GOST R 56187-2014

GOST R 56187−2014 Diagnostic technique. Méthode acoustique de surveillance de la surchauffe de l'acier. Exigences générales

GOST R 56187−2014

NORME NATIONALE DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

Diagnostic technique

MÉTHODE ACOUSTIQUE DE CONTRÔLE DE LA SURCHAUFFE DE L'ACIER

Exigences générales

diagnostic technique. Surveillance par ultrasons des tôles d'acier en surchauffe. Exigences générales

OKS 77.040.10

Date de lancement 2016-01-01

Avant-propos

1 DÉVELOPPÉ par la société par actions ouverte "Centre de recherche pour le contrôle et le diagnostic des systèmes techniques" (OJSC "NITs KD")

2 INTRODUIT par le Comité Technique de Normalisation TK 132 "Diagnostics Techniques"

3 APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par arrêté de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie du 24 octobre 2014 N 1412-st

4 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS

Les règles d'application de cette norme sont établies dans GOST R 1.0-2012 (section 8). Les informations sur les modifications apportées à cette norme sont publiées dans l'index d'information annuel (au 1er janvier de l'année en cours) "Normes nationales", et le texte officiel des modifications et modifications - dans l'index d'information mensuel "Normes nationales". En cas de révision (remplacement) ou d'annulation de cette norme, un avis correspondant sera publié dans la prochaine édition de l'index d'information "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 (gost.ru)

Introduction

De nombreux modes de traitement thermique des produits semi-finis, des billettes et des produits finis en acier impliquent un chauffage à haute température, auquel il existe un risque de surchauffe du métal. La surchauffe de l'acier entraîne une détérioration significative de ses propriétés opérationnelles, principalement une fragilisation aiguë.

Le fonctionnement de produits en acier surchauffé est totalement inacceptable, car ils peuvent s'effondrer soudainement même sous des charges de travail réduites.

La méthode métallographique actuellement utilisée pour contrôler la microstructure de l'acier afin de détecter les échauffements, assez laborieuse, est principalement destinée à tester des échantillons et est peu utile pour les produits finis.

Ces dernières années, des équipements et des méthodes d'essais acoustiques non destructifs ont été activement développés pour déterminer les paramètres de structure et les caractéristiques physiques et mécaniques des aciers [1], [2].

Cette norme a été développée pour fournir une base méthodologique pour l'application de la méthode acoustique pour le contrôle express de la présence de surchauffe dans la structure des spécimens et des éléments structuraux.

1 domaine d'utilisation

La présente Norme internationale couvre la détermination expérimentale de la surchauffe de l'acier dans les produits semi-finis ou finis traités thermiquement par la méthode de l'écho acoustique utilisant des ondes élastiques longitudinales dans la gamme des mégahertz.

La méthode peut être appliquée à la fois dans la recherche en laboratoire et dans l'exploitation d'objets techniques à des fins diverses.

2 Références normatives

Cette norme utilise des références normatives aux normes suivantes :

GOST R ISO 5725-2-2002 Exactitude (exactitude et précision) des méthodes de mesure et des résultats. Partie 2 : Méthode de base pour déterminer la répétabilité et la reproductibilité d'une méthode de mesure standard

GOST 7.32−91 Système de normes pour l'information, la bibliothéconomie et l'édition. Rapport de recherche. Règles de structure et de conception

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 12.1.019−79 Système de normes de sécurité au travail. Sécurité électrique. Exigences générales et nomenclature des types de protection

GOST 12.1.038−82 Système de normes de sécurité au travail. Sécurité électrique. Valeurs maximales admissibles des tensions et courants de contact

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

GOST 32−74 Huiles pour turbines. Caractéristiques

GOST 2768−84 Acétone technique. Caractéristiques

GOST 2789−73 Rugosité de surface. Paramètres et caractéristiques

GOST 5639−82 Aciers et alliages. Méthodes de détection et de détermination de la taille des grains

Réactifs GOST 6259−75. Glycérol. Caractéristiques

GOST 17299−78 Alcool éthylique technique. Caractéristiques

GOST 20415−82 Essais non destructifs. Méthodes acoustiques. Dispositions générales

