Метод магнитопорошковой дефектоскопии

11.2. Метод магнитопорошковой дефектоскопии

Когда компанией предусмотрено проведение магнитопорошковой дефектоскопии, необходимо установить детальную письменную регистрацию магнитопоршковой дефектоскопии, отвечающую требованиям ASTM E 709. Компания и подрядчик по проведению неразрушающих испытаний должны заранее согласовать технологию проведения магнитопорошковой дефектоскопии перед проведением производственных испытаний.

Компания должна потребовать от подрядчика, чтобы он показал, что предложенные методы дадут приемлемые результаты и потребовать от подрядчика использовать такие методы для производственных испытаний.

11.3. Метод капиллярной дефектоскопии

Когда компанией предусматривается проведение капиллярной дефектоскопии, необходимо установить детальную письменную регистрацию капиллярной дефектоскопии, отвечающую требованиям ASTM E 165. Компания и подрядчик по проведению неразрушающих испытаний должны заранее согласовать технологию проведения капиллярной дефектоскопии перед проведением производственных испытаний.

Компания должна потребовать от подрядчика, чтобы он показал, что предложенные методы дадут приемлемые результаты и потребовать от подрядчика использовать такие методы для производственных испытаний.

11.4. Метод ультразвуковой дефектоскопии

Компания и подрядчик по проведению неразрушающих испытаний должны заранее согласовать технологию проведения ультразвуковой дефектоскопии перед проведением производственных испытаний. Компания должна потребовать от подрядчика по проведению ультразвуковой дефектоскопии, чтобы он показал, что предложенные методы дадут приемлемые результаты и потребовать от подрядчика использовать такие методы для производственных испытаний.

Рекомендуется соблюдать меры предосторожности при использовании этого метода для осмотра существующего сварного шва, так как возможные поверхностные дефекты основного металла могут препятствовать использованию ультразвукового метода.

Все поверхности, проверяемые ультразвуком, должны быть без какого-либо покрытия. Для новых строительных проектов, материал для защитного покрытия трубы (на длину непокрытой трубы) на концах трубы, где будут проводиться ультразвуковые обследования, должен подбираться заранее, до нанесения покрытия на трубу. Трубные швы должны быть вровень с нижней поверхностью трубы на расстояние, необходимое для ультразвукового обследования.

а. Тип сварных швов, подлежащих обследованию, размеры подготовки соединения под сварку и техники сварки.

b. Тип материала (т.е. размер, сорт, толщина, технология изготовления согласно API Спец. 5L).

c. Подготовка/состояние обследуемой поверхности.

d. Стадия, на которой будет проводиться испытание.

е. Инструменты/система и датчики для УЗ дефектоскопии/система (т.е. производитель, тип, размер и.т.д.).

f. Автоматический или ручной режим

g. Сварочный материал

h. Метод испытаний:

1. 
   Углы
   
2. 
   Частота (МГц)
   
3. 
   Температура и диапазоны
   
4. 
   Растры и скорости
   
5. 
   Справочные данные и индикаторы местоположения (т.е. поверхность притупления и расположение вдоль окружности)
   

j. Требования по калибровке – частота необходимых калибровок инструментов или системы, последовательность установочной калибровки до проверки сварных швов, включая все блоки стандартной калибровки, рефлекторов стандартной чувствительности, настройка уровня стандартной чувствительности (т.е. DAC или TCG), и частота проверок установочных параметров калибровки.

k. Уровень сканирования – параметры чувствительности в децибелах (дБ) нужно добавить к стандартной чувствительности для сканирования.

l. Уровень оценки – уровень или высота эхо-сигналов, обнаруженных во время сканирования, при котором требуется дополнительная оценка, и всякая настройка чувствительности должна быть проведена до оценки приема или отказа.

m. Запись результатов – тип записи (например, схема, термографское печатающее устройство, компакт диск, и.т.д.) и будут ли записаны все рефлекторы, или только непринимаемые рефлекторы.

n. Отчет об ультразвуковом обследовании – образец отчета обследования.

