GOST R 53204-2008

GOST R 53204−2008 Essais non destructifs. Méthode acoustique de contrôle des contraintes mécaniques variables. Exigences générales

GOST R 53204−2008
Groupe T59

NORME NATIONALE DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

Contrôle non destructif

MÉTHODE ACOUSTIQUE DE CONTRÔLE DES CONTRAINTES MÉCANIQUES VARIABLES

Exigences générales

contrôle non destructif. Évaluation des contraintes alternées par ultrasons. Exigences générales

OKS 77.040.10

Date de lancement 2010-01-01

Avant-propos

Les objectifs et les principes de la normalisation dans la Fédération de Russie sont établis par la loi fédérale du 27 décembre 2002 N 184-FZ "sur la réglementation technique" et les règles d'application des normes nationales de la Fédération de Russie - GOST R 1.0-2004 "Normalisation dans la Fédération de Russie. Dispositions fondamentales"

À propos de la norme

1 DÉVELOPPÉ par la branche de Nizhny Novgorod de l'Institut de génie mécanique de l'Académie des sciences de la Fédération de Russie (Nf IMASH RAS) et l'organisation autonome à but non lucratif "Centre de recherche pour le contrôle et le diagnostic des systèmes techniques" (ANO "NRC KD ")

2 INTRODUIT par le Comité Technique de Normalisation TC 132 "Diagnostic Technique"

3 APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par Arrêté de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie du 25 décembre 2008 N 692-st

4 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS

Les informations sur les modifications apportées à cette norme sont publiées dans l'index d'informations publié annuellement "Normes nationales" et le texte des modifications et modifications - dans les index d'informations publiés mensuellement "Normes nationales". En cas de révision (remplacement) ou d'annulation de cette norme, un avis correspondant sera publié dans l'index d'information publié mensuellement "Normes nationales". Les informations, notifications et textes pertinents sont également publiés dans le système d'information public - sur le site officiel de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie sur Internet

Introduction

À ce jour, les méthodes d'étude expérimentale de l'état de contrainte des matériaux structuraux basées sur le phénomène d'acoustoélasticité sont pratiquement prêtes pour une large application. Les exigences générales pour le contrôle des contraintes mécaniques par la méthode acoustique sont réglementées par GOST R 52731.

L'élargissement du domaine de l'utilisation de l'effet élastoacoustique pour contrôler les contraintes apparaissant dans les solides sous l'influence de charges variables intéresse les spécialistes impliqués dans le contrôle des contraintes mécaniques par les méthodes d'acoustoélasticité. Si les charges variables peuvent être considérées comme quasi-statiques, c'est-à-dire que les paramètres de leur évolution dans le temps sont faibles par rapport à la fréquence des ondes sondant le matériau, alors le phénomène d'"acoustoélasticité dynamique" peut être utilisé pour estimer les valeurs de contraintes variables dans le matériau d'un objet technique.

Cette norme servira de base méthodologique pour l'application de la méthode d'acoustoélasticité pour évaluer les valeurs des contraintes variables agissant à l'intérieur des éléments structuraux soumis à diverses charges dynamiques lors des essais, du réglage et de l'exploitation.

1 domaine d'utilisation

La présente Norme internationale couvre la méthode de l'écho acoustique pour déterminer l'amplitude d'une fluctuation de tension agissant dans un plan perpendiculaire à la direction de propagation des ondes.

La norme couvre la détermination des contraintes mécaniques qui varient avec une fréquence d'au moins un ordre de grandeur inférieure à la fréquence fondamentale des impulsions d'écho ultrasonores.

Cette norme établit les exigences de base pour la procédure de détermination des contraintes variables, moyennées sur l'épaisseur du matériau et la surface du faisceau ultrasonore, dans les éléments structurels des objets techniques, à la fois lors de leurs essais de charges dynamiques et pendant le fonctionnement.

