Водопровод и водоснабжение

Ультразвуковой контроль сварных стыков труб. Методика контроля состояния труб и сварных соединений Узк контроль сварных соединений трубопроводов

Мониторинг технического состояния газопроводов является важной и ответственной задачей. Их повреждения и прорывы могут повлечь техногенные катастрофы с серьезными экологическими последствиями, финансовыми убытками и сбоями в промышленной деятельности.

Сварные швы на стыках стальных секций в трубопроводах являются самым уязвимым местом конструкции. Причем их прочность не зависит от давности или новизны соединения. Они нуждаются в постоянном контроле герметичности.

Стенки труб менее уязвимы, но в процессе эксплуатации они подвергаются давлению и агрессивному воздействию от перегоняемых веществ изнутри и неблагоприятным внешним влияниям снаружи. В результате даже прочные материалы и надежные защитные покрытия со временем могут повреждаться, деформироваться, портиться и разрушаться.

Для мониторинга и своевременного обнаружения дефектов применяется ультразвуковой контроль трубопроводов. С его помощью можно обнаружить даже самые мелкие или скрытые несовершенства шовных соединений или стенок труб.

На чем основана эта технология?

В основе ультразвукового метода диагностики лежат акустические волновые колебания, неразличимые для слуха человека, их регистрация и приборный анализ. Эти волны проходят через металл с определенной скоростью. Если в нем содержатся пустоты, скорость меняется и определяется приборами, как и отклонения в движении волнового потока из-за встречаемых препятствий или мест структурной неоднородности материала. По характеристикам акустических волн также можно понять форму и размеры дефектов, их расположение.

Как осуществляется ультразвуковой контроль газопроводов?

При проведении мониторинга в автоматическом режиме используются инфразвуковые системы, работающие на основе аппаратных и программных методов. Приборы для сбора акустической информации, установленные группами вдоль трубопровода на определенном расстоянии друг от друга, передают ее по каналам связи в диспетчерские пункты для интеграции, обработки и анализа. Фиксируются количество, координаты и параметры обнаруженных изъянов или утечек. Результаты сигналов отслеживаются специалистами на мониторе.

Автоматизированная инфразвуковая система мониторинга трубопроводов позволяет осуществлять постоянную дистанционную проверку их работы, контроль и управление в реальном времени с возможностью диагностики труднодоступных участков и отсеков газораспределения, с использованием сочетания одновременно нескольких методов мониторинга для большей точности результата и оперативного обнаружения дефектов, выявления утечек. Это современное оборудование высокого класса.

К системе могут быть также подключены датчики давления, температуры, расходомеры и измерители других параметров для получения информации о технологических процессах, происходящих в трубопроводе.

Преимущества метода:

ультразвуковое обследование – это бережный и неразрушающий контроль трубопроводов,
имеет высокую чувствительность и диагностическую точность,
минимальное время для обнаружения утечек газа или других веществ,
возможность дистанционного наблюдения,
безопасность,
удобство и простота монтажа и эксплуатации системы,
обследование не останавливает и не влияет на процесс технической эксплуатации трубопровода,
подходит для всех видов материалов, из которых изготавливаются трубы,
может использоваться при наземной и подземной прокладке труб,
может осуществляться в любых климатических условиях,
выгодно по экономическим затратам.

Предложения нашей компании для проведения мониторинга трубопроводов.

Качественный мониторинг состояния трубопроводов – это гарантия их безопасной эксплуатации, надежной работы и страховка от ущерба. Он обеспечивается благодаря надежности и эффективности применяемого оборудования.

Компания СМИС Эксперт занимается разработкой диагностических приборов и систем мониторинга с использованием современных научных знаний и инновационных технологий. Применение таких систем на практике обеспечивает высокий уровень и точность контроля целостности магистральных трубопроводов, своевременное обнаружение любых видов дефектов и предотвращение возникновения чрезвычайных ситуаций.

Воспользуйтесь нашими услугами по профессиональной организации ультразвукового контроля газопроводов и других объектов повышенной значимости, когда нужен опыт, ответственный подход и безупречный результат.

Ждем ваших заявок!

Сварные соединения являются новообразованиями на любых конструкциях и их дальнейшая безопасная эксплуатация во многом зависит от качества их наложения, а это, в свою очередь, можно выявить только специальной проверкой. Качество сварных швов металлических соединений проверяют, используя для этого различные методики дефектоскопии. Из всего существующего на сегодняшний день разнообразия видов дефектоскопии можно выделить ультразвуковой контроль сварных соединений, который является наиболее доступным и недорогим методом диагностики. Причем УЗК практически не уступает по точности измерений таким видам неразрушающего контроля, как рентгеноскопия, гамма-скопия, радиоскопия и другим.

Методика ультразвукового неразрушающего контроля является далеко не новым видом дефектоскопии и впервые была применена на практике в 1928 году, а с развитием технического прогресса и промышленных технологий стала использоваться во многих сферах деятельности человека.

Весь эффект УЗК основан на том, что акустические ультразвуковые волны при прохождении однородной среды не меняют свою прямолинейную траекторию движения, а вот при разделе сред, имеющих различную структуру и обладающих разными величинами удельного акустического сопротивления, происходит их частичное отражение. При этом чем существеннее разница в физических и химических свойствах материалов, тем больше будет звуковое сопротивление в месте раздела сред, тем ощутимее и заметнее эффект при отражении звуковых волн.

К примеру, при образовании сварного шва в структуре металла обычно остается смесь газов, которая не успела выйти во время затвердевания наружу. При этом газообразная среда обладает фактически в пять раз меньшим волновым сопротивлением прохождению ультразвуковых колебаний, чем металлическая кристаллическая решетка, что и позволяет практически полностью отражаться ультразвуковым колебаниям.

Ультразвуковой контроль, либо дефектоскопия сварных соединений являются неразрушающим их целостность методом по поиску внутренних структур, имеющих химические или физические отклонения от заданных норм, которые при недопустимой величине и определяются как механические дефекты сварных швов.

Достоинства УЗК

С помощью методики ультразвукового контроля осуществляется диагностика всех видов сварки, пайки и склейки, что позволяет выявлять такие дефекты соединений, как:

воздушные пустоты и поры,
расслоения в наплавленном металле шва,
околошовные трещины,
химически неоднородные вкрапления,
шлаковые отложения,
неоднородность структуры,
искривление геометрических размеров.

Главными преимуществами ультразвуковой дефектоскопии можно назвать возможность проведения контроля:

соединений как из однородных, так и из разнородных материалов;
структур, состоящих как из металлов, так и неметаллов;
без разрушения и без повреждения исследуемых образцов;
с высокой мобильностью;
с высокой скоростью исследований;
при низкой себестоимости;
без опасных факторов для персонала в сравнении с рентгено- или радио-дефектоскопией.

Недостатки УЗК

Использование ультразвукового контроля имеет ряд особенностей, а именно - требуется существенная подготовка исследуемых поверхностей для прохождения от пьезоэлектрических преобразователей ультразвуковых волн по структуре металла. Необходимо:

создание шероховатостей 5 класса на поверхности сварного соединения с направлением полос перпендикулярно шву;
нанесение на исследуемый участок контактной массы (в виде воды, масел) для полного исключения воздушного зазора, а в случае с вертикальной или при сильнонаклоненной поверхности использовать густые клейстеры, неспособные к быстрому стеканию;

Непосредственно к недостаткам этой методики дефектоскопии можно отнести:

необходимость в использовании специальных пьезоэлектрических преобразователей, имеющие радиус кривизны подошвы в диапазоне величины +-10% от радиуса исследуемого объекта для диагностики округлых форм конструкцией с диаметром менее 200 мм;
существенные сложности при исследовании крупнозернистых структур металлов, к примеру, чугуна или аустенита при толщине более 60 мм, связанного со значительным затуханием и с существенным рассеванием ультразвуковых колебаний;
невозможность проведения контроля деталей с малыми и сложными формами;
затруднительность в оценке соединений разных видов сталей, что связано с неоднородностью основных металлов и сварного шва;
невозможность установления реальных размеров различных типов дефектов из-за их формы, физических свойств и расположения в структуре сварного шва.

Виды ультразвукового контроля швов

Технология проведения ультразвуковой дефектоскопии основывается на способности акустических колебаний высокой частоты, порядка 20 кГц, проходить однородную структуру и частично отражаться от различных препятствий в виде пор, трещин и других неоднородностей. Существует несколько методов получения отражения ультразвукового сигнала, а именно:

теневой, который определяет разницу амплитуды между прошедшими и отраженными колебаниями;
зеркально-теневой, основанный на определении коэффициента затухания отраженных волн;
эхо-зеркальный или тандемный, использующий для своей работы два аппарата;
дельта метод, заключающейся в определении энергии отраженных от дефекта колебаний;
эхо-импульсный, который основывается на регистрации отраженных ультразвуковых волн.

Наиболее распространенными являются два вида дефектоскопии сварных швов при помощи ультразвука - это теневая и эхо-импульсная методика проведения контроля.

Методика проведения УЗК

Несмотря на существование нескольких методик ультразвуковой дефектоскопии их проведение практически схоже и различается лишь в наборе диагностического оборудования. Так, проведение процедуры дефектоскопии можно описать следующей последовательностью:

Производиться тщательная подготовка исследуемой поверхности путем механического удаления остатков шлака, краски и ржавчины со сварочного шва. Вдобавок очищают полосы по 50 мм с обеих сторон от него.
Место проведения дефектоскопии обильно покрывают жидкой массой в виде воды, минеральных масел или густых специальных клейстеров - это необходимо для возможности беспрепятственного прохождения ультразвуковых волн.
Производиться предварительная настройка прибора на определенную методику, рассчитанную на решение конкретных задач.
Пьезоэлектрический преобразователь УЗК последовательно начинают перемещать по зигзагообразной траектории по сварочному шву.
После получения устойчивого сигнала необходимо периодически поворачивать пьезоэлектрический преобразователь в разные стороны вокруг своей оси так, чтобы получить на экране прибора сигнал с максимальной четкостью изображения.
При обнаружении дефектов их фиксируют и записывают соответствующие координаты.
При необходимости, ультразвуковой контроль сварных швов проводят в один или несколько проходов.
Полученные результаты дефектоскопии заносятся в журнал проверки.

ГОСТ 17410-78

Группа В69

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ

ТРУБЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ БЕСШОВНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ

Методы ультразвуковой дефектоскопии

Non-destructive testing. Metal seamless cylindrical pipes and tubes. Ultrasonic methods of defekt detection

МКС 19.100
23.040.10

Дата введения 1980-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 06.06.78 N 1532

3. ВЗАМЕН ГОСТ 17410-72

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ


	Номер пункта, подпункта

5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

6. ИЗДАНИЕ (сентябрь 2010 г.) с Изменениями N 1, , утвержденными в июне 1984 г., июле 1988 г. (ИУС 9-84, 10-88)

Настоящий стандарт распространяется на прямые металлические однослойные бесшовные цилиндрические трубы, изготовленные из черных и цветных металлов и сплавов, и устанавливает методы ультразвуковой дефектоскопии сплошности металла труб для выявления различных дефектов (типа нарушения сплошности и однородности металла), расположенных на наружной и внутренней поверхностях, а также в толще стенок труб и обнаруживаемых ультразвуковой дефектоскопической аппаратурой.

Действительные размеры дефектов, их форма и характер настоящим стандартом не устанавливаются.

Необходимость проведения ультразвукового контроля, объем его и нормы недопустимых дефектов должны определяться в стандартах или технических условиях на трубы.

1. АППАРАТУРА И СТАНДАРТНЫЕ ОБРАЗЦЫ

1.1. При контроле используют: ультразвуковой дефектоскоп; преобразователи; стандартные образцы, вспомогательные устройства и приспособления для обеспечения постоянных параметров контроля (угла ввода, акустического контакта, шага сканирования).

Форма паспорта стандартного образца приведена в приложении 1а.

1.2. Допускается применять аппаратуру без вспомогательных приспособлений и устройств для обеспечения постоянных параметров контроля при перемещении преобразователя вручную.

1.3. (Исключен, Изм. N 2).

1.4. Выявленные дефекты металла труб характеризуются эквивалентной отражающей способностью и условными размерами.

1.5. Номенклатура параметров преобразователей и методы их измерений - по ГОСТ 23702 .

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

Вместо притирки преобразователей допускается использование насадок и опор при контроле труб всех диаметров преобразователями с плоской рабочей поверхностью.

1.7. Стандартным образцом для настройки чувствительности ультразвуковой аппаратуры при проведении контроля служит отрезок бездефектной трубы, выполненный из того же материала, того же типоразмера и имеющий то же качество поверхности, что и контролируемая труба, в котором выполнены искусственные отражатели.

