Ультразвуковой контроль сварных швов металлоконструкций

Содержание

Ультразвуковая дефектоскопия сварных швов и соединений

Ультразвуковой контроль сварных швов металлоконструкций

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.

Теория технологии

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=c/f, где

  • 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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.

Проконтролированный шов – это гарантия, что сварная конструкция находится под надзором. Исследования подтверждают его качественно состояние. То есть, оно низкое или достаточное, чтобы объект был принят в эксплуатацию или продолжал эксплуатироваться. Поэтому существуют определенные нормативы, касающиеся временного периода проведения проверок. Их необходимо строго соблюдать.

Поделись с друзьями

2

Источник: https://svarkalegko.com/tehonology/ultrazvukovoi-kontrol.html

Способы контроля качества сварочных швов

Качество сварочных работ и сварных соединений сильно влияет на прочность конструкций или герметичность резервуаров. Несоответствие сварных швов заданным характеристикам приводит к разрушениям конструкций с катастрофическими последствиями, то же относится и к системам, работающим с сосудами и трубопроводами под давлением.

Читайте также  Прямое и обратное подключение сварочного инвертора

Поэтому после сварочных работ в обязательном порядке готовое изделие подвергают испытаниям и контролю на предмет обнаружения дефектов в сварных соединениях.

Все процедуры по контролю над качеством сварки определены ГОСТом или руководящими документами. В них также указаны допустимые нормы погрешностей. После испытаний составляется акт и протоколы с результатами измерений.

Методы проверки

Контроль качества сварочных работ, выполняемых на производстве, может быть разрушающим и неразрушающим. Первые методы используются выборочно. Проверяется одно или несколько изделий из большой партии, или часть металлоизделия в строительной конструкции.

Оно проверяется по различным параметрам определенным протоколом испытаний. Но главным образом используют специальные приборы или материалы позволяющие проверить качество сварных соединений без разрушения конструкции.

Основными способами неразрушающего контроля качества сварки являются:

  • визуальный;
  • капиллярный;
  • проверка на проницаемость;
  • радиационный;
  • магнитный;
  • ультразвуковой.

Имеются и другие способы и виды контроля качества сварки, но в силу своей специфики они не получили распространения.

Проверка состояния сварных швов не является одноразовым актом, это результирующий этап, который показывает, как работает система контроля качества на предприятии.

Для минимизации дефектов сварочных соединений проводят операционный контроль работ. Регулярно проводится аттестация, на которой комиссия сначала дает разрешение на сварку контрольного соединения. При прохождении сварщиками этого испытания проверяются теоретические знания.

Перед началом работ проверяется квалификация сварщика, у него должно быть удостоверение на право сваривания определенных марок стали и наряд-допуск.

Инженер по сварке и контролер из службы техконтроля проверяют качество сборки, состояние кромок, работоспособность сварочного аппарата, контролирует температуру прогрева, если это предусмотрено нормативно-технической документацией.

Контроль качества сварочных материалов осуществляется с момента поступления их на предприятие и до использования на сварочном посту. Проверку электродов проводят на каждом этапе хранения и использования, при необходимости их прокаливают.

При непосредственном проведении работ проверяют, какой режим сварки используется, дуговая сварка, аргонодуговая или иной вид сварки. Проверяют порядок наложения швов, размеры слоев и всего соединения.

Если предусмотрены специальные требования в проектно-технической документации, то и их реализацию. По завершении сваривания проверяет наличие клейма сварщика.

Внешний осмотр

Любая проверка качества сварных швов начинается с визуального контроля. Осматривают все 100% сварных соединений. Сначала проверяют геометрию и форму шва.

Визуальный контроль помогает выявить, наряду с наружными, часть внутренних изъянов. Так, переменные по габаритам валики швов и неравномерные складки говорят о непроварах, возникающих из-за частых обрывов электрической дуги.

Перед началом работ со сварных соединений удаляют шлак, окалины прочие загрязнения. Чтобы лучше можно было разглядеть дефекты, швы обрабатывают азотной кислотой (10%). Это придает матовость шву, что облегчает поиск изъянов.

После обработки кислотой необходимо провести тщательную протирку спиртом, чтобы предупредить ее вредное влияние на сплав.

Для повышения качества проверки можно использовать фонарь и оптическую лупу. Для контроля геометрических размеров применяют штангенциркуль и шаблоны.

