Ультразвуковой контроль ванной сварки

Обновлено: 25.06.2024

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ СТЫКОВЫЕ И ТАВРОВЫЕ АРМАТУРЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Ультразвуковые методы контроля качества. Правила приемки

Butt and T-formed welded joints of reinforcement steel bars. Ultrasonic methods of quality inspection. Acceptance rules.

Дата введения 1981-01-01

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 28 сентября 1979 г. N 182 срок введения установлен с 01.01.81

Переиздание. Февраль 1995 г.

Настоящий стандарт устанавливает методы ультразвукового контроля качества сварных соединений арматуры, выполняемых при изготовлении, монтаже сборных и возведении монолитных железобетонных конструкций.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Ультразвуковые методы контроля качества сварных соединений, установленные настоящим стандартом, следует применять:

- для стыковых однорядных соединений стержней диаметром от 20 до 40 мм из арматурной стали классов А-II и А-III по ГОСТ 5781-82, выполненных ванными и многослойными способами сварки в инвентарных формах, на стальных скобах-накладках и подкладках или без формующих и вспомогательных элементов;

- для тавровых соединений арматурных стержней диаметром от 8 до 40 мм с пластинами (плоскими элементами закладных деталей) толщиною от 6 до 30 мм, выполненных сваркой под флюсом.

1.2. Ультразвуковой контроль следует выполнять при температуре окружающей среды от плюс 40 до минус 25 °С. При температуре окружающей среды от минус 10 до минус 25 °С следует предварительно нагреть контролируемое соединение до 30-50 °С.

1.3. Ультразвуковому контролю подлежат сварные стыковые соединения стержней с отношением диаметров в пределах 0,80-1,0.

1.4. Ультразвуковые методы контроля позволяют выявить внутренние дефекты (трещины, непровары, поры и шлаковые включения) в сварных соединениях без расшифровки их характера и координат.

Характеристикой качества соединения служит величина амплитуды прошедшего через сварной шов или отраженного ультразвукового сигнала, которая измеряется в децибелах.

1.5. Контроль сварных соединений следует осуществлять методами:

- теневым - стыковых соединений стержней, выполненных в инвентарных формах или без формующих вспомогательных элементов (черт.1);

1 - наклонные искатели; 2 - сварное соединение; 3 - метка , соответствующая точке выхода луча (ГОСТ 14782-86); Г - вывод к генератору ультразвуковых колебаний; П - вывод к приемнику

- зеркально-теневым - стыковых соединений стержней, выполненных на стальных скобах-накладках или подкладках (черт.2);

1 - наклонные искатели; 2 - сварное соединение; 3 - скоба-накладка; Г - выход к генератору ультразвуковых колебаний; П - вывод к приемнику

- эхо-импульсным - тавровых соединений стержней с пластинами, выполненных под флюсом (черт.3);

1 - раздельно-совмещенные искатели; 2 - сварное соединение; 3 - стержень; 4 - пластина закладной детали; Г - вывод к генератору ультразвуковых колебаний; П - вывод к приемнику

- фланговые швы в стыковых соединениях, выполненных на стальных скобах-накладках (например, ванно-шовная сварка), ультразвуковому контролю не подлежат.

1.6. Для оценки квалификации оператора и проверки исправности аппаратуры один раз в 6 мес надлежит проводить экспертную оценку качества сварных соединений по настоящему стандарту и ГОСТ 10922-90*. Сопоставление результатов контроля следует осуществлять на соединениях, проверенных неразрушающим методом, а затем механическими испытаниями.

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 10922-2012, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

2. ТРЕБОВАНИЯ К АППАРАТУРЕ

2.1. Для контроля сварных соединений следует использовать импульсный ультразвуковой дефектоскоп, обеспечивающий работу по раздельной схеме контроля и имеющий калиброванный аттенюатор с ценой деления не более 2 дБ. Дефектоскоп должен быть снабжен комплектом стандартных образцов и искателями по ГОСТ 14782-86.

2.2. Система "дефектоскоп-искатель" должна обеспечивать на испытательном образце или на пластине величину опорного сигнала * не ниже значений, приведенных в табл.1.

* Пояснения терминов приведены в приложении 5.