Примечания:

1. Для труб одного сортамента, отличающихся по качеству поверхности и составу материалов, допускается изготовление единых стандартных образцов, если при одинаковой настройке аппаратуры амплитуды сигналов от одинаковых по геометрии отражателей и уровень акустических шумов совпадают с точностью не менее ±1,5 дБ.

2. Допускается предельное отклонение размеров (диаметр, толщина) стандартных образцов от размеров контролируемой трубы, если при неизменной настройке аппаратуры амплитуды сигналов от искусственных отражателей в стандартных образцах отличаются от амплитуды сигналов от искусственных отражателей в стандартных образцах того же типоразмера, что и контролируемая труба, не более чем на ±1,5 дБ.

3. Если металл труб неоднороден по затуханию, то допускается разделение труб на группы, для каждой из которых должен быть изготовлен стандартный образец из металла с максимальным затуханием. Методика определения затухания должна быть указана в технической документации на контроль.

1.7.1. Искусственные отражатели в стандартных образцах для настройки чувствительности ультразвуковой аппаратуры на контроль продольных дефектов должны соответствовать черт.1-6, на контроль поперечных дефектов - черт.7-12, на контроль дефектов типа расслоений - черт.13-14.

Примечание. Допускается использовать другие типы искусственных отражателей, предусмотренные в технической документации на контроль.

1.7.2. Искусственные отражатели типа риски (см. черт.1, 2, 7, 8) и прямоугольного паза (см. черт.13) используются преимущественно при автоматизированном и механизированном контроле. Искусственные отражатели типа сегментного отражателя (см. черт.3, 4, 9, 10), зарубки (см. черт.5, 6, 11, 12), плоскодонного отверстия (см. черт.14) используются преимущественно при ручном контроле. Вид искусственного отражателя, его размеры зависят от способа контроля и от типа применяемой аппаратуры и должны предусматриваться в технической документации на контроль.

Черт.1

Черт.3

Черт.8

Черт.11

1.7.3. Риски прямоугольной формы (черт.1, 2, 7, 8, исполнения 1) применяются для контроля труб с номинальной толщиной стенки, равной или большей 2 мм.

Риски треугольной формы (черт.1, 2, 7, 8, исполнения 2) применяются для контроля труб с номинальной толщиной стенки любой величины.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.7.4. Угловые отражатели типа сегмента (см. черт.3, 4, 9, 10) и зарубки (см. черт.5, 6, 11, 12) используются при ручном контроле труб наружным диаметром свыше 50 мм и толщиной более 5 мм.

1.7.5. Искусственные отражатели в стандартных образцах типа прямоугольного паза (см. черт.13) и плоскодонных отверстий (см. черт.14) используются для настройки чувствительности ультразвуковой аппаратуры на выявление дефектов типа расслоений при толщине стенки трубы больше 10 мм.

1.7.6. Допускается изготовление стандартных образцов с несколькими искусственными отражателями при условии, что расположение их в стандартном образце исключает их взаимное влияние друг на друга при настройке чувствительности аппаратуры.

1.7.7. Допускается изготовление составных стандартных образцов, состоящих из нескольких отрезков труб с искусственными отражателями при условии, что границы соединения отрезков (сваркой, свинчиванием, плотной посадкой) не влияют на настройку чувствительности аппаратуры.

1.7.8. В зависимости от назначения, технологии изготовления и качества поверхности контролируемых труб следует использовать один из типоразмеров искусственных отражателей, определяемых рядами:

Для рисок:

Глубина риски , % от толщины стенки трубы: 3, 5, 7, 10, 15 (±10%);

- длина риски , мм: 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 10,0; 25,0; 50,0; 100,0 (±10%);

- ширина риски , мм: не более 1,5.

Примечания:

1. Длина риски дана для ее части, имеющей постоянную глубину в пределах допуска; участки входа и выхода режущего инструмента не учитываются.

2. Допускаются на углах риски закругления, связанные с технологией ее изготовления, не больше 10% .

Для сегментных отражателей:

- высота , мм: 0,45±0,03; 0,75±0,03; 1,0±0,03; 1,45±0,05; 1,75±0,05; 2,30±0,05; 3,15±0,10; 4,0±0,10; 5,70±0,10.

Примечание. Высота сегментного отражателя должна быть больше длины поперечной ультразвуковой волны.

Для зарубок:

- высота и ширина должны быть больше длины поперечной ультразвуковой волны; отношение должно быть более 0,5 и менее 4,0.

Для плоскодонных отверстий:

- диаметр 2, мм: 1,1; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 3,6; 4,4; 5,1; 6,2.

Расстояние плоского дна отверстия от внутренней поверхности трубы должно составлять 0,25; 0,5; 0,75, где - толщина стенки трубы.

Для прямоугольных пазов:

ширина , мм: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 5,0; 10,0; 15,0 (±10%).

Глубина должна составлять 0,25; 0,5; 0,75, где - толщина стенки трубы.

Примечание. Для плоскодонных отверстий и прямоугольных пазов допускаются другие значения глубины , предусмотренные в технической документации на контроль.

Параметры искусственных отражателей и методики их проверки указывают в технической документации на контроль.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.7.9. Высота макронеровностей рельефа поверхности стандартного образца должна быть в 3 раза меньше глубины искусственного углового отражателя (риски, сегментного отражателя, зарубки) в стандартном образце, по которому проводится настройка чувствительности ультразвуковой аппаратуры.

1.8. При контроле труб с отношением толщины стенки к наружному диаметру 0,2 и менее искусственные отражатели на наружной и внутренней поверхностях выполняют одинакового размера.

При контроле труб с большим отношением толщины стенки к наружному диаметру размеры искусственного отражателя на внутренней поверхности должны устанавливаться в технической документации на контроль, однако допускается увеличение размеров искусственного отражателя на внутренней поверхности стандартного образца, по сравнению с размерами искусственного отражателя на наружной поверхности стандартного образца, не более чем в 2 раза.

1.9. Стандартные образцы с искусственными отражателями разделяются на контрольные и рабочие. Настройка ультразвуковой аппаратуры проводится по рабочим стандартным образцам. Контрольные образцы предназначены для проверки рабочих стандартных образцов для обеспечения стабильности результатов контроля.

Контрольные стандартные образцы не изготовляют, если рабочие стандартные образцы проверяют измерением параметров искусственных отражателей непосредственно не реже одного раза в 3 мес.