Капиллярный метод

Данный способ контроля использует свойство жидкости затягиваться в очень мелкие капилляры. Быстрота и степень проникновения внутрь материала связана с его смачиваемостью и диаметром капилляров. Больше смачивается сплав и тоньше капилляры – глубже проникает жидкость.

Капиллярный способ контроля качества шва позволяет иметь дело не только с любыми металлами, но и с керамикой, пластмассой, стеклом. Главное его применение связано с проявлением внешних изъянов, которые невозможно или трудно определить невооруженным глазом. Иногда, используя, к примеру, керосин, можно обнаружить сквозные дефекты.

Способ очень простой, работает со времен возникновения потребности проверки сварочных швов. Для него даже разработан специальный ГОСТ 18442-80.

В капиллярном методе контроля качества сварки используют пенетранты – вещества, имеющие малое поверхностное натяжение и сильный цветовой контраст.

Проникая в дефектные зоны, и подсвечивая их, пенетранты визуализируют изъяны сварки. Их делают на основе воды, керосина, масла для трансформаторов и прочих жидкостей.

Наиболее чувствительные пенетранты могут проявить дефекты диаметром от 0,1 микрона. Капиллярный метод контроля качества сварки эффективен для дефектов до 0,5 мм шириной. При больших диаметрах пор или трещин он не работает.

Способ с применением пенетрантов заключается в очистке поверхности, нанесении контрольной жидкости и проявлении изъянов. Очень эффективен способ контроля сварных соединений с помощью керосина.

Несмотря на разнообразные приборы контроля качества сварки, проверку этим способом используют до сих пор. С одной стороны наносят раствор мела, дают время для сушки, затем с другой стороны шов смазывается керосином. Бракованные места проявляются через несколько часов в виде темных пятен.

Проверка сварных соединений на проницаемость

В случае применения сварки при изготовлении резервуаров требуется контроль герметичности. Для этого проводят испытания на непроницаемость соединений. Контроль качества проходит с применением газов или жидкостей.

Суть метода основана на создании большой разности давлений между наружной и внутренней областью емкости. При сквозных изъянах в сварном шве жидкость или газ будут переходить из области с высоким давлением в область с низким давлением.

В зависимости от используемого вещества и способа получения избыточного давления контроль проницаемости осуществляют пневматикой, гидравликой или вакуумом.

Пневматический способ

Применение пневматического метода контроля качества сварки требует накачивания резервуара каким-либо газом до давления величиной 150% от номинального.

Затем все сварные швы смачивают мыльным раствором. В местах протечек образуются пузыри, что очень легко фиксируется. Для лучшей визуализации используют добавку аммиака, а шов покрывают бинтом пропитанным фенолфталеином. В местах протечек появляются красные пятна.

Если нет возможности накачать емкость, то применяют способ обдува. С одной стороны шов обдувается под давлением не менее 2,5 атмосферы, а с другой обмазывается мыльным раствором. Если имеется брак, то он выявится в виде пузырьков.

Гидравлический способ

При гидравлическом способе контроля качества сварки проверяемая емкость заполняется водой или маслом. В сосуде создается избыточное давление, которое больше номинального в полтора раза.

Затем в течение определенного времени, обычно 10 минут, область вокруг шва обстукивают молотком со скругленным бойком. При наличии сквозного дефекта сварки появится течь. Если избыточное давление невелико, то время выдержки резервуара увеличивают до нескольких часов.

Магнитная дефектоскопия

Явление электромагнетизма используется в магнитных дефектоскопах. Каждый металл имеет свою степень магнитной проницаемости. При прохождении через неоднородные материалы магнитное поле искажается, что говорит о присутствии инородных элементов внутри структуры.

Это используется в приборе для контроля качества сварки. Он вырабатывает магнитное поле, которое проникает в исследуемый металл. Неоднородности фиксируются магнитопорошковым или магнитографическим способом.

В первом случае на сварной шов наносят ферромагнитный порошок. Там где происходит скопление порошка вероятнее всего непровар, нет сплошного соединения. Порошок может быть сухим или влажным, с примесью масла или керосина.

Во втором случае на шов накладывают ферромагнитную ленту. Затем ее пропускают через прибор, где анализируют все аномалии, зафиксированные на ленте, и определяют дефекты сварки.

