BADANIA UT
1. METODYKA BADANIA.
Głównym celem stosowanych badań jest zapewnienie jakości złącz spawanych, aby mogły spełniać określone wymogi, zgodnie z warunkami technicznymi, odpowiednimi normami lub innymi ustaleniami. Badania mogą być prowadzone w fazie wytwarzania, np. przy produkcji seryjnej, wdrażaniu nowych technologii. Kryteria akceptacji uzgodnione między stronami umowy. Badania mogą być również prowadzone w fazie eksploatacji - w diagnostyce elementów przemysłowych celem określenia przydatności do dalszej eksploatacji, kontroli niektórych procesów technologicznych. Celem przeprowadzenia badań ultradźwiękowych jest wykrywanie wad wewnętrznych, określenie ich wielkości, długości, głębokości, rodzaju. Badania spoin najczęściej przeprowadzamy kontaktową metodą echa. W oparciu o kryteria dopuszczenia (normy, warunki techniczne), określamy zakres naprawy, lub określamy klasy wadliwości badanych wyrobów. W celu prawidłowej interpretacji wad występujących w spoinach, należy uwzględnić, technologię spawania (WPS), związany z tym rodzaj możliwych wad oraz miejsce ich występowania. Z uwagi na to, że amplituda echa wady naturalnej może zależeć od kierunku padającej na nią wiązki fal ultradźwiękowych i wielkości wskazań tej samej wady, wyznaczone z różnych powierzchni badania – mogą być różne. Dlatego rozmiary wad należy traktować jako „rozmiary wyznaczone metodą ultradźwiękową”, które mogą różnić się od rozmiarów rzeczywistych. Wykrytej wadzie z różnych powierzchni przypisujemy zawsze wielkość największą. Kryteria i ocenę wadliwości przeprowadzamy zgodnie z odpowiednimi normami lub innymi warunkami uzgodnionymi z klientem. Sprawdzanie zgodności zlecenia badań Przed badaniem personel badający powinien zaznajomić się z wszystkimi informacjami istotnymi dla danego obiektu, a obejmującymi:
2. PRZYGOTOWANIE DO BADAŃ.
Pracownik wykonujący badania na podstawie informacji ze zgłoszenia powinien w przypadkach uzasadnionych opracować szkic badań. W strefie podlegającej badaniom ultradźwiękowym nie mogą znajdować pozostałości – rdzy, zendry, żużle i odprysków spawalnicze, nie przylegającej lub o różnej długości czy też grubości powłoki antykorozyjnej. W strefie badań powinny być usunięte wady powierzchniowe przekraczające dopuszczalne wielkości. Stan powierzchni w obszarze przesuwu głowicy ultradźwiękowej powinien zapewniać dobre i stabilne sprzężenie akustyczne. Miejscowe różnice sprzężenia akustycznego nie powinny przekraczać ± 2 dB. Powierzchnia powinna zapewnić swobodny przesuw głowicy ultradźwiękowej na całej szerokości i długości obszaru przesuwu. Stanowisko do badań Badania należy prowadzić w pomieszczeniach lub na otwartym terenie odpowiednio do tego celu zabezpieczonym. Stanowisko do badań ultradźwiękowych powinno zapewniać dostęp do źródła energii elektrycznej o napięciu ~230V oraz odpowiednie do badań ultradźwiękowych oświetlenie umożliwiające odczyt obrazu na ekranie oscyloskopu. Operatorzy prowadzący badania muszą mieć swobodny dostęp do elementów badanych dla umożliwienia poprawnego przeprowadzania badań. Stanowisko do badań powinno być pozbawione wpływu szkodliwych czynników optycznych i akustycznych występujących podczas procesu produkcyjnego jak szlifowanie, spawanie, prace montażowe.
Kontrola aparatury
Dobór skali ekranowej
Doboru skali ekranowej dokonać należy w zależności od stosowanego typu aparatu, głowicy ultradźwiękowej i zakresu obserwacji. W przypadku złączy spawanych zakres obserwacji dobrany winien być w zależności od grubości złącza, rodzaju głowicy, techniki badania.
