Ультразвуковой контроль толщины по ГОСТ Р 50.05.03-2022

Лаборатория ЛИКЛАБ выполняет работы по ультразвуковому контролю толщины монометаллов, биметаллов и антикоррозионных наплавленных поверхностей в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50.05.03-2022. Данная услуга применяется при изготовлении, монтаже и эксплуатации оборудования, трубопроводов и других элементов, для которых требуется достоверное измерение остаточной или фактической толщины металла в контролируемых зонах.

Практически это означает, что ЛИКЛАБ проводит не просто локальные замеры толщиномером, а организует полный технологический процесс контроля. В этот процесс входят анализ объекта, изучение конструкторской и эксплуатационной документации, разработка технологической инструкции и технологической карты контроля, подготовка поверхности, настройка аппаратуры на образцах, проведение измерений по точкам или сканированием, оценка результатов и оформление заключения.

Когда применяется услуга

Ультразвуковое измерение толщины применяется в тех случаях, когда прямое измерение толщины невозможно или недостаточно удобно. Это типовая задача для оборудования, трубопроводов, емкостей, корпусов аппаратов, гибов, биметаллических деталей, антикоррозионных наплавленных поверхностей и других промышленных объектов, работающих в условиях коррозии, эрозии, износа или регламентного контроля.

Лаборатория ЛИКЛАБ выполняет такой контроль на объектах атомной промышленности, энергетики, нефтегазового и химического сектора, а также в общепромышленной практике. Метод особенно востребован при диагностике трубопроводов, сосудов и элементов оборудования, где необходимо подтвердить фактическое состояние металла без разрушающего воздействия на изделие.

Что именно измеряет ЛИКЛАБ

В соответствии с ГОСТ Р 50.05.03-2022 лаборатория выполняет измерение толщины:

• монометалла
• биметалла
• антикоррозионных наплавленных поверхностей

Стандарт распространяется на металл толщиной от 0,5 до 1000 мм при радиусе кривизны поверхности ввода от 8 мм и более. При этом поверхность ввода и противоположная ей донная поверхность должны быть параллельны или эквидистантны, а отклонение от параллельности не должно выходить за пределы, допускаемые методикой. Это важно, поскольку именно от геометрии акустического пути зависит корректность расчета толщины.

Как организована работа в ЛИКЛАБ

Лаборатория ЛИКЛАБ выполняет измерение толщины как организованный и документируемый вид неразрушающего контроля. До начала работ специалисты получают данные об объекте, участках контроля, требуемом объеме измерений, зонах возможных коррозионных и эрозионных повреждений, а также критериях оценки результатов. После этого лаборатория подготавливает технологическую документацию и выбирает схему выполнения работ.

Стандарт требует, чтобы необходимость измерения толщины, объем контроля, участки сканирования, точки измерений и критерии оценки были заданы в конструкторской или эксплуатационной документации. Поэтому ЛИКЛАБ всегда работает по заранее определенной системе координат и по разметке, имеющей привязку к началу отсчета. Это исключает путаницу в координатах и позволяет сопоставлять результаты текущего и последующих обследований.

Аттестованные сотрудники

Лаборатория ЛИКЛАБ подчеркивает, что работы по ультразвуковому контролю выполняют аттестованные сотрудники, обладающие теоретическими знаниями и практическими навыками измерения толщины металла. Подтверждение компетентности персонала проводится в установленном порядке. Это относится как к непосредственным исполнителям контроля, так и к специалистам, разрабатывающим технологические инструкции и технологические карты контроля.

Работы выполняются группой из двух и более специалистов по ультразвуковому контролю. При этом как минимум один специалист должен иметь уровень компетентности с правом выдачи заключения либо с правом проведения оценки компетентности персонала. Такой порядок особенно важен при контроле оборудования ответственного назначения, где результаты УЗТ используются для принятия технических решений по допуску оборудования к дальнейшей эксплуатации.

Поверенное оборудование

Для выполнения работ ЛИКЛАБ использует поверенное оборудование и средства измерений, пригодные для ультразвукового контроля толщины. Это принципиальная часть услуги. Результат измерения толщины должен быть не только технически достоверным, но и метрологически обоснованным. Именно поэтому в работе применяются ультразвуковые толщиномеры и дефектоскопы, метрологические характеристики которых подтверждены в установленном порядке.

Лаборатория использует средства измерений с цифровой индикацией, дефектоскопы с А-разверткой, пьезоэлектрические преобразователи, а при необходимости электромагнитно-акустические преобразователи. В состав оснащения входят также настроечные и контрольные образцы, измерительный инструмент, шаблоны, соединительные кабели и вспомогательная оснастка.

Для настройки и подтверждения работоспособности аппаратуры ЛИКЛАБ применяет дефектоскопические меры и настроечные образцы. В лаборатории имеется комплект мер А3-НК, на который оформлены документы о приемо-сдаточных испытаниях и свидетельство о поверке. Для работ по УЗК также используются пьезоэлектрические преобразователи с паспортами и подтвержденными параметрами.

Какие преобразователи и средства контроля применяются

В зависимости от задачи ЛИКЛАБ использует прямые совмещенные, прямые раздельно-совмещенные и наклонные преобразователи. Выбор преобразователя зависит от толщины металла, формы объекта в зоне контроля, состояния поверхности, акустического затухания в металле и требуемой точности измерения.

На практике лаборатория применяет преобразователи различных типов и частот, в том числе прямые и наклонные ПЭП, пригодные для дефектоскопии и измерения толщины. В имеющемся комплекте оснащения используются, например, прямой совмещенный преобразователь П111-5,0-Ø8, прямой раздельный преобразователь П112-5,0-Ø6/2, а также наклонные преобразователи П121-2,5-65, П121-5,0-65 и П121-5,0-70. Такое оснащение позволяет решать как задачи обычного измерения толщины, так и задачи контроля на сложных участках, где требуется выбор специальной схемы ввода ультразвука.

Подготовка к проведению контроля

Перед началом измерений ЛИКЛАБ проводит подготовку объекта и проверяет готовность зоны контроля. Подготовка включает анализ документации, проверку маркировки и разметки, определение координат точек измерения и выбор способа измерения толщины. Для каждого объекта составляется технологическая карта или технологическая инструкция, в которой задаются параметры контроля, типы преобразователей, применяемые образцы, шаг измерений и правила оценки результатов.

Если измерение толщины выполняется с применением пьезоэлектрических преобразователей, поверхность ввода должна быть очищена от загрязнений, отслаивающейся окалины, брызг металла и других помех. Шероховатость поверхности должна соответствовать требованиям стандарта. При дискретном измерении монометалла готовится площадка размером 30 на 30 мм. Для контроля антикоррозионной наплавленной поверхности размеры подготовленной площадки выбираются с учетом типа преобразователя и толщины металла.

Если применяется электромагнитно-акустический преобразователь, предварительная механическая подготовка поверхности, как правило, не требуется. Это важно для объектов, где удаление покрытия или очистка поверхности затруднены. При этом лаборатория контролирует допустимый зазор между преобразователем и поверхностью ввода и не допускает измерений через электропроводящие прослойки, если метод этого не позволяет.

Как ЛИКЛАБ настраивает аппаратуру

Перед каждым циклом измерений специалисты лаборатории выполняют настройку аппаратуры. Настройка включает две обязательные операции. Первая операция - настройка на скорость ультразвука в металле объекта контроля. Вторая операция - установка нуля толщиномера либо настройка скорости развертки дефектоскопа. Эти действия проводятся на специально предназначенных настроечных образцах.

Для монометалла, биметалла и антикоррозионных наплавленных поверхностей стандарт предусматривает разные типы настроечных образцов. ЛИКЛАБ использует соответствующие образцы в зависимости от конструкции объекта и задачи измерения. Настройка выполняется с применением той же контактной среды, которая будет использоваться при проведении измерений на объекте. После завершения настройки обязательно проводится ее проверка.

Если объект имеет малый диаметр, например труба или гиб с наружным диаметром менее 100 мм, лаборатория применяет настроечные образцы в виде фрагментов аналогичного объекта. Это позволяет корректно учитывать кривизну поверхности и получать более достоверный результат.

Какими способами выполняется измерение толщины

ЛИКЛАБ выполняет измерение толщины несколькими способами, предусмотренными ГОСТ Р 50.05.03-2022. Для монометалла могут применяться измерение времени прохождения от зондирующего импульса до первого донного эхо-сигнала, измерение времени между донными эхо-сигналами, а также измерение времени прохождения импульса от излучателя до приемника, установленного на противоположной поверхности.

Для биметалла применяются способы, позволяющие отдельно учитывать границу сплавления и основной металл. Для антикоррозионных наплавленных поверхностей используются схемы измерения как со стороны основного металла, так и со стороны наплавленной поверхности. Выбор способа определяется конструкцией изделия, доступом к поверхности, состоянием металла и точностью, требуемой по технической документации.

Как проводится измерение на объекте

После настройки аппаратуры и проверки зоны контроля ЛИКЛАБ выполняет измерения одним из трех основных способов. Первый способ - дискретное измерение по отдельным точкам. Второй способ - непрерывное сканирование по полосам или линиям. Третий способ - непрерывное сканирование участка поверхности. Конкретный способ выбирается в зависимости от поставленной задачи.

Дискретные измерения используются, когда требуется получить значения толщины в заранее определенных координатах. Непрерывное сканирование по полосам применяется для поиска минимальной толщины в пределах зоны контроля. Непрерывное сканирование участка поверхности используется на наиболее ответственных участках, где необходимо полноценно оценить распределение толщины и выявить локальные зоны утонения.

При работе с пьезоэлектрическими преобразователями на каждую подготовленную площадку наносится контактная среда. После этого преобразователь устанавливается на поверхность и выполняется измерение. Если прибор показывает грубую ошибку или результат вызывает сомнение, измерение повторяют после корректировки положения преобразователя и повторной оценки эхо-сигнала.

Контроль условий проведения работ

ЛИКЛАБ соблюдает организационные требования стандарта к условиям проведения контроля. Освещенность в зоне контроля должна быть не менее 500 лк. На расстоянии менее 10 м от объекта не допускаются работы, вызывающие вибрацию и загрязнение абразивной пылью. Яркие источники света, например сварочные посты, экранируются. При сильной засветке принимаются меры по затемнению экрана дефектоскопа или рабочего места.

Контроль выполняется при температуре окружающего воздуха и металла объекта в зоне контроля от 5 до 40 градусов Цельсия. Если работы необходимо проводить вне этого диапазона, ЛИКЛАБ использует только те средства контроля, которые допускают соответствующие температуры, а персонал обеспечивается средствами индивидуальной защиты. Проведение ручного контроля без автоматической записи процесса сканирования в ночное время с 0 до 6 часов местного времени стандартом не допускается, и лаборатория соблюдает это требование.

Контактная среда

Контактная среда подбирается так, чтобы обеспечивать стабильный акустический контакт и не вносить помех в измерение. Она должна иметь достаточную смачиваемость, вязкость и однородность, быть безопасной для персонала, не вызывать коррозии объекта и легко удаляться с поверхности после завершения контроля. При работе на вертикальных или потолочных участках, а также на поверхностях с большой кривизной, ЛИКЛАБ применяет более густые контактные среды.

Оценка точности и погрешности

ЛИКЛАБ учитывает требования стандарта к погрешности измерений. Для разных объектов и разных видов металла допускаемые значения различаются. Например, для антикоррозионных наплавленных поверхностей погрешность принимается не более 1,0 мм при заданной доверительной вероятности. Для плакировки требования жестче. Для монометаллических изделий из сталей перлитного класса и биметаллических изделий толщиной 20 мм и более погрешность нормируется в процентах от номинальной толщины. Для толщин менее 20 мм нормирование ведется в миллиметрах.

Если задача контроля требует повышенной точности, ЛИКЛАБ предусматривает изготовление настроечных образцов непосредственно из объекта контроля или из металла, максимально близкого ему по свойствам. Это позволяет уменьшить погрешность, связанную с отличием скорости ультразвука, акустического затухания и геометрии поверхности.

Как оформляются результаты

По итогам работ лаборатория оформляет результаты в установленной форме. Все измерения заносятся в учетную документацию с привязкой к координатам и маркировке объекта. Если измерения выполнялись по сетке или в точках, указываются номера точек и фактические значения толщины. Если контроль проводился сканированием, отражаются границы зоны контроля, направление сканирования и минимальные выявленные значения.

На основании учетной документации ЛИКЛАБ выдает заключение по результатам измерения толщины металла. В заключении указываются сведения об объекте, примененной методике, составе оборудования, параметрах контроля, результатах измерений и вывод о соответствии или несоответствии объекта требованиям документации. Такой подход обеспечивает прослеживаемость результатов и пригодность документа для производственного и технического использования.

Почему заказчики выбирают ЛИКЛАБ

Услуга ультразвукового контроля толщины в исполнении ЛИКЛАБ удобна тем, что лаборатория объединяет нормативную дисциплину и практический инженерный подход. Заказчик получает не отдельное числовое значение с прибора, а полноценную услугу, в которой учтены требования стандарта, подтверждена компетентность персонала, использовано поверенное оборудование и обеспечена корректная техническая интерпретация результатов.

Это особенно важно на объектах атомной отрасли, энергетики, химического производства, при контроле трубопроводов, сосудов, резервуаров, наплавленных поверхностей и ответственных элементов оборудования, где измерение толщины является основой решения о ремонте, допуске к эксплуатации, продлении ресурса или локализации зон утонения.

Лаборатория ЛИКЛАБ выполняет ультразвуковой контроль толщины по ГОСТ Р 50.05.03-2022 как полный регламентированный процесс. Работы выполняют аттестованные сотрудники. В измерениях используется поверенное оборудование. Настройка проводится на соответствующих образцах. Контроль выполняется по технологическим инструкциям и технологическим картам. Результаты оформляются в установленной форме и могут использоваться как основание для инженерных и эксплуатационных решений.