|
DOI: 10.14489/td.2022.07.pp.004-013
Ушаков В. М., Данилов В. Н.
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛА НЕРАЗРУШАЮЩИМ УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ
(с. 4-13)
Аннотация. Представлены результаты ультразвуковых испытаний металла до и после эксплуатации трубопроводов тепловых электростанций. На основе данных металлографического анализа для исследований выбраны частоты УЗ-волн 10 и 15 МГц. Установлено, что наименьшее влияние шероховатости поверхности испытуемых образцов из стали 12Х1МФ (Ra = 0,07…3,50 мкм) наблюдается на частоте 15 МГц. Показано, что на шероховатой поверхности образцов Ra = 1,17…2,50 мкм отношение амплитуды 3-го донного сигнала к амплитуде среднего уровня шума уменьшается до 17 дБ на частоте 15 МГц при наработке металла 300 000 ч. Указанный параметр предложено использовать при структуроскопии металла ультразвуковым методом. Показано, что форма импульса и его спектр подвержены наибольшим искажениям при частоте УЗ-волн, равной 15 МГц.
Ключевые слова: неразрушающий контроль, металлография, металл с наработкой, ультразвуковой преобразователь, донный эхосигнал, уровень шума.
Ushakov V. M., Danilov V. N.
INVESTIGATION OF METAL STRUCTURE BY NON-DESTRUCTIVE ULTRASONIC METHOD
(pp. 4-13)
Abstract. The results of ultrasonic testing of metal before and after the operation of pipelines of thermal power plants are presented. Based on the metallographic analysis data, the frequency of ultrasonic waves was selected for research 10 and 15 MHz. It was found that the smallest effect of the surface roughness of the tested samples from the 12X1MF (Ra = 0.07…3.50 microns) was observed at a frequency of 15 MHz. It is shown that on the rough surface of samples Ra = 1.17…2.50 microns, the ratio of the amplitude of the 3rd bottom echo to the amplitude of the average noise level decreases to 17 dB at a frequency of 15 MHz with a metal operating time of 300 000 hours. The specified parameter is proposed to be used in metal structroscopy by ultrasonic method. It is shown that the shape of the pulse and its spectrum are subject to the greatest distortion at a frequency of ultrasonic waves equal to 15 MHz.
Keywords: non-destructive testing, metallography, metal with operating time, ultrasonic probe, bottom echo, noise level.
В. М. Ушаков, В. Н. Данилов (АО «НПО «ЦНИИТМАШ», Москва, Россия) Е-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
V. M. Ushakov, V. N. Danilov (JSC “RPA “CNIITMASH”, Moscow, Russia) Е-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. НП-084–15. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии. Правила контроля основного металла, сварных соединений и наплавленных поверхностей при эксплуатации оборудования, трубопроводов и других элементов атомных станций. М.: Ростехнадзор, 2016. 65 с.
2. Руководящий документ РД 153-34.1-003–01. Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования, РТМ-1С. М.: ПИО ОБТ, 2001. 399 с.
3. IAEA Safety Standards Ser. № NS-G-216. Internatonal atomic energy agency Maintenauce, Sarvaillanse and inservice inspection in Nuclear Power Plants. Viena, 2002.
4. Нормы безопасности МАГАТЭ. Периодический анализ безопасности атомных электростанций / МАГАТЭ. Специальное руководство по безопасности SSG-25. Вена, 2013. 147 с.
5. Нормы МАГАТЭ по безопасности SSG-48. Управление старением и разработка программы долгосрочной эксплуатации атомных электростанций / МАГАТЭ. Вена, 2018. 51 с.
6. ГОСТ МЭК 63342–2016. Атомные станции. Контроль и управление, важные для безопасности. Управление старением. М.: Стандартинформ, 2016.
7. Ростехнадзор РФ. Требования к управлению ресурсом оборудования и трубопроводов атомных электростанций. Основные положения. НП-096–15 / Научно-технический центр по ядерной и радиационной безопасности. М., 2015.
8. Кеслер Н. А., Шрайфельд Л. И. Исследование рассеяния ультразвука с учетом статистики распределения величины зерен поликристаллических металлов // Дефектоскопия. 1975. № 1. С. 95 – 100.
9. Химченко Н. В. Ультразвуковой структурный анализ металлических материалов и изделий. М.: Машиностроение, 1976. 61 с.
10. Муравьев В. В., Костоломов А. Ю., Байтеряков А. В., Дедов А. И. Определение размера зерна металла по акустическим структурным шумам // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2014. Т. 57, № 11. С. 65 – 69.
11. Карташев В. Г., Качанов В. К., Соколов И. В. и др. Ультразвуковая структуроскопия изделий из многоструктурных материалов на основе анализа статистических характеристик структурного шума // Дефектоскопия. 2015. № 6. С. 41 – 56.
12. Велев Б., Иванов И., Каменов В. Автоматизированная система комплексного неразрушающего контроля структуры и механических свойств материалов машиностроения // Дефектоскопия. 2021. № 3. С. 17 – 25.