Магнитный способ контроля качества имеет ограничения, связанные с самим принципом действия прибора. Он может проверять качество сварных соединений только ферромагнетиков, к которым некоторые стали и цветные металлы не относятся. Соответственно, такой способ контроля имеет ограниченное применение.

Ультразвуковая дефектоскопия

Для контроля качества сварки применяют ультразвук. Принцип действия аппарата основан на отражении ультразвуковых волн от границы соединения двух сред с различными акустическими свойствами.

Датчик и излучатель плотно прикладывают к исследуемому материалу, после чего устройством вырабатывается ультразвук. Он проходит через весь металл и отражается от задней стенки, возвращаясь, попадает на приемный сенсор, который в свою очередь преобразует ультразвук в электрические колебания. Прибор представляет полученный сигнал в виде изображения отраженных волн.

Если внутри металла присутствуют какие-нибудь изъяны, датчик зафиксирует искажение отраженной волны. Опытным путем установлено, что различные дефекты сварки по-разному себя проявляют на ультразвуковом дефектоскопе. Это позволило провести их классификацию. При соответствующем обучении специалист может точно определить вид брака в шве.

Способ контроля качества сварных соединений ультразвуком широко распространился благодаря простоте и удобству применения, относительно недорогому оборудованию, безопасности использования по сравнению с радиационным методом.

Минусом способа является трудность расшифровки графического изображения. Контроль качества соединения может сделать только сертифицированный специалист. Его проблематично использовать для контроля крупнозернистых металлов типа чугуна.

Радиационный метод

Для контроля качества сварки используют радиационные методы и устройства. По сути это тот же рентгеновский аппарат, используемый в больницах, или прибор с источником гамма-излучения, приспособленный для облучения сварных соединений.

Он основан на способности этих лучей, проникать через любые материалы. Интенсивность проникновения зависит от вида исследуемых веществ. Благодаря этому на фотопленке, стоящей за исследуемым изделием, остается изображение, характеризующее состояние данного материала.

Все дефекты сварки в виде неоднородностей выявляются на пленке. Метод контроля очень точный, но дорогой и вредный для людей, требует подготовительных работ по установке защитных экранов и проведения организационных мероприятий.

Оформление документации

Для проведения сварки предусматривается специальный журнал. Он является первичным документом, оформляющийся по требованиям СНиП. Проектная организация составляет перечень узлов в металлоконструкции, которые необходимо сдать заказчику с оформлением сварочных документов.

Помимо журнала, сварочные работы сопровождает схема стыков, прилагаются сертификаты на расходные материалы (электроды, флюс или присадочную проволоку) и акты по контролю качества снаружи изделия.

Если проводились ультразвуковые или иные специфические исследования, то результаты и заключения по ним также прилагаются.

Все это позволяет говорить о качестве сварке и надежности конструкции. Только после сдачи в полном объеме сварочной документации производятся дальнейшие процедуры по принятию металлоконструкций объекта.

Источник: https://svaring.com/welding/teorija/kontrol-kachestva-svarki

Ультразвуковой контроль сварных швов

Ультразвуковой контроль сварных швов – неразрушающий метод проверки, который помогает находить любые дефекты, начиная с воздушных пустот и заканчивая шлаковыми вложениями в металле.

Это широко распространенный способ: он дает точные сведения, позволяет определить расположение даже мельчайших дефектов и выяснить их примерный размер, а потому используется в разных сферах, включая машиностроение, химическую, нефтегазовую промышленность и атомную энергетику.

Читайте также  Коронка для высверливания точечной сварки

Когда используется?

Этот метод проверки чаще всего используют, когда требуется:

  • диагностика узлов и агрегатов;
  • контроль сварных швов с крупнозернистой структурой или сложной геометрией;
  • проверка котлов и другого оборудования, которое в процессе эксплуатации подвергается значительным нагрузкам, работает в условиях высокой температуры и давления;
  • определение износа труб в магистральных трубопроводах.

Удобство метода заключается в том, что его можно использовать не только в лабораторных, но и в полевых условиях.

