ГОСТ Р 52890-2007

• gost-r-52890-2007.pdf (573.23 KiB)
  ГОСТ Р 52890-2007

ГОСТ Р 52890−2007 Контрол без разрушаване. Акустичен метод за контрол на напрежения в материала на тръбите. Общи изисквания

ГОСТ Р 52890−2007
Група Т59

НАЦИОНАЛЕН СТАНДАРТ НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЯ

Контрол без разрушаване

АКУСТИЧЕН МЕТОД ЗА КОНТРОЛ НА НАПРЕЖЕНИЯ В МАТЕРИАЛА НА ТРЪБИТЕ

Общи изисквания

Non-destructive testing. Evaluation of stresses in material of pipelines by ultrasound method. General requirements

ОУКС 77.040.10

Дата на въвеждане 2010−01−01

Предговор

Цели и принципи на стандартизацията в Руската Федерация са монтирани Федералния закон от 27 декември 2002 г., N 184-FZ «ЗА фараон», както и правила за прилагане на националните стандарти на Руската Федерация — ГОСТ Р 1.0−2004"Стандартизация в Руската Федерация. Основни положения"

Информация за стандарта

1, РАЗРАБОТЕН Нижегородским филиал на Института за машиностроене им. А. А. Благонравова на Руската академия на науките (Nf ИМАШ РАНИ), Дружество с ограничена отговорност «ИНКОТЕС» («ООД «ИНКОТЕС»), на Открито акционерно дружество «Научно-изследователски център за контрол и диагностика на технически системи» (ОАО «SIC «KD»)

2 РЕГИСТРИРАН Технически комитет по стандартизация ТК 132 «Техническа диагностика"

3 ОДОБРЕНА И влязла В сила Заповед на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология от 27 декември 2007 г. N 584-член

4 ВЪВЕДЕН ЗА ПЪРВИ ПЪТ


Информация за промените в този стандарт се публикува в годишния издаваемом като доказателства представя следните документи», текст на промени и изменения в ежемесечно издавани информационни директории на «Национални стандарти». В случай на преразглеждане (замяна) или отменяне на настоящия стандарт съответното уведомление ще бъде публикувано в месечни издаваемом информационния индекс «Национални стандарти». Съответната информация, уведомяване и текстове се поставят също в информационната система за общо ползване — на официалния сайт на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология на Интернет

Въведение

Монтаж и експлоатация на тръбопроводни системи са свързани с влиянието на тяхното напрегнато състояние на множество различни фактори, които не винаги е възможно да се вземат предвид при якостни изчисления, изградени и експлоатирани на тръбопроводи. Директни измервания на механично напрежение в контролните точки на тръбопроводната система, могат да бъдат ефективно използвани за проверка на верността на тези изчисления, така и за бърза диагностика на техническото състояние на тръбопроводни обекти.

Един от най-обещаващите техники за измерване на механични напрежения в материала без неговото унищожаване е акустичен метод, основан на упругоакустическом ефекта — линейна зависимост на скоростта на разпространение на еластични вълни от стрес, сигурно експериментално определяне на която е осигурено благодарение на наличието на съвременна измервателна техника.

Този стандарт е разработен с цел осигуряване на методическа рамка за прилагането на метода на акустична тензометрии за усъвършенстване на резултати якостни изчисления на сложни тръбопроводни системи, както и за определяне на реално на напрегнатото състояние на материали тръбопроводи с различно предназначение.

1 Област на приложение

Този стандарт се отнася за акустичен ехо-метод за определяне на одноосных или двуосна тъкани (аксиални и окръжни) напрежение 1-ви вид в материала на тръбите в условията на еластични деформации.

Този стандарт определя основните изисквания към целите на определяне на механични натоварвания, усредненных дебелината на материала и площад ултразвуков лъч, с помощта на насипни ултразвукови вълни, които разпространяват в стената на тръбата в радиална посока. Инсталиране стандарт метод на акустична тензометрии може да се прилага както при плакат проучвания тръби, така и в полеви условия, при монтажни, пусково-наладочных документи и в процеса на експлоатация.

Инсталиране стандарт метод може да се използва за тънкостенни (с отношението на вътрешния диаметър на тръбата към дебелината на стената на не по-малко от 20), безшевни и прямошовных метални тръби с диаметър над 325 мм, използвани за изграждане на магистрални и технологични тръбопроводи.

2 позоваване

В настоящия стандарт са използвани позоваване на следните стандарти:

ГОСТ Р 8.625−2006 Държавна система за осигуряване единство на измерванията. Термометри съпротива от платина, мед и никел. Общи технически изисквания и методи за изпитване

В 12.1.001−89 Система от стандарти за безопасност на труда. Ултразвук. Общи изисквания за сигурност

В 12.1.004−91 Система от стандарти за безопасност на труда. Пожарна безопасност. Общи изисквания

В 12.1.005−88 Система от стандарти за безопасност на труда. Общи санитарно-хигиенни изисквания към въздуха на работната зона

В 12.1.019−79 Система от стандарти за безопасност на труда. Электробезопасность. Общи изисквания и номенклатурата на видове защита

В 12.1.038−82 Система от стандарти за безопасност на труда. Электробезопасность. Максимално допустимите стойности на натоварванията докосване и течения

В 12.2.003−91 Система от стандарти за безопасност на труда. Оборудване производство. Общи изисквания за сигурност

В 12.2.013.0−91 (IEC 745−1-82) Система стандарти за безопасност на труда. Машини ръчни и електрически. Общи изисквания за безопасност и методи за изпитване

В 12.3.002−75 Система от стандарти за безопасност на труда. Процеси производствени. Общи изисквания за сигурност

В 2768−84 квотите. Технически условия

В 2789−73 Грапавост на повърхността. Параметри и характеристики

В 10587−84* Катран эпоксидно-диановые неотвержденные. Технически условия
______________
* Стандарт действа само на територията на Руската Федерация.

В 17299−78 етилов Алкохол технически. Технически условия

В 26266−90 Контрол без разрушаване. Датчици ултразвукови. Общи технически изисквания

Забележка — При ползване на настоящия стандарт е препоръчително да се провери действието на посочените стандарти в информационната система за общо ползване — на официалния сайт на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология на Интернет, или за всяка година издаваемому информационното показалеца «Национални стандарти», която е публикувана от 1 януари на текущата година, и за съответните месечни издаваемым информационни знаци, публикувани през настоящата година. Ако референтен стандарт заменя (променен), при ползването на настоящия стандарт трябва да се ръководи от който замества (променен) стандарт. Ако референтен стандарт е отменен без замяна, позиция, в която дадена връзка към него, се прилага в частта, засягащи тази връзка.

3 Наименования и съкращения

3.1 В настоящия стандарт прилагат следните наименования:

3.2 В настоящия стандарт прилагат следните съкращения:

НС — напрегнато състояние;

ОК — обект на контрол;

XI — средство за измерване;

ПЭП — пиезоелектричен преобразувател.

4 Общи разпоредби

4.1 Измерване на аксиални и окръжни напрежения в мястото на измерване се представят метод акустоупругости в съответствие с общите изисквания на методи [1].

4.2 Принципът на метода се основава на съществуващата в областта на еластични деформации на линейна зависимост степени на разпространение на обемно еластични вълни в посока, перпендикулярна на равнината на действие на стрес, от механичен стрес, работещи в осевом и окръжния посоки.

4.3 За тънкостенни тръби, натоварени с вътрешното налягане, напрежение в радиална посока, са малки в сравнение с напрежения в аксиални и окръжни посоки. Така напрегнато състояние смятат локално плосък, зависимостта на скоростите на разпространение на обемно еластични вълни от радиални напрежения се пренебрегва.

4.4 За измерване на аксиални и окръжни напрежения при двухосном напрегнато състояние използват сдвиговые вълна, поляризирани в начина на действие на стрес, както и надлъжни вълни.

За измерване на одноосного напрежение използват сдвиговые вълна, поляризирани надлъж и нашир посоката на действие на стрес, или сдвиговую вълна, поляризованную по посока на действие на напрежение, и дългата вълна.

Посоката на разпространение на вълните — радиално (перпендикулярно към равнината на действие на измерените напрежения).

4.5 Схема прозвучивания материал отговаря на ехо-метод на ултразвуков контрол. Начин на възбуда еластични вибрации — пинов. Вид на излъчван сигнал, е «радиоимпульс» с високи (ултразвуков) попълване, гладки плик и ефективна продължителност (на 0.6 на максималната амплитуда) 2−4 период на основната честота.