Тип сварного соединения

Значение величин опорных сигналов , дБ, для стержней диаметром, мм

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации распространяется на ультразвуковой контроль сварных соединений стержней, выполненных ванной сваркой в инвентарных формах (типов ВО-Б, ВП-Г, ВП-В, BM -1) диаметром 20 - 40 мм из сталей классов А-II и А-III, конструктивные элементы которых соответствует ГОСТ 14098 -68. Соединения, выполненные ванно-шовной сваркой, ультразвуковому контролю не подлежит.

Примечание : Контролю подлежат соединения стержней одинакового или разных диаметров с разницей не более двух номеров, например Æ 28 ¸ Æ 36.

1.2. Ультразвуковой дефектоскопией следует контролировать не менее 25 % всех сварных соединений, предусмотренных п. 1.1. Объем контроля может быть увеличен до 100 % по требованию проектной организации.

1.3 Настоящие Рекомендации не предусматривают:

а) определения характера дефекта

б) определения площади дефектов

в) определения координат расположения дефектов.

1.4 Достоверность результатов контроля в сравнении с механическими испытаниями достигает 85 %.

1.5 К ультразвуковому контролю сварных стыковых соединений стержней допускаются операторы, прошедшие специальную подготовку по программе, утвержденной МВТУ им. Баумана и НИИЖБ Госстроя СССР и имеющие соответствующее удостоверение или заменяющий его документ.

1.6 Проверка квалификации операторов по ультразвуковому контролю проводится путем сопоставления данных этого контроля и механических испытаний. Для этого ежеквартально сваривают по 5 контрольных образцов, аналогичных применяемой в натуральных конструкциях. Контрольные образцы подвергаются ультразвуковому контролю и обязательным последующим механическим испытаниям.

1.7 Ультразвуковой контроль производится в диапазоне температур, указанных в паспортных данных используемого дефектоскопа (для ДУК-66П от минус 10 °С до плюс 40 °С).

а) при температуре окружающей среди ниже минус 10 °С дефектоскоп должен быть снабжен местным подогревом или упаковав в теплом чехле;

б) осуществлять ультразвуковой контроль при температуре окружающей среды ниже минус 30 °С запрещается;

в) при температуре окружающей среды ниже минус 5 °С необходимо обеспечить помещение для обогрева операторов.

2. ПРИНЦИП И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ

2.1. Ультразвуковой контроль производится импульсным дефектоскопом ДУК-66П с питанием от внешней сети или аккумуляторных батарей. Допускается применение других дефектоскопов, имеющих калиброванный аттенюатор и обеспечивающих работу по раздельной схеме.

2.2. Для ультразвукового контроля применяют наклонные искатели, рассчитанные на частоту 2,5 МГц, угол 50° *) . Контактная поверхность искателя притирается по диаметру стержня путем продольных перемещений его по стержню, обернутому наждачной бумагой. В механическом устройстве (МУВ) искатель крепится через специальное отверстие (рис. 3), обеспечивающее его самоустановку.

* При ультразвуковом контроле стыковых соединений стержней диаметрами 20 - 25 мм угол приемы искателя должен составлять 53°.

2.3. Искатели устанавливаются в механическое устройство ИУВ (рис. 1), которое позволяет:

а) осуществлять контроль в диапазоне диаметров свариваемых стержней, указанном в п. 1.1;

б) изменять расстояние между искателями (п. 3.3.б);

в) устанавливать искатели на контролируемое соединение центрировано относительно друг друга и стержней (п. 3.3.а);

г) обеспечивать постоянное, не зависимое от оператора усилие прижатия искателей к стержням.

Примечание : устройство с искателями можно перемещать вокруг стержня и вдоль его оси.

Рис. 1. Механическое устройство для установки искателей на контролируемое сварное соединение

2.4. Ультразвуковой контроль проводится по теневой схеме (рис. 2). Признаком наличия в сварном соединении дефекта является уменьшение амплитуды сигнала, прошедшего через дефектное сварное соединение по сравнению с амплитудой опорного сигнала, полученного на тест-образце.

2.5. В качестве тест-образцов применятся бездефектные (эталонные) соединения арматуры, сваренные на оптимальных режимах, конструктивные элементы которых соответствуют ГОСТ 14098 -68. Набор тест-образцов должен включать весь диапазон диаметров стержней, классов арматурной стали и способов ванной сварки, указанных в п. 1.1 настоящих Рекомендаций и применяемых в данной строительной организации. Длина тест-образцов 300 ± 10 мм.

