Ультразвуковой контроль сварных соединений: возможности и ограничения метода
Какие дефекты выявляет УЗК, когда метод предпочтительнее радиографии и что влияет на достоверность результатов.
Мы используем cookie-файлы для улучшения работы сайта. Продолжая использование, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и пользовательским соглашением.
Какие дефекты выявляет УЗК, когда метод предпочтительнее радиографии и что влияет на достоверность результатов.
Ультразвуковой контроль (УЗК) — самый распространенный метод выявления внутренних дефектов сварных соединений на опасных производственных объектах. Он не требует радиационной защиты, дает результат сразу в ходе контроля и позволяет определить глубину залегания дефекта. При этом метод чувствителен к квалификации дефектоскописта и состоянию поверхности, поэтому организация контроля значит не меньше, чем сам прибор.
Метод востребован при диагностировании сосудов, трубопроводов, металлоконструкций кранов и резервуаров — везде, где нужна быстрая оценка внутреннего состояния швов без остановки соседних производств и организации радиационной защиты.
В металл через контактную жидкость вводятся упругие колебания высокой частоты. На границе металла и несплошности ультразвуковая волна отражается, и эхо-сигнал регистрируется прибором. По времени прихода сигнала определяют координаты отражателя, по амплитуде — его условные размеры. Основные схемы контроля сварных швов выполняют наклонными преобразователями, перемещаемыми по околошовной зоне.
Чувствительность настраивается по опорному уровню от эталонного отражателя, поэтому результаты воспроизводимы: два дефектоскописта с одинаковой настройкой должны получить сопоставимые оценки. Именно воспроизводимость делает УЗК пригодным для наблюдения дефектов в динамике между обследованиями.
Метод выгоден там, где нельзя обеспечить радиационную безопасность или двусторонний доступ: в действующих цехах, на эстакадах, при контроле толстостенных элементов. УЗК лучше выявляет плоскостные дефекты — трещины и непровары, которые наиболее опасны для прочности. Контроль по ГОСТ Р 55724-2013 применим к стыковым, угловым и тавровым соединениям большинства конструкционных сталей.
УЗК затруднен на аустенитных сталях с крупнозернистой структурой, на швах малых толщин, на соединениях сложной геометрии. Результат зависит от чистоты поверхности сканирования: окалина, брызги металла и грубые неровности требуют зачистки. Метод дает условные, а не фактические размеры дефекта, поэтому нормы оценки привязаны к эквивалентной площади отражателя и настройке чувствительности по образцам.
Малоразмерные отражатели вблизи поверхности сканирования попадают в мертвую зону преобразователя; для их поиска применяют специальные схемы прозвучивания и поверхностные методы. Оценка по амплитуде также требует осторожности на грубой поверхности: потери акустического контакта занижают сигнал и могут скрыть дефект.
В заключении указывают нормативный документ на контроль и нормы оценки, тип прибора и преобразователей, параметры настройки, схему проконтролированных участков и перечень выявленных несплошностей с координатами. Дефектограммы и настройки современных дефектоскопов стоит сохранять: они позволяют подтвердить результат при разногласиях.
Ультразвуковая толщинометрия — самое массовое применение ультразвука при диагностировании. Прямой или раздельно-совмещенный преобразователь измеряет время прохождения импульса до противоположной поверхности стенки, и прибор пересчитывает его в толщину. Для достоверного результата важны настройка скорости звука по материалу объекта, зачистка точки измерения и повторяемость: измерения по сетке в одних и тех же точках при каждом обследовании позволяют вычислить скорость коррозии и остаточный ресурс. На горячих поверхностях применяют высокотемпературные преобразователи и вводят поправки, предусмотренные методикой.
Помимо ручного контроля применяются механизированные сканеры с записью данных и дефектоскопы на фазированных решетках, формирующие изображение сечения шва. Запись результатов снижает влияние человеческого фактора: пропущенный участок виден на карте сканирования, а сохраненные данные можно пересмотреть при разногласиях. Для труднодоступных зон используют специальные схемы прозвучивания и малогабаритные преобразователи. Внедрение новых технологий не отменяет требований аттестации: оборудование, методики и персонал должны соответствовать области аттестации лаборатории.
УЗК чувствителен к температуре: стандартные преобразователи и контактные жидкости рассчитаны на ограниченный диапазон, контроль горячих поверхностей требует специальных средств. На морозе замерзающая контактная жидкость делает результат недостоверным. Планируя контроль на действующем производстве, согласуйте с лабораторией доступ, освещение, электропитание и возможность остановки вибрирующего оборудования: вибрация мешает сканированию и увеличивает погрешность оценки.
Подобрать аттестованную лабораторию для ультразвукового контроля удобно через площадку «Ресурс-Плюс»: опубликуйте задачу на странице технического диагностирования и сравните отклики исполнителей по цене и срокам.
Первая единая площадка промышленных и инженерных услуг России
