Приняты решением
Наблюдательного совета
Единой системы оценки соответствия
в области промышленной, экологической
безопасности, безопасности
в энергетике и строительстве
от 5 апреля 2012 года N 48-БНС
Методические рекомендации о порядке проведения акустико-эмиссионного контроля металлических конструкций грузоподъемных кранов стрелового типа
СДОС-08-2012
1. Область применения
Настоящий документ распространяется на грузоподъемные краны стрелового типа и устанавливает общие положения и требования к:
- объекту контроля;
- условиям и порядку применения акустико-эмиссионного (АЭ) контроля;
- средствам акустико-эмиссионного контроля;
- подготовке и проведению контроля;
- обработке и оформлению результатов контроля;
- условиям безопасного проведения работ;
- персоналу.
2. Нормативные ссылки
В настоящих методических рекомендациях использованы ссылки на следующие нормативные документы:
1. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения.
2. ГОСТ 16504-74. Качество продукции. Контроль и испытания. Основные термины и определения.
3. ГОСТ 27655-88. Акустическая эмиссия. Термины, определения и обозначения.
8. ПБ 10-382-00. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.
9. РД 10-112-1-96. Методические указания по обследованию грузоподъемных машин с истекшим сроком службы. Общие положения.
11. ПБ 03-372-00. Правила аттестации и основные требования к лабораториям неразрушающего контроля.
12. ПБ 03-440-02. Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля.
13. ГОСТ Р 52727-2007. Техническая диагностика. Акустико-эмиссионная диагностика. Общие требования.
3. Термины, определения и сокращения
В настоящем документе применяются следующие термины, определения и сокращения (по ГОСТ 20911-89, ГОСТ 27655-88, ГОСТ 16504-74):
3.1. Акустическая эмиссия (АЭ) - излучение объектом диагностирования, контроля, испытаний акустических волн.
3.2. Акустико-эмиссионный метод контроля - акустический метод неразрушающего контроля, основанный на физическом явлении АЭ.
3.3. Методика АЭ контроля - комплекс технологических операций, регламентирующих процедуру проведения контроля, способ обработки и анализа данных, критерии оценки опасности источников АЭ. Методика АЭ контроля разрабатывается для определенного класса объектов.
3.4. Источник АЭ - область объекта испытаний, в которой происходит преобразование какого-либо вида энергии в акустическую энергию акустической эмиссии.
3.5. Преобразователь акустической эмиссии (ПАЭ) - устройство, в котором механический сигнал акустической эмиссии преобразуется в электрический сигнал.
3.6. Сигнал акустической эмиссии - акустический или электрический сигнал, сгенерированный при срабатывании АЭ источника и несущий информацию об источнике.
3.7. Активность АЭ - число зарегистрированных импульсов акустической эмиссии за единицу времени.
3.8. Импульс акустической эмиссии - вид сигнала АЭ конечной длительности, имеющий определенную форму, характеризуемый максимальным значением и энергией.
3.9. Событие АЭ - единичное действие (срабатывание) источника акустической эмиссии.
3.10. Акустико-эмиссионная (АЭ) аппаратура - устройства, обеспечивающие прием, обработку и регистрацию сигналов АЭ.
3.11. Имитатор АЭ - устройство для искусственного возбуждения в объекте акустических волн, моделирующих АЭ.
3.12. Суммарный счет акустической эмиссии - число зарегистрированных превышений сигналами АЭ установленного уровня дискриминации (ограничения) за интервал времени наблюдения.
3.13. Помеха акустико-эмиссионная - акустическая эмиссия, вызванная источниками, выявление которых не входит в цели испытаний.
3.14. Фоновый шум объекта - акустический сигнал, возникающий в объекте за счет шума окружающей среды.
4. Общие положения
4.1. АЭ-контроль применяется при техническом диагностировании грузоподъемных кранов с целью своевременного (или на ранней стадии) выявления дефектов, образовавшихся в процессе изготовления, монтажа, эксплуатации и способных оказать влияние на дальнейшую их безопасную эксплуатацию вследствие потери прочности и устойчивости конструкции в целом или отдельного ее элемента.
4.2. АЭ-контроль основан на регистрации и анализе параметров сигналов АЭ, вызванной динамической локальной перестройкой структуры материала контролируемого объекта, обусловленной наличием и развитием в них дефектов.
4.3. Источниками импульсной АЭ являются процессы развития трещин, протекание пластической деформации и т.п., а также, процессы, связанные с наличием дефектов - трение берегов трещины, разрушение продуктов коррозии в полости трещины, разрушение и отслоение шлаковых включений.
4.4. При проведении испытаний должны выполняться требования Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов (ПБ 10-382-00), методических указаний по обследованию грузоподъемных машин с истекшим сроком службы (РД 10-112-1-96, РД 10-112-2-97). В ходе статических испытаний дополнительно проводится АЭ-контроль для оценки технического состояния основных несущих конструкций кранов в соответствии с настоящими методическими рекомендациями.
4.5. Задачами АЭ-контроля является выявление развивающихся и склонных к развитию (проявляющихся в процессе изменения нагрузки) дефектов, определение их местоположения и оценка их опасности.
4.6. К числу дефектов, выявляемых при АЭ-контроле, относятся АЭ активные трещины, участки, в которых происходит пластическая деформация и коррозионное растрескивание.
4.7. Геометрические характеристики обнаруженных опасных дефектов определяются при помощи традиционных методов неразрушающего контроля (ультразвуковым контролем, магнитопорошковой дефектоскопией, капиллярным контролем и пр.).
4.8. К объектам АЭ-контроля на грузоподъемных кранах относятся элементы металлоконструкций: секции стрелы, гидроцилиндр изменения вылета и гидроцилиндр изменения наклона стрелы, опорная рама и аутригеры (выносные опоры).
4.9. АЭ-контроль включает в себя следующие операции:
- установку преобразователей в требуемом положении;
- включение аппаратуры и установку рабочего режима контроля, наблюдение за контролируемыми параметрами и их измерение;
- обработку результатов;
- получение результатов дополнительного неразрушающего контроля;
- выдачу заключения по результатам контроля.
4.10. При использовании АЭ-контроля для стимуляции проявления дефектов объект подвергают механическому нагружению. АЭ-контроль кранов проводится в рабочем процессе в режиме мониторинга, при поднятии контрольного груза, при статических испытаниях на специализированных стендах с применением гидравлического устройства нагружения или иного, исключающего возникновение высокого шумового фона. В этом случае организация работ по нагружению крана осуществляется в соответствии с "Рабочей инструкцией организации работ по нагружению кранов с применением гидравлического устройства при АЭ-контроле" (основные положения по разработке инструкции приведены в приложении 1).
4.11. Возникающие в процессе АЭ-контроля механические, электромагнитные помехи и радиопомехи необходимо учитывать или устранять.
4.11.1. К механическим помехам относятся шумы системы нагружения, удары посторонних или плохо закрепленных предметов, трение подвижных частей, действие атмосферных осадков;
4.11.2. Источниками электромагнитных и радиопомех являются сварочные работы, проводимые вблизи от контролируемого объекта, грозовые разряды, высоковольтные линии передач, а также работающие радиостанции.
4.12. Лаборатории, выполняющие АЭ-контроль, аттестуются в соответствии с Правилами аттестации и основными требованиями к лабораториям неразрушающего контроля (ПБ 03-372-00), утвержденными постановлением Госгортехнадзора России от 2 июня 2000 года N 29, зарегистрированным Министерством юстиции Российской Федерации 25 июля 2000 года, регистрационный N 2324.
4.13. Специалисты, осуществляющие АЭ-контроль, аттестуются в соответствии с Правилами аттестации персонала в области неразрушающего контроля (ПБ 03-440-02), утвержденными постановлением Госгортехнадзора России от 23 января 2002 года N 3, зарегистрированным Министерством юстиции Российской Федерации 17 апреля 2002 года, регистрационный N 3378.
4.14. АЭ-контроль должна проводить бригада, состоящая не менее, чем из двух специалистов и имеющие удостоверения, подтверждающие их квалификацию. Из них, по крайней мере, один специалист должен иметь II или III уровень квалификации.
4.15. Заключения по результатам контроля оформляют и подписывают специалисты неразрушающего контроля, имеющие квалификацию не ниже II уровня.
5. Требования к средствам акустико-эмиссионного контроля
5.1. Аппаратура для проведения АЭ-контроля должны соответствовать Требованиям к акустико-эмиссиониой аппаратуре, используемой для контроля опасных производственных объектов (РД 03-299-99).
Преобразователи для проведения АЭ-контроля должны соответствовать Требованиям к преобразователям акустической эмиссии, применяемым для контроля опасных производственных объектов (РД 03-300-99).
5.2. Дня проведения АЭ-контроля используются многоканальные АЭ системы.
5.3. Основными параметрами, которые должны быть измерены АЭ аппаратурой, являются скорость счёта, активность, амплитуда сигналов АЭ.
5.4. Кроме измерения параметров АЭ сигнала, рекомендуется обеспечивать локацию источников АЭ. Под локацией источника АЭ подразумевается вычисление его координат на контролируемом объекте по значениям времени регистрации импульсного сигнала несколькими каналами АЭ аппаратуры. Методика измерения параметров АЭ излагается в инструкции по эксплуатации конкретной АЭ аппаратуры.
5.5. Аппаратура АЭ должна обладать полосовыми фильтрами, обеспечивающими работу в диапазоне частот от 100 до 300 кГц с неравномерностью 3 дБ. Допустим больший частотный диапазон.
5.6. Рекомендуется использовать в аппаратуре АЭ параметрический вход и возможность измерять электрический сигнал, пропорциональный прилагаемой механической нагрузке.
6. Подготовка к акустико-эмиссионному контролю
6.1. Предварительный этап АЭ-контроля металлоконструкций крана, включает анализ технической, эксплуатационной и ремонтной документации, предварительного изучения объекта контроля и ознакомление с результатами визуального и измерительного контроля, которые проводятся с целью составления плана подготовки и выполнения АЭ-контроля.
6.2. При анализе документов и предварительном изучении объекта контроля устанавливают следующие данные:
6.2.1. тип, модификация крана;
6.2.2. срок эксплуатации;
6.2.3. грузоподъёмность, грузовые характеристики;
6.2.4. материал металлоконструкций (механические свойства, химический состав, термообработка стали);
6.2.5. конструктивные особенности (расположение концентраторов напряжения, области элементов металлоконструкций, в которых высока вероятность зарождения и развития дефектов;
6.2.6. режим работы, условия эксплуатации (номинальные и фактические);
6.2.7. проводимые ремонты и реконструкции, характер этих работ;
6.2.8. результаты предыдущих технических освидетельствований, диагностирований и обследований;
6.2.9. другие данные.
