"ГОСТ Р 71931.3-2025. Национальный стандарт Российской Федерации. Неразрушающий контроль сварных соединений элементов из термопластичных материалов. Часть 3. Ультразвуковой контроль"
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 19.02.2025 N 72-ст)

1 ПОДГОТОВЛЕН Ассоциацией сварщиков полимерных материалов (Ассоциация СПМ) на основе официального перевода на русский язык немецкоязычной версии указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "Институт стандартизации")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 364 "Сварка и родственные процессы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 февраля 2025 г. N 72-ст

4 Настоящий стандарт идентичен стандарту ДИН ЕН 13100-3:2005 "Неразрушающий контроль сварных соединений элементов из термопластичных материалов. Часть 3. Ультразвуковой контроль" (DIN EN " von thermoplastischer Kunststoffe - Teil 3: ", IDT).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных европейских стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Стандарт ДИН ЕН 13100-3:2005 подготовлен на основе европейского стандарта ЕН 13100-3:2004, который входит в серию стандартов ЕН 13100 "Неразрушающий контроль сварных соединений элементов из термопластичных материалов".

Стандарт ЕН 13100-3:2004 подготовлен Техническим комитетом CEN/TC 249 "Пластмассы", секретариат которого возглавляет Бельгийский орган по стандартизации (IBN).

Представителем DIN для участия в работе CEN/TC 249 "Пластмассы" является Комитет по стандартизации пластмасс (PNK).

При разработке европейского стандарта ЕН 13100-3:2004 с немецкой стороны участвовала рабочая группа FNK-AA 501.8 "Соединения пластмасс".

Стандарт ЕН 13100 включает следующие части:

- часть 1. Визуальный контроль;

- часть 2. Радиографический (рентгеновский) контроль;

- часть 3. Ультразвуковой контроль;

- часть 4. Контроль высоким напряжением.

Настоящий стандарт устанавливает порядок проведения ручного ультразвукового контроля сварных соединений из термопластичных материалов, полученных методами сварки нагретым инструментом встык, сварки закладными нагревателями, экструзионной сваркой и сваркой нагретым газом. Настоящий стандарт распространяется на соединения однослойных труб и листов толщиной от 10 до 100 мм.

Настоящий стандарт не устанавливает критерии приемки сварных соединений по результатам контроля.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа, для недатированных - последнее издание (включая все изменения к нему)]:

EN 473, Non-destructive testing - Qualification and certification of NDT personnel - General principles (Неразрушающий контроль. Квалификация и сертификация персонала, проводящего неразрушающий контроль качества. Основные принципы) <1>

--------------------------------

<1> Заменен. Действует EN ISO 9712:2021, Non-destructive testing - Qualification and certification of NDT personnel (ISO 9712:2021) (Неразрушающий контроль. Квалификация и сертификация персонала по неразрушающему контролю).

EN 583-2, Non-destructive testing - Ultrasonic examination - Part 2: Sensitivity and range setting (Неразрушающий контроль. Ультразвуковой контроль. Часть 2. Настройка чувствительности и диапазона развертки) <2>

--------------------------------

<2> Заменен. Действует EN ISO 16811:2014, Non-destructive testing - Ultrasonic testing - Sensitivity and range setting (ISO 16811:2012) (Неразрушающий контроль. Ультразвуковой контроль. Регулировка чувствительности и диапазона временной развертки).

EN 583-4, Non-destructive testing - Ultrasonic examination - Part 4: Examination for discontinuities perpendicular to the surface (Неразрушающий контроль. Ультразвуковой контроль. Часть 4. Контроль несплошностей, расположенных перпендикулярно к поверхности) <3>

--------------------------------

<3> Заменен. Действует EN ISO 16826:2014, Non-destructive testing - Ultrasonic testing - Examination for discontinuities perpendicular to the surface (ISO 16826:2012) (Неразрушающий контроль. Ультразвуковой контроль. Выявление несплошностей, расположенных перпендикулярно к поверхности).

EN 1330-2:1998, Non-destructive testing - Terminology - Part 2: Terms common to the non-destructive testing methods (Неразрушающий контроль. Терминология. Часть 2. Общие термины для неразрушающих методов контроля)

EN 1330-4:2000, Non-destructive testing - Terminology - Part 4: Terms used in ultrasonic testing (Неразрушающий контроль. Терминология. Часть 4. Термины, применяемые при ультразвуковом контроле) <1>

--------------------------------

<1> Заменен. Действует EN ISO 5577:2017, Non-destructive testing - Ultrasonic testing - Vocabulary (ISO 5577:2017) (Неразрушающий контроль. Ультразвуковой контроль. Словарь).

EN 12668-1, Non-destructive testing - Characterization and verification of ultrasonic examination equipment - Part 1: Instruments (Неразрушающий контроль. Определение характеристик и проверка оборудования для ультразвукового контроля. Часть 1. Приборы)

EN 12668-2, Non-destructive testing - Characterization and verification of ultrasonic examination equipment - Part 2: Probes (Неразрушающий контроль. Определение характеристик и проверка оборудования для ультразвукового контроля. Часть 2. Преобразователи)

EN 12668-3, Non-destructive testing - Characterization and verification of ultrasonic examination equipment - Part 3: Combined equipment (Неразрушающий контроль. Определение характеристик и проверка оборудования для ультразвукового контроля. Часть 3. Комбинированное оборудование)

ENV 583-6, Non-destructive testing - Ultrasonic examination - Part 6: Time-of-flight diffraction technique as a method for detection and sizing of discontinuities (Неразрушающий контроль. Ультразвуковой контроль. Часть 6. Дифракционно-временной метод, как метод для обнаружения и установления размеров несплошностей) <2>

--------------------------------

<2> Заменен. Действует EN ISO 16828:2014, Non-destructive testing - Ultrasonic testing - Time-of-flight diffraction technique as a method for detection and sizing of discontinuities (ISO 16828:2012) (Неразрушающий контроль. Ультразвуковой контроль. Дифракционно-временной метод обнаружения и определения размера несплошностей).

В настоящем стандарте применены термины по ЕН 1330-2:1998 и ЕН 1330-4:2000.

Обозначения приведены в таблице 1.

Настоящий стандарт устанавливает общие методы ультразвукового контроля для наиболее часто используемых сварных соединений из термопластичных материалов. Специальные требования, описанные в настоящем стандарте, касаются оборудования, подготовки и проведения контроля, а также оформления результатов контроля. Применяемые методы ультразвукового контроля и критерии приемки сварных соединений должны быть установлены сторонами договора на выполнение ультразвукового контроля.

Должно быть определено следующее:

- метод определения уровня чувствительности;

- метод оценки выявляемых сигналов;

- уровни качества;

- уровни чувствительности контроля;

- этап (этапы) изготовления и производства, при котором (которых) следует проводить контроль;

- требования к квалификации персонала;

- сведения о том, необходимо ли оформить инструкцию по контролю;

- требования к оформлению инструкции по контролю.

Перед контролем сварного соединения специалист, проводящий контроль, должен получить доступ к следующей информации:

- документация на проведение контроля, если это необходимо (см. 6.3);

- тип основного материала (материалов) сварного соединения;

- правила подготовки сварного соединения к контролю и его размеры;

- процедура сварки или необходимая информация о способе сварки;

- требования к протоколу контроля.

Инструкция по контролю должна соответствовать определениям и требованиям, приведенным в настоящем стандарте. Если это невыполнимо или если описанные в настоящем стандарте методы не применимы к сварным соединениям, подлежащим контролю, должна быть разработана дополнительная документация по проведению контроля.

Персонал, проводящий контроль в соответствии с настоящим стандартом, должен быть сертифицирован надлежащим образом согласно соответствующему документу, например ЕН 473.

Персонал, проводящий контроль, должен обладать общими знаниями ультразвукового контроля сварных соединений и, кроме того, должен быть знаком с особенностями, характерными для контролируемого термопластичного материала и сварного соединения.

Оборудование, используемое при применении настоящего стандарта, должно соответствовать требованиям ЕН 12668-1 - ЕН 12668-3. До опубликования документа, относящегося к данной теме, могут быть использованы соответствующие документы национальной системы стандартизации.

Для контроля термопластичных материалов следует использовать преобразователи только для продольных волн. Частота преобразователя должна находиться в диапазоне от 1 до 5 МГц и должна быть подобрана таким образом, чтобы чувствительность к обнаружению дефектов была максимальной, не ухудшая при этом отношение сигнал/шум.

Для улучшения отношения сигнал/шум могут быть использованы пьезокомпозитные преобразователи.

Используемый наклонный преобразователь должен обеспечивать условия, при которых контроль поверхности сплавления будет проведен при нормальном или по возможности близком к нормальному падению на нее ультразвуковой волны. Это означает, например, что для контроля соединения, выполненного сваркой закладными нагревателями, должен быть использован преобразователь с вводом ультразвука перпендикулярно к поверхности контролируемого элемента.

Для контроля соединений, полученных сваркой закладными нагревателями, должны быть использованы преобразователи, сфокусированные на границу сплавления, т.е. фокусное расстояние должно быть равно толщине стенки муфты.

В случае если это не оговорено в инструкции по контролю, фокусирующие преобразователи не должны применяться для контроля сварных соединений, полученных сваркой нагретым инструментом встык, экструзионной сваркой или сваркой нагретым газом.

Рекомендуется применять призму из политетрафторэтилена (ПТФЭ).

Зазор между поверхностью, с которой проводится контроль, и контактной поверхностью призмы преобразователя не должен превышать 0,5 мм. Для цилиндрической или шарообразной поверхности сканирования это требование обычно выполняется, если соблюдается следующее условие: D >= 15a. Если это условие невозможно выполнить, следует притереть призму под поверхность сканирования и соответствующим образом настроить чувствительность и диапазон контроля.

Помимо сварного шва, контролируемая область (см. рисунок 1) должна включать основной материал не меньше чем по 5 мм в каждую сторону от сварного соединения либо зону термического влияния, если она занимает область.

Во всех случаях при сканировании должна быть покрыта вся область контроля. Если отдельные фрагменты этой области не могут быть обследованы в рамках какого-либо одного способа сканирования, следует использовать альтернативные или дополнительные методы ультразвукового контроля.

Поверхность контролируемого соединения, подготовленная для сканирования преобразователем, должна быть достаточно большой для того, чтобы обеспечить возможность контроля всей необходимой области элемента. В качестве альтернативы ширина сканируемых поверхностей может быть меньше, если эквивалентное перекрытие достигается путем сканирования сварного соединения с обеих сторон или путем сканирования с наружной и с внутренней поверхностей соединения.

Поверхность, по которой выполняется сканирование, должна быть гладкой, без каких-либо включений, углублений, выемок и посторонних частиц (например, загрязнений), которые могли бы ухудшить контакт с преобразователем. Неровности контролируемой поверхности не должны приводить к образованию зазора между преобразователем и поверхностью контролируемого элемента более 0,5 мм.

Контроль можно проводить как при наличии грата, так и после его удаления.

Согласно требованиям настоящего стандарта и ЕН 583-2 настройку диапазона развертки (далее - развертки) и чувствительности необходимо проводить, когда были изменены тип или угол призмы преобразователя, способ сварки, материал или его толщина. Проверку настройки осуществляют при контроле не реже, чем через каждые 4 ч, и после завершения контроля. Также проверку настройки проводят при смене специалиста, выполняющего контроль, или при изменении состояния поверхности, при замене кабелей, при контроле нового сварного соединения (того же типа) или в случае предполагаемого изменения соответствующих настроек (например, изменения уровня помех, донного эхосигнала). Если в результате данных проверок устанавливают отклонения, то предпринимают корректирующие действия, приведенные в таблице 2.

В зависимости от выбранного метода ультразвукового контроля следует использовать следующие способы настройки уровня чувствительности:

- прямой и наклонный вводы продольных волн: уровень чувствительности устанавливают с использованием зависимости амплитуды от расстояния согласно DAC-кривой (Distance Amplitude Correction), рассчитанной для бокового цилиндрического отверстия диаметром 3 мм по ЕН 583-2;

- контроль методом тандем: уровень чувствительности устанавливают с использованием плоскодонного отражателя диаметром 3 мм, расположенного по центру настроечного образца, толщина и материал которого идентичны толщине и материалу контролируемого элемента [см. рисунок 2 a)];

- контроль методом (TOFD - Time of Flight Diffraction): уровень чувствительности устанавливают с использованием бокового цилиндрического отверстия диаметром 3 мм, расположенного на глубине, равной 2/3 толщины стенки настроечного образца, толщина и материал которого идентичны толщине и материалу контролируемого элемента [см. рисунок 2 b)];

- контроль головной волной: уровень чувствительности устанавливают с использованием прямоугольного паза глубиной 2 мм, расположенного на поверхности настроечного образца, толщина и материал которого идентичны толщине и материалу контролируемого элемента [см. рисунок 2 c)].

Браковочный уровень для дефектов должен быть установлен сторонами по договору на выполнение ультразвукового контроля для каждого применяемого метода контроля.

Если настроечный образец, используемый для настройки чувствительности, изготовлен из материала, неидентичного материалу объекта контроля, то на репрезентативном количестве участков должны быть выполнены измерения его отличий от контролируемого объекта. Измерения должны выполняться только на продольных волнах с применением прямых преобразователей в соответствии с ЕН 583-2.

Коррекция усиления не требуется, если разница амплитуд сигналов на настроечном образце и контролируемом объекте составляет менее 2 дБ.

Если разница амплитуд сигналов составляет более 2 дБ или менее 12 дБ, то необходимо выполнить корректировку усиления.

Если разница амплитуд сигналов превышает 12 дБ, то должны быть найдены причины столь большой разницы и приняты корректирующие меры, например путем использования другого настроечного образца, который по своим свойствам больше подходит к объекту контроля.

Для исключения влияния сигналов от отдельных дефектов поверхности при контроле сварных соединений уровень помех должен быть ниже браковочного уровня не менее чем на 12 дБ. Отклонение от этого требования может быть оговорено сторонами по договору на выполнение ультразвукового контроля.

Этот метод контроля обычно применяется для контроля сварных соединений с закладными нагревателями и нахлесточных соединений. Для проведения контроля используется прямой преобразователь для ввода продольной волны перпендикулярно к поверхности элемента с фокусировкой на глубине расположения зоны сплавления (см. рисунок 3). Контроль выполняется в эхоимпульсном режиме.

Этот метод контроля обычно применяется для контроля сварных соединений, полученных сваркой нагретым газом или экструзионной сваркой, и требует подбора надлежащего наклонного преобразователя в соответствии с 7.3.2 (см. рисунок 4).

Этот метод контроля обычно применяется для контроля сварных соединений, полученных сваркой нагретым инструментом встык, и требует использования двух одинаковых наклонных преобразователей (обычно 45° или 60°), один из которых используется для излучения, а другой - для приема ультразвука. Преобразователи устанавливаются на одной линии, так что оси ультразвуковых пучков имеют направление, показанное на рисунке 5. Контроль методом тандем проводят по ЕН 583-4.

Этот метод контроля обычно применяется для контроля сварных соединений, полученных способом сварки нагретым инструментом встык, и требует использования двух одинаковых преобразователей (обычно 45° или 60°), размещенных друг напротив друга перпендикулярно к сварному соединению, как показано на рисунке 6. Один преобразователь используется для излучения ультразвука, другой - для приема. Контроль методом TOFD проводят по ENV 583-6.

Этот метод контроля обычно применяется для того, чтобы исследовать объект на глубине нескольких миллиметров непосредственно под поверхностью сканирования. Контроль выполняется с применением одного преобразователя, создающего головную волну, обычно под углом от 85° до 90°, как показано на рисунке 7. Контроль выполняется в эхоимпульсном режиме.

Локализацию дефектов по выявленным сигналам следует выполнять в привязке к некоторой точке на контролируемой поверхности, являющейся началом координат для этих измерений. Если контроль проводят более чем с одной поверхности, то контрольные точки должны быть установлены на каждой поверхности. Во всех случаях следует обращать внимание на то, чтобы контрольные точки были скоординированы между собой. Это необходимо для того, чтобы можно было определить абсолютное местоположение всех показаний относительно любой заданной контрольной точки.

Все сигналы, амплитуда которых превышает браковочный уровень, следует оценивать по 11.3.2 - 11.3.4.

Значение амплитуды эхосигнала доводят до максимума путем перемещения преобразователя и фиксируют в сравнении с установленным уровнем чувствительности.

Если не оговорено иное, протяженность дефекта там, где это возможно, определяют от максимума амплитуды принятого от него сигнала (на уровне 6 дБ).

Измерение высоты дефекта проводят только в случае наличия соответствующего требования в договоре на выполнение контроля.

Описание дефектов приводят только в случае наличия соответствующего требования в договоре на выполнение контроля или если этого требуют принятые критерии разбраковки.

Протокол контроля должен содержать ссылку на настоящий стандарт, а также следующую информацию.

a) Сведения об объекте контроля:

1) материал и форма изделия;

2) размеры;

3) местоположение контролируемого сварного соединения;

4) эскиз, показывающий геометрическую конфигурацию изделия (при необходимости);

5) сведения о способе сварки;

6) этап производства, на котором выполнен контроль;

7) состояние поверхности контролируемого изделия;

b) требования договорных документов, например требования к проведению контроля, рекомендации, специальные договоренности и пр.;

c) место и дата проведения контроля;

d) сведения об организации, проводящей контроль, квалификации и аттестатах специалистов, проводящих контроль;

e) сведения о контролирующем органе.

a) Изготовитель и тип прибора для ультразвукового контроля с указанием идентификационного номера, если это требуется;

b) изготовитель, тип, номинальная частота, и фактический угол преобразователя с указанием его идентификационного номера, при необходимости;

c) наименование использованных настроечных образцов с приведением их чертежей, если это необходимо;

d) контактная среда.

a) Уровень (уровни), на которых проводился контроль, и ссылка на документацию на проведение контроля (инструкция по контролю, инструкция, технологическая карта), если она использовалась;

b) объем контроля;

c) расположение области сканирования;

d) расположение контрольных точек и использованной системы координат согласно 11.2;

e) время проведения контроля;

f) метод настройки и уровень чувствительности (коэффициент усиления для использованного уровня чувствительности, параметры корректировки усиления);

g) уровень чувствительности, на котором проводился контроль;

h) браковочный уровень чувствительности;

i) отклонения от настоящего стандарта или требований договорных документов.

Табличная сводка (или чертежи) протокола контроля должна(ы) содержать следующую информацию о зарегистрированных результатах контроля:

a) координаты дефектов согласно 11.2 с приведением подробной информации о применяемых преобразователях и их расположении при выявлении дефектов;

b) максимальную амплитуду эхосигнала согласно 11.3.2 и при необходимости информацию о типе и размерах дефектов;

c) протяженность дефектов по 11.3.3;

d) высоту дефектов, при необходимости (см. 11.3.4);

e) результаты оценки дефектов и сварного соединения согласно установленным критериям приемки.

--------------------------------

<1> Заменен. Действует EN ISO 16810:2014.