Wyznaczenie poprawki na straty przejścia
Jeżeli ustalenie czułości badania przeprowadzamy na wzorcu lub próbce odniesienia wykonanej z innego materiału niż badany przedmiot to przed przystąpieniem do badań należy określić poprawkę na straty przejścia zgodnie z normą PN-EN 583-2:2004 albo instrukcjami firmowymi skal ekranowych. Określenie obszarów przesuwu podczas badań złączy spawanych Obszary przesuwu powinny być określone przed każdym badaniem uwzględniając technikę badania, kąt wprowadzenia wiązki, spoinę i materiał podstawowy po obu stronach spoiny na szerokości co najmniej 10 mm lub na szerokości strefy wpływu ciepła przy czym pod uwagę należy wziąć szerokość większą. Podczas badania głowica winna być przesuwana w sposób zapewniający skuteczność wykrywania wad i uzyskania maksimum informacji do określenia ich rodzaju i wielkości. Badanie materiału rodzimego złączy spawanych Obszar przesuwu należy najpierw przebadać głowicą normalną lub głowicą kątową w celu wykrycia wad utrudniających lub uniemożliwiających badanie, jeżeli występują nieciągłości to należy opisać w protokole z przeprowadzonych badań i zastosować odpowiednią technikę w celu prawidłowego przeprowadzenia badania złącza spawanego. Z badania można zrezygnować jeżeli we wcześniejszej fazie produkcji nie wykryto zwiększonego tłumienia oraz nieciągłości w badanym materiale.
Skalowanie zakresu obserwacji
Ustawienie zakresu obserwacji powinno być przeprowadzone przed każdym badaniem.
Wartość zakresu obserwacji wynika z grubości badanego złącza oraz kąta wprowadzenia fali ultradźwiękowej w materiał. Zakres obserwacji należy ustalić tak aby maksymalna droga obejmująca cały obszar podlegający badaniu wynosiła max 80% zakresu obserwacji. Przeprowadzając badania głowicami normalnymi zaleca się aby dwa pierwsze echa dna były widoczne na ekranie a drugie echo stanowiło około 80% zakresu obserwacji.
Nastawienie czułości badań
Czułość badania jest to zdolność do wykrywania określonych wad z określonych odległości. Ustawienie czułości badania powinno być przeprowadzone przed każdym badaniem. Przy ustalaniu czułości badania wykorzystujemy wzorce kontrolne lub (próbki odniesienia). Granice rejestracji wad powinny być przyjęte według odpowiednich kryteriów, norm, warunków technicznych lub innych wymagań Zamawiającego.
Lokalizacja i ocena wymiarów wad
Lokalizacja, ocena i klasyfikacja wad powinna być przeprowadzona na podstawie norm wyszczególnionych w wyżej podanym punkcie. Dopuszcza się ocenę i klasyfikację wad złączy spawanych i wyrobów hutniczych na podstawie innych norm przedłożonych przez Zamawiającego. Klasyfikacja wadliwości złączy spawanych Kryteria i ocenę wadliwości złączy spawanych przeprowadzamy zgodnie z normami PN–89\M–69777, PN–EN 1712:2001, warunkami WUDT-UC-WO-W/11:10.2003 lub innymi kryteriami uzgodnionymi z klientem. Dokumentacja badań ultradźwiękowych Przez dokumentację badania ultradźwiękowego rozumie się:
Po wykonanych badaniach sporządza się protokół końcowy na formularzu, którego wzór stanowi załącznik do niniejszej procedury. Podczas przeprowadzania badań, badający zapisuje wskazania od wad, które są równe lub większe od poziomu rejestracji i umieszcza w protokole badań. Podając współrzędne zalegania. Wady niedopuszczalne oznaczane są w protokole jak również na badanym elemencie farbą lub markerem. Protokół badań powinien zawierać dane wg pkt. 13 normy PN-EN 1714:2002.
