2.5 Контроль труб

Большую часть тонкостенных труб контролируют эхо-методом. Колебания вводят в стенку трубы под углом, превышающим первый критический угол. При этом в стенке трубы распространяется довольно сложный волновой фронт, который в некотором приближении можно считать состоящим из многократно отраженных сдвиговых волн (при малых толщинах стенок и больших диаметрах, например, при контроле сильфонных труб), переходящих в нормальные волны.

Для выявления продольных дефектов колебания вводят перпендикулярно к образующей (рисунок 2.12, а), а для ответственных труб, в которых недопустимы и мелкие непротяженные дефекты, осуществляют дополнительный контроль вдоль образующей (рисунок 2.12, 6). Обе схемы прозвучивания предусматривают использование иммерсионного варианта ввода колебаний и фокусированных совмещенных или раздельно-совмещенных преобразователей. При этом трубы обычно прозвучивают с помощью автоматизированных установок.

При ручном контроле применяют прямые раздельно-совмещенные и наклонные преобразователи в контактном варианте (рисунок 2.12, в).

Контроль труб проводят на частотах 5 МГц, реже 2,5 МГц; толстостенные трубы иногда контролируют на частоте 1,8 МГц. Расчет углов ввода производят таким образом, чтобы выявлялись заданные искусственные дефекты на внутренней и наружной поверхностях или на обеих поверхностях труб одновременно. При этом учитывается кривизна поверхности трубы.

а)

б)

в)

Рисунок 2.12 – Схемы прозвучивания труб

Для настройки чувствительности используют испытательные образцы в виде отрезков труб. В них изготавливают плоскодонные отражатели для настройки прямого РС преобразователя, а для настройки наклонного преобразователя – сегменты или зарубки.

3 Ультразвуковая толщинометрия

3.1 Условия применимости ультразвуковой толщинометрии

Как правило, УЗ метод измерения толщины применяют в местах, недоступных или труднодоступных для измерения толщины механическим измерительным инструментом. Особенно широко этот метод используют для определения толщины стенок труб, котлов, сосудов, то есть объектов замкнутого типа или с односторонним доступом. Обычно измерения производят на эквидистантных (равноудаленных друг от друга) поверхностях или участках поверхности, хотя принципиально возможны измерения и в других случаях.

Необходимость и возможность проведения измерений должна быть согласована между заказчиком и специалистами по УЗ контролю с целью:

- оценки технической возможности измерения толщины с заданной погрешностью;

- проведения своевременной подготовки производства (разработка методики измерения толщины, изготовление образцов, приспособлений и т.п.).

Погрешность измерений обычно определяют при доверительной вероятности Р = 0,95. При необходимости она может быть оценена при более высоком значении доверительной вероятности.

В соответствии с принятыми в метрологии правилами оценка годности объекта по фактическим показаниям прибора (без учета погрешности) производится, если выполняется одно из следующих условий.

1 Погрешность измерений не превышает 35 % от половины поля допуска на контролируемый размер. При одностороннем допусковом контроле (отдельно по верхнему или по нижнему отклонению) погрешность измерения не превышает 35 % соответствующего предельного отклонения.

2 В конструкторской документации указаны предельные значения измеряемой величины и погрешность измерения.

3. Погрешность измерения превышает значения, указанные в п.1, и нет возможности применить более точное средство измерения, назначены сокращенные приемочные границы, смещение которых определено по правилу:

= - 0,35(_н+_в)/2

где – погрешность измерения;

_н,_в– нижнее и верхнее отклонения от номинального размера.

Если условия 1-3 не выполняются, а также в тех случаях, когда конструкторская документация предусматривает факультативное измерение толщины УЗ методом, оценка годности объекта не производится.

Как правило, ручные измерения толщины производят дискретно в отдельных точках. В настоящее время могут быть разработаны методики непрерывного контроля толщины с целью выявления участков, выходящих за пределы приемочных границ.

Документация, содержащая требование измерения толщины, должна включать в себя схему разметки объекта на точки, в которых необходимо производить измерения. Схема разметки должна иметь привязку начала отсчета.