Чек-лист для дефектоскопистов УК: расширенный список средств контроля и принадлежностей, необходимых для ультразвуковой дефектоскопии​

Редакция «Дефектоскопист.ру» собрала исчерпывающий (как мы наивно полагаем) перечень средств контроля, которые могут понадобиться для ручного проведения ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений стальных трубопроводов эхо-импульсным методом. В большинстве нормативно-технических документов такой список ограничивается 3–5 позициями. Мы решили «копнуть поглубже» и постарались включить в наш перечень по максимуму из того, что может пригодиться для ручного ультразвукового контроля. Некоторые пункты, возможно, покажутся спорными – но, как говорится, лучше иметь и не нуждаться, чем нуждаться и не иметь. С таким подходим – смотрим на получившийся список вещей, которые могут понадобиться для уверенного выхода на объект.
1. Меры СО-2, СО-3 (либо СО-3Р) или V1, V2. Если материал ОК по акустическим свойствам не идентичен Ст3 и Ст20 (если скорость продольных и поперечных УЗ-волн в них отличается более чем на 5%, как, например, у алюминия), то понадобятся калибровочные образцы СО-2А и СО-3А. По СО-3 проверяют точку выхода, стрелу и глубиномер наклонного ПЭП, а если предстоит проводить контроль НЕ-тонкостенных изделий (примерно более 15 мм), то по нему же регулируют задержку в призме (для ОК с толщиной стенки до 12–15 мм лучше делать это двугранным углам и зарубками в настроечных образцах той же толщины). По СО-2 – смотрят угол ввода, мёртвую зону, а при работе с прямым ПЭП – правильность работы глубиномера. Образцы V1 и V2, изначально придуманные за рубежом, были в своё время разрешены в соответствии с ГОСТ Р ИСО 55724-2013. Каждый из них, по сути, может заменить как СО-2, так и СО-3. Подробнее о них мы рассказывали ранее.
2. Настроечные образцы из материала, идентичного по акустическим свойствам материалу, из которого выполнен ОК (в идеале – если это вообще будет один и тот же материал). С той же термообработкой, с теми же параметрами шероховатости и волнистости, что и ОК. С искусственными отражателями определённого типа (чаще всего это плоскодонные отверстия и зарубки, хотя допускаются и боковые цилиндрические отверстия) и размера (диаметра, эквивалентной площади). В РД 34.17.302-97, например, есть такое интересное требование: для контроля энергооборудования с наработкой более 100 000 часов, нужно иметь стандартные (СО-2А) и настроечные образцы (тогда ещё СОПы) из металла с наработкой, которая отличается от указанного значения не более чем на 20 000 часов. Для контроля трубопроводов с внешним диаметром до 325 мм или до 800 мм (по разным НТД) – потребуется НО с тем же диаметром. В учебниках можно встретить положение о том, что если амплитуды сигналов, прошедших через шов и основной металл, отличаются более чем на 2 дБ (разумеется, при равных толщинах), то шов должен быть и в настроечном образце. На практике потребность в настроечных образцах со сварным швом возникает для «специфичных» задач. Например, при контроле толстостенных ОК, из нержавеющих сталей, с большим коэффициентом затухания, с перекрестными сварными соединениями, при разработке новых методик УЗК. В том числе – для автоматизированного УЗК, когда важно проверить длину контролируемых не неконтролируемых концевых участков. Настройка по трубным НО со сварным швом предусматривается, например, документом ОТТ-23.040.00-КТН-135-15 («Транснефть»).
Как бы то ни было – НО должны быть, причём непосредственно на ОК, поскольку в большинстве НТД есть требования о проверке настройки амплитудной и временной шкалы системы дефектоскоп-ПЭП перед началом контроля и по его завершении (а в ряде случаев – ещё и каждый час либо при каждом переходе к следующему сварному соединению).
Редакция «Дефектоскопист.ру» рекомендует заказывать настроечные образцы у проверенного производителя, поскольку от этого напрямую зависит достоверность и воспроизводимость результатов контроля.
