Ультразвуковой неразрушающий контроль

Сварные соединения и швы просят строгого контроля качества, не зависимо от давности установки. Проверка выполняется при помощи самых разных методов, наиболее точным считается ультразвуковой контроль. Методика проверки швов сварки применяется с начала ушедшего века, пользуется популярностью ввиду правильных показателей, обнаружения малейших недочетов. Как говорит практика, в середине сварочного шва могут быть спрятанные изъяны, которые прямо влияют на качество соединения, ультразвуковая дефектоскопия помогает обнаружить очень мелкие детали, минусы.

Ультразвуковой метод и его технология

Технология ультразвукового контроля применяется производством, промышленностью с момента развития радиотехнического процесса. Эффект и устройство технологии в том, что волны ультразвука звукового типа не меняют прямолинейную траекторию движения при прохождении гомогенной среды. Ультразвуковой метод применяется также при проверке металлов и соединений, имеющих разную структуру. Данные случаи предполагают, что происходит выборочный процесс отражения волн, зависит от химических параметров металлов, чем больше сопротивление волн звука, тем сильнее действует эффект отражения.

Дефектоскопия или ультразвуковой контроль не разрушают соединения по структуре. Технология проведения диагностики ультразвуком включает поиск структур, не отвечающих по химическим или физическим особенностям критериям, любые отклонения считаются дефектом. Показания колебаний рассчитываются по формуле L=c/f, где L описывает длину волны, Скорость перемещения ультразвуковых колебаний, f частоту колебаний. Обозначение дефекта выполняется по амплитуде отраженной волны, таким образом возможно определить размер недочета.

Процесс ультразвукового метода

Сварные соединения предполагают работу с наличием газовых ванн, испарения которых не всегда успевают уйти в среду которая нас окружает. Ультразвуковой метод контроля дает возможность обнаружить газообразные вещества в соединениях сварки, за счёт сопротивления волн. Газообразная среда веществ обладает сопротивлением в пять раз меньшим в отношении к кристаллической решётке железных материалов. Ультразвуковой контроль металла позволяет вывить среды за счёт отражения колебаний.

Получение и свойства ультразвуковых колебаний

Звуковые волны или ультразвуковые колебания выдаются при частоте, превышающей параметр 20 кГц. Механичные колебания, которые способны рассеиваться при упругих, твёрдых средах, диапазон, в основном, составляет 0,5 – 10 МГц. Распространение волн структурой металла происходит звуковыми ультразвуковыми волнами, воздействующими на равновесие центральной точки.

Методика ультразвукового метода

Есть несколько вариантов ультразвукового неразрушающего контроля, самый популярный из них пьезоэлектрический. Заряженная электротоком с конкретной частотой пластинка вибрирует, механичные колебания передаются в среду которая нас окружает при состоянии волны. Резервные электростанции электро волны применяется не зависимо от назначения, размеров оборудования, в основном выдают разные параметры.

Скорость обращения ультразвукового контроля зависит от параметров, типа физической среды. Скорость распространения продольной волны вдвое больше, чем поперечной. Прием информации происходит пластиной из пьезоэлемента, работающей на переустройство энергии в импульсную энергию. Процессом используются короткие переменные импульсы разного типа колебаний, что дает возможность определить глубину, свойства дефекта.

Углы направления ультразвуковых колебаний

На границе деления 2-ух сред, результатом падения продольной звуковой волны при наклонном типе считается возникновение отражения и трансформации ультразвуковых волн. Есть главные типы контроля:

• отраженные;
• преломлённые;
• сдвиговые поперечные;
• продолговатые волны.

Процесс происходит путем деления падающей под угол волны на поперечную и продольную, распространение которых выполняется конкретно материалом.

Углы направления ультразвуковых колебаний

Есть конкретное значение угла подачи, направления ультразвуковых колебаний, при нарушении которого, ультразвуковой контроль не будет распространяться вглубь металла, а остается на его поверхности. Этот способ применяется при конкретных параметрах и задачах, волна двигается исключительно по поверхности материала, что дает возможность контролировать качество шва сварки.

Виды ультразвукового контроля

Операция контроля шва сварки дает возможность определить расстояние до дефекта по временной шкале распространения отражения, размер амплитуды, ширины звуковой волны.