Примечание . Продольные ребра арматурных стержней на тест-образцах должны совпадать друг с другом.

2.6. Для обеспечения акустического контакта между искателем и стержнем применяется солидол по ГОСТ 3466-64.

Примечание . После контроля остатки солидола с поверхности стержней подлежат тщательному удалению (удаление солидола в обязанности оператора не входит).

3. МЕТОДИКА КОНТРОЛЯ

3.1. Перед началом ультразвукового контроля оператор обязан провести внешний осмотр сварного соединения в соответствии с требованиями ГОСТ 10922 -75. Сварные соединения, забракованные по внешнему виду, ультразвуковому контролю не подлежат до исправления наружных дефектов.

3.2. На поверхности стержней в зоне ультразвукового контроля не должно быть брызг металла, остатков шлака, заусенцев, отслаивающейся окалины, ржавчины и других загрязнений. При необходимости поверхность стержней в местах установки искателей рекомендуется зачищать металлической щеткой.

а) проверку центровки искателей относительно арматурных стержней. Центровка осуществляется с помощью подкладок (рис. 3). Несоосность искателей относительно стержня не должна превышать 0,5 мм;

б) установку требуемого расстояния L (рис. 2) между искателями, выбираемого по рис. 4 в зависимости от диаметра стержней и применяемого способа сварки.

Рис. 2. Схема ультразвукового контроля сварных стыковых соединений стержней, выполненных ванной сваркой.

1 - излучатель; 2 - приемник ультразвуковых колебаний; 3 - ультразвуковой дефектоскоп; 4 - контактная смазка

L - расстояние между точками ввода искателей

Рис. 3. Схема центровки искателя на стержне.

1 - подкладка; 2 - искатель; 3 - стержень; 4 - губка; 5 - держатель губки; 6 - держатель искателя

3.4. Перед включением прибора ДУК-66П установить ручку «частота» в положение 2,5 МГц, «переключатель рода работ» в положение I-II; ручку «период» в среднее положение; переключатель «развертка» в положение II; переключатель длительности задержки в положение «200 мкс»; переключатели «задержка вкл.» в нижнее положение. Настройка дефектоскопа должна обеспечивать максимальную чувствительность. Для этого ручку «отсечка» установить в крайнее левое положение, ручку «мощность» в крайнее левое положение, ручки «ослабление» в положение «0дб», ручку «ВРЧ» после включения прибора оставить в крайне левом положении. Подключить в разъем индуктивность № 4. Присоединить к разъемам «I-II» и « I +II» искатели. После установки приспособления с искателями на стержнях ручкой «развертка плавно» вывести полученный импульс на середину экрана и ручкой «координаты дефекта» подвести к нему передний фронт импульса глубинометра.

3.5. На стержни, в местах установки искателей, непосредственно перед контролем, нанести контактную смазку, которая должна полностью заполнять впадины периодического профиля арматуры.

3.6. Провести замер амплитуды опорного сигнала на тест-образца. Замер амплитуды производится в следующем порядке:

а) установить приспособление на тест-образце таким образом, чтобы искатели располагались на продольных ребрах профиля стержней тест-образца (рис. 5);

б) получить максимальную амплитуду опорного сигнала;

в) установить ручками «ослабление» высоту импульса на экране дефектоскопа равную 20 мм;

г) записать полученное значение амплитуды опорного сигнала в журнал (приложение 1).

3.7. Замер амплитуды опорного сигнала производится на строительной площадке непосредственно перед контролем деловых сварных стыков арматуры. Диаметр, класс и способ сварки тест-образцов (п. 2.5) и контролируемого сварного соединения должны быть идентичны. При изменении любого из перечисленных параметров, измерение опорного сигнала должно быть повторено на соответствующем тест-образце.

Рис. 4 График выбора расстояния между искателями в зависимости от диаметра стержня для способов сварки ВП-Г, BМ-I, ВО-Б (кривая 1) и ВП-В (кривая 2) по ГОСТ 14098 -68

Рис. 5 Установка системы искателей (И+П) на тест-образце для получения опорного сигнала

Примечание . В ходе контроля сварных соединений одного объекта измерение опорного сигнала следует повторить в случаях, когда оператор сомневается в полученных результатах контроля.