13. Данилов В. Н., Ушаков В. М. Исследование структуры образцов металла энергетических трубопроводов ультразвуковым методом // Контроль. Диагностика. 2021. Т. 24, № 6. С. 4 – 14.
14. Данилов В. Н., Ушаков В. М., Рымкевич А. И. Исследование возможностей оценки состояния структуры металла трубопроводов, находившихся в эксплуатации, ультразвуковым методом // Дефектоскопия. 2021. № 8. С. 3 – 13.
15. Данилов В. Н. Программа компьютерного моделирования работы электроакустических трактов дефектоскопов «Импульс+» // Дефектоскопия. 2006. № 3. С. 37 – 43.
16. Данилов В. Н., Изофатова Н. Ю., Воронков В. А. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов исследования работы прямых совмещенных преобразователей // Дефектоскопия. 1997. № 6. С. 39 – 49.
17. Данилов В. Н., Воронкова Л. В. Исследование возможностей ультразвукового контроля чугуна с пластинчатым графитом с использованием стандартных прямых преобразователей // Контроль. Диагностика. 2020. № 1. С. 4 – 18.
1. Federal norms and rules in the field of the use of atomic energy. Rules for the control of the base metal, welded joints and deposited surfaces during the operation of equipment, pipelines and other elements of nuclear power plants. (2016). Federal rules and regulations No. NP-084–15. Moscow: Rostekhnadzor. [in Russian language]
2. Welding, heat treatment and control of pipe systems of boilers and pipelines during installation and repair of power equipment, RTM-1C. (2001). Guidance document No. RD 153-34.1-003-01. Moscow: PIO OBT. [in Russian language]
3. Internatonal atomic energy agency Maintenauce, Sarvaillanse and inservice inspection in Nuclear Power Plants. (2002). IAEA Safety Standards Series No. NS-G-216. Viena.
4. Periodic Safety Analysis of Nuclear Power Plants / IAEA. SSG-25 Special Safety Guide. (2013). IAEA Safety Standards. Viena. [in Russian language]
5. Aging management and development of a program for the longterm operation of nuclear power plants / IAEA. (2018). IAEA Safety Standards No. SSG-48. Viena. [in Russian language]
6. Атомные станции. Контроль и управление, важные для безопасности. Управление старением. (2016). National Standard No. GOST MEK 63342–2016. Moscow: Standartinform. [in Russian language]
7. Rostechnadzor. Requirements for resource management of equipment and pipelines of nuclear power plants. Basic provisions. Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety. (2015). Federal rules and regulations No. NP-096–15. Moscow. [in Russian language]
8. Kesler N. A., Shrayfel'd L. I. (1975). Investigation of Ultrasound Scattering Taking into Account the Statistics of the Grain Size Distribution of Polycrystalline Metals. Defektoskopiya, (1), pp. 95 – 100. [in Russian language]
9. Himchenko N. V. (1976). Ultrasonic structural analysis of metallic materials and products. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
10. Murav'ev V. V., Kostolomov A. Yu., Bayteryakov A. V., Dedov A. I. (2014). Determination of metal grain size by acoustic structural noise. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Chernaya metallurgiya, Vol. 57, (11), pp. 65 – 69. [in Russian language]
11. Kartashev V. G., Kachanov V. K., Sokolov I. V. et al. (2015). Ultrasonic Structuroscopy of Products from Multistructural Materials Based on the Analysis of Statistical Characteristics of Structural Noise. Defektoskopiya, (6), pp. 41 – 56. [in Russian language]
12. Velev B., Ivanov I., Kamenov V. (2021). Automated system for complex non-destructive testing of the structure and mechanical properties of engineering materials. Defektoskopiya, (3), pp. 17 – 25. [in Russian language]
13. Danilov V. N., Ushakov V. M. (2021). Research of structure of samples of metal of power pipelines by ultrasonic method. Kontrol'. Diagnostika, Vol. 24, (6), pp. 4 – 14. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2021.06.pp.004-014
14. Danilov V. N., Ushakov V. M., Rymkevich A. I. (2021). Investigation of the possibilities of assessing the state of the metal structure of pipelines in operation by the ultrasonic method. Defektoskopiya, (8), pp. 3 – 13. [in Russian language]
15. Danilov V. N. (2006). The program for computer simulation of the operation of electroacoustic paths of flaw detectors "Impulse +". Defektoskopiya, (3), pp. 37 – 43. [in Russian language]
16. Danilov V. N., Izofatova N. Yu., Voronkov V. A. (1997). Comparison of theoretical and experimental results of the study of the operation of direct combined converters. Defektoskopiya, (6), pp. 39 – 49. [in Russian language]
17. Danilov V. N., Voronkova L. V. (2020). Investigation of the possibilities of ultrasonic testing of cast iron with lamellar graphite using standard normal probe. Kontrol'. Diagnostika, (1), pp. 4 – 18. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2020.01.pp.004-018
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2022.07.pp.004-013
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2022.07.pp.004-013
and fill out the form
.
|
Текущий номер
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»