В настоящем времени есть несколько вариантов, которыми проходит ультразвуковой контроль, Основанием служит ГОСТ-23829, главные отличия происходят в оценке, регистрации данных:

1. Диагностика теневым методом выполняется с применением 2-ух инструментов, установленных по противоположные стороны материала. Назначение первого – источать волны, второго принимать. Ставятся по перпендикулярной плоскости исследуемого сварного соединения. Процесс происходит путем излучения, контроля приема отражений, при тех вариантах, когда появляется глухая территория, это значит, что результатом соединении есть участок другой среды, шов принимается дефектным участком.
2. Эхо — импульсный метод использует один дефектоскоп, параметрами которого вызвано направление, прем ультразвукового контроля. Технология отражения происходит путем отсвечивания отражения от участков с дефектами. Когда разрешается прохождение волн напрямую, участок считается нормальным, если происходит отражение, возврат волны к дефектоскопу, это место помечается как дефект.
3. В эхо — зеркальном методе применяется тот же принцип работы, что и способом, вышеприведенным. Характерной спецификой считается использование отражателя. Ставится оборудование под прямым углом, волны посылаются к материалу, в случае наличия повреждений отображаются на приемник. Этот тип проверки очень часто применяют в поисках трещин, иных вертикальных недостатков.
4. Объединение зеркального и теневого метода контроля применяет два прибора. Оба ставятся с одной стороны объекта, посылаются косые волны. Отражение происходит от сетки ключевого металла, в случае обнаружения оригинальных зон, место отмечается как дефект.
5. В основе дельта метода ультразвукового контроля происходит излучение дефектом направленных отражений вовнутрь шва сварки. Волны делятся на подкатегории зеркальных, трансформируемых, продольных и поперечных, приемником получается застигнуть не все типа волн. Метод не слывет популярностью, т.к. просит настройки оборудования, очень длительной расшифровки результатов. Также при контроле дельта методом предъявляют жёсткие требования по качествам чистки сварного соединения.

Самыми популярными считаются теневой и эхо – импульсный методы, другие реже ввиду необходимой настройки оборудования и неудобного применения инструментов.

Как проходит ультразвуковая дефектоскопия

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

Проведение дефектоскопии ультразвуковым методом

Есть конкретный стандарт выполнения проверочных работ, которому следует придерживаться:

• зачищается коррозия, лак со шва на расстоянии 5-7 см;
• для получения достоверных результатов при ультразвуковом контроле сварных соединений, поверхности следует обработать турбинным, трансформаторным, либо машинным маслом;
• контролер или прибор приспосабливается под конкретные параметры проверки;
• обычные настройки используются при толщине шва сварки не больше 2 см;
• намного толстые детали просят использования АРД диаграмм;
• проверка качества шва делается при помощи AVG или DSG показателей;
• излучатель аппарата ультразвукового контроля передвигается вдоль шва зигзагом, проворачивается вокруг собственной оси на маленький угол;
• искатель проходит по материалу до обнаружения максимально четкого, устойчивого сигнала, после этого разворачивается с целью поиска самой большой амплитуды;
• контроль, проверку ультразвуковой дефектоскопии швов сварки делают согласно ГОСТу;
• отклонения, изъяны прописываются в регистрационную таблицу.

Сварочные швы основываются на контроле, достаточным проверкой УЗД. При подобающей квалификации оператора, правильно настроенном оборудовании, возможно получить подробный ответ о наличии недостатков. При тех вариантах, когда используются более детальные исследования швов сварки, применяют гамма — дефектоскопию или рентгенодефектоскопию. Рамки использования теневого метода ультразвуковой дефектоскопии и иных вариантов есть, главные изъяны, которые возможно обнаружить при помощи УЗД:

• расслоения наплавленного метала, разные поры;
• трещины, неровности шва, а еще не проваренные участки;
• не сплавления, изъяны свище образного происхождения;
• повреждённые окислами и коррозией участки, провисание металла;
• неподходящий состав соединения, повреждённый геометрически размер.

Диагностике ультразвуком склонны к разные типы швов, плоские, продолговатые, кольцевые, шовные трубы и стыки, а еще тавровые соединения. Методика проверки швов используется не только большими производственными фирмами, а еще на площадках для строительства, при строительстве помещений. Очень часто УЗД применяется:

• в определении степени износа труб в магистралях, сварных соединений;
• диагностика агрегатов, материалов в аналитических целях;
• автомобилестроение, нефтегазовая, тепловая, химическая и атомная промышленности просят применение технологии при обеспечении безопасности эксплуатации грядущего изделия;
• в соединениях сварного типа с крупнозернистой структурой, сложной геометрией;
• установка и соединение изделий, подверженных большим физическим, температурным нагрузкам, востребует проверки ультразвуковым контролем.

К работе с дефектоскопом допускаются лица, имеющие удостоверение, ознакомленные с правилами техники безопасности. Сварные стыки как правило находиться в закрытых пространствах, на высоте, сложнодоступных местах, перед работой оператор проходит дополнительный инструктаж, работа находится под контролем отделом охраны труда. Работа выполняется с заземленным аппаратом, сечением провода не менее 2.5 мм. Абсолютно запрещено применять оборудование вблизи работ по сварке в отсутствие специализированной защиты.