а) система искателей устанавливается так, чтобы излучатель находился вплотную к шву (см. рис. 6, положение 1);

б) система искателей перемещается в противоположную сторону так, чтобы датчик оказался вплотную к шву (рис. 6, положение 2);

в) сварное соединение посередине между искателями (см. рис. 6, положение 3).

Качество соединения оценивается согласно данным табл. 1 по минимальному значению амплитуды сигнала, полученному в одной из трех точек.

Примечание . При значении амплитуды, близкой к браковочной (п. 4.2) замер (положение 5) повторяется при повороте устройства (МУВ) до нахождения минимальной амплитуды.

3.9. Результаты замеров заносят в журнал (приложение 1).

Примечание . В целях накопления статистических данных, на стадии освоения, в журнал заносят результаты замеров в трех точках.

4. ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

4.1. Стыковые соединения стержней, выполненные ванными способами сварки, и рассчитанные на статистические нагрузки, оцениваются при ультразвуковом контроле по двух бальной системе: удовлетворительно и неудовлетворительно.

Рис. 6 Схема перемещения системы искателей относительно сварного соединения.

а - при горизонтальном положении стержней; б - при вертикальном положении стержней

1, 2, 3 - положения системы искателей

Примечание . Оценка качества сварных соединений стержней резного диаметра проводится по стержню меньшего диаметра.

Браковочные значения разности амплитуд

Браковочная разность амплитуд А_о - А_мин при положении искателей *)

Ультразвуковой контроль ванной сварки

ГОСТ Р 55724-2013

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ. СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ

Non-destructive testing. Welded joints. Ultrasonic methods

Дата введения 2015-07-01

Предисловие

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.

Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно

СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ СТЫКОВЫЕ АРМАТУРЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Ультразвуковые методы контроля качества. Правила приемки

Butt and T-formed welded joints of reinforcement steel bars. Ultrasonic methods of quality inspection. Acceptance rules

Дата введения 2020-09-01

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ им.А.А.Гвоздева) Акционерного общества "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 августа 2019 г. N 121-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

ВНЕСЕНЫ: поправка, опубликованная в ИУС N 3, 2020 год; поправка, опубликованная в ИУС N 12, 2021 год

Поправки внесены изготовителем базы данных

Настоящий стандарт устанавливает ультразвуковые методы контроля качества сварных стыковых соединений арматуры, выполняемых при изготовлении арматурных изделий, монтаже сборных и возведении монолитных железобетонных конструкций.

Настоящий стандарт не распространяется на ультразвуковые методы контроля сварных соединений строительных металлоконструкций и технологических трубопроводов.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 2601 Сварка металлов. Термины и определения основных понятий

ГОСТ 3242 Соединения сварные. Методы контроля качества

ГОСТ 9466 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация и общие технические условия

ГОСТ 9467 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы

ГОСТ 10922* Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия

* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 57997-2017 "Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия".

ГОСТ 14098 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры

ГОСТ 14782** Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

** В Российской Федерации действует ГОСТ Р 55724-2013.

ГОСТ 19521 Сварка металлов. Классификация

ГОСТ 34028 Прокат арматурный для железобетонных конструкций. Технические условия

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 2601, ГОСТ 3242, ГОСТ 14782, ГОСТ 19521 и ГОСТ 34028, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 опорный сигнал: Сигнал (в децибелах), полученный при прохождении ультразвуковой волны от излучающего к приемному преобразователю при отсутствии дефектов на этом пути в испытательном образце.

Примечание - Максимальная амплитуда сигнала - наибольший сигнал (в децибелах), полученный при прохождении ультразвуковой волны от излучающего к приемному преобразователю (при установке преобразователей на изделии в заданном положении) и фиксируемый на экране дефектоскопа при установленном уровне чувствительности.

3.2 несоосность преобразователя и стержня : Расстояние между продольной осью симметрии торцовой поверхности преобразователя и центром поперечного сечения стержня.

4 Общие положения

4.1 Ультразвуковые методы контроля качества сварных соединений, установленные настоящим стандартом, следует применять для стыковых однорядных соединений стержней диаметром от 20 до 40 мм из арматурной стали классов A400С, А500С и А600С по ГОСТ 34028, выполненных ванными и многослойными способами сварки в инвентарных формах, на стальных скобах-накладках и подкладках.