2 Références normatives

Cette norme utilise des références normatives aux normes suivantes :

GOST R 52731−2007 Essais non destructifs. Méthode acoustique de contrôle des contraintes mécaniques. Exigences générales

GOST 12.1.001−89 Système de normes de sécurité du travail. Ultrason. Exigences générales de sécurité

GOST 12.1.004−91 Système de normes de sécurité au travail. La sécurité incendie. Exigences générales

GOST 12.2.003−91 Système de normes de sécurité au travail. Matériel de fabrication. Exigences générales de sécurité

GOST 12.3.002−75 Système de normes de sécurité du travail. Processus de manufacture. Exigences générales de sécurité

Remarque - Lors de l'utilisation de cette norme, il est conseillé de vérifier la validité des normes de référence dans le système d'information public - sur le site officiel de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie sur Internet ou selon l'index d'information publié annuellement "Normes nationales ", qui a été publié à partir du 1er janvier de l'année en cours, et selon les panneaux d'information mensuels correspondants publiés dans l'année en cours. Si la norme de référence est remplacée (modifiée), alors lors de l'utilisation de cette norme, vous devez être guidé par la norme de remplacement (modifiée). Si la norme référencée est annulée sans remplacement, la disposition dans laquelle la référence à celle-ci est donnée s'applique dans la mesure où cette référence n'est pas affectée.

3 Désignations et abréviations

3.1 Les symboles suivants sont utilisés dans cette norme :

3.2 Les abréviations suivantes sont utilisées dans cette norme :

OK - l'objet du contrôle ;

PN - tension, variable dans le temps ;

SI - instrument de mesure;

EAP - transducteur électroacoustique.

4 Exigences de sécurité au travail

4.1 Pour effectuer des mesures et traiter leurs résultats, permettre aux opérateurs qui ont les compétences nécessaires pour utiliser des équipements de test non destructifs à ultrasons, qui sont capables d'utiliser des documents réglementaires et techniques panrusses et industriels sur les méthodes de test acoustique, qui ont été formés pour travailler avec les instruments de mesure appliqués et certifiés pour la connaissance des règles de sécurité dans l'industrie concernée.

4.2 Lors de l'exécution de travaux de détermination de contraintes mécaniques variables par la méthode acoustique, l'opérateur doit être guidé par GOST 12 .1.001, GOST 12 .2.003, GOST 12 .3.002 et les règles techniques de sécurité pour le fonctionnement des installations électriques grand public approuvées par l'État Autorité de surveillance de l'énergie.

4.3 Les travaux doivent être effectués conformément aux exigences de sécurité énoncées dans les instructions d'utilisation des équipements faisant partie des instruments de mesure utilisés.

4.4 La procédure pour effectuer des mesures acoustiques à un CO spécifique doit spécifier les exigences qui doivent être respectées lors du travail dans une entreprise donnée.

4.5 Lors de l'organisation des travaux de contrôle, les exigences de sécurité incendie conformément à GOST 12 .1.004 doivent être respectées.

5 Exigences pour les instruments de mesure

5.1 En tant que SI, les installations assemblées à partir d'équipements en série et de dispositifs spécialisés pour déterminer la plage de PV, certifiées et vérifiées de la manière prescrite, peuvent être utilisées.

5.2 L'IM doit contenir un ensemble d'EAP qui assurent le rayonnement et la réception des ondes élastiques longitudinales et de cisaillement.

5.3 L'ensemble MI devrait inclure un dispositif de surveillance vidéo qui fournit un balayage de signal informatif d'au moins 1 ns par division de l'échelle horizontale.

5.4 L'EM doit être complétée par une méthodologie de réalisation des mesures et de traitement de leurs résultats.

6 Exigences relatives à l'objet du contrôle

6.1 OK dans les zones de mesure ne doit pas contenir de discontinuités et de défauts.

6.2 L'état de la surface dans les zones de mesure devrait assurer la sensibilité et la stabilité nécessaires à l'observation des impulsions acoustiques.

6.3 L'épaisseur minimale du matériau dans les zones de mesure est déterminée par la durée des impulsions, et l'épaisseur maximale est déterminée par l'atténuation des ondes élastiques et l'état de la surface réfléchissante.

6.4 Lors de l'examen des OC avec des surfaces courbes, les surfaces de type convexe sont plus préférables pour les mesures.

7 La procédure de préparation au contrôle

7.1 La préparation au contrôle comprend les principales étapes suivantes :

– l'analyse des documents techniques de l'objet et l'établissement d'un plan topographique ;

— préparation des zones de mesure.

7.2 Comment examiner les documents techniques et cartographier l'enquête

7.2.1 Sur la base de l'étude des documents techniques, il est établi pour l'installation :

- l'épaisseur du matériau OK dans les zones de mesure ;

- la possibilité d'apparition dans des nœuds critiques ou des éléments structuraux de contraintes variables indésirables qui affectent leurs performances ;

- des informations calculées ou expérimentales sur la plage amplitude-fréquence des charges variables auxquelles la structure est soumise lors des essais ou de l'exploitation ;

- le sens estimé d'action des contraintes alternées dans chacune des parties contrôlées de la structure ;

- autres informations nécessitant le contrôle de tensions variables ;

— marque de matériau des éléments structuraux contrôlés.

7.2.2 Sur la base de l'analyse effectuée conformément au 7.2.1, et en tenant compte des exigences du 5, une carte de contrôle de l'installation est établie.

7.3 Préparation de l'objet pour les mesures acoustiques

7.3.1 Dans les zones de contrôle, des sections plates dont les dimensions dépassent les dimensions géométriques correspondantes du PAE utilisé doivent être préparées.

7.3.2 La surface des zones préparées dans les zones de mesure par traitement mécanique est amenée au degré de rugosité et d'ondulation, garantissant l'observation sur l'écran du dispositif de surveillance vidéo d'impulsions ultrasonores retardées dans le matériau d'au moins 50 à 100 ms.

7.3.3 Les zones de mesure sont numérotées et inscrites dans la carte de contrôle acoustique.

8 Procédure de contrôle

8.1 Sélection de l'impulsion acoustique de référence

8.1.1 Installer le transducteur d'onde de cisaillement dans une position correspondant à la direction de leur vecteur de polarisation parallèle à la direction prévue de la tension alternative.

Remarque - Étant donné que dans ce cas, la sensibilité de la méthode acoustique est la plus élevée, lors du contrôle, les résultats des mesures correspondantes seront les principaux.

8.1.2 Sur l'écran du dispositif de contrôle vidéo, un schéma d'impulsions d'écho réfléchies par les limites de l'élément structurel est observé. La possibilité d'observer une impulsion d'écho retardée dans le matériau de plusieurs dizaines de microsecondes est vérifiée. Il en est de même pour l'autre sens du vecteur polarisation des ondes de cisaillement, ainsi que pour les ondes longitudinales.

Remarque - L'utilisation d'ondes longitudinales n'est pas obligatoire, elles peuvent être utilisées comme informations supplémentaires pour confirmer les résultats des essais utilisant des ondes de cisaillement.

8.2 Mesure du retard d'écho de référence dans le matériau

8.2.1 Déterminez la quantité de retard de l'impulsion d'écho de contrôle par rapport à la première, en fonction du nombre de divisions du dispositif de contrôle vidéo ou en utilisant une ligne à retard de précision, conformément à GOST R 52731.

8.2.2 Les mesures sont faites pour deux ou, si nécessaire, trois types de vagues. Valeurs , et inscrit dans le journal de contrôle.

Remarque - Avec la possibilité de décharger OK, les mesures selon 8.2 permettent de déterminer la composante constante de la tension conformément à GOST R 52731.

8.3 Mesure de l'élargissement du profil d'impulsion d'une onde élastique

8.3.1 Pour les ondes de cisaillement (voir 8.1.1), trouver la première des impulsions d'écho sur l'écran du dispositif de surveillance vidéo et sélectionner le point de passage par zéro, de préférence au milieu de l'impulsion, où l'amplitude d'oscillation est maximale .

8.3.2 Étirez au maximum les axes vertical et horizontal de l'image sur l'écran de sorte qu'une ligne presque verticale soit observée correspondant à la phase sélectionnée de l'oscillation dans l'impulsion.

8.3.3 Visuellement, selon les divisions de la ligne de balayage du dispositif de surveillance vidéo, déterminer la largeur de la ligne représentant le profil de l'impulsion d'écho sur l'écran. S'il y a une ligne à retard de précision dans le MI, cette opération est effectuée à l'aide de celle-ci.