Параметры оценки результатов

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

Результаты ультразвукового контроля

Очень маленьким расстоянием между дефектами обуславливается разрешающая способность для эхо – метода, это выполняется, Чтобы узнать несколько самых разнообразных недостатков.

Оценка качества сварных соединений при ультразвуковом контроле выполняется по таким показателям:

• относительная протяженность;
• ширина, высота дефекта, а еще его форма;
• амплитуда звуковой волны.

Длинна сварного дефекта устанавливается расстоянием перемещения излучателя в отношении к зафиксированному показанию сигналов с прибора. Способ устанавливается также для определения ширины дефекта. По разнице времени излученной, отраженной волнообразной форме от дефекта устанавливается высота дефекта.

Факторы, которые влияют на результат

Обозначение точного значения дефекта при ультразвуковой проверке как правило невозможно. Собственно поэтому, за основу берется площадь эталонного изделия. Максимально возможными параметрами являются равноценные величины, которые сопоставляются с эталоном. Необходимо учесть, что вычисленная площадь, фактически в любых ситуациях, меньше настоящего размера.

Результаты дефектоскопии ультразвукового типа оформляются в собственно отведеном журнале, согласно ГОСТ-14782. При регистрации проверки обязательно проставливаются:

• индексы и название типа сварного стыка, длина предрасположенного контролю шва;
• тех. задание, требование, при которых производилась проверка;
• вид, название устройства;
• частота колебаний в ГЦ;
• относительная, максимальная чувствительность, углы ввода в металл, а еще вид искателя;
• результаты, дата проверки, а еще фамилия оператора.

К описанию параметров в глянцах при проверке используются сокращения. Прописная буква А указывает на то, что дефект и его протяженность не переступает техусловия. Буквы Б, В определяют протяженность дефекта по нарастающей. Числами следом отмечается кол-во недостатков, их размеры, глубину.

Изъяны швов сварки

Обозначение формы дефекта происходит за счёт специализированной методики, основой данных считается эхо-сигнал, отображаемый дефектоскопом. Точность показаний устанавливается квалификацией оператора, его внимательностью, аккуратность проведения. Измеряемые критерии обязаны быть по инструкции.

Плюсы и минусы ультразвукового контроля труб

Ультразвуковым контролем возможно определить несоответствия во всех разновидностях соединений, пайке, склейке, сварки и т.к. Процедура дает возможность обнаружить очень много недочетов:

• поры, пустоты воздуха;
• околошовные трещины, шлаковые отложения;
• неоднородные химические вставки;
• расслоения слоями наплавленного металла.

Важными достоинствами проведения неразрушимой звуковой дефектоскопии считаются:

• возможность проверки соединений как разнородных, так и гомогенных металлов, материалов;
• оценка соединения на качество материалов, которые состоят из неметаллов;
• отсутствие разрушения, повреждения поверхности шва, после проверки обследуемый участок нужно лишь закрасить;
• отсутствие опасных влияний на человеческий организм если сравнивать с радио или рентген дефектоскопией.
• Небольшая цена, высокая мобильность дают возможность проводить контроль швов фактически при любых полевых условиях.

Минусы и плюсы ультразвукового контроля

Выполнения работ с непростым оборудованием просит обученного, умелого персонала. Ультразвуковой контроль швов не исключение, а еще требуется подготовка шва сварки по некоторым показателям:

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

Любой из способов проверки имеет недостатков, проверка КЗД металлов не исключение. К ключевым негативным сторонам можно отнести:

• При диагностике круглых изделий радиусом менее 10 см, стоит использовать специализированные преобразователи пьезоэлектрического типа, радиус кривизны подошвы которых выделяется от объекта на 10 процентов в большую или меньшую сторону;
• Крупнозернистые структуры толщиной более 60 мм тяжело определять, в связи с затуханием отражения, рассеиванием колебаний при контроле. Такой материал в большинстве случаев состоят из аустенита или чугуна.
• Малые изделия, детали с непростыми конструктивными характерностями не возможно подвергнуть проверке УЗД;
• Непростой процесс оценки, проверки материалов из неоднородных сталей;
• Расположение в структуре шва дефекта на разной глубине, не даёт возможности точно определить диаметр, высоту неровности.

Преимущества и проблемные вопросы метода

Для контроля понадобится дефектоскопы и преобразователи, набор эталонов, образцов, которые предназначены для калибровки и настройки оборудования. Обозначение расположения, места недостатков выполняется при помощи линейки координатного типа, подсобные устройства потребуются для зачистки, смазки проверяемого шва.

Испытанный шов сварки гарантирует надежность, прочность системы при эксплуатировании. Есть конкретные нормы, по которой изделие вводится в эксплуатирование или дорабатывается дальше.

А именно проверка используется в тяжёлых условиях применения устройств.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.