4.2 Ультразвуковой контроль следует выполнять при температуре окружающей среды от плюс 40°С до минус 25°С, но с учетом данных, указанных в паспортах на ультразвуковой дефектоскоп и преобразователи. При температуре окружающей среды от минус 10°С до минус 25°С следует предварительно нагреть контролируемое соединение до 30°С-50°С.

4.4 Ультразвуковые методы контроля позволяют выявить внутренние дефекты (трещины, непровары, поры и шлаковые включения) в сварных соединениях без расшифровки их характера и координат.

Характеристикой качества сварного соединения служит разница амплитуд, прошедших через настроечный образец и контролируемое соединение, измеряемая в децибелах.

4.5 Контроль сварных стыковых соединений следует осуществлять зеркально-теневым методом (см. рисунок 1).

Фланговые швы в стыковых соединениях, выполненных на стальных скобах-накладках (например, ванно-шовная сварка), ультразвуковому контролю не подлежат.

1 - наклонные преобразователи; 2 - соединение сварное; 3 - скоба-накладка; Г - вывод к генератору ультразвуковых колебаний; П - вывод к приемнику

Рисунок 1 - Схема ультразвукового контроля зеркально-теневым методом

4.6 Для проверки работоспособности аппаратуры один раз в 6 мес надлежит выполнять оценку качества сварных соединений сопоставлением результатов ультразвукового контроля с результатами механических испытаний по ГОСТ 10922 проконтролированных соединений.

5 Требования к аппаратуре

5.1 Для контроля сварных соединений следует использовать импульсный ультразвуковой дефектоскоп с параметрами по действующим нормативным документам*, обеспечивающий работу по раздельной схеме контроля и имеющий калиброванный аттенюатор с ценой деления не более 1 дБ. Дефектоскоп должен быть снабжен комплектом мер (калибровочных образцов) и преобразователями по ГОСТ 14782.

* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 55809-2013.

5.2 Система "дефектоскоп - преобразователь" должна обеспечивать на настроечном образце значение опорного сигнала

Ультразвуковой неразрушающий контроль

Сварные соединения и швы требуют постоянного контроля качества, вне зависимости от давности установки. Проверка производится с помощью различных методов, наиболее точным является ультразвуковой контроль. Методика проверки сварных швов используется с начала прошлого столетия, пользуется популярностью ввиду точных показателей, выявления малейших недочетов. Как показывает практика, внутри сварочного шва могут быть скрытые дефекты, которые напрямую влияют на качество соединения, ультразвуковая дефектоскопия помогает выявить мельчайшие детали, недостатки.

Ультразвуковой метод и его технология

Технология ультразвукового контроля используется производством, промышленностью с момента развития радиотехнического процесса. Эффект и устройство технологии в том, что ультразвуковые волны акустического типа не меняют прямолинейную траекторию движения при прохождении однородной среды. Ультразвуковой метод используется также при проверке металлов и соединений, имеющих различную структуру. Такие случаи подразумевают, что происходит частичный процесс отражения волн, зависит от химических свойств металлов, чем больше сопротивление звуковых волн, тем сильнее воздействует эффект отражения.

Дефектоскопия или ультразвуковой контроль не разрушают соединения по структуре. Технология проведения ультразвуковой диагностики включает поиск структур, не отвечающих по химическим или физическим свойствам показателям, любые отклонения считаются дефектом. Показания колебаний рассчитываются по формуле L=c/f, где L описывает длину волны, Скорость перемещения ультразвуковых колебаний, f частоту колебаний. Определение дефекта происходит по амплитуде отраженной волны, тем самым возможно вычислить размер недочета.

Процесс ультразвукового метода

Сварные соединения подразумевают работу с наличием газовых ванн, испарения которых не всегда успевают удалиться в окружающую среду. Ультразвуковой метод контроля позволяет выявить газообразные вещества в сварных соединениях, за счет сопротивления волн. Газообразная среда веществ обладает сопротивлением в пять раз меньшим по отношению к кристаллической решетке металлических материалов. Ультразвуковой контроль металла позволяет вывить среды за счет отражения колебаний.

Получение и свойства ультразвуковых колебаний

Акустические волны или ультразвуковые колебания выдаются при частоте, превышающей параметр 20 кГц. Механические колебания, способные рассеиваться при упругих, твердых средах, диапазон, как правило, составляет 0,5 – 10 МГц. Распространение волн структурой металла происходит акустическими ультразвуковыми волнами, воздействующими на равновесие центральной точки.