4.6 Излъчване и приемане на акустични сигнали осигуряват специализирани приемопередающие (комбинирана) ПЭП надлъжни и стачка-приплъзване вълни в 26266.

4.7 Измерено напрежение, са осреднен за обема на ултразвуков лъч, дефинирани напречни размери ПЭП и дебелина на материала. Като правило, това са основните напрежение в равнина, перпендикулярна на радиальному посока. Стойността на напрежение, броят на входно ниво, съответстващо на първоначалните стойности на акустични параметри , и .

4.8 Има два режима на определяне на механични напрежения по данни на ултразвукови измервания: акустична тензометрию, когато стойността на първоначалните забавяне две стачка-приплъзване, с взаимно перпендикулярна поляризация, и надлъжни вълни определят директно в точката на измерване до настъпване на желаните стрес, и безнулевую акустична тензометрию, когато стойността на първоначалните акустични параметри определят на проби — представители на материала на тръбата или по друг косвен начин. Реда за извършване на безнулевой акустична тензометрии и оценка на грешката на измерването в този режим е описано в приложение A.

4.9 Коефициенти упругоакустической връзка (КУАС), използвани за преминаване от акустични параметри за «силово» (стойности на натоварванията), са характеристики на материала, определяемыми модули му линейна и нелинейна еластичност. Стойността на КУАС за тръбни стомани трябва да се определя с максимално допустима относителна грешка от ±10%.

4.10 Влияние на температурата върху точността на измерване на напрежение се отчитат с помощта на термоакустического коефициент.

5 Изисквания към безопасността на работа

5.1 За изпълнение на измерване и обработка на резултатите от тях се признават за оператори, притежаващи умения за работа на оборудването за ултразвуков безразрушителен контрол, които умеят да се ползват общероссийскими и производството на нормативни и технически документи за акустична техники за контрол, обучен работа с приложимите СИ и сертифицирани за познаване на правилата за сигурност в съответната индустрия.

5.2 При извършване на работи по дефиниция на механично напрежение акустична метод оператор трябва да се ръководи от УПРАВИТЕЛНИЯ 12.1.001, В 12.2.003, В 12.3.002 и правилата по техническа безопасност при експлоатация на електроинсталации на потребителите затруднения 12.1.019 и В 12.1.038.

5.3 Работа се извършва в съответствие с изискванията за безопасност, изложени в инструкцията за експлоатация на апаратурата, включена в състава на използваните СИ.

5.4 Общи санитарно-хигиенни изисквания към въздуха в работната зона — за ЗДРАВОСЛОВНОТО 12.1.005.

5.5 При организацията на работата по дефиниция на механично напрежение акустична метод трябва да се спазват изискванията за противопожарна безопасност И 12.1.004.

6 Изисквания към средствата за измерване

6.1 като СИ използват инсталация, събрани от производствената апаратура, или специализирани уреди за определяне на напрежения (по — нататък- уреди), сертифицирани и поверяемые по установения ред.

6.2 СИ трябва да съдържа комплект ПЭП, осигуряващи светлина и прием на стачка-приплъзване и надлъжни еластични вълни.

6.3 При необходимост в състава СИ включват контактен термометър с характеристиките по ГОСТ Р 8.625.

6.4 Изисквания към допустимата грешка на измервателните средства

Въз основа На информация за стойностите на коефициентите на акустоупругой връзка , , материал ДЪБ се използва SI, за които допустима абсолютна грешка при измерване на забавяне отговаря на условието

, (1)

където (3−5) — метрологический състав;

 — максимално допустима стойност на абсолютната грешка на измерване на закъснението t, изчислено по формула

, (2)

къде е минимален по абсолютна стойност този акустоупругой връзка с ОК;

 — абсолютна грешка при измерване на коефициента на акустоупругой връзка с ОК;

 — допустима абсолютна грешка при измерване на напрежение;

 — ограничаване на текучеството на материала.

6.5 Изисквания към софтуера на средства за измерване

6.5.1 Алгоритмическая част от софтуера трябва да изпълнява изчисляване на акустични параметри с грешка в съответствие с 6.4.

6.5.2 Софтуерът трябва да се вземат предвид условията на акустични измервания на ОК, по-специално на температурата.

6.5.3 Начална акустична информация за всяка зона за контрол трябва непрекъснато да се съхраняват на външни носители, защитени от неоторизиран достъп.

6.6 Помощни устройства и материали

6.6.1 освен Опесъчаване инструмент за подготовка на повърхността на УПРАВИТЕЛНИЯ 12.2.013.0.

6.6.2 Обезжиривающая течност (алкохол И 17299 или ацетон в 2768) за подготовка на повърхността.

6.6.3 Връзка с течност (епоксидни И 10587).

7 Изисквания към обекта на контрол

7.1 Дебелина на стената на газопровода трябва да бъде поне 20 пъти по-малко от диаметъра на тръбата.

7.2 Температурата на повърхността в точката на измерване: 0 °С-80 °C.

7.3 Преди да инсталирате ПЭП повърхност се почиства от мръсотия, скала, ръжда и обезжиривают.

7.4 Клас на грапавост на повърхността в точката на измерване е не по-ниска от 2,5 (ГОСТ 2789).

7.5 Разстояние от точката на измерване до заваръчния шев — не по-малко пълна дебелина на стената на тръбата.

7.6 Вискозитет на контакт на течност при температура измерване трябва да отговарят на вискозитета на епоксидна смола при температура 25 °С: 12−25 Ра· * * (ГОСТ 10587).

8 Ред обучение за провеждане на измервания

8.1 Проучване на сертификати на материала на газопровода.

8.2 Определят вида на напрегнатото състояние на тръбопровода (одноосное или двухосное).

8.3 Определят местоположението на точките на измерване и избират схема за измерване на напрежение.

8.4 Водят състояние на повърхността в избрани точки в съответствие с условията на провеждане на измерванията (7.3, 7.4).

8.5 Размери подготвени повърхности трябва три пъти надвишава съответните размери пьезопластин ПЭП.

8.6 Нанася слой на контакт на течност върху подготвената повърхност на тръбопровода.

8.7 Определят ПЭП на повърхността на тръбите, свързват ги към инструмент (извършват едновременно за три ПЭП в един корпус или последователно за ПЭП в раздяла, изпълнение).

8.8 Включват уред, проверяват работа, извежда на екран видеоконтрольного устройство временна сканира приети сигнали.

8.9 проверете качеството на звуков контакт (на екрана видеоконтрольного устройство без значителни видими изкривявания трябва да бъдат увеличени многократно отразени импулси, забавяне които при сметка от първия отразения импулс трябва да бъде от значение, осигуряващи необходимата в съответствие с 6.4 точността на измерване на напрежение).

8.10 Проверяват липсата на временна нетните допълнителни импулси, причинени от или наличието в областта на измерване на допълнителни отразяващи повърхности (дефекти, слоеве), или неправилна ориентация на датчиците стачка-приплъзване на колебание са сравнително оси на симетрия на материала.

8.11 При необходимост измерват в избрани точки, и температурата на повърхността на газопровода с грешка ±1 °C.

9 Реда за извършване измервания на

За всеки тип вълна, поставена при измерването, се извършват следните операции:

9.1 На временна нетните избират «първа» хуманитарна помощ-пулс (като цяло, първият импулс е отразена) и на следващия след него «втори» ехо-импулс за измерване на забавяне на пулса при пробег двойна дебелина на материала.

9.2 За «първия» хуманитарна помощ-пулс, броят момент от време, съответстващ на определена реперной точка профил на пулса.

Забележка — като реперной точка, като цяло, избират една от точките на пресичане сигнал нулата.

9.3 За «втория» хуманитарна помощ-пулс с една и съща грешка, че и за «първото», определят момент от време, съответстващ на същата реперной точка на профила на този импулс.

9.4) времена определят забавяне на пулса .

Забележка — Ако не отговаря на неравенството

, (3)

извършва измерване на времевия интервал между «първата» и «м» ехо импулси (пореден номер «хуманитарна помощ» на пулса на временна мрежа), като се има предвид условието (3). Ред за измерване на подобен ред на измерване .

За проверка на съвпадение реперных точки за «първото» и «-то» ехо-импулси, както и за оценка за допустимост на степен фазов нарушаване на «-ия» хуманитарна помощ-пулс използват следното съотношение:

, (4)

където е броят на отраженията «-ти» хуманитарна помощ-пулс отношение на «първия»;  — период на високочестотен запълване на импулса.

9.5 След инсталиране на пиезоелектрични преобразуватели на измерените първоначални стойности за забавяне на вълни от всеки вид, използвани при измерване. След прилагането на товара измерват текущите стойности закъснения за съответните вълни.

9.6 След измерване на първоначалните стойности на допуска оттегляне на ПЭП с контролиран обект с повторно техния монтаж в същите точки за измерване на текущите стойности.

9.7 Получени за всеки тип вълни временни почистване се препоръчва да се записва в базата от данни за съхраняване и по-нататъшно усъвършенстване (при необходимост) стойности на временни закъснения.

10 Правила за обработка на резултатите от измерванията

Изчисляване на механично напрежение се извършва в съответствие с препоръките на методи [1].

10.1 За двухосного НС напрежение изчисляват по формули:

, (5)

. (6)

10.2 За одноосного НС напрежение изчисляват по формули:

или , (7)

, или . (8)

Забележка — Първи вариант (използването на стачка-приплъзване вълни), за предпочитане, тъй като се използват вълната на един тип и алгоритъм нечувствителен към температурните промени. В този случай формула за определяне на напреженията могат да се запишат във формата на

, , (9)

където , ; , .

10.3 При малките (по-малко от 0,02) стойности на параметри , могат да се запишат във формата на

(10)

и да поеме стойността на параметър собствена анизотропии материал, както и стойността на  — параметър анизотропии в напрегнато състояние. Тогава формулата за изчисляване на аксиални или окръжни одноосных стрес може да се запише и като

, , (11)

където величина (), определя степента на акустична анизотропии, наведенной одноосным напрежение.

10.4 Ако температурна разлика (между първоначалните и текущите измервания надвишава 10 °C, а след това за отчитане на температурния фактор величина се заменят с .

10.5 Ако величина , се различават значително (с повече от 1,5%-2%), материал смятат анизотропным и изчисляване на двухосного НС се извършва по формули:

, (12)

, (13)

къде ,  — коефициенти упругоакустической връзка за стреса, работещи по дължина и напречно на посоката на илюстративен материал тръби за това.

10.6 Одноосное напрежение в анизотропном материала се изчислява по формулата

(14)

или

, (15)

къде ,  — коефициенти упругоакустической връзка за одноосного напрежение, което действа по дължина и напречно на посоката на илюстративен материал тръби за това.

11 Правила за оформяне на резултатите от контрол

11.1 Резултатите от контрола се определят в списание, форма на който е дадена в приложение Vb

За повече информация, предмет на запис, ред за оформяне и съхранение на дневника (или затвор) трябва да се определят в техническите документи на контрол.

11.2 Ако за измерване на напрежения са част от научно-изследователска работа, на резултатите от измерванията оформят в съответствие с общите изисквания и правила за оформяне на отчети за научно-изследователски работи.

11.3 Резултатите от контрола запазват до следващото контрол ОК.

Приложение, А (препоръчителна). Измерване на механични напрежения в режим безнулевой акустична тензометрии

Приложение А
(препоръчителна)

А. 1 Основна възможност за измерване на напрежения в режим безнулевой акустична тензометрии, когато по някаква причина невыполнимы акустични измервания, преди да се появят желаните стрес, се определят за тръби определена спецификация, на базата на съществуващите бази данни или експериментално.

А. 2 В режим на безнулевой акустична тензометрии измерват забавяне импулси на еластични вълни, съответстващи на текущото напряженному като материал. При този избират основни значения забавяне стачка-приплъзване и надлъжни вълни, така че броят на ехо-импулси е било за тях същото. Ако по някаква причина това е невъзможно, в изчисляват алгоритми вземат под внимание съответния коефициент на преизчисляване.

А. 3 При липса на необходимите бази данни начални стойности на акустични параметри, съответстващи на ненапряженному състояние на материала на тръбата на тази спецификация, определят експериментално (в ненагруженных части на тръби, подобни на тръби, проби — представители на материала на тръбата или директно в точката на измерване с други акустични или по друг начин). Адекватността на тръби или проби от представители на ненагруженному състояние на материала в точката на измерване трябва да бъде потвърдена от линкове на изпълнителни документи, сертификати или други документи.