Соответствие рабочего образца контрольному проверяют не реже одного раза в 3 мес.

Рабочие стандартные образцы, которые не применяют в течение указанного периода, проверяют перед их использованием.

При несоответствии амплитуды сигнала от искусственного отражателя и уровня акустических шумов образца контрольному на ±2 дБ и более его заменяют новым.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2. ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ

2.1. Перед проведением контроля трубы очищают от пыли, абразивного порошка, грязи, масел, краски, отслаивающейся окалины и других загрязнений поверхности. Острые кромки на торце трубы не должны иметь заусенцев.

Необходимость нумерации труб устанавливают в зависимости от их назначения в стандартах или технических условиях на трубы конкретного типа. По согласованию с заказчиком трубы могут не нумероваться.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.2. Поверхности труб не должны иметь отслоений, вмятин, забоин, следов вырубки, затеканий, брызг расплавленного металла, коррозионных повреждений и должны соответствовать требованиям к подготовке поверхности, указанным в технической документации на контроль.

2.3. Для механически обработанных труб параметр шероховатости наружной и внутренней поверхностей по ГОСТ 2789 40 мкм.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.4. Перед контролем проверяют соответствие основных параметров требованиям технической документации на контроль.

Перечень параметров, подлежащих проверке, методика и периодичность их проверки должны предусматриваться в технической документации к применяемым средствам ультразвукового контроля.

2.5. Настройку чувствительности ультразвуковой аппаратуры производят по рабочим стандартным образцам с искусственными отражателями, указанными на черт.1-14 в соответствии с технической документацией на контроль.

Настройка чувствительности автоматической ультразвуковой аппаратуры по рабочим стандартным образцам должна отвечать условиям производственного контроля труб.

2.6. Настройку чувствительности автоматической ультразвуковой аппаратуры по стандартному образцу считают законченной, если не менее чем при пятикратном пропускании образца через установку в установившемся режиме происходит 100%-ная регистрация искусственного отражателя. При этом, если позволяет конструкция трубопротяжного механизма, стандартный образец перед вводом в установку поворачивают каждый раз на 60-80° относительно предшествующего положения.

Примечание. При массе стандартного образца больше 20 кг допускается пятикратное пропускание в прямом и обратном направлениях участка стандартного образца с искусственным дефектом.

3. ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ

3.1. При контроле качества сплошности металла труб применяют эхо-метод, теневой или зеркально-теневой методы.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2. Ввод ультразвуковых колебаний в металл трубы осуществляется иммерсионным, контактным или щелевым способом.

3.3. Применяемые схемы включения преобразователей при контроле приведены в приложении 1.

Допускается применять другие схемы включения преобразователей, приведенные в технической документации на контроль. Способы включения преобразователей и типы возбуждаемых ультразвуковых колебаний должны обеспечивать надежное выявление искусственных отражателей в стандартных образцах в соответствии с пп.1.7 и 1.9.

3.4. Контроль металла труб на отсутствие дефектов достигается сканированием поверхности контролируемой трубы ультразвуковым пучком.

Параметры сканирования устанавливаются в технической документации на контроль в зависимости от применяемой аппаратуры, схемы контроля и размеров дефектов, подлежащих выявлению.

3.5. Для увеличения производительности и надежности контроля допускается применение многоканальных схем контроля, при этом преобразователи в контрольной плоскости должны располагаться так, чтобы исключить взаимное влияние их на результаты контроля.

Настройку аппаратуры по стандартным образцам проводят для каждого канала контроля отдельно.

3.6. Проверка правильности настройки аппаратуры по стандартным образцам должна проводиться при каждом включении аппаратуры и не реже чем через каждые 4 ч непрерывной работы аппаратуры.

Периодичность проверки определяется типом используемой аппаратуры, применяемой схемой контроля и должна устанавливаться в технической документации на контроль. При обнаружении нарушения настройки между двумя проверками вся партия проконтролированных труб подлежит повторному контролю.

Допускается в течение одной смены (не более 8 ч) проводить периодическую проверку настройки аппаратуры при помощи устройств, параметры которых определяют после настройки аппаратуры по стандартному образцу.

3.7. Метод, основные параметры, схемы включения преобразователей, способ ввода ультразвуковых колебаний, схему прозвучивания, способы разделения ложных сигналов и сигналов от дефектов устанавливают в технической документации на контроль.

Форма карты ультразвукового контроля труб приведена в приложении 2.

3.6; 3.7. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.8. В зависимости от материала, назначения и технологии изготовления трубы проверяют на:

а) продольные дефекты при распространении ультразвуковых колебаний в стенке трубы в одном направлении (настройка по искусственным отражателям, черт.1-6);

б) продольные дефекты при распространении ультразвуковых колебаний в двух направлениях навстречу друг другу (настройка по искусственным отражателям, черт.1-6);

в) продольные дефекты при распространении ультразвуковых колебаний в двух направлениях (настройка по искусственным отражателям, черт.1-6) и поперечные дефекты при распространении ультразвуковых колебаний в одном направлении (настройка по искусственным отражателям черт.7-12);

г) продольные и поперечные дефекты при распространении ультразвуковых колебаний в двух направлениях (настройка по искусственным отражателям черт.1-12);

д) дефекты типа расслоений (настройка по искусственным отражателям (черт.13, 14) в сочетании с подпунктами а, б, в, г .

3.9. При контроле чувствительность аппаратуры настраивают так, чтобы амплитуды эхо-сигналов от внешнего и внутреннего искусственных отражателей отличались не более чем на 3 дБ. Если это различие нельзя компенсировать электронными устройствами или методическими приемами, то контроль труб на внутренние и внешние дефекты проводят по раздельным электронным каналам.

4. ОБРАБОТКА И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ

4.1. Оценку сплошности металла труб проводят по результатам анализа информации, получаемой в результате контроля, в соответствии с требованиями, установленными в стандартах или технических условиях на трубы.

Обработка информации может выполняться либо автоматически с использованием соответствующих устройств, входящих в установку контроля, либо дефектоскопистом по данным визуальных наблюдений и измеряемым характеристикам обнаруживаемых дефектов.

4.2. Основной измеряемой характеристикой дефектов, по которой производят разбраковку труб, является амплитуда эхо-сигнала от дефекта, которую измеряют сравнением с амплитудой эхо-сигнала от искусственного отражателя в стандартном образце.