Персонал по УЗ дефектоскопии проводит обследования в соответствии с качественными и утвержденными методами (смотрите 11.4.4). Персонал, отвечающий за проведение испытаний, должен уметь определять степень пригодности кольцевого стыкового сварного шва в соответствии с критериями "годен/не годен" перечисленных в 9.6.

Компания имеет право в любое время потребовать от персонала продемонстрировать свои возможности проводить работу в соответствии с предписанными требованиями.
11.4.4. Оценка качества процедуры испытания
До окончательного письменного утверждения, компания должна потребовать от подрядчика, чтобы он продемонстрировал применение метода и ультразвуковых систем. До начала работ на сварных швах в реальных полевых условиях необходимо подготовить отчет о приемлемости используемого метода с регистрацией полученных результатов. Процесс квалификационной оценки:

а. Должны быть подготовлены сварные швы (минимум 2 на способ сварки), содержащие приемлемые дефекты и сделанные из образцов фактического производственного материала, с использованием утвержденной спецификации техники сварки. Можно использовать сварные швы высокого качества.

b. Необходимо провести рентгенограмму сварных швов с записью результатов.

с. Необходимо использовать методику УЗ дефектоскопии в пределах заданной шкалы температур и зарегистрировать, а также сравнить результаты с рентгенограммами.

d. Различия между полученными результатами должны быть задокументированы. (Можно указать различия в способности к обнаружению и разрешающей способности между ультразвуковой техникой и радиографией). По запросу компании может быть проведено разрушающее испытание образца сварного шва с целью получения или подтверждения результатов.

е. Использование метода УЗ дефектоскопии при производственной сварке основывается на способности применяемого метода/техники/систем УЗ дефектоскопии к:

1. 
   Проведению (расположению) по окружности шва 2) установке необходимой рабочей длины 3) определению глубины от поверхности наружного диаметра и 4) аксиальному (поперечное сечение) расположению необходимых изъянов/дефектов в пробных образцах. Кроме того, методика должна четко определять приемлемость сварных швов в соответствии с критериями, перечисленными в 9.6 и 11.4.7.
   

Для автоматической ультразвуковой дефектоскопии и по требованию компании при ручной ультразвуковой дефектоскопии, следует просверлить отверстия в плоском днище образца исследуемой трубы. Этот образец используется в качестве рефлекторов калибровки вдобавок к надрезам N10 на внутренних и наружных поверхностях. Диаметр каждого отверстия в плоском днище приблизительно должен равняться толщине одного слоя сварочной присадки. Плоская отражающая поверхность каждого отверстия размещается под одинаковым углом и в одном и том же месте, по мере необходимости (в соответствии со способом сварки) подготовки сварного стыка для каждого слоя сварочной присадки. Кроме того, плоские отражатели или отверстия плоского днища располагаются вдоль центральной линии шва с учетом того, что плоские отражающие поверхности должны быть вертикально к шву. Все рефлекторы должны располагаться отдельно таким образом, чтобы никакие два из них не находились одновременно на пути луча одного датчика.

Для испытания других, неновых конструкций, для изготовления образцового эталона необходимо использовать трубный образец того же сорта, толщины стенки и диаметра, которые используются для исследуемой трубы. Для определения фактической полной ширины зоны молчания, угла преломления и ослабления исследуемого материала применяется технология перехода с использованием датчиков одного и того же номинального угла и частот, применяемых для дефектоскопии (см. рис.22С).
11.4.6. Ультразвуковая дефектоскопия основного металла

После завершения кольцевого стыкового сварного шва, но перед ультразвуковой дефектоскопией, проводится испытание волны сжатия основного металла на обеих сторонах места сварки (минимальное расстояние = 1,25 х самую большую поверхностную длину зоны молчания). Необходимо зарегистрировать все помехообразующие рефлекторы с частичным и полным лучом (исходное положение и расстояние от края сварочного шва) и записать в данные обследования.

Ручное испытание волны сжатия основного металла проводится после второго сигнала, отраженного от образцового эталона (рис.22А), настроенного, как минимум, на 80% высоты полного экрана.