Методика ультразвукового метода

Существуют несколько способов ультразвукового неразрушающего контроля, наиболее распространенный из них пьезоэлектрический. Заряженная электричеством с определенной частотой пластинка вибрирует, механические колебания передаются в окружающую среду при состоянии волны. Генераторы электро волны используется вне зависимости от предназначения, размеров оборудования, могут выдавать различные параметры.

Скорость обращения ультразвукового контроля напрямую зависит от свойств, типа физической среды. Скорость распространения продольной волны вдвое выше, чем поперечной. Прием информации происходит пластиной из пьезоэлектрического элемента, работающей на преобразование энергии в импульсную энергию. Процессом применяются короткие переменные импульсы различного типа колебаний, что позволяет определить глубину, свойства дефекта.

Углы направления ультразвуковых колебаний

На границе разделения двух сред, результатом падения продольной акустической волны при наклонном типе является появление отражения и трансформации ультразвуковых волн. Существуют основные типы контроля:

отраженные;
преломлённые;
сдвиговые поперечные;
продольные волны.

Процесс происходит путем разделения падающей под углом волны на поперечную и продольную, распространение которых производится непосредственно материалом.

Углы направления ультразвуковых колебаний

Существует определенное значение угла подачи, направления ультразвуковых колебаний, при нарушении которого, ультразвуковой контроль не будет распространяться вглубь металла, а останется на его поверхности. Данный метод используется при определенных параметрах и задачах, волна двигается только по поверхности материала, что позволяет контролировать качество сварного шва.

Виды ультразвукового контроля

Операция контроля сварного шва позволяет определить расстояние до дефекта по временной шкале распространения отражения, размер амплитуды, ширины акустической волны.

В настоящем времени существует несколько способов, которыми проводится ультразвуковой контроль, основанием служит ГОСТ-23829, основные отличия происходят в оценке, регистрации данных:

Диагностика теневым методом производится с использованием двух инструментов, установленных по разные стороны материала. Предназначение первого – излучать волны, второго принимать. Устанавливаются по перпендикулярной плоскости исследуемого сварного соединения. Процесс происходит путем излучения, контроля приема отражений, при тех случаях, когда возникает глухая зона, это означает, что результатом соединении имеется участок другой среды, шов принимается дефектным участком.
Эхо — импульсный метод применяет один дефектоскоп, параметрами которого обусловлено направление, прем ультразвукового контроля. Технология отражения происходит путем отсвечивания отражения от участков с дефектами. Когда допускается прохождение волн напрямую, участок считается нормальным, если происходит отражение, возврат волны к дефектоскопу, это место помечается как дефект.
В эхо — зеркальном методе используется такой же принцип работы, что и способом, приведенным выше. Отличительной особенностью является применение отражателя. Устанавливается оборудование под прямым углом, волны посылаются к материалу, в случае наличия повреждений отражаются на приемник. Данный тип проверки зачастую используют при поиске трещин, других вертикальных дефектов.
Симбиоз зеркального и теневого метода контроля использует два прибора. Оба устанавливаются с одной стороны объекта, посылаются косые волны. Отражение происходит от сетки основного металла, в случае выявления нестандартных зон, место маркируется как дефект.
В основе дельта метода ультразвукового контроля происходит излучение дефектом направленных отражений внутрь сварного шва. Волны разделяются на подкатегории зеркальных, трансформируемых, продольных и поперечных, приемником удается поймать не все типа волн. Метод не славится популярностью, т.к. требует настройки оборудования, продолжительной расшифровки результатов. Также при контроле дельта методом предъявляются жесткие требования по качеству очистки сварного соединения.

Наиболее популярными являются теневой и эхо – импульсный методы, остальные реже ввиду требуемой настройки оборудования и неудобного использования инструментов.

Как проводится ультразвуковая дефектоскопия

Процесс проверки ультразвуковым оборудованием относится практически ко всем типам металлов, чугуне, меди, стали и других легированных соединениях.

