Контроль сварных соединений сферических изделий

Задвижки трубопроводов большого диаметра, рассчитанных на высокое дав­ление, например трубопроводов атомных и тепловых электростанций, имеющие корпус сферической формы, выполняют сварными. В. М. Ушаковым (ЦНИИТмаш) разработана методика контроля таких сварных соединений [321].

Методика определяет порядок и тех­нологию ультразвукового контроля диа­метральных сварных соединений сфериче­ских корпусов задвижек из сталей марок 15ГС, 15Х1МФ, 12Х1М1Ф с внешними диаметрами 2R от 135 до 450 мм и толщи­ной стенок Н от 20 до 72 мм (диаметр условного прохода Ду-100, -125, -150, -175,-200, -250 и-300 мм).

Схема контроля рассчитана таким образом, чтобы обеспечить перпендику­лярное или почти перпендикулярное па­дение оси ультразвукового пучка на гра­ницу разделки шва. Это обеспечивает
наилучшую выявляемость наиболее опас­ных дефектов типа вертикальных трещин и непроваров.

Для контроля применяются наклон­ные преобразователи типа ИЦ-1, ПНЦ, ПРИЗ, с углом ввода а = 40 и 50° на час­тоту 2,5 МГц. Перед контролем обрабаты­вают контактную поверхность призмы преобразователя так, чтобы она согласо­вывалась со сферической поверхностью задвижки. Обработку проводят на коорди­натном станке сверлом диаметром не меньше 40 мм. Предварительно сверло затачивают так, чтобы радиус режущих кромок был равен радиусу R сферической внешней поверхности корпуса. Радиусы обработанной контактной поверхности призм и режущих кромок могут быть так­же меньше радиуса сферической поверх­ности контролируемого изделия, но не более чем на 15 мм.

Перед обработкой проводят разметку призм. Для этого находят и отмечают на боковой поверхности точку О выхода лу­ча. Переносят найденную точку выхода луча с боковой на контактную поверх­ность, для этого на контактной поверхно­сти проводят отрезок, проходящий через точку О выхода луча и перпендикулярной к боковой поверхности. Проведенный на
контактной поверхности отрезок делят пополам и через точку деления (точку О ' выхода) проводят прямую, перпендику­лярную к отрезку (т. е. перпендикулярную также к передней грани преобразователя). Таким образом находят истинную точку выхода (см. разд. 3.3.1.1, второй способ, на рис. 3.29) и осевую плоскость преобра­зователя.

На проведенной прямой находят точ­ку соприкосновения призмы со сверлом. Для этого от точки О' в направлении, про­тивоположном передней грани, отклады­вают отрезок, равный 3,0 мм, для преобра­зователя с углом ввода 40° и 1,0 мм для преобразователя с углом ввода 50°. Перед обработкой преобразователь устанавли­вают так, чтобы контактная поверхность была горизонтальной, и точку соприкос­новения сверла совмещают с поверхно­стью призмы в точке, найденной ранее.

При обработке на станке сверло уг­лубляют в призму преобразователя с уг­лом ввода 40° на глубину 5 = 2,0 мм при R = 70 ... 200 мм включительно и 5 = 1,0 мм при R > 200 мм. Для преобразо­вателя с углом ввода 50° заглубление 5 = 1,2 мм не зависит от R.

После обработки контактной поверх­ности определяют насколько отклонилась точка выхода лучей по сравнению с най­денными для плоской поверхности. Для этого используют СО-3 и СО-2 при кон­такте через толстый слой машинного или трансформаторного масла. Точку выхода отмечают на обеих боковых поверхностях преобразователя.

Для настройки используют СОП, из­готовленные по рис. 5.28. Параметры СОП рассчитывают по формулам

Для задвижек, указанного выше сор­тамента, параметры СОП указаны в табл. 5.6. Диаметр d плоскодонных отра­жателей выбирают в соответствии с тре-

Контроль сварных соединений сферических изделий

Рис. 5.28. СОП для настройки дефектоскопа при контроле сварных соединений сферических задвижек

бованиями ПК или другого нормативного документа.

После обработки контактной поверх­ности призм преобразователей дополни­тельно определяют соответствие углов ввода (с помощью измерения расстояние Z0) по данным таблицы. Для этого уста­навливают преобразователь на соответст­вующий образец (см. рис. 5.28) и находят максимальный эхосигнал от плоскодонно­го отверстия с наибольшим диаметром, расположенного на максимальной глуби­не. Определяют расстояние (по сфериче­ской поверхности) Zo от точки ввода пре­образователя до торца (передней грани) образца. Сравнивают измеренное значение Z0 с указанным в табл. 5.6. Преобразова­тель допускается к применению, если из­меренное расстояние Zo не отличается от значения Zo, приведенного в таблице, бо­лее чем на ± 3 мм. В противном случае преобразователь следует заменить.

В процессе контроля в начале и кон­це смены проверяют пригодность преоб­разователя в соответствии с указанной

Подпись:
процедурой. Если в конце смены обнару­жена непригодность преобразователя, то все проконтролированные за смену корпу­са задвижек должны быть проконтролиро­ваны заново. В процессе контроля призмы преобразователей стачиваются и изменя­ется угол ввода, поэтому для его стабили­зации рекомендуется использовать преоб­разователи со вставками (пьезоэлемента­ми, разъемами и др.), имеющими возмож­ность перемещаться по поверхности призмы.

Контроль проводят сканированием преобразователем по сферической по­верхности. Параметр шероховатости по­верхности должен быть не хуже Rz = 40 мкм. Ширина подготовленной под контроль зоны с каждой стороны шва выполняется в соответствии с требованиями карт кон­троля.

Дефектоскопы без цифрового пред­ставления измерения координат рекомен­дуется снабжать координатными линей­ками со шкалами для определения глуби­ны h дефекта и расстояния Z (по поверх­ности сферы). Настройку глубиномера и скорости развертки дефектоскопов прово­дят в соответствии с инструкцией по экс­плуатации по плоскодонным отражателям в СОП. Не допускается использование преобразователей, если измеренные зна­чения h и Z отличаются от истинных зна­чений hnZ отражателей в СОП более чем на ± 2 мм.

Настройку чувствительности дефек­тоскопа проводят по плоскодонным отра­жателям в СОП. Браковочный уровень (максимально допустимую эквивалентную площадь) устанавливают по отражателям в СОП (см. рис. 5.28) с наибольшей пло­щадью. В процессе контроля некалибро - ванные регуляторы дефектоскопа должны оставаться в неизменных положениях, установленных при настройке. Измерение амплитуд проводят аттенюатором. Кон­троль проводят прямым лучом с двух сто­рон сварного соединения двумя преобра­зователями с углом ввода 40 и 50°. При обнаружении несплошности ее измерен­ные характеристики следует сравнивать с характеристиками от плоскодонного от­ражателя, расположенного на глубине, наиболее близкой к глубине расположения обнаруженной несплошности.

Оставить комментарий