8561

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Лапшин А.А., Ямбаев И.А.

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И КОНТРОЛЯ (ЧАСТЬ 1)

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекционным, практическим и лабораторным занятиям по дисциплине

«Методы и средства измерений и контроля» для обучающихся по направлению подготовки 27.03.01 Стандартизация и метрология, профиль Стандартизация и сертификация

Нижний Новгород

2016

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Лапшин А.А., Ямбаев И.А.

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И КОНТРОЛЯ (ЧАСТЬ 1)

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекционным, практическим и лабораторным занятиям

по дисциплине «Методы и средства измерений и контроля» для обучающихся по направлению подготовки

27.03.01 Стандартизация и метрология, профиль Стандартизация и сертификация

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

УДК 624.014 (075.8)

Лапшин А.А., Ямбаев И.А. Методы и средства измерений и контроля (часть 1): Учебное пособие. [Электронный ресурс]: учеб.- метод. пос. / А.А. Лапшин, И.А. Ямбаев; Нижегор. гос. ар-хитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016.

–82 с; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-RW)

Впособии приведены физические основы метода ультразвукового контроля качества элементов строительных конструкций. На примере элементов стальных конструкций приведены общие положения контроля качества сварных соединений и несплошностей листового проката с рассмотрением основных методов ультразвукового контроля, определением типов выявленных дефектов и классов дефектности. Приведены нормативные требования к объему неразрушающего ультразвукового контроля качества сварных соединений элементов стальных конструкций зданий и сооружений промышленного, общественного и жилого назначений, а также отдельных сооружений технологического назначения опасных производственных объектов (стальных сосудов, аппаратов низкого и среднего давления, вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов и т.д.).

Вприложениях приведены справочные материалы значений скорости ультразвуковых колебаний в конструкционных марках сплавов, дефекты соединений при сварке металлов плавлением. На примере вертикального цилиндрического резервуара рассмотрены вопросы оформления результатов ультразвукового контроля качества сварных соединений и толщинометрии с выводами о допустимости выявленных отклонений.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лекционным, практическим и лабораторным занятиям по дисциплине «Методы и средства измерений и контроля» для обучающихся по направлению подготовки 27.03.01 Стандартизация и

метрология, профиль Стандартизация и сертификация.

8.2.Основные измеряемые характеристики выявленного дефекта

10.УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ НЕСПЛОШНОСТЕЙ

10.4.Классификация листового проката по установленным

ВВЕДЕНИЕ

Качество строительных конструкций, их надежность в эксплуатации и долговечность определяют уровень развития строительного производства. В настоящее время в нашей стране существует система выборочного контроля качества элементов строительных конструкций, которая реализуется, как правило, на основе разрушающих испытаний ограниченного количества изделий определенного типа. Вместе с тем требования к надежности и долговечности строительных конструкций все более возрастают, поэтому назрела необходимость осуществить переход от выборочного к сплошному контролю всех выпускаемых ответственных конструкций на предприятиях стройиндустрии.

Актуальное значение имеет решение задач диагностики строительных конструкций, находящихся непосредственно в сооружении, в эксплуатационных условиях. В настоящее время в связи с возрастающим объемом работ по реконструкции зданий и сооружений, имеющих ограниченную информацию о свойствах материала конструкций, армирования (для железобетонных конструкций), граничных условиях, величине действующих нагрузок и т.д., вопросы применения приборов неразрушающего контроля становятся все более актуальными. Также следует отметить, что средства и методы неразрушающего контроля, в свою очередь, в значительной мере зависят от вида контролируемой конструкции или изделия, конструкционного материала, объемов проводимого контроля и т.д.

На эксплуатационную надежность конструкций существенное влияние оказывают различные дефекты в виде трещин, остаточных напряжений и инородных включений, которые могут настолько снизить прочностной потенциал конструкции, что она окажется неработоспособной. Особенно это сказывается на работе сварных конструкций, для которых наличие трещин, подрезов, шлаковых включений и других дефектов в сварных швах приводит к резкой концентрации напряжений и снижению прочности. Исходя из этого, дефектоскопия конструкций является эффективным средством обеспечения необходимого их качества. Она осуществляется на основе неразрушающих радиотехнических методов контроля, к которым в первую очередь следует отнести магнитные, ультразвуковые и гаммарентгенографические.

В настоящем пособии рассматриваются вопросы ультразвукового контроля качества сварных соединений строительных конструкций, сдаваемых после изготовления заказчику, сертификации продукции и оценки сплошности листового проката как исходного материала для изготовления широкого класса металлических конструкций. Рассматриваются различные методы проведения ультразвукового контроля с оценкой допустимости установленных дефектов в зависимости от назначения металлических конструкций и класса их ответственности по

безопасной эксплуатации. В приложениях приведены справочные характеристики скорости распространения ультразвуковых волн в различных материалах и сплавах, а также виды дефектов сварных швов и примеры оформления заключений по результатам контроля.

Все материалы, приведенные в данном пособии, соответствуют требованиям государственных стандартов и отраслевых нормативнотехнических документов.

Данное учебное пособие предназначено для студентов по направлению подготовки 221700.62 Стандартизация и метрология, профиль Стандартизация и сертификация.

Учебное пособие может быть также использовано студентами специализаций «Исследование и проектирование зданий и сооружений» и «Информационные технологии в строительстве» с профилем «Металлические конструкции», при выполнении магистерских диссертаций, а также экспертными организациями при выполнении диагностических работ.