8.3.4 Les mêmes opérations sont effectuées pour une impulsion d'écho retardée dans le matériau de 50-100 µs. Sens est défini comme la différence entre la largeur de la ligne représentant le profil de l'écho retardé et la largeur de la ligne représentant le profil du premier écho.

Remarque - S'il est possible de satisfaire aux exigences de 8.3.4, la sensibilité de la méthode doit être de 10 à 20 MPa de la valeur de la plage de ST (pour les métaux et alliages à usage industriel). Sinon, cette valeur sera supérieure.

8.3.5 En répétant les opérations de 8.3.1 à 8.3.4 pour une onde de cisaillement perpendiculaire à la direction du vecteur polarisation de l'onde de cisaillement, trouver .

8.3.6 Vérifier que le sens d'action prévu de la tension alternative est vrai. La conjecture est correcte si la valeur 2 à 3 fois supérieure à la valeur .

NOTE Si l'essai selon 8.3.6 donne le résultat opposé, alors la direction d'action de la tension alternative est très probablement perpendiculaire. Si les valeurs et fermer, alors la tension alternative agit très probablement sous un angle par rapport aux axes sélectionnés. Dans ce cas, les mesures doivent être répétées en tournant les directions correspondantes de polarisation des ondes de (il n'est guère possible de déterminer ainsi plus précisément le sens d'action de la tension alternative).

8.3.7 Pour améliorer la fiabilité des résultats de la surveillance, il est permis d'effectuer des opérations selon 8.3.1-8.3.4 pour les ondes longitudinales. Valeur trouvée devrait être 1,5 à 2 fois moins .

8.3.8 Mesures , et, si nécessaire, si possible, effectuez plusieurs fois, les résultats de mesure moyens sont inscrits dans le journal de contrôle.

9 Règles de traitement des résultats de mesure

9.1 Les valeurs de la plage de PN, agissant à l'intérieur de l'élément structurel perpendiculairement à la direction de propagation des ondes élastiques de sondage, sont calculées par les formules :

, (une)

, (2)

, (3)

où , , sont les coefficients de couplage acoustoélastique du matériau OC ;

est l'élargissement relatif du profil de moment de l'onde élastique, où 1, 2, 3.

Noter - , et dans les formules (1)-(3) peuvent être prises égales à leurs valeurs, qui déterminent quantitativement la valeur de l'effet acoustoélastique habituel dans les matériaux structuraux.

9.2 Les valeurs contrôlées trouvées par les formules (1)-(3) doivent être les mêmes dans 10−20 MPa. Etant donné que la formule (1) est basique (voir note de 8.3.1), la valeur correspondante devrait être le plus fiable. Lorsque les mesures sont effectuées correctement, les formules (2) et (3) permettent de le vérifier.

9.3 S'il est impossible d'effectuer des mesures, les formules (2) et/ou (3) sont utilisées pour traiter les résultats selon la formule (1). Précision de la définition tout en diminuant.

9.4 Les valeurs du paramètre contrôlé, déterminées par les formules (1)-(3), sont entrées dans le journal de contrôle.

9.5 La valeur résultante de la plage PN dans l'élément structurel, déterminée par la formule (1), en tenant compte des données de mesures supplémentaires, est entrée dans le journal de contrôle.

10 Règles d'enregistrement des résultats de contrôle

10.1 Les résultats du contrôle sont consignés dans le journal dont la forme est donnée en Annexe A.

Informations complémentaires à consigner, la procédure d'enregistrement et de conservation du journal (ou conclusion) doit être établie dans les documents techniques de contrôle.

10.2 Si les mesures effectuées font partie de travaux de recherche, les résultats de mesure doivent être établis conformément aux exigences générales et aux règles d'établissement des rapports de travaux de recherche.

10.3 Les résultats de l'examen doivent être conservés jusqu'au prochain contrôle qualité.

Annexe, A (recommandé). La forme du journal pour déterminer la plage de contraintes variables

Annexe A
(conseillé)

Texte électronique du document
préparé par Kodeks JSC et vérifié par rapport à :
publication officielle
M. : Standartinform, 2009