3. Металлическая щётка и зубило (металлический шпатель). Подготовка поверхности ОК к контролю в обязанности дефектоскописта не входит. Но, с другой стороны, не уезжать ведь с объекта из-за пары брызг металла. Проще и быстрее самому их счистить (если это не повредит поверхность ОК, конечно же), особенно если дорога до объекта и так отняла много времени.
4. Преобразователь ржавчины. Опять же можно сколько угодно говорить о том, что это не наша обязанность. Но опять же – в силу тех же погодных условий на поверхности ОК (если он под открытым небом) в промежуток времени между сварочными работами и до контроля может образоваться лёгкий налёт ржавчины. Если быстрее и проще убрать его самому, сделать свою работу и с чувством выполненного долга поехать дальше – то почему бы так не сделать? Впрочем, тут каждый решает сам для себя.
5. Образцы шероховатости или профилометр. На «Дефектоскопист.ру» уже есть небольшая заметка по данному вопросу. Если вкратце, то большинство дефектоскопистов УК не заморачиваются с проверкой шероховатости (либо делают это на глаз или на ощупь). А те, кто заморачивается – предпочитают делать это по образцам шероховатости. И меньшинство – работают с профилометрами.
6. Ёмкость с контактной жидкостью, плюс кисть, валик или распылитель. Если это полевой режимный объект, то служба безопасности может «докопаться» до бутылок, канистр, банок с контактной жидкостью. Особенно если её перелили в какую-нибудь рандомную ёмкость без этикетки. Вообще, выбор контактной жидкости – это огромная тема, всё зависит от инструкции. Мы даже публикацию небольшую подборку пунктов в НТД, в которых содержатся требования к контактным средам для УЗК. Но если вкратце, то масло – на жаре пахнет, безвозвратно пачкает одежду, трудно удаляется с поверхности. Глицерин – по сравнению с другими контактными средами стоит чуть дороже, но самое неприятное – оказывает сильное коррозионное действие на ОК. Обойный клей – нужно заморачиваться с его приготовлением. Оптимальное решение, если позволяет бюджет, – использовать специализированные контактные гели. Да, они стоят денег, но работать с ними намного приятнее и удобнее (благодаря продуманной упаковке и дозаторам). К тому же, как показывает практика, при сканировании по гладкой поверхности ПЭП меньше залипает, чем с тем же моторным маслом, например.
Если НТД предоставляет некоторый выбор контактных жидкостей (а чаще всего именно так), то для настройки и для прозвучивания нужно использовать одну и ту же контактную среду. То есть если настроиться, например, с маслом, а потом тот же НО вытереть насухо и попробовать с контактным гелем, то амплитуда опорного сигнала от того же отражателя легко может отличаться на 1–2 дБ и более.
7. Ветошь. Лучше с запасом: отдельно – для протирки поверхности ОК, отдельно – для прибора и рук. В идеале – если с собой будут ещё и влажные салфетки.
8. Портативный ультразвуковой толщиномер. Точную толщину прозвучиваемого сечения нужно ввести в прибор, чтобы получить корректные расчёты расстояния до отражателя по X – от точки выхода или передней грани ПЭП до проекции отражателя на поверхности сканирования. Кроме того, знание точной толщины необходимо для калибровки скорости распространения УЗ-волны в материале ОК и автоматической калибровки зоны контроля (если такая функция реализована в дефектоскопе).
На форуме «Дефектоскопист.ру» периодически «оживает» дискуссия на тему того, может ли ультразвуковой дефектоскоп подменить собой толщиномер. И можно ли использовать для измерения толщины те же совмещённые и раздельно-совмещённые прямые ПЭП, что и для дефектоскопии. Вообще, каждый из этих вопросов тянет на большой отдельный текст, но пока – попробуем хотя бы тезисно обрисовать ситуацию.
