Образец для оценки квалификации операторов ультразвукового контроля Советский патент 1988 года по МПК G01N29/04 

д -л

1чЭ О СЛ

со

Изобретение относится к технике акустического неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение достоверности оценки квалификации операторов ультразвукового контроля за счет выполнения заложенных в образец искусственных де- фектрв дискообразными с размерами, подчи - няюшимися нормальному логарифмическому закону благодаря приближению условий контрольного тестирования операторов к реальным условиям практической деятельности при одновременной известности контролируемых параметров дефектов. Образец, выполненный в виде пластины 1 с наплавленным плакирующим слоем 2 и плоскостными дискообразными искусственными дефектами, расположенными случайным образом на границе соединения пластины 1 со слоем 2 и выполненными с размерами, подчиняющимися нормальному логарифмическому закону случайных чисел на заданном отрезке, подвергается контролю различными операторами. Дефекты 4 выполнены путем закрепления на поверхности пластины перед наплавкой плакирующего слоя накладок из .материала наплавки. В результате контроля определяется для каждого оператора количество перебракованных и недобрако- ванных дефектов и с их помощью квалификация операторов. 3 ил. / s (Л

фаг.2

Изобретение относится к технике акустического неразрушающего контроля и может быть использовано при оценке квалификации операторов ультразвукового контроля (УЗК).

Цель изобретения - повышение достоверности оценки квалификации операторов УЗК за счет приближения условий контрольного тестирования к реальным усло- ,риям практической деятельности при одновременной известности контролируемых параметров дефектов.

На фиг. 1 представлен образец для оценки квалификации операторов УЗК, вид в плане; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - стадии изготовления образца для оценки квалификации операторов УЗК: а) - основание перед установкой на него накладок из материала наплавки; б) - закрепление накладок на основании посредством ручной дуговой сварки; в) - наплавка на основание плакирующего слоя.

Образец для оценки квалификации операторов УЗК содержит пластину 1 с наплавленным плакируюшим слоем 2 и искусственные дефекты 3. Плоскостные дискообразные искусственные дефекты 3 расноло- жены случайным образом на границе соединения пластины 1 с плакируюшим слоем 2 II выполнены путем закрепления на поверхности пластины 1 перед наплавкой плаки- |)ующего слоя 2 накладок из материала к-плавки. Размеры дефектов 4 подчинены 1|-:11)мальному логарифмическому закону слу- пйных чисел на отрезке (0, -10 F), .:,о F - эквивалентная плош.адь макси- . л.пьно допустимого дефекта. Количество п и площади F дефектов выбирают из ус- ..овий;

п

К ехр (F + xS),

-|.100при-|-.100 k, при I-100 k;

где F - среднее значение логарифма эквивалентной площади дефектов, встречающихся при штатной технологии; S - среднеквадратичное отклонение логарифма случайной величины площади F; X - случайное число, распределенное по

нормальному закону; k - граничное количество дефектов, выбранное из требований статистической достоверности получаемых результатов.

Образец для оценки квалификации операторов УЗК изготавливают следующим образом.

Для заданной технологии и сложившейся культуры производи .ва бирают статистические данные дефектности сварных соединений. Определяют средний размер дефекта а и среднеквадратичное откло- нение S. Используя таблицу случайных чисел или подпрограмму ЭВМ и датчик случайных чисел для заданного типа распределения (в данном случае логарифмически нормального) с параметрами аи а, определяют выборку значений размеров дефектов. Для получения выборки отбрасываются значения размеров меньше 0,5Р и больше 10F. Полученные значения размеров используют при изготовлении накладок 3. Минимальное количество дефектов ограничивается величиной параметра k, выбираемого из требований статистической досто5 верности получаемых результатов (k 9). При проведении контроля ошибка в определении размера дефекта является случайной величиной. Увеличение объема испытаний, т.е. количества заложенных дефектов, повышает достоверность результатов контроля.

0 Исходя из заданной степени точности и надежности оценки среднего значения характеристики, необходимый объем измерений можно определить методом подбора на основании уравнения:

F{Zcc/2- 5)+F(Za/2+ 5)

где а, Р - вероятность ошибки 1-го и 2-го

рода;

7 - коэффициент вариации измеряемой величины; Да - допуск при определении среднего

значения;

л -функция мощности двухсторонне- го критерия.