3. KWALIFIKACJE OSÓB PROWADZĄCYCH BADANIA.
Badania spoin mogą być prowadzone przez pracowników w oparciu o posiadane wykształcenie, przeszkolenia, doświadczenia, kwalifikacje zgodnie z PN-EN 473 lub w równoważny sposób, odpowiadający wymaganiom w danym sektorze przemysłowym. Wykonujący badania muszą posiadać aktualne badania lekarskie oraz być dopuszczonym do badań przez kierownika jednostki organizacyjnej.
4. APARATURA BADAWCZA ORAZ SPRZĘT POMOCNICZY I MATERIAŁY STOSOWANE DO BADAŃ.
Defektoskopy ultradźwiękowe
Do badań mogą być używane defektoskopy ultradźwiękowe produkcji krajowej jak również firm zagranicznych – muszą one spełniać wymagania normy PN–89\M–70055\01 p.2.1 lub PN-EN 12668-1:2004, PN-EN 12668-3:2003. Głowice ultradźwiękowe
Dobór głowicy zależy od wymagań zawartych w powołanej normie lub warunkach technicznych, grubości i rodzaju materiału, kształtu i stanu powierzchni. Przy doborze głowic należy przestrzegać instrukcji firm produkujących głowicę odnośnie współpracy z odpowiednimi defektoskopami ultradźwiękowymi. W przypadku badania elementów zakrzywionych kąt wprowadzenia wiązki i kąt padania na przeciwległą powierzchnię zakrzywioną wyznaczamy z nomogramu normy PN-EN 583-2:2004. Szczelina pomiędzy powierzchnią badania a powierzchnią głowicy nie powinna być większa niż 0,5 mm. Wymaganie to jest spełnione jeżeli D ≥ 15a
Gdzie: D – średnica badanego elementu, a - długość osłony głowicy w kierunku badania.
Jeżeli warunek nie jest spełniony, należy dopasować powierzchnię głowicy do powierzchni badanego elementu. Dopuszcza się miejscowe nierówności powierzchni gdzie szczelina może mieć wielkość do 1 mm pod warunkiem, że obszar przeszukiwania z tej powierzchni przeprowadzimy dodatkowo głowicą o innym kącie wprowadzenia wiązki. Głowice powinny odpowiadać wymaganiom norm BN–85\0601–14 lub PN- EN 12668–2:2002, PN-EN 12668-3:2003.
Wzorce ultradźwiękowe
Do skalowania zakresu obserwacji, sprawdzania defektoskopu, sprawdzania układu aparat – głowica oraz do nastawiania parametrów badania służą wzorce kontrolne:
Do nastawiania parametrów badań i wykreślania skal ekranowych, służą również:
Mogą one zawierać wady:
Można również używać wzorców do skalowania według norm PN-89\M-70055\02, PN-EN 583-2:2004 lub innych zalecanych lub wymaganych przez odpowiednie normy przedmiotowe czy też zlecającego badanie. Wzorce dla głowic skośnych muszą mieć takie wymiary, by można było przy ich użyciu przeprowadzać konieczne pomiary wynikające z metody przepuszczania do ustalenia wartości poprawki przeniesienia ze względu na różnice sprzężenia. Wszystkie powierzchnie badania na wzorcu skalującym muszą charakteryzować się tym samym stanem jakości. Wklęsłe powierzchnie odbijające elementów cylindrycznych wzorców kontrolnych Nr 1 i Nr 2 mogą być tylko wtedy użyte do nastawienia czułości w metodzie DGS (OWR), gdy znana jest wartość poprawki ∆Vk zależna od głowicy aby można było wyrównać różnicę w stosunku do odległości od dna. Skale ekranowe OWR (AVG lub DGS)
Do określenia poziomu odniesienia przy badaniu materiałów służą skale ekranowe:
Wyposażenie dodatkowe i ośrodki sprzęgające Powinny być zgodne z zaleceniami normy PN-89/M-70055/01, PN-EN 583-1:2001, PN-EN 583-2:2004.
Zaleca się między innymi aby badający w czasie prowadzenia kontroli ultradźwiękowej posiadał następujące wyposażenie dodatkowe: