Методика оцінки результатів ультразвукового контролю зварного з’єднання рейки
Сторінки роботи
зміст роботи
1 Методика оцінки результатів ультразвукового контролю зварного з'єднання рейки……………………………………………………………………………….3
2 Розрахунок виду та розмірів дефекту………………………………………………..9
1 Методика оцінки результатів ультразвукового контролю зварного з'єднання рейки
Зварні з'єднання рейок, укладених у дорогу, проходять обов'язковий ультразвуковий контроль після виконання зварних робіт рейковозварювальним поїздом і наступний періодичний контроль з інтервалом у півроку. Основним його завданням є виявлення дефектів кодів 26.3, 56.3, 66.3. До цих дефектів відносять тріщини різної конфігурації. Але на практиці не можна визначити, яку форму та просторову орієнтацію мають виявлені дефекти, які можуть бути шлаковими включеннями, порами, тріщинами, непровалами тощо. Дефект у зварному з'єднанні рейок може бути будь-якої форми, а для того, щоб зрозуміти який саме, - у кожному випадку потрібен вимір та аналіз додаткових характеристик дефектів.
Для визначення ступеня небезпеки виявленого в рейці дефекту слід виміряти його акустичні характеристики (які визначаються відповідно до ГОСТ 14782 – 86 «Рейси залізничні. Контроль неруйнівний. Методи ультразвукові») та відповідність їх розрахунковим значенням. До вимірюваних ультразвукових характеристик дефекту відносяться:
- амплітуда сигналу, дБ (щодо заданого порогового рівня);
- умовна довжина, мм;
- Умовна висота, мм;
- Умовна ширина, мм;
- координати дефекту щодо перетворювача,мм.
Крім того, існуючі теоретичні методики розрахунку розмірів дефектів дозволяють порівняти отримані виміряні дані з розмірами еталонного відбивача (бічного циліндра) у спеціалізованому стандартному зразку СО – 3Р, який використовується для налаштування дефектоскопів з контролю рейок (рисунок 1.1) та має відомі задані геометричні розміри, у тому числі еталонного відбивача – бічного циліндричного отвору. Ці розміри дозволяють визначити, яку форму має дефект, округлу або пласку.
Рисунок 1.1 – Встановлення перетворювача на стандартному зразку СО-3Р при
налаштування чутливості дефектоскопа
Інформація про форму дефекту дуже важлива, оскільки округлі дефекти (типу включень або пор) мають малу концентрацію напруг, і з ними дефектне зварне з'єднання рейок при відносно малих розмірах може перебувати в експлуатації довше, ніж зварне з'єднання з плоскими дефектами (тріщинами).
Тому основним завданням даної є вивчення алгоритму розрахункового визначення розмірів і форми дефектів, що виникають у зварному з'єднанні рейок.
На малюнку 1.2 представлені основні точки, необхідні вимірювання ультразвукових характеристик дефекту. Додатково слід зазначити, що максимальна амплітуда відбивача завжди досягається від центру дефекту, незалежно від його конфігурації.N- максимальна амплітуда сигналу від дефекту;LіH- координати щодо перетворювача, а різниці
і
- умовні протяжність та висота дефекту. Умовна ширина дефекту визначається аналогічно: переміщенням перетворювача по прямій, перпендикулярній тій, вздовж якої проводили вимірювання умовної протяжності, і перетинає її в точцімаксимальною. Ці дані, отримані під час вимірювань, обов'язково заносяться до журналу результатів контролю.
Алгоритм визначення конфігурації дефекту включає такі етапи:
- визначення параметрів, що полегшує загальний розрахунок еквівалентних розмірів дефекту (відстань від дефекту; відстань, пройдена ультразвуковим пучком у призмі перетворювача, площа уявного перетворювача для врахування впливу закону Снеліуса та ін.);
- визначення еквівалентних розмірів спрямованого (диск, смуга) та ненаправленого відбивачів (бічний циліндричний, сфера);
- Розрахунок умовних розмірів ненаправленого відбивача для заданої площі відображення та глибини залягання дефекту;
- Порівняння отриманих в ході контролю умовних розмірів дефекту з розрахунковими даними та висновки за результатами розрахунку.
Рисунок 1.2 – Вимір умовних розмірів дефекту:
а – становище перетворювача на об'єкті контролю; б – вигляд екрана дефектоскопа
Примітка. 1, 2, 3 – положення перетворювача щодо дефекту, що відповідають: 1 – максимуму сигналу від дефекту; 2 – зниження амплітуди на задану величину, дБ при наближенні до дефекту; 3 - зниження амплітуди на задану величину, дБ, при віддаленні від дефекту.
Акустичні тракти від ідеальних відбивачів розраховуються за загальною формулою
, (1.1)