Дополнительные измеряемые характеристики, используемые при оценке качества сплошности металла труб, в зависимости от применяемой аппаратуры, схемы и метода контроля и искусственных настроечных отражателей, назначения труб указывают в технической документации на контроль.

4.3. Результаты ультразвукового контроля труб вписывают в журнал регистрации или в заключение, где должны быть указаны:

- типоразмер и материал трубы;

- объем контроля;

- техническая документация, по которой выполняется контроль;

- схема контроля;

- искусственный отражатель, по которому настраивалась чувствительность аппаратуры при контроле;

- номера стандартных образцов, применяемых при настройке;

- тип аппаратуры;

- номинальная частота ультразвуковых колебаний;

- тип преобразователя;

- параметры сканирования.

Дополнительные сведения, подлежащие записи, порядок оформления и хранения журнала (или заключения), способы фиксации выявленных дефектов должны устанавливаться в технической документации на контроль.

Форма журнала ультразвукового контроля труб приведена в приложении 3.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.4. Все отремонтированные трубы должны пройти повторный ультразвуковой контроль в полном объеме, определенном в технической документации на контроль.

4.5. Записи в журнале (или заключении) служат для постоянного контроля за соблюдением всех требований стандарта и технической документации на контроль, а также для статистического анализа эффективности контроля труб и состояния технологического процесса их производства.

5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

5.1. При проведении работ по ультразвуковому контролю труб дефектоскопист должен руководствоваться действующими "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилами технической безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей "*, утвержденными Госэнергонадзором 12 апреля 1969 года с дополнениями от 16 декабря 1971 года и согласованными с ВЦСПС 9 апреля 1969 года.
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00). - Примечание изготовителя базы данных.

5.2. Дополнительные требования по технике безопасности и противопожарной технике устанавливаются в технической документации на контроль.

При эхо-методе контроля применяют совмещенную (черт.1-3) или раздельную (черт.4-9) схемы включения преобразователей.

При совмещении эхо-метода и зеркально-теневого метода контроля применяют раздельно-совмещенную схему включения преобразователей (черт.10-12).

При теневом методе контроля применяют раздельную (черт.13) схему включения преобразователей.

При зеркально-теневом методе контроля применяют раздельную (черт.14-16) схему включения преобразователей.

Примечание к черт.1-16: Г - вывод к генератору ультразвуковых колебаний; П - вывод к приемнику.

Черт.4

Черт.6

Черт.16

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. (Измененная редакция, Изм. N 1)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1a (cправочное). Паспорт на стандартный образец

ПРИЛОЖЕНИЕ 1a
Справочное

ПАСПОРТ
на стандартный образец N


	Наименование предприятия-изготовителя

	Дата изготовления

	Назначение стандартного образца (рабочий или контрольный)

	Марка материала

	Типоразмер трубы (диаметр, толщина стенки)

	Тип искусственного отражателя по ГОСТ 17410-78

	Вид ориентации отражателя (продольная или поперечная)

Размеры искусственных отражателей и способ измерения:


Тип отражателя	Поверхность нанесения	Способ измерения	Параметры отражателя, мм
Риска (треугольная или прямоугольная)

Сегментный отражатель



Плоскодонное отверстие				расстояние

Прямоугольный паз


Дата периодической проверки


	должность	фамилия, и., о.

Примечания:

1. В паспорте указываются размеры искусственных отражателей, которые изготовляются в данном стандартном образце.

2. Паспорт подписывается руководителями службы, проводящей аттестацию стандартных образцов, и службы отдела технического контроля.

3. В графе "Способ измерения" указывается метод измерения: непосредственный, при помощи слепков (пластмассовых оттисков), при помощи образцов-свидетелей (амплитудный метод) и инструмента или прибора, которыми проводились измерения.

4. В графе "Поверхность нанесения" указывается внутренняя или наружная поверхность стандартного образца.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1а. (Введено дополнительно, Изм. N 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). Карта ультразвукового контроля труб при ручном способе сканирования

Номер технической документации на контроль

Типоразмер труб (диаметр, толщина стенки)

Марка материала

Номер технической документации, регламентирующей нормы оценки годности

Объем контроля (направления прозвучивания)

Тип преобразователя

Частота преобразователя

Угол падения луча

Тип и размер искусственного отражателя (или номер стандартного образца) для настройки чувствительности фиксации

и поисковой чувствительности

Тип дефектоскопа

Параметры сканирования (шаг, скорость контроля)

Примечание. Карта должна составляться инженерно-техническими работниками службы дефектоскопии и согласовываться, при необходимости, с заинтересованными службами предприятия (отделом главного металлурга, отделом главного механика и т.п.).


Дата конт- роля			Номер пакета, предъявки, серти- фиката	Коли- чество труб, шт.	Параметры контроля (номер стандартного образца, размеры искусственных дефектов, тип установки, схема контроля, рабочая частота УЗК, размер преобразователя, шаг контроля)	Номера прове- ренных труб	Результаты УЗК		Подпись дефекто- скописта (оператора- контролера) и ОТК
	Раз- мер, мм	Мате- риал					номера труб без де- фектов	номера труб с дефек- тами

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. (Измененная редакция, Изм. N 1).

Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
Трубы металлические и соединительные
части к ним. Часть 4. Трубы из черных
металлов и сплавов литые и
соединительные части к ним.
Основные размеры. Методы технологических
испытаний труб: Сб. ГОСТов. -
М.: Стандартинформ, 2010

Швы в конструкциях со сварными соединениями должны постоянно подвергаться контролю. И это не зависит от того, когда соединение было сделано. Для этого используются различные методы, один из которых – ультразвуковая дефектоскопия (УЗД). Она по точности проведенных исследований превосходит и рентгеноскопию, и радио-дефектоскопию, и гамма-дефектоскопию.

Необходимо отметить, что эта методика не нова. Ее используют с тридцатых годов прошлого столетия, и сегодня ультразвуковой контроль сварных соединений популярен, потому что с его помощью можно выявить мельчайшие дефекты внутри сварочного шва. И, как показывает практика, именно скрытые дефекты являются основными серьезными причинами ненадежности свариваемой конструкции.