GOST 23829−85 Essais acoustiques non destructifs. Termes et définitions

GOST 26266−90 Essais non destructifs. Transducteurs ultrasoniques. Exigences techniques générales

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 annuel "Normes nationales" , qui a été publié au 1er janvier de l'année en cours, et selon les numéros de l'index d'information mensuel "Normes nationales" pour l'année en cours. Si une norme de référence référencée non datée a été remplacée, il est recommandé d'utiliser la version actuelle de cette norme, en tenant compte des modifications apportées à cette version. Si la norme de référence à laquelle la référence datée est donnée est remplacée, il est recommandé d'utiliser la version de cette norme avec l'année d'approbation (acceptation) indiquée ci-dessus. Si, après l'approbation de la présente norme, une modification est apportée à la norme référencée à laquelle une référence datée est donnée, affectant la disposition à laquelle la référence est donnée, il est alors recommandé d'appliquer cette disposition sans tenir compte de cette modification. Si la norme de référence est annulée sans remplacement, il est recommandé d'appliquer la disposition dans laquelle la référence à celle-ci est donnée dans la partie qui n'affecte pas cette référence.

3 Termes, définitions, symboles et abréviations

3.1 Cette norme utilise les termes selon GOST 23829 .

3.2 Les conventions suivantes sont utilisées dans cette norme :

est l'épaisseur de l'objet d'essai au point de mesure, mm ;

est la vitesse de propagation des ondes élastiques longitudinales dans le matériau de l'objet d'essai, m/s ;

—durée de balayage permettant de visualiser deux impulsions réfléchies, μs ;

est le retard de la première impulsion réfléchie de l'onde élastique longitudinale, μs ;

est le retard de la deuxième impulsion réfléchie de l'onde élastique longitudinale, μs ;

est le retard de la première impulsion réfléchie de l'onde élastique longitudinale par rapport à la seconde impulsion réfléchie, μs ;

- la valeur minimale de la fréquence nominale des transducteurs piézoélectriques utilisés, MHz ;

- la valeur maximale de la fréquence nominale des transducteurs piézoélectriques utilisés, MHz ;

— fréquences nominales des transducteurs piézoélectriques utilisés, MHz, =1. ;

— rayon de l'émetteur du transducteur th*, mm, =1. ;

_________________

* Le texte du document correspond à l'original. — Note du fabricant de la base de données.


est le nombre de transducteurs piézoélectriques utilisés ;

est le coefficient d'atténuation du matériau de l'objet à tester à -ième dimension -ème transducteur, dB/m, =1. ;

est le nombre de mesures acoustiques répétées pour le -ème* transducteur ;

_________________

* Le texte du document correspond à l'original. — Note du fabricant de la base de données.


- la valeur moyenne du coefficient d'atténuation du matériau de l'objet à tester pendant la mesure -ème transducteur, dB/m ;

- la valeur moyenne du coefficient d'atténuation du matériau de l'échantillon standard lors de la mesure -ème transducteur, dB/m ;

—caractéristique acoustique de la structure de l'objet d'essai ;

- Valeur limite correspondant à la surchauffe de l'acier.

3.3 Les abréviations suivantes sont utilisées dans cette norme :

OK - l'objet du contrôle ;

UI est une impulsion ultrasonore ;

SI - instrument de mesure;

PEP - transducteur piézoélectrique ;

SOP est un modèle standard pour une entreprise.

4 Dispositions générales

4.1 La méthode est basée sur la relation existante entre le coefficient d'atténuation des ondes ultrasonores et la valeur de la granulométrie moyenne de l'acier [1].

4.2 L'influence de la valeur de la granulométrie moyenne de l'acier sur la dépendance en fréquence du coefficient d'atténuation des ultrasons permet d'utiliser une méthodologie assez simple pour les mesures acoustiques, ce qui permet d'évaluer expressément la présence d'échauffement de l'acier en semi -produits finis ou produits finis.

4.3 La méthode est basée sur la méthode manuelle de sondage de contact par impulsion d'écho ultrasonique à l'aide de transducteurs piézoélectriques combinés conformément à GOST 26266 .

4.4 La forme optimale du signal émis est une "impulsion radio" avec un remplissage haute fréquence (ultrasonique), une enveloppe lisse et une durée effective (au niveau de 0,6 de l'amplitude maximale) de 2 à 4 périodes de la fréquence fondamentale .

4.5 La présence de surchauffe dans la structure OC est déterminée pour des zones moyennées sur le volume du faisceau ultrasonore, déterminées par les dimensions transversales du PET et l'épaisseur du matériau OC.

5 Exigences de sécurité

5.1 Pour effectuer des mesures, permettre aux opérateurs qui ont les compétences nécessaires pour faire fonctionner l'équipement de test par ultrasons, qui sont capables d'utiliser les documents réglementaires et techniques nationaux 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 de règles de sécurité dans l'industrie concernée.

5.2 Lors du contrôle de la surchauffe, l'opérateur doit être guidé par GOST 12.1.001, GOST 12.2.003, GOST 12.3.002 et les règles de sécurité pour le fonctionnement des installations électriques selon GOST 12.1.019 et GOST 12.1.038.

5.3 Les mesures sont effectuées conformément aux exigences de sécurité spécifiées dans les instructions d'utilisation de l'équipement inclus dans le MI utilisé.

5.4 Les locaux pour les mesures doivent être conformes aux exigences de [3] et [4].

5.5 Lors de l'organisation des travaux pour contrôler la surchauffe, les exigences de sécurité incendie conformément à GOST 12 .1.004 doivent être respectées.

6 Exigences pour les instruments de mesure

6.1 En tant que MI, on utilise des installations assemblées à partir d'équipements de série ou d'appareils à ultrasons spécialisés certifiés et vérifiés de la manière prescrite.

6.2 MI devrait contenir un ensemble de sondes qui fournissent l'émission et la réception d'ondes élastiques longitudinales dans la gamme de fréquences de avant de . Les fréquences nominales de la sonde sont sélectionnées dans l'ordre suivant.

6.2.1 Pour l'acier à l'étude, sur la base de l'analyse des documents techniques pertinents, la valeur maximale admissible possible du diamètre moyen du grain est établie .

6.2.2 Conformément à GOST 5639 , calculez les valeurs , formules

, (une)

. (2)

6.2.3 La valeur minimale de M doit être égale à 5. Pour ce faire, la gamme de fréquence de avant de divisé en bandes d'octave dont les limites doivent correspondre aux fréquences nominales des sondes utilisées

, (3)

, (quatre)

, (5)

, (6)

. (sept)

Remarque - Pour réduire l'erreur d'évaluation de la présence d'une surchauffe, il est permis d'augmenter la valeur en raison de l'utilisation de fréquences nominales supplémentaires situées dans les bandes d'octave attribuées.

6.3 Le MI devrait fournir des mesures par la méthode de l'écho en utilisant le MI avec une enveloppe lisse.

6.4 MI doit assurer l'échantillonnage d'un signal ultrasonore avec une fréquence dépassant au moins fois la fréquence efficace maximale de la sonde utilisée.

6.5 MI doit contenir des convertisseurs analogique-numérique d'une capacité d'au moins .

6.6 Quantités et ont généralement des valeurs de 10 et 12, respectivement, mais peuvent être affinées au cours d'études expérimentales préliminaires.

6.7 Les informations acoustiques primaires pour chaque mesure doivent être stockées en permanence sur un support externe protégé contre tout accès non autorisé.

6.8 La documentation S.I. doit contenir la procédure de mesure, ainsi que des documents établissant :

- objet et portée de l'IS ;

— la composition et les principales caractéristiques du matériel et du logiciel, y compris l'erreur de mesure des paramètres MI ;

— les méthodes et moyens d'atteindre la compatibilité SI, y compris l'information, l'électricité, l'énergie, les logiciels, la conception, l'exploitation ;

— les règles d'agrégation du matériel et des logiciels et l'organisation de leur interaction.

6.9 La description de la fonctionnalité MI dans les documents opérationnels, de conception et de programme doit contenir les caractéristiques matérielles et logicielles.

6.10 Les caractéristiques opérationnelles du MI doivent être conformes aux exigences des spécifications techniques et de la présente norme.

6.11 Lors de la détermination de la présence d'une surchauffe, une SOP avec une structure normale qui ne contient pas de signes de surchauffe est utilisée. Chaque SOP doit être attestée et avoir un certificat d'attestation et un passeport. Les SOP doivent subir périodiquement, ainsi que dans des cas particuliers, une certification extraordinaire (vérification départementale) conformément à la procédure établie dans l'industrie.

6.12 Distance du centre du SOP aux faces latérales de l'OK doit être au moins le maximum des valeurs calculé par la formule

. (huit)

6.13 Accessoires et matériaux

6.13.1 Pour préparer la surface OC, utilisez un outil de meulage qui fournit une rugosité de surface conformément à 7.2.

6.13.2 Pour dégraisser la surface, utilisez de l'alcool selon GOST 17299 ou de l'acétone selon GOST 2768.

6.13.3 Lors de l'utilisation de PEP, des liquides à ultrasons fluides plutôt épais et bien conducteurs sont utilisés comme contacts (par exemple, glycérine selon GOST 6259 , autols 6, 10, 18, compresseur et autres huiles similaires selon GOST 32 ), qui avoir des propriétés mouillantes vis-à-vis de la surface de l'OK et de la surface de contact de la sonde.

6.13.4 Pendant le contrôle, des récipients sont utilisés pour stocker le liquide de contact, des brosses pour appliquer le liquide de contact sur la surface du CO, des chiffons pour essuyer l'équipement à ultrasons et les mains de l'opérateur, une règle métallique de 500 mm pour marquer la surface du CO , un marqueur ou une craie pour marquer le CO contrôlé, un journal pour les enregistrements de travail.

7 Exigences pour les objets de contrôle

7.1 Le matériau O.K. ne doit pas contenir de délaminages, inclusions et autres défauts inacceptables détectés par la méthode de l'écho acoustique.

7.2 Rugosité de surface OK dans les zones de mesure - pas plus de 2,5 microns conformément à GOST 2789 .

Remarque - La méthode ne garantit pas la précision requise pour déterminer la présence d'une surchauffe, si la rugosité de surface de l'OK dans les zones de mesure dépasse 2,5 µm.

7.3 La température de surface du OK dans les zones de mesure doit être comprise entre 5 °C et 40 °C.

7.4 Avant d'installer la sonde, la surface OC est nettoyée de la saleté, du tartre, de la rouille et dégraissée.

7.5 Distance du point d'entrée de l'onde acoustique aux faces latérales de l'OK doit être au moins le maximum des valeurs calculé par la formule (8).

8 La procédure de préparation au contrôle

8.1 Sur la base de la documentation technique pour OK, les valeurs sont déterminées dans les zones de mesure.

8.2 Sur la base de données de référence ou déterminer expérimentalement la valeur .

8.3 Déterminer l'emplacement des points de contrôle de la surchauffe.

8.4 Appliquer une couche de couplant sur la surface préparée de l'OK.

8.5 Installer la sonde avec la fréquence nominale , allumez le SI et vérifiez ses performances en affichant la base de temps des impulsions réfléchies sur l'écran.

Durée de balayage , μs, doit assurer la satisfaction de l'inégalité

, (9)

où est le retard de l'impulsion de sondage déterminé par les caractéristiques techniques du SI utilisé, μs.

8.6 Vérifier l'absence d'impulsions sur la base de temps causée par la présence dans les zones de mesure de joints réfléchissants supplémentaires (feuillets, fissures, pores, etc.) situés dans le matériau OC et non détectés lors de la détection de défauts.

