Таблица 9. Требования к измерениям сварных швов.

При измерительном контроле наплавленного антикоррозионного покрытия его толщину на цилиндрических поверхностях проводить не менее чем через 0,5 м в осевом направлении и через каждые 60 градусов. По окружности при ручной наплавке и 90 градусов при автоматической наплавке.

На плоских и сферических поверхностях проводят не менее одного замера на каждом участке размером до 0,5 м х 0,5 м при автоматической наплавке.

При контроле угловых швов сварных соединений катеты сварного шва измеряют с помощью специальных шаблонов. Определение размеров высоты, выпуклости и вогнутости углового шва выполняется расчетным путем и только в тех случаях, когда это требование предусмотрено конструкторской документацией. Измерение выпуклости, вогнутости и высоты углового шва проводится с помощью шаблонов, например шаблоном В.Э. Ушерова-Маршака.

Рис. 14.1 Шаблон В.Э. Ушерова-Маршака.

Измерительный контроль сварных соединений и наплавок (высота и ширина сварного шва, толщина наплавки, размеры катетов угловых швов, западания между валиками, чешуйчатость шва, выпуклость и вогнутость корневого шва и т.д.), следует выполнять на участках шва, где допустимость этих показателей вызывает сомнение по результатам визуального контроля, если в инструкции не содержится других указаний.

Приборы и средства

Требования к средствам визуального и измерительного контроля

Измерительные приборы и инструменты должны периодически, а также после ремонта проходить поверку (калибровку) в метрологических службах, аккредитованных Госстандартом России. Срок проведения поверки (калибровки) устанавливается нормативной технической документацией на соответствующие приборы и инструменты.

Принадлежности для проведения визуального измерительного контроля

1. Комплект визуального контроля (ВИК).

Рис. 14.2. Комплект визуального контроля (ВИК-1).

Набор инструментов ВИК предназначен для визуального и измерительного контроля сварных соединений, швов, основного металла и т.д. В составе набора ВИК (шаблон сварщика УШС-3, штангенциркуль, лупы, линейка измерительная, зеркало телескопическое, наборы радиусных шаблонов, наборы щупов для контроля зазоров).

2. Комплект образцов шероховатости.

Образцы шероховатости (Rz20, Rz40, Rz60, Rz80) предназначены для оценки шероховатости поверхности методом сравнения.

Рис. 14.3. Комплект образцов шероховатости.

Контролируемая поверхность сравнивается с образцом визуально и на ощупь. Наиболее точно оцениваются поверхности деталей из материала аналогичного образцу и изготовленных тем же, что и образец, способом обработки.

Основные области применения образцов:

- контроль шероховатости трудно доступных поверхностей;

- оперативная оценка шероховатости детали на различных стадиях технологического процесса механообработки;

- использование в качестве рабочих образцов при контроле изделий из металла.

3. Микрометр.

Диапазон измерений 25-50 мм, точность 0,01 мм.

4. Нутромер индикаторный.

Нутромер индикаторный НИ1000 с ценой деления 0,01 мм, класс 2.

ЛЕКЦИЯ № 15. КОНТРОЛЬ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ. АКУСТИКО - ЭМИССИОННЫЙ КОНТРОЛЬ. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Как правило, завершающим этапом работ по экспертизе промышленной безопасности является испытание объекта на параметрах, превышающих рабочие. Это необходимо для того, чтобы изменить напряженное состояние объекта. Например, для сосудов давления – это увеличение внутреннего давления до испытательных значений. Изменение давления может происходить за счет воды, такие испытания называют гидроиспытаниями, или рабочего продукта, например, сжатого воздуха. Увеличение значения напряжений в материале сосуда приводит к развитию развивающихся дефектов, раскрытию сквозных дефектов и т.п. При проведении гидроиспытания разрушение объекта грозит только разливом воды, а вот при проведении пневмоиспытания разрушение объекта контроля приводит к взрыву. Применение метода акустической эмиссии (АЭ) позволяет на ранней стадии обнаружить и слоцировать развивающийся дефект и не допустить разрушение объекта контроля.

Рис. 15.1. Схема АЭ контроля сосуда давления и трубопровода

На рис. 15.1 схематично показано, как проводится АЭ контроль сосуда давления и трубопровода: на сосуде давления и трубопроводе устанавливают ПЭП, компрессором увеличивают давление в трубопроводе и сосуде, а АЭ система анализирует сигналы, полученные от ПЭП.

Метод АЭ основан на регистрации и анализе акустических волн, возникающих в процессе пластической деформации и разрушения (роста трещин) контролируемых объектов (рис. 15.2). Это позволяет формировать адекватную систему классификации дефектов и критерии оценки состояния объекта, основанные на реальном влиянии дефекта на объект. Другим источником АЭ-контроля является истечение рабочего тела (жидкости или газа) через сквозные отверстия в контролируемом объекте.

Рис. 15.2. Источники АЭ сигналов

Характерными особенностями метода АЭ контроля, определяющими его возможности и область применения, являются следующие:

- метод АЭ-контроля обеспечивает обнаружение и регистрацию только развивающихся дефектов, что позволяет классифицировать дефекты не по размерам, а по степени их опасности;

- метод АЭ-контроля обладает весьма высокой чувствительностью к растущим дефектам - позволяет выявить в рабочих условиях приращение трещины порядка долей мм. Предельная чувствительность акустико-эмиссионной аппаратуры по теоретическим оценкам составляет порядка 110(-6) мм2, что соответствует выявлению скачка трещины протяженностью 1 мкм на величину 1 мкм;

- свойство интегральности метода АЭ-контроля обеспечивает контроль всего объекта с использованием одного или нескольких преобразователей АЭ-контроля, неподвижно установленных на поверхности объекта;

- метод АЭ позволяет проводить контроль различных технологических процессов и процессов изменения свойств и состояния материалов;

- положение и ориентация объекта не влияет на выявляемость дефектов;

- метод АЭ имеет меньше ограничений, связанных со свойствами и структурой материалов;

- особенностью метода АЭ, ограничивающей его применение, является в ряде случаев трудность выделения сигналов АЭ из помех. Это объясняется тем, что сигналы АЭ являются шумоподобными, поскольку АЭ есть стохастический импульсный процесс. Поэтому, когда сигналы АЭ малы по амплитуде, выделение полезного сигнала из помех представляет собой сложную задачу.

При развитии дефекта, когда его размеры приближаются к критическому значению, амплитуда сигналов АЭ и темп их генерации резко увеличивается, что приводит к значительному возрастанию вероятности обнаружения такого источника АЭ.

Метод АЭ может быть использован для контроля объектов при их изготовлении, в процессе приемочных испытаний, при периодических технических освидетельствованиях, в процессе эксплуатации.

Целью АЭ-контроля является обнаружение, определение координат и слежение (мониторинг) за источниками акустической эмиссии, связанными с несплошностями на поверхности или в объеме стенки объекта контроля, сварного соединения и изготовленных частей и компонентов. Все индикации, вызванные источниками АЭ, должны быть при наличии технической возможности оценены другими методами неразрушающего контроля. АЭ-метод может быть использован также для оценки скорости развития дефекта в целях заблаговременного прекращения испытаний и предотвращения разрушения изделия. Регистрация АЭ позволяет определить образование свищей, сквозных трещин, протечек в уплотнениях, заглушках и фланцевых соединениях.

АЭ-контроль технического состояния обследуемых объектов проводится только при создании в конструкции наряженного состояния, инициирующего в материале объекта работу источников АЭ. Для этого объект подвергается нагружению силой, давлением, температурным полем и т.д. Выбор вида нагрузки определяется конструкцией объекта и условиями его работы, характером испытаний и приводится в "Программе работ по АЭ контролю объектов".

Нагружение объекта контроля

После выполнения подготовительных и настроечных работ производится нагружение объекта.

АЭ контроль выполняется в процессе нагружения объекта внутренним давлением до определенной, заранее выбранной величины и в процессе выдержки давления на определенных уровнях.

При нагружении объекта контроля внутренним давлением его максимальное значение - испытательное давление (Р_исп) должно превышать разрешенное рабочее давление - эксплуатационную нагрузку (Р_раб) не менее чем на 5...10%, но не превышать пробного давления (Р_пр), определяемого по формуле

где Р – расчетное давление сосуда, и - допускаемые напряжения для сосуда и его элементов при температуре 20 град. С и при расчетной температуре t соответственно.

а = 1,25 для всех сосудов, кроме литых;

а = 1,5 для литых сосудов (в соответствии с требованиями нормативно-технической документации к устройству и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением).

В случае, если максимальное давление испытания равно величине пробного давления, длительность выдержки для объектов, находящихся в эксплуатации, не должна превышать 5 мин (в соответствии с требованиями нормативно-технической документации к устройству и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением), а при испытании вновь изготовленных объектов выбирается в зависимости от толщины стенки объекта (в соответствии с требованиями нормативно-технической документации к устройству и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением): до 50 мм – 10 минут, свыше 50 до 100 мм – 20 минут, свыше 100 мм – 30 минут, для литых и многослойных независимо от толщины стенки -   60 мин.