Технология ультразвуковой дефектоскопии. (Слева отсутствие дефекта, справа дефет)

В основе ультразвуковых колебания лежат обычные акустические волны, которые имеют частоту колебания выше 20 кГц. Человек их не слышит. Проникая внутрь металла, волны попадают между его частицами, которые находятся в равновесии, то есть, колеблются в одной фазе. Расстояние между ними равно длине ультразвуковой волны. Этот показатель зависит от скорости прохождения через металлический шов и частоты самих колебаний. Зависимость определяется по формуле:

L – это длина волны;
с – скорость ее перемещения;
f – частота колебаний.

Скорость же зависит от плотности материала. К примеру, в продольном направлении ультразвуковые волны двигаются быстрее, чем в поперечном. То есть, если на пути волны попадаются пустоты (другая среда), то изменяется и ее скорость. При этом, встречая на своем пути различные дефекты, происходит отражение волн от стенок раковин, трещин и пустот. А соответственно и отклонение от направленного потока. Изменение движения оператор видит на мониторе УЗК прибора, и по определенным характеристикам определяет, какой дефект встал на пути движения акустических волн.

К примеру, обращается внимание на амплитуду отраженной волны, тем самым определяется размер дефекта в сварочном шве. Или по времени распространения ультразвуковой волны в металле, что определяет расстояние до дефекта.

Виды ультразвукового контроля

В настоящее время в промышленности применяются несколько способов ультразвуковой дефектоскопии сварных швов. Рассмотрим каждый из них.

Теневой метод диагностики. Это методика основана на использовании и сразу двух преобразователей, которые устанавливаются по разные стороны исследуемого объекта. Один из них излучатель, второй – приемник. Место установки – строго перпендикулярно исследуемой плоскости сварного шва. Излучатель направляет поток ультразвуковых волн на шов, приемник их принимает с другой стороны. Если в потоке волн образуется глухая зона, то это говорит о том, что на его пути попался участок с другой средой, то есть, обнаруживается дефект.
Эхо-импульсный метод. Для этого используется один УЗК дефектоскоп, который и излучает волны, и принимает их. При этом используется технология отражения ультразвука от стенок дефектных участков. Если волны прошли сквозь металл сварочного шва и не отразились на приемном устройстве, то дефектов в нем нет. Если произошло отражение, значит, внутри шва присутствует какой-то изъян.
Эхо-зеркальный. Данный ультразвуковой контроль сварных швов – это подтип предыдущего. В нем используется два прибора: излучатель и приемник. Только устанавливаются они по одну сторону от исследуемого металла. Излучатель посылает волны под углом, они попадают на дефекты и отражаются. Эти отраженные колебания и принимает приемник. Обычно, таким образом, регистрируют вертикальные дефекты внутри сварочного шва – трещины.
Зеркально-теневой. Этот ультразвуковой метод контроля – симбиоз теневого и зеркального. Оба прибора устанавливаются с одной стороны от исследуемого металла. Излучатель посылает косые волны, они отражаются от стенки основного металла и принимаются приемником. Если на пути отраженных волн не встретились изъяны сварного шва, то они проходят без изменений. Если на приемнике отразилась глухая зона, то, значит, внутри шва есть изъян.
Дельта-метод. В основе этого способа контроля сварных соединений ультразвуком лежит переизлучение дефектом направленных акустических колебаний внутрь сварного соединения. По сути, отраженные волны делятся на зеркальные, трансформируемые в продольном направлении и переизлучаемые. Приемник может уловить не все волны, в основном отраженные и движущиеся прямо на него. От количества полученных волн будет зависеть величина дефекта и его форма. Не самая лучшая проверка, потому что она связана с тонкой настройкой оборудования, сложность расшифровки полученных результатов, особенно, когда проверяется сварочный шов шириною более 15 мм. При проведении ультразвукового контроля качества металла этим способом предъявляются жесткие требования к чистоте сварочного шва.

Вот такие методы ультразвукового контроля сегодня используются для определения качества сварных соединений. Необходимо отметить, что чаще всего специалисты используют эхо-импульсный и теневой метод. Остальные реже. Оба вариант в основном используются в ультразвуковом контроле тру.

Как проводится ультразвуковая дефектоскопия

Все выше описанные технологии относятся к категории ультразвуковых методов неразрущающего контроля. Они удобны и просты в исполнении. Рассмотрим, как теневой метод используется на практике. Все действия проводятся по ГОСТ.

Производится зачистка сварного шва и прилегающих к нему участков на ширину 50-70 мм с каждой стороны.
Чтобы получились более точные результаты на соединительный шов наносится смазочное средство. К примеру, это может быть солидол, глицерин или любой другое техническое масло.
Производится настройка прибора по ГОСТ.
Излучатель устанавливается с одной стороны и включается.
С противоположной стороны искателем (приемником) производятся зигзагообразные перемещения вдоль сварного стыка. При этом прибор немного поворачивают туда-сюда вокруг своей оси на 10-15°.
Как только на мониторе появится сигнал с максимальной амплитудой, то это вероятность, что в металле шва обнаружен дефект. Но необходимо удостоверится, что отражающий сигнал не стал причиной неровности шва.
Если не подтвердилось, то записываются координаты изъяна.
Согласно ГОСТ испытание проводится за два или три прохода.
Все результаты записываются в специальный журнал.

Внимание! Контроль качества сварных угловых соединений (тавровых) производится только эхо-импульсным способом, теневой метод здесь не подойдет.

Параметры оценки результатов

Чувствительность прибора – основной фактор качества проводимых работ. Как с его помощью можно распознать параметры дефекта.

Во-первых, определяется количество изъянов. Даже при самых близких друг к другу расстояниях эхо-метод может определить: один дефект в сварочном шве или два (несколько). Их оценка производится по следующим критериям:

амплитуда акустической волны;
ее протяженность (условная);
размеры дефекта и его форма.

Протяженность волны и ширину изъяна можно определить путем перемещения излучателя вдоль сварочного соединения. Высоту трещины или раковины можно узнать, исходя из разницы временных интервалов между отраженной волной и излученной раньше. Форма же дефекта определяется специальной методикой. В основе ее лежит форма отраженного сигнала, появляющаяся на мониторе.

Метод ультразвуковой дефектоскопии сложный, поэтому качество полученных результатов зависит от квалификации оператора и соответствия полученных показателей, которые регламентирует ГОСТ.

Достоинства и недостатки ультразвукового контроля труб

К достоинствам метода для контроля сварных швов можно отнести следующие критерии.