Автоматическая ультразвуковая дефектоскопия основного металла проводится

с использованием того же метода калибровки и уровня оценки, которые

использовались для ручного испытания волны сжатия, или с использованием другого

метода если доказано, что он равноценен или лучше ручного метода.

Ручная ультразвуковая дефектоскопия сварного шва проводится при чувствительности сканирования стандартной чувствительности КП/ППВ, плюс, минимум, 6 дБ. Необходимо провести оценку всех показаний, превышающих 50% КП/ППВ высоты экрана.

Т номинальная толщина стенки трубы

N глубина надреза = 10%Т плюс или минус 10% глубины надреза

А 2 дюйм (50 мм) минимальная длина

В 0,125 дюйм (3,2 мм) максимальная ширина надреза

С 11,35Т плюс 2 дюйм (50 мм) минимальная длина

D 3,1 дюйм (80 мм) минимальная ширина

Е 1 дюйм (25 мм) минимальная длина надреза

R1 наружный радиус трубы

R2 радиус внутреннего надреза = R1 минус 0,9Т

R3 радиус наружного надреза = R1 минус 0,10 Т
Рис. 22А – Образцовый блок для ручной ультразвуковой дефектоскопии


С помощью датчика в позиции А увеличить эхо от внутреннего надреза и настроить амплитуду как минимум на 80% высоты полного экрана. Измерить поверхностное расстояние от внутреннего надреза до точки выхода датчика. Поверхностное расстояние, разделенное на измеренную толщину стенки равно тангенсу угла преломления.
Расположить датчик на одну линию с наружным надрезом на расстоянии, вдвое превышающем расстояние для увеличения внутреннего надреза (позиция В). Проверить чтобы максимальное значение эха наружного надреза было на уровне нулевой регистрации глубины. Это обеспечивает достаточно правильные параметры угла преломления и скорости.
Рис. 22В – Установка расстояния, угла преломления и скорости


Используя два преобразователя с равными углами и частотой, один передающий и другой принимающий, максимально усилить полученное эхо. Измерить поверхностное расстояние между точками выхода преобразователей. Половина поверхностного расстояния, разделенная на измеренную толщину стенки равна тангенсу угла преломления. Не изменяя заданные параметры инструментов, повторите эту процедуру для трубы с неизвестной скоростью, углом преломления и ослаблением, с тем чтобы определить какие-либо различия.
Рис. 22С – Процедура перехода

Оценочная чувствительность для ручной ультразвуковой дефектоскопии должна представлять собой стандартную чувствительность КП/ППВ, плюс, 6дБ с уровнем оценки для всех показаний при 50% высоты экрана.

После установки стандартной чувствительности, чувствительности сканирования, оценочной чувствительности и уровней, они подлежат определению, затем, включению в окончательную методику и заключительный квалификационный отчет.
11.4.7.3. Автоматическая ультразвуковая дефектоскопия сварных швов
Автоматическая ультразвуковая дефектоскопия сварных швов эхо-импульсным методом проводится при чувствительности сканирования, равной стандартной чувствительности при 80% высоты экрана, плюс, 4дБ. Оценочная чувствительность должна быть равна чувствительности сканирования.

Высота экрана оценочного уровня (порог регистрации) должна быть 40% полной высоты экрана при использовании автоматического эхо-импульсного метода.

Другие автоматические методы, образцовые рефлекторы, стандартная чувствительность, чувствительность сканирования, оценочная чувствительность, и оценочные уровни могут применяться, если доказано, что они равноценны эхо-импульсному методу для обнаружения и оценки дефектов сварного шва.
11.4.8. Производственная ультразвуковая дефектоскопия
Специалисты по ультразвуковой дефектоскопии должны сообщать компании обо всех дефектах, если компания потребует все обнаруженные результаты (оценочный уровень и выше). Компания определяет окончательное расположение сварочного шва.
11.4.9. Идентификация полученных показаний
Отчет об ультразвуковой дефектоскопии по обследованным сварным швам включает в себя номер шва, исходное положение, длину, глубину от поверхности наружного диаметра и классификацию всех обнаруженных дефектов (продольных, поперечных или объемных).