1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ И ПОНЯТИЯ О СИСТЕМЕ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

1.1. Основные задачи стандартизации в строительстве

Стандартизация – это совокупность мероприятий по разработке и применению единых правил с целью упорядочения деятельности в области контроля качества продукции, которые обеспечивают:

-единообразие проверки продукции, изготовленной на разных предприятиях страны, принадлежащих различным ведомствам;

-соответствие средств контроля определенным требованиям. Основными задачами стандартизации в строительной отрасли

являются:

-установление единых требований к качеству готовой продукции на основе комплексной стандартизации ее качественных характеристик, а также сырья, материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий, необходимых для ее изготовления с высокими показателями качества и эффективной эксплуатации;

-определение единой системы показателей качества продукции, методов ее контроля, а также необходимого уровня надежности и долговечности, исходя из ее предназначения и условий эксплуатации;

-установление норм, требований и методов проектирования и производства продукции с целью обеспечения оптимального качества, исключения нерационального многообразия видов, марок и типоразмеров продукции;

-развитие системы унификации строительной продукции, приборов

иоборудования с целью повышения уровня специализации производства, внедрения комплексной механизации и автоматизации производственных процессов;

-установление единых терминов, обозначений и величин в области строительства и строительных наук;

-установление единой системы документации, классификации и кодирования всей продукции и технико-экономической информации, а также стандартов на все виды носителей информации.

1.2. Основные понятия и определения в вопросах контроля качества продукции

Основные понятия и определения, относящиеся к проблеме контроля качества продукции, приведены в ГОСТ 15467-79*, 16504-81* и 27.002-89.

Качество продукции – это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность для удовлетворения определенных потребностей в соответствии с предназначением. Качество является объективной характеристикой продукции, которая формируется в результате ее проектирования, изготовления и эксплуатации.

Степень пригодности продукции по своему назначению характеризуется показателями качества продукции. Показатели качества могут быть единичными, когда относятся только к одному из свойств выпускаемой продукции, и комплексными (интегральными), когда относятся к нескольким ее свойствам.

Различают также базовый показатель качества продукции, который принимается за исходный при сравнительных оценках качества серийно выпускаемой продукции.

Некачественная продукция имеет дефекты или неисправности. Дефектом называют каждое отдельное несоответствие продукции

установленным требованиям. Различают явные и скрытые дефекты. Явные дефекты могут быть обнаружены предусмотренными правилами, методами и средствами контроля. Скрытые дефекты, как правило, обнаруживаются с помощью специальных методов и средств контроля. Иногда наличие скрытых дефектов может быть установлено по интегральным показателям качества продукции без указания места их расположения.

В зависимости от влияния на возможность использования продукции по назначению дефекты подразделяют на несколько групп: критические, значительные, малозначительные; устранимые и неустранимые.

Критические дефекты делают невозможным или недопустимым использование продукции по назначению.

Значительные дефекты оказывают существенное влияние на возможность использования продукции по назначению и на ее долговечность.

Малозначительные дефекты не оказывают существенного влияния на пригодность продукции по назначению, а также на ее долговечность.

Устранимые дефекты – это такие дефекты, устранение которых технически возможно и экономически целесообразно.

Неисправностью называют состояние изделия, при котором оно непригодно к использованию.

Неисправность и дефект – понятия, отличные друг от друга. Дефектное изделие может быть исправным, то есть в течение определенного времени может выполнять свои функции. Неисправность изделия может быть вызвана не одним, а несколькими дефектами. Кроме того, понятие «неисправность» не может относиться к материалам и веществам, а «дефект» - может.

Неисправную продукцию следует выбраковывать. Браком называют такую продукцию, передача которой потребителю не допускается из-за наличия дефектов. Если дефекты продукции являются устранимыми, то брак считается исправимым.

Качество, дефектность и неисправность продукции определяют при ее испытаниях и техническом контроле.

Основной задачей службы технического контроля на предприятии является предотвращение выпуска продукции, не удовлетворяющей

установленным требованиям. В современном производстве технический контроль имеет несколько разновидностей и классифицируется следующим образом:

1.В зависимости от места организации:

-контроль проектной документации, поступающей от проектировщика к заказчику;

-входной контроль – это контроль потребителем сырья, материалов, комплектующих изделий и готовой продукции, поступающих к нему от других предприятий или других участников производства;

-операционный контроль – это контроль продукции, осуществляемый непосредственно в процессе изготовления продукции во время выполнения или завершения технологической операции;

-приемочный контроль – это контроль готовой продукции после завершения всех технологических операций по ее изготовлению, по результатам которого принимается решение о пригодности продукции к использованию.

2.В зависимости от охвата контролируемой продукции входной, операционный и приемочный контроль подразделяется на:

-сплошной контроль, при котором решение о качестве контролируемой продукции принимается по результатам проверки каждой единицы продукции;

-выборочный контроль, при котором решение о качестве контролируемой продукции принимается по результатам проверки одной или нескольких выборок из партии.

Применяемые в строительстве методы контроля готовой продукции можно подразделить на два основных вида: разрушающие и неразрушающие.

Разрушающие испытания используются при выборочном контроле качества строительных конструкций. Неразрушающие методы используются для организации сплошного контроля выпускаемой продукции. В соответствии с ГОСТ 18353-79 неразрушающие методы классифицируются по виду взаимодействия физического поля или вещества с объектом контроля.

Стандарты на неразрушающие методы контроля продукции подразделяются на три группы:

Первая группа – это стандарты общего назначения, которые включают в себя стандарты на классификацию методов контроля, терминологию, единую систему обозначений, требований к содержанию стандартов других групп. К этой группе стандартов относится уже упомянутый выше ГОСТ 18353-79.

Вторая группа – это стандарты на средства контроля, которые подразделяют приборы данного типа на группы по определенным признакам, характеризуют основные узлы этих приборов и их основные параметры, устанавливают цифровые ряды или предельные значения параметров, рекомендуемых к использованию.