SVENSK STANDARD SS-EN 583-2 Fastställd 2001-01-26 Utgåva 1 Oförstörande provning Ultraljudprovning Del 2: Känslighet och mätområdesinställning Non-destructive testing Ultrasonic examination Part 2: Sensitivity and range setting ICS 19.100.00 Språk: svenska Publicerad: augusti 2003 Copyright SIS. Reproduction in any form without permission is prohibited.
Europastandarden gäller som svensk standard. Europastandarden fastställdes 2001-01-26 som SS-EN 583-2 och har utgivits i engelsk språkversion. Detta dokument återger i svensk språkversion. De båda språkversionerna gäller parallellt. The European Standard has the status of a Swedish Standard. The European Standard was 2001-01-26 approved and published as SS-EN 583-2 in English. This document contains a Swedish language version of. The two versions are valid in parallel. Dokumentet består av 40 sidor. Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av SIS, Swedish Standards Institute, tel 08-555 520 00. Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Postadress: SIS Förlag AB, 118 80 STOCKHOLM Telefon: 08-555 523 10. Telefax: 08-555 523 11 E-post: sis.sales@sis.se. Internet: www.sis.se
EUROPASTANDARD EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM EN 583-2 Januari 2001 ICS 19.100 Svensk version Oförstörande provning Ultraljudprovning Del 2: Känslighet och mätområdesinställning Essais non destructifs Contrôle ultrasonore Partie 2: Réglage de la sensibilité et de la base de temps Non-destructive testing Ultrasonic examination Part 2: Sensitivity and range setting Zerstörungsfreie Prüfung Ultraschallprüfung Teil 2: Empfindlichkeits- und Entfernungsjustierung Denna standard är den officiella svenska versionen av. För översättningen svarar SIS. Denna europastandard antogs av CEN den 5 januari 2001. CEN-medlemmarna är förpliktade att följa fordringarna i CEN/CENELECs interna bestämmelser som anger på vilka villkor denna europastandard i oförändrat skick skall ges status som nationell standard. Aktuella förteckningar och bibliografiska referenser rörande sådana nationella standarder kan på begäran erhållas från CEN/CMC eller från någon av CENs medlemmar. Denna europastandard finns i tre officiella versioner (engelsk, fransk och tysk). En version på något annat språk, översatt under ansvar av en CEN-medlem till sitt eget språk och anmäld till CENs centralsekretariat, har samma status som de officiella versionerna. CENs medlemmar är de nationella standardiseringsorganen i Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nederländerna, Norge, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. CEN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung Management Centre: rue de Stassart 36, B-1050 BRUSSELS 2001 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CEN national Members Ref. Nr. Sv
Sida 2 Innehåll Förord... 3 1 Omfattning... 4 2 Normativa hänvisningar... 4 3 Allmänt... 4 3.1 Enheter och symboler... 4 3.2 Provobjekt, referensblock och referensreflektorer... 4 3.3 Kategorier av provobjekt... 4 3.4 Formning av sökarsula / Konturering... 5 4 Bestämning av sökarindex och ljudvinkel... 7 4.1 Allmänt... 7 4.2 Plana sökare... 7 4.3 Sökarens sula krökt i längdriktningen... 7 4.4 Sökare med sulan krökt tvärgående... 9 4.5 Sökarsulan krökt i två riktningar... 11 4.6 4.6 Sökare som skall användas på annat material än olegerat stål... 11 5 Inställning av mätområde... 11 5.1 Allmänt... 11 5.2 Referensblock och referensreflektorer... 12 5.3 Raksökare... 12 5.4 Vinkelsökare... 12 5.5 Alternativ inställning av mätområde för vinkelsökare... 13 6 Inställning av känslighet och utvärdering av ekohöjd... 15 6.1 Allmänt... 15 6.2 Infallsvinkel mot reflektor... 15 6.3 DAC metoden... 15 6.4 Metod med AVG-diagram... 18 6.5 Transfer korrektion... 21 Bilaga A (normativ)... 24 Bilaga B (normativ) Referensblock och referensreflektorer... 26 Bilaga C (normativ) Bestämning av ljudväg och infallsvinkel i koncentrisk krökta objekt... 29 Bilaga D (informativ) Generellt AVG diagram... 33 Bilaga E (informativ) Bestämning av transfer korrektions faktorer... 35 Litteraturförteckning... 38 Sida
Sida 3 Förord Denna europastandard har utarbetats av Technical Committee CEN/TC 138 Non-destructive testing, vars sekretariatet hålls av AFNOR. Denna europastandard skall ges status av nationell standard, antingen genom publicering av en identisk text eller genom ikraftsättning senast juli 2001, och motstridande nationella standarder skall upphävas senast juli 2001. Denna europastandard har utarbetats under ett mandat som CEN fått av Europeiska kommissionen och EFTA. Denna europastandar är tänkt att vara en stödjande standard till de applikations- och produktstandarder vilka stöder ett grundlägande säkerhetskrav av ett direktiv av den nya metoden och vilket refererar till denna standard. Denna standard består av följande delar: EN 583-1 EN 583-2 EN 583-3 EN 583-4 EN 583-5 ENV 583-6 Oförstörande provning Ultraljudprovning Del 1: Allmänna principer Oförstörande provning Ultraljudprovning Del 2: Känslighet och mätområdesinställning Oförstörande provning Ultraljudprovning Del 3: Transmissionsmetod Oförstörande provning Ultraljudprovning Del 4: Undersökning av fel vinkelräta mot ytan Oförstörande provning Ultraljudprovning Del 5: Karakterisering och storleksbestämning av fel Oförstörande provning Ultraljudprovning Del 6: Metod med flygtidsteknik och diffraktion för karakterisering och storleksbestämning av fel Enligt CEN/CENELECs interna bestämmelser skall följande länder fastställa denna europastandard: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nederländerna, Norge, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike.
Sida 4 1 Omfattning Denna del av standarden specificerar de generella reglerna för att ställa in tidsaxelns mätområde och känsligheten (dvs. inställning av förstärkning) på manuella ultraljudsapparater med A-scan display för att reproducerbara mätningar ska kunna göras på en reflektorsläge och eko-höjd. Den är tillämpbar på tekniker där man använder endast en kontaktsökare antingen enkristall eller tvåkristallsökare, men är inte tillämpbar på immersionsteknik eller tekniker där mer än en sökare används. 2 Normativa hänvisningar Denna europastandard inkorporerar genom daterade eller odaterade hänvisningar bestämmelser från andra nedan förtecknade publikationer. Dessa normativa hänvisningar anges på de platser i texten där bestämmelserna skall tillämpas. För daterade hänvisningar gäller senare publicerade tillägg, ändringar eller reviderade utgåvor vid användning av denna europastandard endast när de har inkorporerats i denna genom tilllägg, ändring eller reviderad utgåva. För odaterade hänvisningar gäller senaste utgåvan (inklusive tillägg). SS-EN 12223 Non-destructive testing Ultrasonic examination Specification for calibration block No. 1 SS-EN 27963 Welds in steel - Calibration block No. 2 for ultrasonic examination of welds. (ISO 7963:1985) SS-EN 12668-3 Non-destructive testing Characterization and verification of ultrasonic examination equipment Part 3: Combined equipment 3 Allmänt 3.1 Enheter och symboler I bilaga A finns en komplett lista över enheter och symboler som genomgående används i den här delen av standarden. 3.2 Provobjekt, referensblock och referensreflektorer I bilaga B finns krav på provobjektens, referensblockens och referensreflektorernas geometriska egenskaper. 3.3 Kategorier av provobjekt Kraven på mätområdes och känslighets inställning beror på provobjektets geometriska form. I tabell 1 finns fem kategorier av provobjekt definierade.
Sida 5 Tabell 1 Provobjekts kategorier Klass Egenskaper Tvärsnitt i x-riktning Tvärsnitt i y-riktning 1 Plana parallella ytor (t.ex. grovplåt/plåt) 2 Parallella, enaxlig krökta ytor (t.ex. rör) 3 Parallella ytor krökta i mer än en riktning (t.ex. kupade gavlar) 4 Solida ämnen med cirkulärt tvärsnitt (t.ex. stångjärn och rundstavar) 5 Komplexa former (t.ex. studsar, håligheter) 3.4 Formning av sökarsula / Konturering Att forma sökarsulan kan vara nödvändigt för de geometriska kategorierna 2 till 5 för att undvika att sökaren vippar, dvs. att försäkra sig om en bra, jämn akustisk kontakt och en konstant ljudvinkel i provobjektet. Formning är bara möjligt på sökare som har en slitsula i hård plast (normalt dubbelkristall raksökare eller vinkelsökare med kil). Det finns följande villkor för de olika geometriska kategorierna (se tabell1 och figur 1): kategori 1: Ingen anpassning av sökarsulan behövs för avsökning i varken X- eller Y-led; kategorier 2 och 4: avsökning i X-led: Sökarsulan krökt i längdriktningen, avsökning i Y-led: Sökarsulan krökt tvärgående; kategorier 3 och 5: avsökning i antingen X eller Y-led: Sökarsulan krökt i både längoch tvärriktningen. Vid användning av konturanpassade sökare krävs referensblock med en liknande kontur som provobjektet för inställning av mätområde och känslighet eller användning av matematiska korrektionsfaktorer. När ekvation (1) eller (2) används undviks problem med låg energiöverföring eller felaktig ljudriktning.
Sida 6 3.4.1 Sökare med sulan krökt i längdriktningen 3.4.1.1 Konvex avsökningsyta För avsökning på konvexa ytor skall sökarens sula vara krökt om diametern på provobjektet, D obj, är mindre än tio gånger sökarsulans längd, l ps, (se figur 1): D obj < 10l ps (1) 3.4.1.2 Konkav avsökningsyta På en konkav avsökningsyta skall sökarens sula alltid vara krökt, om inte tillräcklig kontakt kan erhållas på grund av mycket stor radie på (provobjektets yta). 3.4.2 Sökare med sulan krökt tvärgående 3.4.2.1 Konvex avsökningsyta För avsökning på konvexa ytor skall sökarens sula vara krökt om diametern på provobjektet, D obj, är mindre än tio gånger sökarsulans bredd, w ps, (se figur 1): D obj < 10w ps (2) Teckenförklaring 1 sulan krökt tvärgående 2 sulan krökt i längdriktningen Figur 1 Längd, l ps, och bredd, w ps, på sökarsulan i provobjektets krökningsriktning 3.4.2.2 Konkav avsökningsyta På en konkav avsökningsyta skall sökarens sula alltid vara krökt, om inte tillräcklig kontakt kan erhållas på grund av mycket stor radie på provobjektens yta.
Sida 7 3.4.3 Sökarens sula krökt i längdriktningen och krökt tvärgående Sökarytan skall uppfylla kraven i 3.4.1 och 3.4.2. 4 Bestämning av sökarindex och ljudvinkel 4.1 Allmänt För raksökare finns det inga krav på att mäta sökarindex och ljudvinkel då det antas att sökarindex är i centrum av sökarytan och att brytningsvinkeln är noll grader. Vid användning av vinkelsökare skall dessa parametrar mätas upp så att en reflektors position kan bestämmas i förhållande till sökarens position. Använd metod och referensblock beror på sökarsulans krökning. Uppmätta ljudvinklar beror av ljudhastigheten i de använda referensblocken. Om blocken inte är gjorda av olegerat stål skall ljudhastigheten bestämmas och dokumenteras. 4.2 Plana sökare 4.2.1 Metod med kalibreringsblock Sökarindex och ljudvinkel skall bestämmas med Kalibreringblock nr. 1 eller Kalibreringblock nr. 2 i enlighet med specifikationerna i SS-EN 12223 eller SS-EN 27963, beroende på sökarens storlek. 4.2.2 Metod med referensblock En alternativ metod med ett referensblock som innehåller minst 3 cylinderborrhål i enlighet med SS-EN 12668-3 får användas. 4.3 Sökarens sula krökt i längdriktningen 4.3.1 Mekanisk bestämning Innan sökarenssula bearbetas skall sökarindex och ljudvinkel mätas upp i enlighet med 4.2.1. Infallsvinkeln vid sökarytan (α d ) skall beräknas från den uppmätta ljudvinkeln (α) och en linje som börjar i sökarindex och fortsätter parallellt med infallsvinkeln skall markeras på sökarens sida, se figur 2. Infallsvinkeln ges av ekvation 3: α d c d = arcsin sin α c t (3) där: c d c t är longitudinell ljudhastighet i sökarens kil (normalt 2730 m/s för akrylglas) är transversell ljudhastighet i provobjektet (3255 m/s ± 15 m/s for olegerade stål). Efter formningen kommer sökarindex att ha flyttat på sig längs den markerade linjen och dess nya position kan mätas direkt på sökarens hölje, se figur 2. Ljudvinkeln skall bestämmas genom att maximera ekot från ett cylinderborrhål som uppfyller villkoren i bilaga B. Ljudvinkeln kan sedan mätas direkt på provobjektet, på referensblocket eller på en skalenlig ritning. Se figur 3.
Sida 8 Alternativt kan ljudvinkeln bestämmas genom beräkning med ljudvägen som grund, mätt direkt på referensblocket, med användande av ekvation (4). Detta kan uppnås tillsammans med mätområdes inställning som beskrivs i 5.4.4. α = arccos 2 2 2 [( DSDH / 2) + s t + sdsdh + tdobj ] D Obj [ ( )] s + D / 2 Symbolerna som används i den här ekvationen finns illustrerade i figur 3. SDH Välvningens radie på ytan som används till kalibrering, skall vara inom ± 10 % av provobjektets. (4) Teckenförklaring 1 Markerade linjen för indexförskjutning 2 Indexpunkten efter formning 3 Indexpunkten före formning Figur 2 Bestämning av indexförskjutning för sökare med sula krökt i längdriktningen
Sida 9 Figur 3 Bestämning av ljudvinkeln α för en sökare med sula krökt i längdriktningen 4.3.2 Metod med referensblock Detta påminner om den som åberopas i 4.2.2, med undantag för att provblocket skall ha en välvningsradie inom ± 10% av provobjektets. 4.4 Sökare med sulan krökt tvärgående 4.4.1 Mekanisk bestämning Innan sökarsulan formas skall sökarindex och ljudvinkeln mätas upp på det sätt som beskrivs i 4.2. Efter formningen skall antingen i) en linje som betecknar infallsvinkeln med utgångspunkt ifrån sökarindex markeras på sökarens sida. Den nya sökarindex positionen skall mätas på sökarens sida som visas i figur 4; ii) eller att förskjutningen i sökarindex position ( x) beräknas genom att använda ekvation 5: x = g tan (α d ) (5) Symbolerna i den här ekvationen finns illustrerade i figur 4. iii) eller för kilar i akrylglas (c d = 2730 m/s) och provobjekt i olegerade stål (c t = 3255 m/s) skall förskjutningen i sökarindex position ( x) för de tre mest använda ljudvinklarna avläsas från figur 5 i förhållande till formningsdjupet (g). Ljudvinkeln bör inte förändras vid formning av sulan. Om det emellertid inte är känt om vinkeln förändrats eller det är någon förändring i djup längs efter sökarens längd efter formningen av sulan skall den mätas upp på ett lämpligt formad referensblock mot ett cylinderborrhål. Referensblocket skall uppfylla villkoren i bilaga B. Ljudvinkeln skall bestämmas genom att: i) dra en rak linje mellan hålet och sökarindex på en skalenlig ritning; eller ii) beräkna med till exempel ekvation (6) för uppställningen illustrerad i figur 6.