Приложение 13 (рекомендуемое). Методика оценки шероховатости и волнистости поверхности объектов контроля и корректировки чувствительности дефектоскопа

Приложение 13
(рекомендуемое)

Методика
оценки шероховатости и волнистости поверхности объектов контроля и корректировки чувствительности дефектоскопа

1. Общие положения

1.1. Настоящая методика обеспечивает оперативную, непосредственно на объекте контроля, оценку высотных параметров неровностей (шероховатости и волнистости) подготовленной для проведения УЗК поверхности изделий и полуфабрикатов из любых металлов и сплавов на соответствие ее требованиям НТД и введение корректировки уровня чувствительности при различных значениях шероховатости поверхности изделия и образца, используемых для настройки чувствительности.

1.2. Основные положения методики могут быть использованы для измерения шероховатости поверхности изделии и полуфабрикатов, подготовленных для проведения другими методами неразрушающего контроля (капиллярным, магнитопорошковым и т.д.), а также для оперативной оценки качества механообработки в иных случаях.

1.3. Оценку высотных параметров неровностей поверхности объекта контроля проводят с помощью датчиков и компарирующих приборов путем сравнения определяемой величины с мерами шероховатости или волнистости в виде аттестованных образцов (эталонов).

Абсолютное значение величины шероховатости в параметрах или оценивают по тарировочным кривым.

1.4. Методика предусматривает проведение оценок шероховатости и волнистости как сухой поверхности, так и поверхности, покрытой контактной смазкой (жидкостью), путем одномоментного контакта датчика, подключенного к прибору с испытуемой поверхностью.

1.5. Перед проведением оценки шероховатости и волнистости намеченные участки поверхности должны быть очищены от грязи, абразивной пыли, краски и т.п. При измерениях по сухой поверхности ее протирают тампоном, смоченным растворителем (бензином, уайт-спиритом, денатуратом и т.п.)

2. Аппаратура. Методика оценки величины высотных параметров неровностей

2.1. Оценку величины высотных параметров неровностей проводят с помощью специальных ДШ и ДШВ конструкции ЦНИИТМАШ. ДШ и ДШВ обеспечивают интегральную оценку величины высотных параметров неровностей на базе чувствительного элемента датчика. Диаметр чувствительного элемента ДШ - 6 мм, ДШВ - 18 мм.

Для оценки шероховатости цилиндрических изделий диаметром до 300 мм ДШ фиксируются в кондукторах. Для оценки волнистости ДШ и ДШВ фиксируются в специальных насадках - имитаторах УЗ-преобразователя.

2.2. В качестве компарирующих приборов для оценки величины высотных параметров неровностей поверхности используют прибор - индикатор шероховатости поверхности типа ИШП-1 (ЦНИИТМАШ) или УЗ-дефектоскоп любого типа.

2.2.1. Прибор - индикатор шероховатости ИШП-1 является компаратором и обеспечивает оценку величины высотного параметра шероховатости поверхности металлических изделий в диапазоне значений от 5 до 120 мкм по ГОСТ 2789-73 и волнистости поверхности в диапазоне отношения максимальной стрелы прогиба к периоду волнистости 0-0,025. Индикатор ИШП-1 работает с датчиком любого типа.

2.2.2. УЗ-дефектоскоп используют в качестве измерительного прибора только с ДШВ. В зависимости от конструкции ДШВ его электрическое подключение к дефектоскопу проводят по совмещенной или раздельной схеме.

2.2.2.1. При измерениях величина высотного параметра неровности обратно пропорциональна амплитуде опорного сигнала, фиксируемого на участках линии развертки экрана ЭЛТ дефектоскопа, соответствующих расстояниям по шкале продольных волн (по стали) 23 мм (4 мкс) для раздельной схемы и 34 мм (5,8 мкс) для совмещенной схемы.

2.2.2.2. При наличии контактной смазки на поверхности проведение измерений с дефектоскопом допускается только для изделий толщиной > 35 мм. При сухой контактной поверхности ограничения по толщине отсутствуют.

2.3. Оценку шероховатости поверхности объекта с помощью прибора ИШП-1 осуществляют в следующей последовательности:

2.3.1. Проводят настройку прибора ИШП-1 согласно инструкции по эксплуатации.

2.3.2. Устанавливают ДШ на выбранный участок изделия и считывают его показания. Для повышения точности оценки измерения проводят не менее чем в 3 точках на общей базе 10-15 мм. Фиксируют среднее значение.

2.3.3. По тарировочной кривой определяют значение ()

2.3.4. При необходимости качественного сравнения "лучше - хуже" ДШ устанавливают на рабочий образец с величиной шероховатости 40 мкм, снимают показания и сравнивают их с полученными на изделии по п. 2.3.2. Меньшие значения показаний индикатора, полученные на изделии, указывают, что шероховатость его поверхности хуже, чем 40 мкм.

ВНИМАНИЕ! Измерения с ДШ проводят только по сухой поверхности объекта.

2.4. Оценку волнистости поверхности с помощью прибора ИШП-1 проводят в следующей последовательности:

2.4.1. Выбирают датчик. В случае применения для последующего контроля наклонного ПЭП с частотой 2,5 - 5 МГц используют ДШ с насадкой или ДШВ без насадки. В случае применения наклонного ПЭП с частотой 1,25 - 2 МГц используют ДШВ с насадкой. При контроле прямым или PC ПЭП используют ДШВ без насадки. Длина насадки должна соответствовать длине выбранного ПЭП с допуском мм. При отсутствии в комплекте насадки требуемой длины допускается использование насадки большего размера.

2.4.2. Насадку фиксируют на датчике так, чтобы рабочие поверхности чувствительного элемента и насадки лежали в одной плоскости при полностью выдвинутом из корпуса датчика чувствительном элементе.

2.4.3. Датчик с насадкой (или без нее) устанавливается на рабочий образец с волнистостью поверхности 0,015 в хордовом направлении, при этом измеряют величину показаний индикатора шероховатости. Затем датчик смещают по образцу на 2 - 3 мм и измерение повторяют. Среднее значение из 3 измерений фиксируется.

2.4.4. На контролируемом изделии выбирают участки с наибольшей волнистостью. На них проводят измерения аналогично п. 2.3.4, но с размещением датчика в двух ортогональных направлениях (на плоской или цилиндрической поверхности с радиусом кривизны > 500 мм) или только вдоль образующей (в случае цилиндрической поверхности с радиусом кривизны 500 мм и менее). Варьируя положение датчика, на каждом участке проводят не менее 3 измерений. Наименьшее значение показаний фиксируют и сравнивают их с показаниями, полученными на образце по п. 2.4.3. Меньшие, чем на образце, значения показаний индикатора ИШП-1 на изделии свидетельствуют о недопустимой величине волнистости.

2.5. Сравнительную оценку величины шероховатости или волнистости поверхностей изделия и образца с помощью УЗ-дефектоскопа проводят пооперационно аналогично пп. 2.3. и 2.4 с использованием ДШВ и измерением амплитуды опорного сигнала по п. 2.2.3.

2.6. Оценка величины шероховатости и волнистости поверхности должна проводиться не менее чем на 5 участках на каждом квадратном метре поверхности, подготовленной под контроль. При этом выбирают участки с наиболее грубо обработанной поверхностью.

2.7. Результаты оценки качества подготовки поверхности должны быть зарегистрированы в рабочем журнале.

3. Принятие решения о порядке проведения контроля

3.1. При проведении контроля сварных соединений (тепломеханического оборудования и трубопроводов атомных и тепловых энергетических установок, трубопроводов и сосудов высокого давления нефтехимических производств и других объектов ответственного назначения):

3.1.1. Если измеренные величины параметров шероховатости и волнистости поверхности ввода не превышают соответственно значений 40 мкм и 0,015, то УЗК проводится по действующим методикам.

3.1.2. Если измеренные величины параметров шероховатости и волнистости поверхности ввода превышают соответственно 80 мкм и 0,015, то приводится дополнительная зачистка поверхности с последующей повторной проверкой качества поверхности по п. 2.

3.1.3. Если измеренная величина параметра волнистости не превышает 0,015 и измеренная величина параметра шероховатости лежит в диапазоне 40-80 мкм, то УЗК может проводиться при условии корректировки уровня чувствительности УЗ-дефектоскопа по п. 4 настоящего НТД.

3.2. При проведении контроля основного металла изделий и полуфабрикатов:

3.2.1. Если измеренные величины параметров шероховатости и волнистости поверхности ввода не превышают соответственно значений 40 мкм и 0,015, то УЗК проводится по действующим методикам.

3.2.2. Если измеренные величины параметров волнистости или шероховатости превышают соответственно 0,015 и 120 мкм, то проводится дополнительная зачистка поверхности с последующей повторной проверкой качества поверхности по пп. 2.3 и 2.4.

3.2.3. Если измеренная величина параметра волнистости не превышает 0,015 и измеренная величина параметра шероховатости лежит в диапазоне 40-120 мкм, то УЗК может проводиться при условии корректировки уровня чувствительности УЗ-дефектоскопа по п. 4 настоящего НТД.

4. Корректировка уровня чувствительности УЗ-дефектоскопа

4.1. Корректировку уровня чувствительности УЗ-дефектоскопа проводят в случаях, указанных в пп. 3.1.3 и 3.2.3.

4.2. Уровень чувствительности УЗ-дефектоскопа корректируют введением поправки , приведенной в п. 5.

4.3. При работе с индикатором ИШП-1 величину поправки определяют в следующей последовательности.

Настраивают индикатор ИШП-1 для работы по тарировочной кривой с ДШ (согласно инструкции по эксплуатации прибора). Устанавливают подсоединенный к индикатору ДШ с насадкой, соответствующей выбранному для контроля ПЭП, на СОП или СО-2, по которому настраивают чувствительность УЗ-дефектоскопа. Снимают показания со шкалы индикатора ИШП-1. После этого устанавливают ДШ с насадкой на наиболее грубый участок поверхности, подготовленной под контроль, и снимают показания со шкалы прибора. Повторяют измерения при смещении датчика на 2-3 мм и среднее значение фиксируют. По таблице определяют величину поправки .

4.4. При работе с УЗ-дефектоскопом и ДШВ последовательно измеряют амплитуды опорных сигналов при установке датчика на СОП или СО-2 и изделие, определяют разницу между этими сигналами, которая соответствует величине поправки (см. таблицу).

4.5. Установленные по СОП уровни чувствительности УЗ-дефектоскопа (браковочный, контрольный и поисковый) увеличивают на величину . УЗК проводят при скорректированных значениях уровней чувствительности.

4.6. Если величина поправки не превышает 6 дБ при обнаружении в контролируемом изделии несплошности, превышающей браковочный уровень на 2 - 3 дБ, то рекомендуется определить численное значение поправки непосредственно на участке поверхности в месте фиксации максимальной амплитуды эхо-сигнала, после чего оценить допустимость дефекта на уточненном браковочном уровне.

4.7. Если величина поправки превышает 6 дБ, то при проведении контроля и обнаружении эхо-сигнала от несплошности, превышающей скорректированный контрольный уровень, должны быть проведены зачистка участка поверхности, соответствующего зоне озвучивания, до значений высотных параметров шероховатости не хуже 80 мкм и повторный контроль.

5. Величины поправок для корректировки уровня чувствительности УЗ-дефектоскопа

5.1. При измерении шероховатости поверхности прибором ИШП-1 и ДШ шероховатости поверхности величины поправок находят из приведенной таблицы.

Правила пользования таблицей:

1. Измерить шероховатость поверхности СОП в и выбрать соответствующий столбец таблицы.

2. Измерить шероховатость поверхности, подготовленной под проведение УЗК, в и выбрать соответствующую строку таблицы.

3. В пересечении выбранных столбца и строки находится значение поправки .

Настоящая таблица распространяется на наклонные ПЭП с номинальной частотой 1,8-4,0 МГц.

Поправочные значения для корректировки чувствительности дефектоскопа

A_z_изд	z_обр
	До 10	11-20	21-30	31-40	41-50	51-60	61-70	71-80	81-90	91-100	101-110	111-120
До 10	0	-0,5	-1,0	-1,5	-2,0	-2,5	-3,5	-4,5	-5,5	-6	-6,5	7
11-20	0,5	0	-0,5	-1,0	-1,5	-2,0	-3,0	-4,0	-5,0	-6,5	-6	-6,5
21-30	1,0	0,5	0	-0,5	-1,0	-1,5	-2,5	-3,5	-4,5	-5	-5,5	-6
31-40	1,5	1,0	0,5	0	-0,5	-1,0	-2,0	-3,0	-4,0	-4,5	-5	-5,5
41-50	2,0	1,5	1,0	0,5	0	-0,5	-1,5	-2,5	-3,5	-4	-4,5	-5
51-60	2,5	2,0	1,5	1,0	0,5	0	-1,0	-2,0	-3,0	-3,5	-4	-4,5
61-70	3,5	3,0	2,5	2,0	1,5	1,0	0	-1,0	-2,0	-3	-3,5	-4
71-80	4,5	4,0	3,5	3,0	2,5	2,0	1,0	0	-1,0	-2	-3	-3,5
81-90	5,5	5,0	4,5	4,0	3,5	3,0	2,0	1,0	0	1	-2	-3
91-100	6	5,5	5	4,5	4	3,5	3	2	1	0	-1	-2
101-110	6,5	6	5,5	5	4,5	4	3,5	3	2	1	0	-1
111-120	7	6,5	6	5,5	5	4,5	4	3,5	3	2	1	0

5.2. При оценке шероховатости с помощью датчика ДШВ и УЗ-дефектоскопа измеряют амплитуду опорных сигналов при установке датчика на контролируемое изделие и СО, по которому проводится настройка чувствительности, определяют разницу между полученными численными значениями, умножают на константу датчика К и округляют до целочисленного значения величины поправки .

Пример. При настройке чувствительности по СО N 2 выбранным УЗ-преобразователем уровень контрольной чувствительности = 38 дБ. Амплитуда опорного сигнала, полученного датчиком ДШВ на этом же образце СО N 2, = 61 дБ, а на изделии = 67 дБ (среднее из нескольких измерений). Константа данного датчика К = 1,2.

.

Скорректированный контрольный уровень чувствительности дефектоскопа .

Аттенюатор дефектоскопа устанавливается на значение 46 дБ. Поисковый и браковочный уровни соответственно составляют 51 и 39 дБ.