроль неразрушающий акустический. Термины и определения

ГОСТ 25347 (ISO 286-2:2010) Основные нормы взаимозаменяемости. Характеристики изделий геометрические. Система допусков на линейные размеры. Ряды допусков, предельные отклонения отверстий и валов

ГОСТ Р 50.05.05 Система оценки соответствия в области использования атомной энергии. Оценка соответствия в форме контроля. Унифицированные методики. Ультразвуковой контроль основных материалов (полуфабрикатов)

ГОСТ Р 50.05.11 Система оценки соответствия в области использования атомной энергии. Персонал, выполняющий неразрушающий и разрушающий контроль металла. Требования и порядок подтверждения компетентности

ГОСТ Р 50.05.15 Система оценки соответствия в области использования атомной энергии. Оценка соответствия в форме контроля. Неразрушающий контроль. Термины и определения

ГОСТ Р 50.05.16 Система оценки соответствия в области использования атомной энергии. Оценка соответствия в форме контроля. Неразрушающий контроль. Метрологическое обеспечение

ГОСТ Р 55724 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

ГОСТ Р 55808 Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые. Методы испытаний

ГОСТ Р ИСО 5577 Контроль неразрушающий. Ультразвуковой контроль. Словарь

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 50.05.15, ГОСТ Р ИСО 5577, ГОСТ Р 55724, ГОСТ 23829, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 головная волна: Продольная волна, распространяющаяся вдоль контактной (и/или донной) поверхности контролируемого(ой) элемента (среды), и сопутствующие ей боковые (продольная и поперечная) волны.

3.2 дефект: Каждое отдельное несоответствие оборудования, трубопроводов и других элементов АС установленным требованиям.

3.3 эхо-сигнал; эхо-сигнал от отражателя; сигнал: Ультразвуковой сигнал, отраженный от неоднородности среды или границы раздела сред, вернувшийся к излучателю-приемнику.

3.4 условный размер (протяженность, ширина, высота) дефекта: Размер в миллиметрах, соответствующий зоне между крайними положениями преобразователя, в пределах которой фиксируют сигнал от несплошности при заданном уровне чувствительности.

3.5 эквивалентная площадь несплошности: Площадь плоскодонного искусственного отражателя, ориентированного перпендикулярно акустической оси преобразователя и расположенного на том же расстоянии от поверхности ввода, что и несплошность, при которой значения сигнала акустического прибора от несплошности равны.

3.6 эквивалентная высота корневой трещиноподобной несплошности: Высота углового перпендикулярного донной поверхности отражателя (двугранный угол паза и донной поверхности), расположенного на том же расстоянии от поверхности ввода, что и несплошность, при которой значения сигнала от несплошности и паза равны.

4 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

АРД - диаграмма-график зависимости амплитуд эхо-сигнала, расстояния до несплошности, эквивалентного диаметра (или площади) несплошности;

АСД - автоматический сигнализатор дефекта;

ВВЭР - водо-водяной энергетический реактор;

ГМО - головная материаловедческая организация;

ГЦТ - главный циркуляционный трубопровод;

КО - калибровочный образец;

НП - наклонный преобразователь;

НО - настроечный образец;

ПГВ - преобразователь головных волн;

ПК - правила контроля;

КД - конструкторская документация;

ПС - прямой совмещенный;

ПЭП - пьезоэлектрический преобразователь;

РБМК - реактор большой мощности канальный;

РУ - реакторная установка;

СПВЗ - с правом выдачи заключений;

СКО - среднеквадратичное отклонение;

СС - сварное соединение;

ТД - технологическая (техническая) документация;

ТКК - технологическая карта контроля;

УЗ - ультразвук (ультразвуковой);

УЗК - ультразвуковой контроль.

5 Общие положения

5.1 Общие требования

5.1.1 Настоящий стандарт включает методики УЗК:

- стыковых, угловых и тавровых СС с толщиной свариваемых элементов от 2 до 400 мм;

- предварительных (переходных) и усиливающих наплавленных покрытий из перлитной и аустенитной сталей на деталях и кромках СС при толщине наплавки от 4 до 40 мм и толщине основного металла не менее 10 мм;

- зоны сплавления антикоррозионных наплавленных покрытий, выполненных аустенитными материалами толщиной 4 мм и более.

5.1.2 Радиус кривизны околошовной наружной поверхности должен быть не менее 150-10 мм для продольных швов, 100-10 мм для наплавленных покрытий, 12,5-2 мм для кольцевых швов. Внутренний радиус кривизны сварной детали при УЗК угловых швов должен быть не менее 50-5 мм.

5.1.3 УЗК по методикам, представленным в настоящем стандарте, обеспечивает выявление несплошностей эквивалентной площадью не менее величин, указанных в действующих правилах контроля. Характер и действительные размеры несплошности не определяются, за исключением случаев, отмеченных в 7.3.1.11.

5.1.4 УЗК не гарантирует выявления несплошностей на фоне мешающих отражателей в виде неровностей усиления и корневой части шва, конструктивных элементов свариваемых деталей и структурных неоднородностей, если не предусмотрены специальные способы их обнаружения и идентификации. Не гарантируется выявление несплошностей в пределах мертвой зоны ПЭП, а также непосредственно под усилением шва: для обеспечения УЗК таких зон следует применять дополнительные операции УЗК.

5.1.5 В СС УЗК подлежат металл шва, зоны сплавления и термического влияния. При этом ширина контролируемой зоны основного металла определена требованиями ПК.

5.1.6 В СС деталей различной номинальной толщины ширину указанной зоны определяют отдельно для каждой из сварных деталей.

5.1.7 Ширину контролируемых участков основного металла определяют от границы сварного шва, включая наплавленные покрытия на кромках.

5.1.8 УЗК проводят после исправления дефектов, обнаруженных при визуальном контроле, контроле герметичности, капиллярной и магнитопорошковой дефектоскопии, если последние предусмотрены ТД.

5.1.9 Сдаточный контроль проводят после окончательной термообработки сварного соединения и восстановления наплавленных покрытий, если они предусмотрены технологическим процессом. Рекомендуется проведение технологического пооперационного контроля на промежуточных стадиях изготовления изделия. При этом следует учитывать, что результаты технологического и сдаточного контроля могут не совпадать.

5.1.10 Требования представителей служб контроля по созданию необходимых условий для выполнения работ по контролю являются обязательными для администрации организации (предприятия), представляющей изделие на контроль.

5.1.11 Документация по контролю, содержащая отступления от требований настоящего стандарта или включающая новые методические решения, должна получить оценку соответствия после испытания изделий.

5.2 Организация работ

5.2.1 Для выполнения штатного УЗК, осуществления технологической подготовки контроля, проведения подготовительных, проверочных, учебно-методических работ, а также для хранения аппаратуры, ПЭП, образцов, вспомогательных приспособлений и другого инвентаря должны быть организованы подразделения (лаборатории, участки, группы) УЗК. Администрация предприятия обязана выделить соответствующие площади и помещения.

5.2.2 Подразделение УЗК организуется и действует на основании положения о лаборатории, группе, участке, утвержденного руководителем предприятия.

5.2.3 Подразделение УЗК должно быть оснащено: УЗ-дефектоскопами, серийными и специализированными ПЭП, соединительными высокочастотными кабелями, комплектами КО, НО, ТД, электроизмерительной и радиотехнической аппаратурой для проведения проверочных и ремонтных работ (при наличии подразделения по ремонту), вспомогательными устройствами (шаблонами, шкалами и др.), подводкой сети переменного тока 110 и/или 220 В частотой 50 Гц, подводкой горячей и холодной воды, шкафами для одежды и обуви, лабораторными и канцелярскими столами, стеллажами, шкафами для хранения аппаратуры, образцов, запасных частей, документации, электротельфером, стабилизатором питающего напряжения, слесарным инструментом, средствами измерений; емкостями с контактной смазкой, тележками для установки и транспортирования дефектоскопов и другим оборудованием и материалами, необходимыми для выполнения УЗК в конкретных условиях.

5.2.4 Участки контроля в цехе, на монтажной площадке рекомендуется оснащать роликоопорами, кантователями, розетками сети переменного тока 50 Гц.

5.2.5 При проведении УЗК крупногабаритных изделий, а также в условиях монтажа и ремонта должны быть обеспечены следующие условия:

- леса и подмостки должны обеспечивать безопасное и удобное расположение контролера, аппаратуры и контролируемого изделия;

- яркие источники света (посты электросварки, резки и т.п.), расположенные на расстоянии менее 15 м от места проведения УЗК, должны быть экранированы;

- не допускается проведения работ, вызывающих вибрацию и загрязнение абразивной пылью контролируемого изделия, на расстоянии менее чем 10 м;

- при ярком дневном свете или сильном искусственном освещении, затрудняющем наблюдение изображения на экране дефектоскопа, должны быть приняты меры к затемнению экрана дефектоскопа или мест контроля.

5.2.6 Колебания напряжения в электрической сети, к которой подключают дефектоскопы, не должны превышать значений, указанных в техническом описании дефектоскопа.

При больших колебаниях напряжения дефектоскопы следует подключать через стабилизаторы.

5.2.7 УЗК проводят при температуре окружающего воздуха и контролируемой поверхности от 5 до 40 °С. Допускаются применение тепляков и подогрев металла.

5.2.8 Для изделий, допускающих кантование, проведение УЗК в потолочном положении не допускается.

5.2.9 Проведение ручного УЗК с 0 до 6 ч местного времени не допускается.

5.2.10 Рекомендуется проводить УЗК звеном в количестве двух контролеров. При этом один из них должен иметь право выдачи заключения.

5.2.11 Контролеры должны быть обеспечены специальной одеждой (костюмами, комбинезонами, халатами), обтирочными материалами (обрезками ткани с хорошей смачиваемостью), кремом для рук, мылом, полотенцами, блокнотами и пишущими инструментами. Нормы расхода специальной одежды и материалов устанавливаются предприятием (организацией) в зависимости от объемов и условий работы.

5.2.12 Подготовленные для работы поверхности необходимо проверить на соответствие требованиям 6.8.9, 6.8.10, непосредственно перед УЗК тщательно протереть ветошью и покрыть слоем контактной смазки.

5.2.13 Контактная смазка должна обладать достаточной смачиваемостью, вязкостью и однородностью, быть прозрачной для УЗ в рабочем диапазоне частот, легко удаляться с поверхности, быть безвредной для контролера и пожаробезопасной. При большой кривизне поверхности контролируемого изделия и при работе в вертикальном и/или потолочном положениях следует использовать контактную смазку более густой консистенции.

5.2.13.1 Вещества, входящие в состав контактной смазки, и сама контактная смазка не являются дефектоскопическими материалами и входному контролю не подлежат.

5.2.13.2 Некоторые применяемые типы контактных смазок приведены в приложении А.

5.3 Общие требования при подготовке к ультразвуковому контролю

5.3.1 Подготовку поверхности для проведения УЗК осуществляют соответствующие службы владельца объекта контроля, поэтому в обязанности контролера это не входит. Контроль проводят по ТКК.

5.3.2 Подготовка документации на контроль

5.3.2.1 Документы по 5.3.2 должны соответствовать требованиям настоящего стандарта, иметь номер и отражать рабочую технологию контроля конкретного СС, наплавленного покрытия.

5.3.2.2 ТКК должны содержать информацию о конструкции и категории объекта контроля, степени контроледоступности, схеме и направлениях прозвучивания, ширине зоны зачистки, конкретных номинальных параметрах УЗК (применяемая частота и углы ввода УЗ), параметрах сканирования (шаг), дефектоскопах и ПЭП, способах настройки диапазона развертки и чувствительности, оценку качества сварного соединения, разрядности работ.

5.3.2.3 Документацию по контролю должен разрабатывать специалист, имеющий уровень квалификации не ниже СПВЗ. Каждая ТКК должна быть подписана разработчиком технологии УЗК, проверяющим руководителем службы контроля с указанием даты и иметь учетный номер. При укрупнении объекта контроля (в том числе и на заводах-изготовителях) и на монтаже допускается использовать типовые ТКК.

5.3.2.4 Для серии однотипных соединений разрабатывают одну ТКК или технологический процесс.

5.3.2.5 Выбор схем прозвучивания, параметров УЗК проводят в соответствии с требованиями раздела 6.

5.3.2.6 ТКК, содержащие отступления от требований настоящего стандарта или включающие новые методические решения, должны проходить оценку соответствия в форме испытаний.

6 Требования к проведению ультразвукового контроля

6.1 Методики и операции ультразвукового контроля

6.1.1 Схемы контроля, направление(я) прозвучивания, характеристики ПЭП при УЗК стыковых, угловых и тавровых соединений трубопроводов, сосудов и листовых конструкций выбирают по таблицам 1 - 3 и рисункам 1 - 4, исходя из необходимости обеспечения прозвучивания центральным лучом всего сечения сварного соединения с учетом его толщины и конструкции.

При УЗК СС и наплавок применяют следующие операции прозвучивания:

а) продольными волнами с углом ввода 0° (прямым ПЭП) (рисунок 1а);

б) поперечными волнами с углом ввода более третьего критического угла (33,5°) (рисунок 1б);

в) головными волнами (рисунок 1в);

д) поперечными волнами с углом ввода более третьего критического угла двумя УЗ-пучками с одинаковыми и/или различными углами ввода (рисунок 1д);

е) продольными волнами с углом ввода более 10° (с одновременным возбуждением поперечных волн с углом ввода менее третьего критического угла) (рисунок 1е);

ж) дифракционно-временным способом (TOFD) (рисунок 1ж);

и) продольными и/или поперечными волнами с секторным сканированием луча [метод антенных (фазированных) решеток] (рисунок 1и);

к) дельта-методом продольными и/или поперечными волнами (рисунок 1к);

л) стредл-методом (рисунок 1л).


6.2 Стыковые сварные соединения

6.2.1 Стыковые СС толщиной более 60 мм при наличии доступа контролируют прямым лучом с двух поверхностей с обеих сторон шва по схемам, приведенным на рисунке 2а.

6.2.2 Стыковые СС толщиной менее 60 мм, кольцевые швы трубопроводов и сосудов внутренним диаметром менее 800 мм следует контролировать с одной поверхности прямым и однократно отраженным лучами (рисунок 2б).

6.2.3 Стыковые СС с удаленным усилением шва контролируют дополнительно прямым или прямым PC ПЭП, выбираемым по таблице 1.

6.2.4 Проведение УЗК с одной стороны с одной поверхности однократно отраженным лучом допускается в тех случаях, когда конструкция СС или основной металл одного из элементов не позволяют проводить УЗК с обеих сторон (поверхностей) соединения (рисунок 2в), при этом степень контроледоступности понижается на одну ступень, например СС труб с литыми деталями или наличие несплошностей в основном металле.

Читайте также: