GOST R 55047-2012

• gost-r-55047-2012.pdf (447.88 KiB)
  ГОСТ Р 55047-2012

GOST R 55047−2012 diagnostyka Techniczna. Безэталонная kalibracja narzędzi pomiarowych do diagnozowania ciężko-zdeformowanego stanu materiałów konstrukcyjnych. Wymagania ogólne

GOST R 55047−2012

Grupa Т59

NORMA KRAJOWA FEDERACJI ROSYJSKIEJ

Diagnostyka techniczna

БЕЗЭТАЛОННАЯ KALIBRACJA NARZĘDZI POMIAROWYCH DO DIAGNOZOWANIA CIĘŻKO-ZDEFORMOWANEGO STANU MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH

Wymagania ogólne

Technical diagnostics. Without standards calibration of equipment for measuring the stress-strain state of structural materials. General requirements

OX 77.040.10

Data wprowadzenia 2014−01−01

Przedmowa

1 ZAPROJEKTOWANY Autonomiczną organizacją non-profit Badawczo-rozwojowy centrum kontroli i diagnostyki systemów technicznych" (ANO «SIC CD»), Spółką z ograniczoną odpowiedzialnością «Энергодиагностика» (SP. z o. o. «Энергодиагностика»)

2 WPISANY komitet Techniczny dla normalizacji TC 132 «diagnostyka Techniczna"

3 ZATWIERDZONY I WPROWADZONY W życie Rozporządzenie Federalnej agencji ds. regulacji technicznej i metrologii od 8 listopada 2012 r. N 700-st

4 WPROWADZONO PO RAZ PIERWSZY


Zasady stosowania niniejszego standardu nie jest ustawiony w GOST R 1.0−2012 (w sekcji 8). Informacja o zmianach do niniejszego standardu została opublikowana w corocznym (według stanu na 1 stycznia bieżącego roku) informacji o indeksie «Krajowe standardy», a oficjalny tekst zmian i poprawek — w comiesięcznym biuletynie indeksie «Krajowe standardy». W przypadku rewizji (wymiany) lub odwołania niniejszego standardu powiadomienie zostanie opublikowany w najbliższym wydaniu miesięcznego wskaźnika informacyjnego «Krajowe standardy». Odpowiednia informacja, powiadomienie i teksty umieszczane są także w systemie informatycznym do wspólnego użytku — na oficjalnej stronie Federalnej agencji ds. regulacji technicznej i metrologii w sieci Internet (www.gost.ru)

Wprowadzenie

Obecnie intensywnie rozwijane i coraz częściej wdrażane są w praktyce metody inżynierii diagnostyki ciężko-zdeformowanego stanu materiałów konstrukcyjnych odpowiedzialnych obiektów technicznych, oparte na nowoczesnych metodach badań nieniszczących.

Większość metod badań nieniszczących ciężko-zdeformowanego stanu zakłada wykorzystanie kalibracji stosowanych środków pomiarów na próbkach (najczęściej są to próbki na rozciąganie).

W tym samym czasie, to wiadomo, że taka kalibracja często prowadzi do znacznych błędów przy ustalaniu ciężko-zdeformowanego stanu elementów konstrukcyjnych rzeczywistych urządzeń, które nie spełnia ciężko-деформированному stanu wzorcowych próbek.

Tworzenie jednolitych wzorcowych próbek do porównania różnych metod badań nieniszczących naprężeń z uwzględnieniem skali czynnika, charakteru obciążeń i lokalności stref maksymalnych naprężeń nie jest możliwe.

W tych warunkach wymaga standard, ustanawiające ogólne wymagania dotyczące kolejności безэталонной kalibracji narzędzi pomiarowych stosowanych w diagnostyce ciężko-zdeformowanego stanu materiałów konstrukcyjnych z wykorzystaniem metod badań nieniszczących.

1 Zakres zastosowania

Niniejszy standard stosuje się do narzędzi diagnostycznych ciężko-zdeformowanego stanu materiałów konstrukcyjnych, w których stosowane są metody badań nieniszczących, mające zastosowanie zarówno w produkcji, jak i podczas eksploatacji odpowiedzialnych obiektów technicznych.

Norma określa ogólne wymagania dotyczące kolejności безэталонной kalibracji narzędzi pomiarowych w celu określenia naprężeń, występujących w materiale technicznych obiektów pod wpływem obciążeń.