Обследование проходит быстро.
Диагностический результат высокий.
Метод контроля сварных швов с помощью ультразвука – самый дешевый вариант.
Он же и самый безопасный для человека.
Устройство для контроля качества шва – портативный прибор, поэтому мобильность технологии обеспечивается.
Ультразвуковая диагностика проводится без повреждения исследуемой детали.
Нет необходимости останавливать оборудование или объект для того, чтобы провести контроль сварки.
Можно проверять стыки нержавеющих металлов, черных и цветных.

Недостатки тоже есть.

Контроль сварных соединений трубопроводов или других конструкций не дает точности по форме найденного дефекта. Все дело в том, что в трещинах или раковинах сварного шва могут присутствовать воздух (газ) или шлак. У двух материалов плотность разная, а значит, и разная отражательная способность.
Сложно определить дефекты в деталях со сложной конфигурацией. Отправленные волны могут отразиться на другом участке шва, а не на исследуемом, за счет кривизны. А это выдаст некорректную информацию.
Сложно провести ультразвуковой контроль труб, если металл, из которого они изготовлены, имеет крупнозернистую структуру. Внутри материала будет происходить рассеивания направленного потока и затухание отраженных волн.
Важно ответственно подойти к очистке сварного шва. Его волнистость или загрязнение, ржавчина или окалины, капли разбрызганного металла или воздушные седла и поры на поверхности создадут преграду к получению правильных показателей, соответствующих ГОСТ.

В сфере строительства используются трубы диаметром от 28 до 1420 мм с толщиной стенки от 3 до 30 мм. По дефектоскопичности весь диапазон диаметров труб можно условно разбить на три группы:

28...100 мм и Н = 3...7 мм
108...920 мм и Н= 4...25 мм
1020...1420 мм и Н= 12...30 мм

Проведенные специалистами МГТУ им. Н.Э. Баумана исследования показывают, что необходимо учитывать анизотропию упругих свойств материала при разработке методик ультразвукового контроля сварных стыков труб.

Особенности анизотропии трубной стали.

Предполагается, что скорости распространения поперечных волн не зависят от направления прозвучивания и постоянны по сечению стенки трубы. Но при ультразвуковом контроле сварных соединений магистральных газопроводов, выполненных из зарубежных и российских труб, выявлены значительный уровень акустических шумов, пропуск крупных корневых дефектов, а также неправильная оценка их координат.

Установлено, что при соблюдении оптимальных параметров контроля и соблюдении процедуры его проведения основной причиной пропуска дефекта является наличие заметной анизотропии упругих свойств основного материала, что оказывает влияние на скорость, затухание, отклонение от прямолинейности распространения ультразвукового пучка.

Прозвучив металл более чем 200 труб по схеме, представленной на рис. 1, выявлено, что среднеквадратичное отклонение скорости волны при данном направлении распространения и поляризации составляет 2 м/с (для поперечных волн). Отклонения скоростей от табличных на 100 м/с и более не случайны и связаны скорее всего с технологией производства проката и труб. Отклонения в таких масштабах значительно влияют на распространение поляризованных волн. Помимо описанной анизотропии, выявлена неоднородность скорости звука по толщине стенки трубы.

Рис. 1. Обозначения наплавлений в металле трубы: X, Y, Z.- направления распространения ультразвука: х. у.z:- направления поляризации; Y- направление проката: Z- перпендикуляр к плоскости трубы

Листовой прокат обладает слоистой текстурой, представляющей собой в волокна металла и неметаллических включений, вытянутые в процессе деформации. Неодинаковые по толщине зоны листа подвержены различным деформациям в результате воздействия на металл термомеханического цикла прокатки. Это ведет к тому, что на скорость звука дополнительно влияет глубина залегания прозвучиваемого слоя.

Контроль сварных швов труб различного диаметра.

Трубы диаметром 28...100 мм.

Сварные швы у труб диаметром от 28 до100 мм и высотой от 3 до 7 мм имеют такую особенность как образование провисаний внутри трубы, это при контроле прямым лучом приводит к появлению на экране дефектоскопа ложных эхо-сигналов, которые совпадают по времени с эхо-сигналами, отраженными от надкорневых дефектов, которые обнаруживаются однократно отраженным лучом. Так как эффективная ширина пучка соразмерна с толщиной стенки трубы, то отражатель обычно не удается найти по местоположению искателя относительно валика усиления. Также имеет место также наличие неконтролируемой зоны в центре шва из-за большой ширины валика шва. Все это ведет к тому, что вероятность обнаружения недопустимых объемных дефектов невелика (10-12%), но недопустимые плоскостнные дефекты определяются гораздо надежнее (~ 85 %). Главные параметры провисания (ширина, глубина и угол смыкания с поверхностью изделия) считаются случайными величинами для данного типоразмера труб; средние значения параметров составляют 6,5 мм; 2,7 мм и 56°30" соответственно.

Прокат ведет себя как неоднородная и анизотропная среда с достаточно сложными зависимостями скоростей упругих волн от направления прозвучивания и поляризации. Изменение скорости звука близко симметрично относительно середины сечения листа, причем вблизи этой середины скорость поперечной волны может значительно (до 10 %) уменьшаться относительно окружающих областей. Скорость поперечной волны в исследуемых объектах меняется в диапазоне 3070...3420 м/с. На глубине до 3 мм от поверхности проката вероятно незначительное (до 1 %) увеличение скорости поперечной волны.

Помехоустойчивость контроля значительно усиливается при использовании наклонных раздельно-совмещенных ПЭП типа РСН (рис. 2), названных хордовыми. Они были созданы в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Особенность контроля состоит в том, что при выявлении дефектов не нужно поперечноге сканирование, оно нужно только по периметру трубы при прижатии к шву передней грани преобразователя.

Рис. 2. Наклонный хордовый РСН-ПЭП: 1- излучатель: 2 - приемник

Трубы диаметром 108...920 мм.

Трубы диаметром 108-920 мм и с Н в диапазоне 4-25 мм также совершают односторонней сваркой без обратной подварки. До последнего времени контроль над этими соединениями контролировались совмещенными ПЭП по методике, изложенной для труб диаметром 28-100 мм. Но известная методика контроля предполагает наличие существенно большой зоны совпадений (зоны неопределенности).Это ведет к незначительности достоверности оценки качества соединения. Совмещенные ПЭП обладают высоким уровнем реверберационных шумов, осложняющих расшифровку сигналов, и неравномерность чувствительности, которую не всегда получается компенсировать имеющимися средствами. Использование хордовых раздельно-совмещенных ПЭП для контроля данного типоразмера сварных соединений не эффективно в связи с тем, что из-за ограниченности значений углов ввода ультразвуковых колебаний с поверхности сварного соединения габариты преобразователей несоразмерно увеличиваются, увеличивается и площадь акустического контакта.