Проведение дефектоскопии ультразвуковым методом

Существует определенный стандарт выполнения проверочных работ, которому необходимо придерживаться:

зачищается ржавчина, лакокрасочное покрытие со шва на расстоянии 5-7 см;
для получения достоверных результатов при ультразвуковом контроле сварных соединений, поверхности необходимо обработать турбинным, трансформаторным, либо машинным маслом;
контролер или прибор подстраивается под определенные параметры проверки;
стандартные настройки применяются при толщине сварного шва не более 2 см;
более толстые детали требуют применения АРД диаграмм;
проверка качества шва выполняется с помощью AVG или DSG параметров;
излучатель аппарата ультразвукового контроля перемещается вдоль шва зигзагом, проворачивается вокруг своей оси на небольшой угол;
искатель проводится по материалу до выявления максимально четкого, устойчивого сигнала, после чего разворачивается для поиска максимальной амплитуды;
контроль, проверку ультразвуковой дефектоскопии сварных швов производят согласно ГОСТу;
отклонения, дефекты прописываются в регистрационную таблицу.

Сварочные швы основываются на контроле, достаточным проверкой УЗД. При соответствующей квалификации оператора, правильно настроенном оборудовании, возможно получить исчерпывающий ответ о наличии дефектов. При тех случаях, когда применяются более подробные исследования сварных швов, используют гамма — дефектоскопию или рентгенодефектоскопию. Рамки применения теневого метода ультразвуковой дефектоскопии и других способов существуют, основные дефекты, которые возможно выявить с помощью УЗД:

расслоения наплавленного метала, различные поры;
трещины, неровности шва, а также не проваренные участки;
не сплавления, дефекты свище образного происхождения;
поврежденные окислами и коррозией участки, провисание металла;
несоответствующий химический состав соединения, поврежденный геометрически размер.

Ультразвуковой диагностике подвержены различные типы швов, плоские, продольные, кольцевые, сварные трубы и стыки, а также тавровые соединения. Методика проверки швов применяется не только крупными производственными предприятиями, а также на строительных площадках, при возведении помещений. Чаще всего УЗД используется:

в определении степени износа труб в магистралях, сварных соединений;
диагностика агрегатов, материалов в аналитических целях;
машиностроение, нефтегазовая, тепловая, химическая и атомная промышленности требуют использование технологии при обеспечении безопасности эксплуатации будущего изделия;
в соединениях сварного типа с крупнозернистой структурой, сложной геометрией;
установка и соединение изделий, подверженных крупным физическим, температурным нагрузкам, потребует проверки ультразвуковым контролем.

К работе с дефектоскопом допускаются лица, имеющие удостоверение, ознакомленные с правилами техники безопасности. Сварные стыки могут находиться в замкнутых пространствах, на высоте, труднодоступных местах, перед работой оператор проходит дополнительный инструктаж, работа контролируется отделом охраны труда. Работа производится с заземленным аппаратом, сечением провода не менее 2.5 мм. Категорически запрещается использовать оборудование вблизи сварочных работ в отсутствие специальной защиты.

Параметры оценки результатов

Аппарат настраивается путем определения наименьшего размера дефекта на эталонной детали. В роли эталонов выступают расположенные перпендикулярно направлению прозвучивания отверстия плоскодонного типа. Используются эталонные детали также с боковыми прорезями, зарубками.

Результаты ультразвукового контроля

Минимальным расстоянием между дефектами обуславливается разрешающая способность для эхо – метода, это делается, чтобы определить несколько различных дефектов.

Оценка качества сварных соединений при ультразвуковом контроле происходит по следующим параметрам:

условная протяженность;
ширина, высота дефекта, а также его форма;
амплитуда звуковой волны.

Длинна сварного дефекта определяется расстоянием перемещения излучателя по отношению к зафиксированному показанию сигналов с прибора. Способ определяется также для определения ширины дефекта. По разнице времени излученной, отраженной форме волны от дефекта определяется высота дефекта.

Факторы, влияющие на результат

Определение точного значения дефекта при ультразвуковой проверке практически невозможно. Именно поэтому, за основу берется площадь эталонного изделия. Максимально допустимыми параметрами являются эквивалентные величины, которые сопоставляются с эталоном. Стоит учитывать, что вычисленная площадь, практически во всех случаях, меньше настоящего размера.

Результаты дефектоскопии ультразвукового типа оформляются в специально отведенном журнале, согласно ГОСТ-14782. При регистрации проверки в обязательном порядке проставляются:

индексы и наименование типа сварного стыка, длина подверженного контролю шва;
техническое задание, условие, при которых производилась проверка;
тип, наименование устройства;
частота колебаний в ГЦ;
условная, предельная чувствительность, углы ввода в металл, а также тип искателя;
результаты, дата проверки, а также фамилия оператора.