Standard nie obejmuje definicja naprężeń występujących podczas nieodwracalnych zmianach materiału w wyniku obróbki cieplnej, plastycznej deformacji, kumulacja uszkodzeń zmęczeniowych, itp.

2 powołania Normatywne

W tym standardzie stosowane przepisy linki na następujące standardy:

GOST 12.1.019−79 System standardów bezpieczeństwa pracy. Bezpieczeństwo elektryczne. Ogólne wymagania i nazewnictwo gatunków ochrony

GOST 12.1.038−82 System standardów bezpieczeństwa pracy. Bezpieczeństwo elektryczne. Dopuszczalne wartości napięć dotykowych i prądów

GOST 18353−79 Kontroli nieniszczących. Klasyfikacja rodzajów i metod

GOST 21616−91 Тензорезисторы. Ogólne warunki techniczne

GOST 21625−76 Urządzenie informacyjno-pomiarowe cyfrowe z żylasty przetwornikiem do pomiaru wymiarów liniowych

GOST 23479−79 Kontroli nieniszczących. Metody optycznego wyglądu. Wymagania ogólne

GOST 28836−90 Czujniki силоизмерительные тензорезисторные. Ogólne wymagania techniczne i metody badań

GOST R 52330−2005 Kontroli nieniszczących. Kontrola ciężko-zdeformowanego stanu obiektów przemysłu i transportu. Wymagania ogólne

GOST R 52731−2007 Kontroli nieniszczących. Akustyczny metoda kontroli naprężeń. Wymagania ogólne

GOST R 52890−2007 Kontroli nieniszczących. Akustyczny metoda kontroli naprężeń w materiale rur. Wymagania ogólne

GOST R 52891−2007 Kontrola pozostałości technologicznych naprężeń metodą interferometrii laserowej. Wymagania ogólne

GOST R 53204−2008 Kontroli nieniszczących. Akustyczny metody kontroli zmiennych naprężeń. Wymagania ogólne

GOST R 53966−2010 Kontroli nieniszczących. Kontrola ciężko-zdeformowanego stanu materiału konstrukcji. Ogólne wymagania dotyczące kolejności wyboru metod

GOST R ISO 24497−2-2009 Kontroli nieniszczących. Metoda magnetycznej pamięci metalu. Wymagania ogólne

GOST R ISO 24497−3-2009 Kontroli nieniszczących. Metoda magnetycznej pamięci metalu. Część 3. Kontrola połączeń spawanych

Uwaga — Podczas korzystania z niniejszym standardem wskazane jest, aby sprawdzić działanie odwołania standardów w systemie informatycznym do wspólnego użytku — na oficjalnej stronie Federalnej agencji ds. regulacji technicznej i metrologii w sieci Internet lub rocznego dla wskaźnika «Krajowe standardy», który opublikowany został według stanu na dzień 1 stycznia bieżącego roku, a w wersji miesięcznego wskaźnika informacyjnego «Krajowe standardy» za rok bieżący. Jeśli wymieniony referencyjny standard, na który dana недатированная link, zaleca się korzystać z aktualną wersję tego standardu, z uwzględnieniem wszystkich wprowadzonych w tej wersji zmian. Jeśli wymieniony referencyjny standard, na który dana datowany na link, zaleca się korzystać z wersji tej normy z wymienionych powyżej roku zatwierdzenia (przyjęcia). Jeśli po zatwierdzeniu niniejszego standardu odniesienia standard, na który dana datowany na link, wprowadzono zmiany, mające wpływ na pozycję, na którą dana link, to jest to pozycja zaleca się stosować bez uwzględnienia tej zmiany. Jeśli referencyjny standard anulowane bez wymiany, to stan, w którym dana link do niego, zaleca się stosować w części, nie wpływających na ten link.

3 Oznaczenia i skróty

3.1 W tym standardzie zastosowano następujące skróty:

VAT — ciężko-stan odkształcenia;

ЭОПО — element obiektu przemysłowego zagrożenia;

NK — nieniszczących;

DPO — obiekt badań;

SI — narzędzie pomiaru.

4 postanowienia Ogólne

4.1 w Przypadku wybrania SI do diagnozowania VAT materiału ЭОПО kierują się wymóg maksymalnej czułości stosowanych metod NDT.

4.2 Przy wyborze metody NDT kierują się ogólnymi wymaganiami kolejności wyboru cmentarzysko P 53966.

4.3 Zalecane są do stosowania następujących metod według GOST 18353:

4.3.1 Тензометрический metoda według GOST 52728* przy użyciu następujących typów tensometrów:

________________
* Prawdopodobnie błąd oryginału. Należy czytać: GOST R 52728. — Uwaga producenta bazy danych.

— электротензометры według GOST 21616 i GOST 28836;

— mechaniczne тензометры [1];

— optyczne тензометры;

— smyczki тензометры, urządzenia informacyjno-pomiarowe cyfrowe ze smyczków przetwornicami według GOST 21625.

4.3.2 Magnetyczne metody oparte na pomiarze takich ustawień:

— odgłosy Баркгаузена;

— odporność na rozmagnesowanie;

— magnetyczna anizotropia;

— własne pole magnetyczne rozproszenia (metoda magnetycznej pamięci metalu) według GOST R ISO 24497−2 i GOST R ISO 24497−3.

4.3.3 Metody optycznego rodzaju zgodnie z GOST 23479, w tym:

— интерферометрический metoda GOST R 52891;

— metoda муаровых pasów;

— metoda optycznie wrażliwych nawierzchni.

4.3.4 Rentgenowska metoda.

4.3.5 Akustyczne metody oparte na zjawisku акустоупругости:

— metody, wykorzystujące elastyczne objętościowe (wzdłużne i poprzeczne) fale GOST R 52731, GOST R 52890 i GOST R 53204;

— metody, wykorzystujące elastyczne powierzchniowe fale Rayleigh [2];

— metody, wykorzystujące elastyczne głowy (czołganie, подповерхностные, w zagranicznej literaturze — i -fale) [3].

4.4 Wymagania ЭОПО i narzędzi do diagnozowania ich VAT powinny uwzględniać możliwość realizacji zainstalowanego niniejszym standardem kolejności безэталонной kalibracji.

4.5 Podstawą do wyboru DPO podczas kalibracji narzędzi diagnozowania VAT musi być analiza wyników przeprowadzonych przez przedsiębiorstwo producenta ЭОПО badań eksperymentalnych zgodności VAT materiału DPO i ЭОПО, albo analiza wyników praktycznego zastosowania wybranych metod dla podobnych obiektów.

4.6 Przedsiębiorstwo — producent ЭОПО, przedsiębiorstwo, użytkownik ЭОПО, a także przedsiębiorstwo, które produkuje i diagnozowanie ЭОПО, muszą posiadać przepisów i dokumentów technicznych na wybrana metoda NDT i narzędzia diagnozowania VAT i mieć specjalistów kwalifikacji.

5 Ogólne wymagania dotyczące kolejności безэталонной kalibracji narzędzi pomiarowych do diagnozowania ciężko-zdeformowanego stanu

5.1 w Przypadku безэталонной kalibracji SI ustawiane są bezpośrednio na rzeczywistym ЭОПО poprzez porównanie wyników kontroli VAT, uzyskanych pod wpływem obciążeń i po ich zdjęciu.

Uwaga — jako OI podczas kalibracji narzędzi diagnozowania VAT mogą być wykorzystane modele urządzeń, które symulują warunki pracy rzeczywistym ЭОПО biorąc pod uwagę skalę czynnika.

5.2 Przy wyborze metody NDT i metody kalibracji SI do diagnozowania VAT należy kierować się GOST R 52330.

5.3 Przy wyborze OI do kalibracji narzędzi diagnozowania VAT należy wziąć pod uwagę położenie kontroli i powierzchnia (kubatura) uśredniania w ocenie VAT ЭОПО.

5.4 Tworzą program stopniowego napięcia DPO od minimalnego obciążenia do maksymalnej . Zaleca się nie mniej niż pięć stopni obciążenia w celu późniejszego regresja obróbki wyników badań.

Uwaga — W zależności od rodzaju ЭОПО obciążeniem może być ciśnienie, siła, moment zginający itp.

5.5 Na OLIMPIADZIE ustalane czujników kalibrowanych SI.

5.6 Na każdym stopniu obciążenia prowadzą pomiary parametrów metody NDT, realizowanego калибруемым SI. Każdy stopień obciążenia (w porządku «góra-dół") powtarza się trzy razy.

5.7 Obliczają współczynniki regresji liniowej zależności wartości parametrów metody NDT od obciążenia za pomocą metody najmniejszych kwadratów.

5.8 Niniejszy standard ma zastosowanie, jeśli współczynnik korelacji dla 5.7 nie mniej niż 0,9.

5.9 Na podstawie danych 5.7 i 5.8 budują тарировочные krzywe albo wnoszą uzyskane współczynniki regresji liniowej do bazy danych C.

5.10 Przykład безэталонной kalibracji SI do diagnozowania VAT materiału rurociągu metodą akustyczną znajduje się w załączniku A.

6 Wymagania bezpieczeństwa

6.1 wykonanie prac w zakresie kalibracji narzędzi pomiarowych do diagnozowania VAT materiałów konstrukcyjnych ЭОПО dopuszczają operatorów, posiadających umiejętności obsługi wybranego narzędzia diagnozowania VAT, umiejących korzystać z przepisów i dokumentów technicznych w odpowiednich metod NDT, przeszkolonych do pracy z zastosowanymi SI i poświadczających znajomość zasad bezpieczeństwa w danej branży przemysłu.

6.2 Operator musi kierować się zasadami bezpieczeństwa technicznego podczas eksploatacji elektrycznych zgodnie z GOST 12.1.019 i GOST 12.1.038.

Załącznik A (informacyjny). Przykład безэталонной kalibracji narzędzi pomiarowych do diagnozowania ciężko-zdeformowanego stanu materiału rurociągu metodą akustyczną

Załącznik A
(pomocniczy)

A. 1 zgodnie z aktualnymi danymi eksperymentalnymi klasyczne formuły акустоупругости [2, 4, 5] dają zadowalające wyniki dla materiałów konstrukcyjnych, nie posiadających wysokie анизотропией właściwości mechanicznych. Dla nich są stosowane techniki określania naprężeń metodą akustyczną, регламентируемые GOST R 52731 i GOST R 52890, obejmują określenie niezbędnych акустоупругих kursów na sprężyście odkształcalnych płaskich próbkach cmentarzysko 1497.

A. 2 W typowych przypadkach, gdy materiał rurociągu ma wyraźny анизотропией właściwości mechanicznych (przykładem jest stal kontrolowanego walcowania), korzystanie z klasycznych formuł акустоупругости powoduje niedopuszczalne błędy określenia naprężeń w materiale rurociągu w wyniku некорректности korzystania z niektórych na płaskich тарировочных próbkach упругоакустических współczynników [6].

A. 3 Zwiększenie dokładności określenia naprężeń w materiale rur, wykonanych z анизотропного materiału, może być osiągnięte poprzez wykorzystanie dla cechunku akustycznego metody rurowych próbek, geometryczne których parametry odpowiadają parametrom przewidywanych do badania rurociągów.

A. 4 Dla przeprowadzenia kalibracji jako OI użyto próbki wykonane z rur stali kontrolowanego walcowania Х70, o średnicy 1420 mm, grubości 20 mm, długość 8 m, wykonane w торцам.

W dwóch lokalach zostały zainstalowane grupy piezoelektrycznych przetworników, zapewniając promieniowanie i odbiór dużych podłużnych i poprzecznych fal w celu określenia dwuosiowej ciężkim stanu zgodnie z GOST R 52731 i GOST R 52890.

Szkic próbki przedstawiono na rysunku A. 1.

Rysunek A. 1 — Rurowy próbki do kalibracyjnych akustycznego metody określania ciężkim stanu

1 — odcinek rurociągu; 2, 3 — szczelne zatyczki; 4 — króciec; 5 — manometr; 6 — strefy pomiarów (N 1 i N 2)

Rysunek A. 1 — Rurowy próbki do kalibracyjnych akustycznego metody określania ciężkim stanu

A. 5 Do generowania ciśnienia przez złączkę 4 w OI закачивалась woda. Ciśnienie będzie za pomocą manometru 5.

A. 6 W tabelach A. 1-A. 4 przedstawiono wyniki pomiarów opóźnień impulsów fal sprężystych różnego typu, rozprzestrzeniających się prostopadle do powierzchni próbki. W tabelach zastosowano następujące oznaczenia:

—  — opóźnienie impulsu drążka fale o polaryzacji równoległej do osi próbki;

—  — opóźnienie impulsu drążka fale o polaryzacji prostopadłej do osi próbki;

—  — opóźnienie impulsu podłużnej fali;

—  — ciśnienie, zdefiniowane za pomocą manometru 5;

—  — pierścieniowe napięcie, рассчитываемое według wzoru

, (A. 1)

gdzie  — średnica próbki;

 — grubość ścianki próbki;

 — osiowe napięcie badanego DPO związane z przędzeniem napięciem stosunkiem

. (A. 2)

W tabelach , , , odpowiadają ненапряженному stanu materiału , .


Tabela A. 1 — Strefa N 1, wzrost ciśnienia

Tabela A. 2 — Strefa N 1, spadek ciśnienia

Tabela A. 3 — Strefa N 2, wzrost ciśnienia

___________________
* Zgodność z oryginałem. — Uwaga producenta bazy danych.


Tabela A. 4 — Strefa N 2, spadek ciśnienia

A. 7 jako równań акустоупругости używają uogólnione równania:

, (A. 3)

, (A. 4)

gdzie , , ,  — упругоакустические współczynniki materiału z dowolnej анизотропией.

A. 8 Wyniki pomiarów podanych w A. 6, pozwalają określić упругоакустические współczynniki , , , zgodnie z następującą procedurą.

A. 8.1 Układ równań (A. 3 A. 4) rozważa, jak dwie liniowe regresja modelu:

, (A. 5)

. (A. 6)

A. 8.2 Współczynniki , , , określają metodą najmniejszych kwadratów. Każde z równań (A. 5) i (A. 6) jest szczególnym przypadkiem równania szpiczaka regresji bez wolnego członka funkcji w zmiennej :

, (A. 7)

gdzie  — parametry regresji,  — numer zmiennej niezależnej,  — numer pomiaru.

A. 8.3 Ocenę parametrów regresji prowadzone metodą najmniejszych kwadratów, dla czego minimalizują kwadratowej formy

, (A. 8)

co prowadzi do określonego systemu równań liniowej względem parametrów regresji :

. (A. 9)

A. 8.4 W tym przypadku zadaniem oceny упругоакустических współczynników sprowadza się do rozwiązania układu dwóch równań liniowych:

, (A. 10)

. (A. 11)

A. 8.5 Rozwiązanie układu równań (A. 10 A. 11) ma postać:

, (A. 12)

. (A. 13)

A. 8.6 w Taki sposób, wyrażenia dla określenia упругоакустических współczynników , , , mają postać:

— dla , :

, , , , ;

— dla , :

, , , , .

A. 9 Po uśredniania wyników zawartych w tabelach A. 1-A. 4, otrzymujemy tabelę oryginalne wartości w celu obliczenia упругоакустических współczynników.


Tabela A. 5 — Tabela oryginalne wartości w celu obliczenia współczynników упругоакустических

___________________
* Zgodność z oryginałem. — Uwaga producenta bazy danych.

A. 10 Wykorzystując dane z tabeli A. 5 w obliczonej z procedurą opisaną w A. 8, otrzymujemy następujące wartości упругоакустических współczynników:

1,32 х10Mpa, -3,11х10Mpa,

0,37х10Mpa, -8,52х10Mpa.

A. 11, Aby sprawdzić poprawność uzyskanych wyników przeprowadzono pomiar naprężeń w strefie, rozstawione w odległości około 1 m w osi próbki od strefy N 2.

Pomiary przeprowadzono przy tych samych wartościach ciśnienia, co w procesie kalibracyjnych.

Wyniki pomiarów akustycznych i obliczania naprężeń podane w tabeli A. 6, w której wartości i odpowiadają osiowym i pierścieniowym napięcia, obliczone według wzorów (A. 3), (A. 4), i  — bezwzględne błędy ich wyznaczenia.


Tabela A. 6 — Wyniki eksperymentalnej weryfikacji szacunkowej metody

Wyniki podane w tabeli A. 6, świadczą o dość wysokiej dokładności określenia naprężeń w исследованном DPO.

Bibliografia

Elektroniczny tekst dokumentu
przygotowany s. A. «Kodeks» i sprawdzono w:
oficjalne wydanie
M.: Стандартинформ, 2015