Созданные в МГТУ им. Н.Э. Баумана наклонные ПЭП с выравненной чувствительностью используются для контроля сварных стыков диаметром более 10 см. Выравнивание чувствительности добиваются выбором угла разворота 2 так, чтобы середина и верхняя часть шва прозвучивались центральным однократно отраженным лучом, а нижняя часть обследовалась прямыми периферийными лучами, падающими на дефект под углом Y, от центрального. На рис. 3. изображен график зависимости угла ввода поперечной волны от угла разворота и раскрытия диаграммы направленности Y. Здесь в ПЭП падающая и отраженная от дефекта волны горизонтально поляризованные (SН -волна).

Рис. 3. Изменение угла ввода альфа, в пределе половины угла раскрытия диаграммы направленности РСН-ПЭП в зависимости от угла разворота дельта.

Из графика видно, что при контроле изделий Н =25 мм неравномерность чувствительности РС-ПЭП может составлять до 5 дБ, а для совмещенного ПЭП она может достигнуть 25 дБ. РС-ПЭП обладает повышенным уровнем сигнала и имеет повышенную абсолютную чувствительность. РС-ПЭП четко выявляется зарубка площадью 0,5 мм2 при контроле сварного соединения толщиной 1 см как прямым, так и однократно отраженным лучом при отношении полезный сигнал/помеха 10 дБ. Процесс проведения контроля рассмотренными ПЭП аналогичен процедуре проведения совмещенным ПЭП.

Трубы диаметром 1020...1420 мм.

Для выполнения сварных стыков труб диаметром от 1020 и 1420 мм с Н в диапазоне от 12 до30 мм используют двустороннюю сварку или сварку с подваркой обратного валика шва. В швах, сделанных двусторонней сваркой чаще всего ложные сигналы от задней кромки валика усиления имеют меньшую помеху, чем в односторонних швах. Они меньше по амплитуде из-за более плавных очертаний валика и дальше по развертке. В связи с этим для дефектоскопии это наиболее удобный типоразмер труб. Но проведенные в МГТУ им. Н.Э. Баумана исследования показывают, что металл этих труб характеризуется наибольшей анизотропией. В целях минимизации влияния анизотропии на выявляемость дефектов лучше всего использовать ПЭП на частоту 2,5 МГц с углом призмы 45°, а не 50°, как советуется в большинстве нормативных документов на контроль подобных соединений. Более высокая достоверность контроля достигнута при применении ПЭП типа РСМ-Н12. Но в отличие от способа, изложенного для труб диаметром 28-100 мм, при контроле данных соединений нет зоны неопределенности. В остальном принцип контроля остается таким же. При применении РС-ПЭП настройку скорости развертки и чувствительности рекомендуется производить по вертикальному сверлению. Настройка скорости развертки и чувствительности наклонных совмещенных ПЭП должна производится по угловым отражателям соответствующего размера.

Осуществляя контроль сварных швов необходимо помнить что в околошовной зоне могут случаться расслоения металла, которые усложняют определение координат дефекта. Зону с найденным наклонным ПЭП дефектом необходимо проверить прямым ПЭП для уточнения особенностей дефекта и выявления истинного значения глубины дефекта.

В нефтехимической промышленности, атомной энергетике для производства трубопроводов, сосудов нашли широкое применение плакированные стали. В качестве плакировки внутренней стенки таких конструкций берутся аустенитные стали наносимые методом наплавки, прокатки или взрыва толщиной в 5-15 мм.

Метод контроля данных сварных соединений предуполагает оценку сплошности перлитной части сварного шва, в том числе и зоны сплавления с восстановительной антикоррозионной наплавкой. Сплошность тела самой наплавки контролю не подлежит.

Но из-за отличия акустических качеств основного металла и аустенйтной стали от границы раздела при узи контроле появляются эхо-сигналы, образующие помехи обнаружению таких дефектов, как отслоений плакировки и поднаплавочных трещин. Наличие плакировки значительно влияет на параметры акустического тракта ПЭП.

В связи с этим для проведения контроля толстостенных сварных швов плакированных трубопроводов стандартные технологические решения не дают должного результата.

Многолетний исследования ряда специалистов: В.Н. Радько, Н.П. Разыграева, В.Е. Белого, В.С. Гребенника и др позволили определить главные особенности акустического тракта, разработать рекомендации по оптимизации его параметров, создать технологию узи контроля сварных швов с аустенитной плакировкой.

В работах специалистов установлено, что при переотражении пучка ультразвуковых волн от границы перлит-аустенитная плакировка диаграмма направленности почти не именяется в ситуации плакировки прокаткой и значительно деформируется в случае осуществления плакировки наплавкой. Ее ширина резко возрастает, а в пределах главного лепестка появляются осцилляции в 15-20 дБ в зависимости от типа наплавки. Имеет место быть значительное смещение точки выхода отражения от границы плакировки пучка по сравнению с его геометрическими координатами и перемена скорости поперечных волн в переходной зоне.

С учетом этих особенностей технология контроля сварных соединений плакированных трубопроводов предполагает предварительное обязательное измерение толщины перлитной части.

Лучшего нахождения плоскостных дефектов (трещин и несплавлений) достигается при помощи применения ПЭП с углом ввода 45° и на частоты 4 МГц. Лучшая выявляемость вертикально ориентированных дефектов на угле ввода 45° по сравнению с углами 60 и 70° обусловлена тем, что при прозвучивании последними угол встречи пучка с дефектом близок к 3-му критическому, при котором коэффициент отражения поперечной волны является наименьшим.

На частоте 2 МГц при прозвучивании снаружи трубы эхо-сигналы от дефектов экранируются интенсивным и длительным сигналом шума. Помехоустойчивость ПЭП на частоту 4 МГц в среднем на 12 дБ выше, а значит полезный сигнал от дефекта, располагающегося в непосредственной близости от границы наплавки, станет лучше разрешаться на фоне помех.

При прозвучивании изнутри трубы через наплавку максимальная помехоустойчивость устанавливается при настройке ПЭП на частоту 2 МГц.

Метод контроля сварных швов трубопроводов с наплавкой регламентируется руководящим документом Госатомнадзора РФПНАЭГ-7-030-91.