К описанию характеристик в журналах при проверке применяются сокращения. Прописная буква А указывает на то, что дефект и его протяженность не переступает технические условия. Буквы Б, В характеризуют протяженность дефекта по нарастающей. Цифрами следом обозначается количество дефектов, их размеры, глубину.

Дефекты сварных швов

Определение формы дефекта происходит за счёт специальной методики, основой данных является эхо-сигнал, отображаемый дефектоскопом. Точность показаний определяется квалификацией оператора, его внимательностью, тщательность проведения. Измеряемые показатели должны быть в соответствии с инструкцией.

Достоинства и недостатки ультразвукового контроля труб

Ультразвуковым контролем возможно определить несоответствия во всех видах соединений, пайке, склейке, сварки и т.к. Процедура позволяет выявить большое количество недочетов:

поры, воздушные пустоты;
околошовные трещины, шлаковые отложения;
неоднородные химические вкрапления;
расслоения слоями наплавленного металла.

Основными преимуществами проведения неразрушимой акустической дефектоскопии являются:

возможность проверки соединений как разнородных, так и однородных металлов, материалов;
оценка качества соединения материалов, состоящих из неметаллов;
отсутствие разрушения, повреждения поверхности шва, после проверки обследуемый участок необходимо только закрасить;
отсутствие опасных воздействий на организм человека в сравнении с радио или рентген дефектоскопией.
Низкая себестоимость, высокая мобильность позволяют проводить контроль швов практически при любых полевых условиях.

Плюсы и минусы ультразвукового контроля

Проведения работ со сложным оборудованием требует обученного, опытного персонала. Ультразвуковой контроль швов не исключение, а также требуется подготовка сварного шва по определенным показателям:

Контроль за создание шероховатости не ниже 5 класса, направление полос должно быть перпендикулярно направлению шва;
Исключение появления воздушного зазора путем нанесения масел или воды, в случае проверти вертикальной поверхности применяется густые массы и клейстеры.

Каждый из способов проверки имеет недостатки, проверка КЗД металлов не исключение. К основным отрицательным сторонам можно отнести:

При диагностике круглых изделий радиусом менее 10 см, необходимо применять специальные преобразователи пьезоэлектрического типа, радиус кривизны подошвы которых отличается от объекта на 10 процентов в большую или меньшую сторону;
Крупнозернистые структуры толщиной более 60 мм сложно диагностировать, в связи с затуханием отражения, рассеиванием колебаний при контроле. Такие материалы обычно состоят из аустенита или чугуна.
Малые изделия, детали со сложными конструктивными особенностями не возможно подвергнуть проверке УЗД;
Сложный процесс оценки, проверки материалов из неоднородных сталей;
Расположение в структуре шва дефекта на различной глубине, не дает возможности точно определить диаметр, высоту неровности.

Преимущества и проблемные вопросы метода

Для проверки понадобится дефектоскопы и преобразователи, набор эталонов, образцов, предназначенных для калибровки и настройки оборудования. Определение расположения, места дефектов производится с помощью линейки координатного типа, вспомогательные приспособления понадобятся для зачистки, смазки проверяемого шва.

Проверенный сварной шов гарантирует надежность, прочность конструкции при эксплуатации. Существуют определенные нормативы, по которым изделие вводится в эксплуатацию или дорабатывается дальше.

В особенности проверка применяется в тяжелых условиях использования приспособлений.

Читайте также:

Ультразвуковой контроль ванной сварки

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Рекомендации по ультразвуковому контролю сварных соединений арматуры железобетонных конструкций

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. ПРИНЦИП И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ

3. МЕТОДИКА КОНТРОЛЯ

4. ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

Ультразвуковой контроль ванной сварки

Предисловие

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Общие положения

5 Требования к аппаратуре

Ультразвуковой неразрушающий контроль

Ультразвуковой метод и его технология

Получение и свойства ультразвуковых колебаний

Углы направления ультразвуковых колебаний

Виды ультразвукового контроля

Как проводится ультразвуковая дефектоскопия

Параметры оценки результатов

Достоинства и недостатки ультразвукового контроля труб