9 Procédure de contrôle et règles de traitement des résultats

9.1 Le contrôle est effectué conformément à la documentation technique élaborée conformément à GOST 20415 .

9.2 Au point de mesure sélectionné, une sonde est installée avec une fréquence .

9.3 Obtenir un oscillogramme des impulsions réfléchies, dont la forme est représentée schématiquement à la figure 1.

Figure 1 - Oscillogramme de l'ID

1 - premier IM réfléchi, 2 - deuxième IM réfléchi

Figure 1 - Oscillogramme de l'ID

9.4 Les retards sont déterminés pour les première et deuxième impulsions réfléchies et comme suit [5] :

- le logiciel du MI utilisé détecte le signal au moment où il dépasse le seuil du sélecteur ;

— Le retard DP est défini comme le moment auquel le signal passe à zéro.

9.5 Calculer la valeur selon la formule

. (Dix)

9.6 Pour chaque émetteur au point de mesure sélectionné, un oscillogramme des DP réfléchis est obtenu, similaire à celui illustré à la Figure 1.

9.7 Le logiciel de l'instrument calcule les valeurs par la formule (voir [6])

, (Onze)

où , sont les plages des première et deuxième impulsions réfléchies, respectivement, à -m dimension -m* PEP.

_________________

* Le texte du document correspond à l'original. — Note du fabricant de la base de données.

9.8 Tableaux de valeurs vérifier les valeurs aberrantes conformément à GOST R ISO 5725-2.

9.9 Déterminer les valeurs moyennes selon la formule

. (12)

9.10 La SOP mesure les valeurs conformément à 9.3-9.9.

9.11 Calculer la caractéristique acoustique de la structure OK à l'aide de la formule

. (13)

9.12 Comparer la valeur avec la valeur .

9.13 Quand <<img alt="GOST R 56187-2014 Diagnostic technique. Méthode acoustique de surveillance de la surchauffe de l'acier. Exigences générales" src="data:image/jpeg;base64,R0lGODdhFAAbAIABAAAAAP///ywAAAAAFAAbAAACMIyPqcvtD2MEFEhj8c330K59Esc9ZXAyZ5lqiPXBK/mKSjW3KozqKggMCofEonFYAAA7"> la structure de l'acier dans la zone de mesure est considérée comme ne présentant pas de signes de surchauffe.

9.14 Si , la structure en acier dans la zone de mesure est considérée comme surchauffée.

10 règles de communication des résultats de mesure

10.1 Les résultats de mesure sont consignés dans le protocole dont la forme est donnée en Annexe A.

Informations supplémentaires à enregistrer, la procédure d'enregistrement et de stockage du protocole doit être établie dans les documents techniques de contrôle.

10.2 Si le contrôle de la surchauffe fait partie des travaux de recherche, les résultats de mesure doivent être documentés conformément aux exigences de GOST 7.32.

Annexe, A (recommandé). Formulaire de protocole de contrôle

Annexe A
(conseillé)

Tableau A.1 - Résultats des mesures dans les zones

Bibliographie

[1] Essais non destructifs / éd. V.V. Klyuev , v.3. - M.: Mashinostroenie, 2004 - 864 p.

[2] Uglov A. L. Contrôle acoustique des équipements pendant la fabrication et le fonctionnement / Uglov A. L., Erofeev V. I. , Smirnov A. N. - M .: Nauka, 2009 - 280 p.

[3] SNiP 11-M.2-72* Bâtiments et ouvrages publics. Normes de conception
________________
* Probablement une erreur d'origine. Devrait se lire : SNiP II-M.2-72. — Note du fabricant de la base de données.


[4] SN 245−71 Normes sanitaires pour la conception des entreprises industrielles

[5] MVI Échantillons standard du temps de transit des signaux ultrasonores. Détermination des principales caractéristiques métrologiques - IPM Branche Ural de l'Académie des Sciences de Russie, Ekaterinbourg, 2007 - 16 p.

[6] Kirichenko I. A. Méthode de détermination des caractéristiques d'atténuation des ultrasons dans les matériaux polycristallins / Kirichenko I. A., Kireev A. N. , Kashura A. L. // Systèmes électriques et informatiques. Mesures acoustiques et mécaniques. - 2012 - N 06 (82). — S. 50−54

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préparé par Kodeks JSC et vérifié par rapport à :
publication officielle
M. : Standartinform, 2015