Приложение 14 (справочное). Методика ультразвуковой дефектоскопии методом "корневой тандем" сварных соединений ГЦК Ду-850 И ВВЭР-1000

Приложение 14
(справочное)

Методика
ультразвуковой дефектоскопии методом "корневой тандем" сварных соединений ГЦК Ду-850 И ВВЭР-1000

1. Общие положения

1. Настоящая методика распространяется на УЗД сварных соединений трубопровода Ду-850: труба-труба, труба-оборудование (коллектор парогенератора, насос, корпус реактора) энергоблока ВВЭР-1000.

Методика призвана обеспечить обнаружение при УЗД сварных соединений трубопровода ГЦК Ду-850 вертикально-ориентированных трещин (в том числе усталостных, возникающих в процессе эксплуатации трубопроводов) под наплавленным антикоррозионным покрытием на сварные соединения (рис. П14.1).

Настоящая методика основана на использовании метода "корневой тандем", который позволяет обнаруживать вертикальные трещины при сканировании преобразователя по наружной поверхности трубопровода (рис. П14.2).

Настоящая методика контроля осуществляется при ручном сканировании преобразователя контактным методом.

2. Метод УЗД "корневой тандем"

Метод основан на использовании специализированных наклонных PC-преобразователей.

УЗ-волны распространяются в контролируемом изделии, как показано на рис. П14.2. Конструкция специализированного преобразователя позволяет минимизировать мертвую зону контроля методом "корневой тандем" и обеспечивает обнаружение вертикальных трещин высотой 3 мм и более, С помощью данной методики возможно обнаружение вертикальных трещин в зоне сплавления и над наплавкой на расстоянии 0-20 мм от зоны сплавления.

3. Средства контроля и образцы

3.1. При дефектоскопии применяют переносные дефектоскопы, позволяющие работать по раздельной схеме, и специализированные наклонные РС-преобразователи ''корневой тандем" типа ПЦ-45-1,2 КТ. Угол ввода УЗ поперечных волн 45°, частота УЗ 1,2 МГц.

3.2. Для настройки параметров контроля используется СОП (рис. П14.3). Ширина образца - 30 мм (минимальная), длина образца -140 мм (минимальная).

3.3. СОП изготавливают из отрезка трубы, идентичного контролируемому трубопроводу.

3.4. Контактная поверхность испытательного образца должна иметь шероховатость 40 мкм.

3.5. Отверстие диаметром 6 мм должно иметь плоское дно. Клеймо с числовым значением диаметра располагается в непосредственной близости от отверстия.

4. Общие положения по контролю

4.1. Подключение преобразователя к дефектоскопу

4.1.1. Подключить правый кабель преобразователя (передняя призма) к дефектоскопу, работающему в совмещенном режиме. Увеличить усиление на 40 дБ и убедиться в наличии на экране собственных шумов преобразователя. Отключить правый кабель и подключить левый (заднюю призму) и также убедиться в присутствии на экране собственных шумов в призме.

4.1.2. При отсутствии собственных шумов необходимо найти неисправность кабеля или преобразователя и, устранив ее, вновь провести проверку работоспособности системы преобразователь-кабель-дефектоскоп.

4.1.3. Включить дефектоскоп в раздельный режим работы. Правый кабель преобразователя подключить к выходу генератора дефектоскопа, левый - к выходу усилителя.

4.1.4. Если в дефектоскопе имеется переключатель диапазона частот УЗ, то установить его в положение 1,2 (-1,25) МГц или ближайший диапазон к данному значению.

4.1.5. Включить полное усиление дефектоскопа и рассмотреть картину на экране дефектоскопа. При исправно работающей системе преобразователь-кабель-дефектоскоп после зондирующего импульса должен наблюдаться импульс, соответствующий прохождению УЗ от излучающего пьезоэлемента к приемнику через щель под акустическим экраном преобразователя.

Этот импульс изменяет свою амплитуду при прощупывании пальцем участка под экраном.

4.2. Настройка развертки дефектоскопа

4.2.1. Настройку скорости развертки проводят по отражению поперечной волны от прямого двугранного угла СОП, т.е. по донному сигналу (рис. П14.4).

4.2.2. Установить преобразователь перпендикулярно к грани образца и путем сканирования (ближе и дальше к грани) найти максимум донного сигнала (рис. П14.4,а). Прощупать донный сигнал на торцевой поверхности в зоне сплавления образца и убедиться в его идентичности по экрану дефектоскопа. Амплитуда сигнала при прикосновении пальца к образцу уменьшается.

4.2.3. Переместить, регулируя скорость развертки дефектоскопа, импульс донного сигнала "корневой тандем" на седьмое деление горизонтальной развертки, оставив положение зондирующего сигнала на нулевом делении.

4.2.4. Определить величину расстояния (см. рис. П14.4. а).

4.2.5. Установить длину строб-импульса мм и переместить его на седьмое деление развертки. Импульс "корневой тандем" должен располагаться в середине строб-импульса.

4.2.6. Точность расположения импульса "корневой тандем" на контролируемой трубе может быть проверена с помощью прямого преобразователя по положению донных импульсов или при включении двух преобразователей "корневой тандем" ПЦ-45-1,2 КТ навстречу друг другу по зеркально-теневой схеме (рис. П14.4, б).

4.2.7. При отклонении толщины контролируемой трубы от толщины СОП на величину, большую  мм, необходимо провести корректировку положения строб импульса.

4.3. Настройка чувствительности

4.3.1. Настройку чувствительности проводят по амплитуде тандем-импульса от плоского дна отверстия в СОП (см. рис. П14.3).

4.3.2. При настройке чувствительности устанавливают следующие уровни:

4.3.2.1. Браковочный уровень, при котором проводится оценка допустимости обнаруженной несплошности по амплитуде сигнала.

Браковочный уровень чувствительности равен максимальной амплитуде сигнала "тандем" (корневой) от плоского дна отверстия в СОП.

4.3.2.2. Поисковый, при котором проводится поиск несплошностей.

Поисковый уровень чувствительности на 6 дБ ниже браковочного.

4.3.3. Настройку браковочного уровня чувствительности проводят следующим образом:

устанавливают преобразователь на рабочей (контактной) поверхности СОП перпендикулярно к оси отверстия и соосно с ним; сканированием преобразователя (ближе или дальше от эпицентра дна отверстия) находят максимальное значение амплитуды импульса;

регулятором усиления устанавливают высоту сигнала, равной половине (или 2/5) высоты экрана дефектоскопа - браковочный уровень чувствительности (рис. П14.4, в).

4.3.4. Поисковый уровень чувствительности устанавливают добавлением 6 дБ к браковочному уровню (см. рис. П14.4, в).

4.4. Сканирование

4.4.1. Контроль сварного соединения проводят с обеих сторон шва при сканировании преобразователя путем его перемещения по поверхности сварных элементов параллельно оси сварного шва с одновременным возвратно-поступательным перемещением перпендикулярно к его оси (рис. П14.5).

4.4.2. Размах и границы зоны сканирования должны обеспечить прозвучивание всей прикорневой и околошовной зон сварного соединения в соответствии с требованиями ПК, как показано на рис. П14.5.

4.4.3. В процессе сканирования необходимо обеспечивать постоянный акустический контакт преобразователя с поверхностью сварного элемента.

4.4.4. Скорость сканирования не должна превышать 150 мм/с, а шаг сканирования - 10 мм.

4.4.5. В процессе перемещения преобразователя проводят его повороты относительно собственной вертикальной оси на 10-15° (см. рис. П14.5):

4.5. Измерение характеристик несплошностей

4.5.1. При обнаружении несплошностей с амплитудой сигнала, равной поисковому уровню или большей, определяют:

координаты h, L;

амплитуду сигнала (эквивалентную площадь);

условную протяженность.

4.5.2. Координаты h и L определяют при появлении сигнала в рабочей зоне экрана дефектоскопа.

4.5.2.1. Глубину залегания отражателя h определяют по положению от него эхо-сигнала. Для получения эхо-сигнала необходимо отключить от дефектоскопа заднюю призму преобразователя и переключить дефектоскоп на работу в режим эхо-метода. Координату отражателя определяют по положению максимального эхо-сигнала от него, которое находят путем сканирования преобразователя по поверхности изделия.

4.5.2.2. Если эхо-сигнал не наблюдается, а такое возможно при обнаружении вертикальной трещины, то принимают глубину залегания отражателя равной мм от внутренней поверхности трубы, что соответствует фокусу преобразователя.

4.5.2.3. Координата L определяется как место расположения несплошности вдоль продольной оси шва.

4.5.3. При необходимости определения координаты (эпицентра) несплошности относительно оси сварного соединения поступают в следующей последовательности:

зафиксировать положение преобразователя в момент максимальной амплитуды сигнала;

отмерить расстояние, равное (п. 4.2.4), перед преобразователем - в конечной точке располагается эпицентр несплошности;

протравить поверхность сварного соединения, установить положение границ сплавления и зафиксировать относительное положение эпицентра несплошности.

4.5.4. Амплитуду сигнала измеряют в децибелах по отношению к амплитуде сигнала от плоскодонного отверстия диаметром 6 мм (браковочный уровень по п. 4.3.2.1). Если амплитуда сигнала превосходит браковочный уровень на N децибел, то записывают + N, если амплитуда сигнала меньше браковочного уровня на М децибел, то записывают - М.

4.6. Идентификация сигналов

4.6.1. Сигнал от вертикальной трещины в корне над наплавкой на экране дефектоскопа располагается в строб-импульсе (см. рис. П14.4).

4.6.2. Возможно обнаружение объемных несплошностей (шлаковых включений, пор и т.п.) в корне сварного соединения и под аустенитной наплавкой на сварное соединение. Такие несплошности обнаруживаются, как показано на рис. П14.6. Время распространения эхо-импульса при этом меньше, чем у сигнала "корневой тандем" и он располагается левее строб-импульса. В некоторых случаях на экране вместе с эхо-сигналом наблюдается сигнал "корневой тандем" и его амплитуда может быть больше эхо-сигнала.

4.7. Измерение условной протяженности

4.7.1. Условную протяженность измеряют как расстояние между крайними положениями преобразователя при перемещении его вдоль несплошности (pиc. П14.7).

4.7.2. Крайними положениями преобразователя считают те, при которых амплитуда эхо-сигнала уменьшается до поискового уровня чувствительности.

4.8. Для облегчения обнаружения несплошностей рекомендуется использовать систему АСД-дефектоскопа со звуковой и световой сигнализацией.

5. Оценка несплошностей

5.1. Оценку несплошностей, обнаруженных по схеме "корневой тандем", проводят следующим образом:

5.1.1. Несплошность, амплитуда сигнала от которой равна или превышает амплитуду сигнала от плоскодонного отверстия диаметром 6 мм в СОП, является недопустимой (см. рис. П14.3).

5.1.2. Несплошность, амплитуда сигнала от которой равна или больше поискового уровня не меньше браковочного уровня, а ее условная протяженность больше условной протяженности плоскодонного отверстия диаметром 6 мм в СОП, является недопустимой.

5.1.3. Несплошность обнаружения по схеме "корневой тандем" с амплитудой ниже поискового уровня чувствительности на 6 дБ и менее должна быть обследована дополнительно прямым и наклонными преобразователями и оценена по совокупности полученных результатов контроля.