Для используемых при экспериментальных исследованиях значениях параметров а 0,05-0,10; р 0,05-0,10; Да 0,01 - 0,05; 7 0,01-0,05 количество измерений

составило 30-70. В качестве основания используют, например, пластину 1 размером 1000X300X100 мм из низколегированной стали перлитного класса 15Х2НМФА. Из материала, соответствующего наплавляемому

антикоррозионному слою 2 из аустенитного материала, изготовляют накладки 3 различных диаметров, выбираемых по логарифмическому нормальному закону на отрезке, например, 3,5; 16, поскольку диаметр максимально допустимого дефекта корпусного

оборудования равен 5 мм. Толщину накладок 3 выбирают из условия полного их расплавления при наплавке плакирующего слоя 2, но без соединения с металлом пластины 1. Изготовленные накладки, например, в количестве 62 штук располагают

на поверхности пластины 1 в местах со случайными координатами X, и Y, и закрепляют их на этой поверхности с помощью ручной дуговой сварки на пониженных режимах. Затем осуществляют наплавку плакирующего слоя 2 ленточным электродом из стали 07Х25НВ на щтатном режиме. В результате этого металл претерпевает все изменения, обусловленные термическим циклом сварки, а в месте расположения накладок 3 образуются искусственные дефекты 4 типа несплавлений.

Образец для оценки квалификации операторов УЗК после соответствующей подготовки поверхности используют следующим образом.

Образец подвергается УЗК различными операторами. Операторы фиксируют эквивалентную площадь выявленных искусственных дефектов 4. Для каждого контролера определяют количество перебракованных дефектов, т.е. дефектов, для которых оператор указал эквивалентную площадь, боль- щую, чем на самом деле, и количество п недобракованных дефектов, т.е. дефектов, для которых оператор указал эквивалентную площадь, меньщую, чем на самом деле. Подсчитывают двусторонний критерий достоверности D(a-|-p) (по-Па-Пр)/По и односторонний критерий D(a) (по-Па)/по, где По - количество заложенных в эталонном образце дефектов. Сравнивая полученные критерии с их априорными предельными значениями, определяют квалификацию каждого оператора. Особенно важ- нбе значение имеет параметр Da. Если по результатам тестирования оператор получает D(a) ; 0,75, то его нельзя допускать к контролю ответственных узлов.

Образец может быть использован не только при тестировании контролеров, но и при обучении, повыщении квалификации. Образец также может быть использован при получении информации о степени выявлен- ности дефектов при УЗК тем или иным способом.

Минимальное значение отрезка, на котором происходит выбор размеров дефектов, обусловлено тем, что методика подготовки аппаратуры для проведения контроля корпусного оборудования предусматривает настройку дефектоскопа на дефект, площадь которого в два раза меньще предельно допустимой. Максимальное значение отрезка.

на котором происходит выбор размеров дефектов, обусловлено тем, что дефекты больших размеров выявляются практически любым оператором. Логарифмически нормаль- ный закон распределения размерОЕ искусственных дефектов принят, поскольку и.менно этому распреде,1ению подчиняются размеры естественных дефектов.

10

Формула изобретения

Образец для оценки квалификации операторов ультразвукового контроля, содержащий пластину с наплавленным плакирующим слоем и плоскостные дефекты,

расположенные случайным образом на границе соединения пластины с плакирующим слоем, отличаюш ийся тем, что, с целью повыщения достоверности оценки, плоскостные дефекты выполнены закреплением на поверхности пластины перед наплавкой плакирующего слоя накладок из материала наплавки, а их количество п и площади F выбраны из условий:

25

:4-100 при .,

11

L.K при 1--100 k;

F exp(F+. xS)

на отрезке (0,5 F -10 ,

где F - эквивалентная площадь допусти мого дефекта;

F - среднее значение логарифма экви- валентной площади дефектов,

встречающихся при штатной технологии;

S - среднеквадратичное отклонение логарифма случайной величины площади F;

X - случайное число, распределенное по нормальному закону;

k - граничное количество дефектов, выбранное из требований статистической достоверности получаемых результатов.