А. 4 Основни данни за вземане на решение за принципно възможности за оценка на напрегнатото състояние на материали тръби конкретна спецификация в режим на безнулевой акустична тензометрии са: технология на производство (безшевни, одношовные, двухшовные), класът на якост и (или) марка стомана, завод-производител. Ги намират в техническите документи на тръби или други методи.

А. 5 Допълнителна информация за акустични свойства на материала на тръбите получават експериментално. За да направите това, изберете не по-малко от пет точки, равномерно разположени по периметъра на тръбата, и толкова точки по дължината на тръбата. В тези точки се определят величината на , , c необходимата точност. Препоръчително е да се извърши измерване на ненагруженных части на тръбопровода или подобни ненагруженных тръби. Допуска да се правят измервания директно в операционната тръбопровод при условие, че автентично известни стойности на съществуващите напрежения в различни точки на измерване.

А. 6 Предварителна оценка на принципна възможност за измерване на напрежения в режим безнулевой акустична тензометрии се основава на сравняване на параметри на акустична анизотропии в определени контролни точки. Изчисляват стойност  — дисперсия на стойностите на параметъра анизотропии по периметъра на тръбата и  — точкова стойности на параметъра анизотропии по нейната дължина.

A. 6.1 Ако са изпълнени неравенството

0,2%, 0,2%, (Aa 1)

това допуска възможност за измерване на напрежения в режим безнулевой акустична тензометрии, при тази грешка определяне на напрежения оценка на кредитиране:

— за одноосного на напрегнатото състояние

, (Aa 2)

— за двухосного на напрегнатото състояние

, , (Aa 3)

къде ,  — точкова количества , .

Препоръчва се да се прилага режим на безнулевой акустична тензометрии в случай, че съответните грешка не надвишава 30% граница на текучество.

A. 6.2 Ако 0,2%, а след това грешка при определяне на напрежения може да достигне стойности на границата на текучество на материала на газопровода и го надвишава. В този случай или да вземат решение за нецелесообразности изпълнението на безнулевой акустична тензометрии за тръби такава спецификация, или за прилагането на допълнителни акустични или други начини за определяне на собствена акустична анизотропии на материала в точката на измерване.

A. 6.3 Ако 0,2%, но 0,2%, възможност за измерване на напрежения в режим безнулевой акустична тензометрии се дължи, въз основа на първоначалните акустични параметри за точки, разположени на еднакво разстояние от заваръчния шев (за прямошовных тръби), или прилагането на допълнителни акустични или други начини за определяне на собствена акустична анизотропии на материала в точката на измерване.

В този случай се извършва измерване на А. 5 не по-малко от две тръби с увеличение не по-малко от 2 пъти броя на точките на измерване на периметъра на тръбата.

А. 7 Резултатите от изследванията на фундаменталната възможността за измерване на напрежения в режим безнулевой акустична тензометрии с посочване на местоположението на точките на измерване трябва да бъде под формата на схема.

А. 8 Изчисляване на стойности на натоварванията в режим безнулевой акустична тензометрии прекарват по 10.1 и 10.2, с оглед на 10.3, при това като стойности закъснения , , се използват стойностите на забавяне , , , получени в съответствие с А. 5.

Приложение Б (препоръчителна). Форма на протокола за измерване

Приложение Б
(препоръчителна)

ПРОТОКОЛ
измерване на механични напрежения

9 Таблица 1 Стойности на акустични анизотропии в точките на измерване и броят на ехо-импулси

11 Таблица 2 — измерване на Резултатите

Бележки

1 В таблица 1 показват, номер на хуманитарна помощ-пулс, използван за измерване на забавяне:

 — за срязване на вълната, поляризованной паралелно илюстративен материал тръби;

 — за срязване на вълната, поляризованной перпендикулярно на илюстративен материал тръби;

 — за надлъжната вълна;

2 В таблица 2 в колони «Начални стойности» и «Текущите стойности» се допуска вместо стойности на съответните забавяне посочи имената на записи в базата данни с измеренными стойности.

Библиография

Електронен документ
подготвени АД, «Код» и сверен по:
официалното издание
М: Стандартинформ, 2009