– По поводу применения дефектоскопа вместо толщиномера. С одной стороны, этому ничего не мешает. Тем более что наиболее продвинутые портативные толщиномеры по функционалу становятся всё ближе к дефектоскопам. Они тоже умеют строить А- сканы (например, «Булат 3»), умеют выравнивать чувствительность по глубине (это реализовано в УДТ-20). Есть даже приборы типа УСД-20, которые выполнены в корпусе толщиномера, но обладают функционалом дефектоскопа. С другой стороны, классические переносные УЗ-дефектоскопы – это всё-таки более габаритные и дорогостоящие приборы. И хотя их можно использовать для измерения толщины, но делать это в цеховых и уж тем более полевых условиях не всегда удобно. Серийные измерения по большому количеству точек проще выполнять с лёгким толщиномером, закреплённым на руке или груди. Даже если случайно уроните или ударите обо что-то – будет не так обидно, потому что толщиномеры стоят в среднем в 3–5 раз дешевле. Так что форм-фактор, цена и удобство работы решают.
– По поводу специализированного датчика. Вообще, есть ли какая-то разница между ПЭП для толщинометрии и обычными прямыми РС ПЭП для дефектоскопии? Данный вопрос неоднократно становился предметом бурных дискуссий на форуме (пример #1, пример #2). Даже сами производители не отрицают, что для измерения толщины вполне можно использовать совмещённые и раздельно-совмещённые прямые ПЭП для дефектоскопии. Но вместе с тем – бывают производственные задачи и параметры контроля, при которых категорически рекомендуются специализированные ПЭП для толщинометрии. Что это за случаи и в чём уникальность таких датчиков – постараемся рассказать в одном из следующих текстов.
Пока лишь зафиксируем, что портативный толщиномер нужен, особенно при работе с тонкостенными ОК. И уж тем более – необходим специализированный датчик, подобранный для измерения толщины конкретного ОК, с учётом коэффициента затухания и возможных помех. Если внутренняя поверхность изъедена коррозией, то лучше брать прибор с А-сканом. Впрочем, подбор толщиномера – отдельная большая тема, поэтому пока её оставляем её здесь и двигаемся дальше.
9. Рабочий и запасной ПЭП с коаксиальным кабелем. Для тавровых соединений и сварных соединений приварных штуцеров, например, в зависимости от схемы прозвучивания, может потребоваться не только наклонный, но и прямой ПЭП. То же самое – если в НТД (как, например, в СТО Газпром 2-2.4-083-2006) перед УЗК сварных соединений заложен контроль прилегающих участков металла труб на наличие расслоений. Впрочем, прямой ПЭП не помешает в любом случае – хотя бы даже для измерения толщины металла, при отсутствии толщиномера под рукой. Если контролю подлежит трубопровод диаметром менее 400 мм (это цифра отличается в разных НТД, в некоторых и вовсе равняется всего 250 мм), то наклонные ПЭП нужно притирать, а прямые – использовать со специальными насадками. Вот здесь можно посмотреть пример такой опоры для не притёртого датчика.
10. Ультразвуковой дефектоскоп с запасным аккумулятором и/или зарядным устройством. Во-первых, к прибору неплохо бы иметь паспорт и свидетельство о поверке. Хоть 1 января 2021 года в силу и вступил закон №496-ФЗ от 27.12.2019 года о приоритете электронной регистрации результатов поверки СИ, однако ж, как показывает практика, наличие бумажного оригинала ещё никому не вредило, а в ряде случаев (например, если ЦСМ не успел загрузить данные о поверке во ФГИС «Аршин») – даже спасало. Правда, за прошедшие полгода систему наладили – и во многих ЦСМ уже выстроена работы по оперативной передаче данных в информационную систему.
Во-вторых, дефектоскоп лучше по возможности как можно реже вынимать из чехла. Так и держать его будет удобнее (у большинства чехлов предусмотрены дополнительные лямки, ручки, ремни для рук или шеи), и при случайном падении шансы уцелеть у прибора будут повыше. И, самое главное, так вы не запачкаете его контактной жидкостью. Очистить (в крайнем случае – поменять) чехол намного проще, чем уберечь прибор от попадания пыли и влаги.
В-третьих, перед выходом на объект, заблаговременно – рекомендуется зарядить аккумуляторы на 100%. В идеале – если на всю рабочую смену хватит заряда АКБ, потому что при работе от сети на экране то и дело могут возникать помехи. Если с электропроводкой (стабильностью, силой тока и напряжением) имеются неполадки, то прибор почти наверняка будет «сбоить». Благо, что наиболее продвинутые отечественные производители уже давно решили проблему с автономным питанием. Научно-производственный центр «Кропус», например, поставляет аккумулятор UCD-52, совместимый сразу с несколькими моделями переносных УЗ-дефектоскопов – УСД-50 IPS, УСД-60, УСД-60ФР. Можно закупить несколько одинаковых запасных аккумуляторов на лабораторию – и работать с разными приборами в автономном режиме.
11. Калькулятор. Большинство НТД допускают отклонение стрелы преобразователя на ±1 мм, а угла ввода – до ±2 ˚. Поэтому калькулятор понадобится, как минимум, для правильного позиционирования ПЭП на НО (чтобы при настройке по зарубке или двугранному углу убедиться, что мы ловим нужный эхо-сигнал) и расчёта максимального расстояния от точки ввода ПЭП до границы усиления шва и ширины зоны зачистки. Плюс – для подсчёта суммарной условной протяжённости обнаруженных дефектов. Конечно, можно обойтись и телефоном – но вещь это всё-таки слишком дорогая, хрупкая и важная, чтобы лишний раз пользоваться ею где-нибудь в цехе или «в полях». Гораздо практичнее – носить с собой «копеечный» калькулятор (берите сразу инженерный – чтобы умел считать синусы, тангенсы и косинусы).
12. Металлическая линейка. Можно взять из поверенного набора ВИК – тогда уж совсем никаких вопросов ни у кого не возникнет на предмет того, соответствует ли погрешность измерений «каноничным» 0,5 мм. Но можно обойтись и обычной – точности до десятых и сотых долей миллиметра здесь всё равно не требуется.
13. Мел или маркер по металлу. Мел стоит дешевле, но его можно смыть. В одних обстоятельствах это минус (разметка на поверхности ОК может быть утрачена), в других – плюс (можно просканировать спорный участок повторно и поправить разметку при необходимости).
14. Мерительный пояс. В идеале – если сварной шов будет размечен на те же участки, что и при проведении радиографического контроля. В разных источниках речь идёт об участках длиной 300, 400 или 500 мм. Главное здесь – использовать ту же точку начала отсчёта (например, клеймо сварщика), что и звено дефектоскопистов РК.
15. Фонарик (в идеале – налобный, чтобы не занимать руки). Особенно если проводить контроль предстоит внутри какой-нибудь «бочки» или в ночную смену. Для работы под ярким солнцем – могут пригодиться солнцезащитные очки: яркость дисплея можно подрегулировать, зато не придётся всю смену напрягать глаза из-за солнца.
16. Каска и перчатки. Безопасность труда и охрану труда никто не отменял.
17. Питьевая вода (чай, кофе) и обед (хотя бы перекус). Это действительно важно. В учебно-справочной литературе очень много говорится о субъективности метода УЗК и зависимости от психоэмоционального и физического состояния дефектоскописта. А если у человека нет возможности «закрыть» даже такие простые физиологические потребности, как жажда и голод, то о каком производительном труде может идти речь?! Уже не говоря о том, сколько энергии «сжигается» в процессе сканирования, когда надо и следить за перемещением ПЭП, и за осцилляциями на развёртке, и отмечать на поверхности местонахождение дефектов… И это мы ещё ни слова не сказали о гастрите и язве. Так что немного заботы о себе не помешает – ведь от вашей внимательности, собранности, хорошей формы зависят результаты контроля и, в конечном счёте, безопасность ОПО. Об этом не будет лишним напомнить – тем более, что, как показал наш давний опрос по защите органов дыхания при проведении капиллярной дефектоскопии, большинство форумчан пользуются СИЗ далеко не всегда. Здоровье надо беречь – не важно, про какой вид НК идёт речь…
Ну как-то так. Что лишнее? А что забыли? Пишите свои комментарии, например, тут. Нам будет очень интересно услышать разные точки зрения.