Цены на услуги

№ п/п Измеряемый показатель испытываемой продукции Состав работ, входящих в испытание продукции Нормативный документ Стоимость, руб., в т.ч. НДС 18%
Контроль сварных швов
1 Ультразвуковой контроль сварных соединений толщиной 0 — 10 мм (1 п.м.) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013СП 70.13330.2012 1 000
2 Ультразвуковой контроль сварных соединений толщиной 10 — 20 мм (1 п.м.) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013СП 70.13330.2012 1 200
3 Ультразвуковой контроль сварных соединений толщиной 20 — 30 мм (1 п.м.) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013СП 70.13330.2012 1 500
4 Ультразвуковой контроль сварных соединений толщиной 30 — 40 мм (1 п.м.) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013СП 70.13330.2012 2 000
5 Ультразвуковой и визуальный контроль качества (дефектоскопия) сварных соединений арматуры (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Оформление протоколов РД 03-606-03ГОСТ 23858-79ГОСТ Р 55724-2013 700
6 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 36 мм, толщина стенки до 6 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 590
7 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 57 мм, толщина стенки до 6 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 630
8 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 76 мм, толщина стенки до 6 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 680
9 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 89 мм, толщина стенки до 6 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 720
10 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 108 мм, толщина стенки до 8 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 690
11 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 114 мм, толщина стенки до 8 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 790
12 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 159 мм, толщина стенки до 8 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 960
13 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 219 мм, толщина стенки до 8 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 1 160
14 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 273 мм, толщина стенки до 8 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 1 280
15 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 325 мм, толщина стенки до 8 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 1 480
16 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 377 мм, толщина стенки до 8 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 1 920
17 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 426 мм, толщина стенки до 10 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 2 240
18 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 530 мм, толщина стенки до 10 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 2 560
19 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 720 мм, толщина стенки до 8 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 2 760
20 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 820 мм, толщина стенки до 14 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 2 920
21 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 1020 мм, толщина стенки до 14 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 3 200
22 Ультразвуковая дефектоскопия одним преобразователем сварных соединений перлитного класса с двух сторон, прозвучивание поперечное. Трубопроводов диаметром до 1220 мм, толщина стенки до 14 мм. (1 стык) — Подготовка и настройка оборудования- Проведение контроля- Обработка результатов- Ведение журналов- Оформление протоколов ГОСТ Р 55724-2013РД 153-34.1-003-01 3 760

Скачать прайс-лист Сделать заказ

Технология и принцип работы

Принцип работы ультразвуковой дефектоскопии основан на способности колебаний частотой от 20000 Гц и выше проходить сквозь металл, отражаясь от царапин, сколов, внутренних пустот и других дефектов. При проведении испытаний используется прибор, который посылает ультразвуковую волну, принимает ее и фиксирует все отклонения.

Эта технология позволяет определить расстояние до дефекта внутри шва благодаря учету времени распространения колебаний в металле. Также с ее помощью можно установить примерный размер неровности по амплитуде отраженного импульса.

Как проводится дефектоскопия

Сначала со шва и на расстоянии 50-70 мм возле него металл очищают от ржавчины, краски и пр., после чего место сварки обрабатывают глицерином, солидолом, машинным маслом или другим веществом, способствующим прохождению ультразвуковых волн.

Затем специалист настраивает дефектоскоп с учетом известных параметров – качества соединения, толщины материала. Ошибки, допущенные на этом этапе, сводят на нет ценность испытания и приводят к получению неверных результатов.

Следующий этап – непосредственно проверка. Искатель зигзагами перемещают вдоль сварного шва, поворачивая его при этом вокруг оси. Когда прибор фиксирует дефект, специалист, проводящий испытания, должен тщательно проверить проблемную область, добиться получения сигнала с наибольшей амплитудой, выяснить примерный размер дефекта и определить координаты. Все полученные данные сотрудник лаборатории заносит в таблицу для последующего анализа.

При правильном проведении процедуры ультразвуковой контроль сварного шва поможет получить полную и исчерпывающую информацию обо всех дефектах. Если во время испытаний возникли спорные моменты, проверку можно провести второй раз для уточнения данных, но обычно однократной процедуры оказывается вполне достаточно.

Недостатки и преимущества ультразвукового контроля

К минусам этой технологии относятся:

  • Сложность в расшифровке сигнала и настройке прибора. Точность результатов почти полностью зависит от квалификации и опыта специалиста, который проводит испытания.
  • Возникают трудности при проверке металлов с крупнозернистой структурой – чугуна, аустенитной стали и пр. Проблема заключается в том, что волны в таких металлах сильно рассеиваются и быстро затухают.
  • Необходимость подготовительных работ. Нужно не только настроить дефектоскоп, что требует времени и анализа параметров объекта, но также очистить шов.

Преимущества ультразвукового контроля:

  • Проверка дает точные данные.
  • Ультразвуковые дефектоскопы компактны, не требуют использования в лаборатории. Благодаря этому испытания можно проводить в полевых условиях.
  • Стоимость исследования ниже, чем при использовании некоторых других методов контроля.
  • Проверку можно проводить, не выводя ни деталь, ни весь объект из эксплуатации.

Также следует отметить, что ультразвуковой контроль полностью безопасен для здоровья человека. Этим он выгодно отличается от другого, еще более точного метода – рентгеновской дефектоскопии.

Как заказать?

Источник: http://www.standartlab.ru/nashi-uslugi/kontrol-svarnykh-shvov/ultrazvukovoj/

Ультразвуковой контроль сварных соединений, методы и технология контроля

Нет практически ни одной отрасли промышленности, где бы не осуществлялись сварочные работы. Подавляющее большинство металлоконструкций монтируются и соединяются между собой посредством сварочных швов.

Само собой, от качества проведения такого рода работ в перспективе зависит не только надёжность возводимого здания, сооружения, машины или какого-либо агрегата, но и безопасность людей, которые будут каким-то образом взаимодействовать с этими конструкциями.

Читайте также  Как самому научиться варить электросваркой

Поэтому для обеспечения надлежащего уровня выполнения подобных операций применяется ультразвуковой контроль сварочных швов, благодаря которому можно выявить наличие или же отсутствие различных дефектов в месте соединения металлических изделий. О данном передовом методе контроля и пойдет речь в нашей статье.

Ультразвуковая дефектоскопия как таковая была разработана в 30-х годах. Однако первый реально работающий прибор появился на свет лишь в 1945 году благодаря компании Sperry Products. На протяжении последующих двух десятилетий новейшая технология контроля получила всемирное признание, резко возросло количество производителей подобной техники.

Ультразвуковой дефектоскоп, цена которого на сегодняшний день начинается от 100000 -130000 тысяч рублей, изначально в своей основе содержал вакуумные трубки. Такие приборы отличались громоздкостью и большим весом.

Работали они исключительно от источников питания с переменным током.

Но уже в 60-х годах, с появлением полупроводниковых схем, дефектоскопы значительно уменьшились в размерах и получили возможность работать от батарей, что позволило в итоге применять устройства даже в полевых условиях.

На ранних этапах описываемые приборы применяли аналоговую обработку сигналов, за счет чего, как и многие другие подобные устройства, были подвержены дрейфу в момент калибровки. Но уже в 1984 году компания Panametrics дала путевку в жизнь первому портативному цифровому дефектоскопу под названием EPOCH 2002.

С этого момента цифровые агрегаты стали высоконадежным оборудованием, идеально обеспечивающим необходимую стабильность калибровки и измерений.

Ультразвуковой дефектоскоп, цена которого напрямую зависит от его технических характеристик и марки предприятия-изготовителя, получил также функцию регистрации данных и возможность передачи показаний на персональный компьютер.

В современных условиях все больше и больше вызывают интерес системы с фазированными решетками, в которых используется сложная технология на базе многоэлементных пьезоэлектрических элементов, генерирующих направленные лучи и создающих поперечные изображения, схожие с медицинской ультразвуковой визуализацией.

Сфера применения

Ультразвуковой метод контроля применяется в любом направлении промышленности. Применение его показало, что он может быть одинаково эффективно использован для проверки почти всех типов сварных соединений в строительстве, которые имеют толщину свариваемого основного металла более 4 миллиметров.

Кроме того, метод активно используется для проверки соединения стыков газо- и нефтепроводов, различных гидравлических и водопроводных систем.

А в таких случаях, как контроль швов большой толщины, полученных в результате электрошлаковой сварки, ультразвуковая дефектоскопия – единственно приемлемый метод осуществления контроля.

Окончательное решение о том, годна ли деталь или сварочный шов к эксплуатации принимается на основе трех основополагающих показателей (критериев) – амплитуды, координат, условны размеров.

В целом же ультразвуковой контроль – именно тот метод, который является самым плодотворным с точки зрения формирования изображений в процессе изучения шва (детали).

Причины востребованности

Описываемый метод контроля с применением ультразвука хорош тем, что он обладает гораздо более высокой чувствительностью и достоверностью показаний в процессе обнаружения дефектов в виде трещин, меньшей стоимостью и высокой безопасностью в процессе использования по сравнению с классическими методами радиографического контроля. На сегодняшний день ультразвуковой контроль сварных соединений применяется в 70-80% случаев проверок.

Ультразвуковые преобразователи

Без применения этих устройств неразрушающий контроль ультразвуковой просто немыслим. Приспособления служат для формирования возбуждения, а также приема колебаний ультразвука.

Агрегаты бывают различными и подлежат классификации по:

  • Способу создания контакта с исследуемым изделием.
  • Способу подключения пьезоэлементов в электросхему самого дефектоскопа и дислокации электрода относительно пьезоэлемента.
  • Ориентации акустической относительно поверхности.
  • Числу пьезоэлементов (одно-, двух-, многоэлементные).
  • Ширине полосы рабочих частот (узкополосные – полоса менее одной октавы, широкополосные – полоса пропускания превышает одну октаву).

Измеряемые характеристики дефектов

В мире техники и промышленности всем руководит ГОСТ. Ультразвуковой контроль (ГОСТ 14782-86) в этом вопросе также не является исключением. Стандарт регламентирует, что дефекты измеряются по следующим параметрам:

  • Эквивалентной площади дефекта.
  • Амплитуде эхосигнала, которую определяют с учетом расстояния до дефекта.
  • Координатам дефекта в точке сваривания.
  • Условным размерам.
  • Условному расстоянию между дефектами.
  • Количеству дефектов на выделенной длине сварного шва или соединения.

Эксплуатация дефектоскопа

Неразрушающий контроль, коим является ультразвуковой, имеет собственную методику использования, которая гласит, что основной измеряемый параметр – амплитуда эхосигнала, полученная непосредственно от дефекта. Для дифференциации эхосигналов по величине амплитуды фиксируется так называемый браковочный уровень чувствительности. Он, в свою очередь, настраивается при помощи стандартного образца предприятия (СОП).

Начало эксплуатации дефектоскопа сопровождается его настройкой. Для этого выставляется браковочная чувствительность.

После этого в процессе проводимых ультразвуковых исследований осуществляется сравнение полученного эхосигнала от обнаруженного дефекта с зафиксированным браковочным уровнем.

В случае, если измеренная амплитуда будет превышать браковочный уровень, специалисты принимают решение, что такой дефект является недопустимым. Тогда шов или изделие бракуется и отправляется на доработку.

Наиболее часто встречающимися дефектами свариваемых поверхностей являются: непровар, неполное проплавление, растрескивание, пористость, шлаковые включения. Именно эти нарушения эффективно выявляет дефектоскопия с использованием ультразвука.

Варианты исследований ультразвуком

С течением времени процесс проверки получил несколько действенных методов изучения сварочных соединений. Ультразвуковой контроль предусматривает довольно большое количество вариантов акустического исследования рассматриваемых металлоконструкций, однако наибольшую популярность получили:

  • Эхо-метод.
  • Теневой.
  • Зеркально-теневой метод.
  • Эхо-зеркальный.
  • Дельта-метод.

Метод номер один

Чаще всего в промышленности и железнодорожном транспорте применяется эхо-импульсный метод. Именно благодаря ему диагностируется более 90% всех дефектов, что становится возможным за счет регистрации и анализа почти всех сигналов, отраженных от поверхности дефекта.

Сам по себе данный метод основывается на прозвучивании металлического изделия импульсами ультразвуковых колебаний с последующей их регистрацией.

Достоинствами метода являются:

— возможность одностороннего доступа к изделию;

— довольно высокая чувствительность к внутренним дефектам;

— высочайшая точность определения координат обнаруженного дефекта.

Однако имеются и недостатки, в числе которых:

— невысокая устойчивость к помехам поверхностных отражателей;

— сильная зависимость амплитуды сигнала от расположения дефекта.

Описываемая дефектоскопия подразумевает под собой посылку в изделие искателем ультразвуковых импульсов. Прием ответного сигнала происходит им же или же вторым искателем. При этом сигнал может отражаться как непосредственно от дефектов, так и от противоположной поверхности детали, изделия (шва).

Теневой метод

Он основывается на подробном анализе амплитуды ультразвуковых колебаний, передающихся от излучателя к приемнику. В случае, когда происходит уменьшение данного показателя, это сигнализирует о наличии дефекта. При этом чем больше размеры самого дефекта, тем будет меньше амплитуда получаемого приемником сигнала.

Для получения достоверной информации следует располагать излучатель и приемник соосно на противоположных сторонах исследуемого объекта. Недостатками данной технологии можно считать низкую чувствительность в сравнении с эхо-методом и сложность ориентирования ПЭП (пьезоэлектрических преобразователей) относительно центральных лучей диаграммы направленности.

Однако есть и достоинства, которые заключаются в высокой устойчивости к помехам, малой зависимости амплитуды сигнала от расположения дефекта, отсутствии мёртвой зоны.

Зеркально-теневой метод

Данный ультразвуковой контроль качества чаще всего используется для контроля сваренных между собой стыков арматуры.

Основной признак того, что дефект обнаружен, заключается в ослаблении амплитуды сигнала, который отражается от расположенной напротив поверхности (чаще всего ее называет донной).

Главное достоинство метода – чёткое обнаружение разнообразных дефектов, дислокацией которых является корень шва. Также метод характеризуется возможностью одностороннего доступа ко шву или детали.

Эхо-зеркальный метод

Самый эффективный вариант обнаружения вертикально расположенных дефектов. Проверка осуществляется с помощью двух ПЭП, которые перемещают по поверхности возле шва с одной стороны от него. При этом их движение производят таким образом, чтобы зафиксировать одним ПЭП сигнал, излучаемый от другого ПЭП и дважды отразившийся от имеющегося дефекта.

Главное преимущество метода: с его помощью можно оценить форму дефектов, величина которых превышает 3 мм и которые отклоняются в вертикальной плоскости более чем на 10 градусов. Самое главное – использовать ПЭП с одинаковой чувствительностью. Такой вариант ультразвукового исследования активно применяется для проверки толстостенных изделий и их сварочных швов.

Дельта-метод

Указанный ультразвуковой контроль сварных швов использует ультразвуковую энергию, переизлученную дефектом.

Поперечная волна, которая падает на дефект, отражается частично зеркально, частично преобразовывается в продольную, а также переизлучает дифрагированную волну. В итоге происходит улавливание требуемых волн ПЭП.

Недостатком метода можно считать зачистку шва, довольно высокую сложность расшифровки полученных сигналов во время контроля сваренных соединений толщиной до 15 миллиметров.

Преимущества ультразвука и тонкости его применения

Исследования сварных соединений с помощью звука высокой частоты — это, по сути, неразрушающий контроль, ведь такой метод не способен нанести каких-либо повреждений исследуемому участку изделия, но при этом довольно точно определяет наличие дефектов.

Также особого внимания заслуживает низкая стоимость проводимых работ и их высокая скорость выполнения. Немаловажно и то, что метод абсолютно безопасен для здоровья человека. Все исследования металлов и сварных швов на основе ультразвука проводятся в диапазоне от 0,5 МГц до 10 МГц.

В некоторых случаях возможно проведение работ с использованием ультразвуковых волн, имеющих частоту 20 МГц.

Анализ сварного соединения посредством ультразвука должен обязательно сопровождаться проведением целого комплекса подготовительных мер, таких как очистка исследуемого шва или поверхности, нанесение на контролируемый участок специфических контактных жидкостей (гели специального назначения, глицерин, масло машинное). Все это делается для обеспечения надлежащего стабильного акустического контакта, который в итоге обеспечивает получение необходимой картинки на приборе.

Невозможность использования и недостатки

Ультразвуковой контроль абсолютно нерационально применять для обследования сварочных соединений металлов, имеющих крупнозернистую структуру (например, чугуна или же аустенитного шва с толщиной более 60 миллиметров). А все потому, что в таких случаях происходит достаточно большое рассеивание и сильное затухание ультразвука.

Также не представляется возможным однозначно полноценно охарактеризовать обнаруженный дефект (вольфрамовое включение, шлаковое включение и др.).

Источник: http://fb.ru/article/253560/ultrazvukovoy-kontrol-svarnyih-soedineniy-metodyi-i-tehnologiya-kontrolya

Понравилась статья? Поделить с друзьями: