МЕТОДИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ В
СТРОИТЕЛЬСТВЕ
ДИАГНОСТИРОВАНИЕ
СТАЛЬНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
МДС
53-2.2004
Москва
2005
Методический
документ разработан ООО «Институт проблем технической диагностики и
неразрушающих методов испытаний «ДИМЕНС-тест» (канд. техн. наук С.В. Жуков,инж. B.C. Жуков,
Н.Н. Капица) и Федеральным государственным унитарным предприятием
«Конструкторско-технологическое бюро бетона и железобетона» (ФГУП КТБ ЖБ)
(канд. техн. наук Г.Г. Гурова,инж. A.M. Лошаков,
О.С. Черепанова).
Согласован
Федеральным агентством по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству
20.01.2005 г. (канд. техн. наук С.Ю. Сопотько, канд. техн. наук Ф.В.
Бобров).
Разработан
впервые и предназначен для специалистов, занимающихся неразрушающим методом
контроля при изготовлении, монтаже, обследовании и эксплуатации стальных
конструкций.
СОДЕРЖАНИЕ
1 область применения. 1
2 нормативные ссылки. 2
3 термины и определения. 2
4 общие положения. 2
5 приборы и оснастка. 4
6 методика проведения. 5
6.1 подготовительные операции. 5
6.2 проведение контроля. 6
6.3 оценка и анализ результатов. 7
7 требования к квалификации персонала. 9
8 техника безопасности. 9
приложение А. Область распространения метода. 10
приложение Б. Перечень принятых сокращений. 10
приложение В. Категории градиента ргмн.. 10
Приложение Г. Комплект оборудования «комплекс-2.05». 11
Приложение Д. Пример карты контроля. 12
Приложение Е. Порядок обмена диагностической информацией между оператором и центром обработки сети сои идк.. 12
Приложение Ж. Вид окна «заключение по результатам контроля» программы обработки. 15
Приложение и. Анализ карт «концентраторы механических напряжений» в окрестности сварного шва конструкции. 15
Приложение к. Анализ карты ргмн с областями пластических деформаций (опд) участка конструкции. 17
Приложение л. Анализ вида напряженно-деформированного состояния по карте ргмн участка конструкции. 17
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Диагностирование
стальных конструкций неразрушающим методом на основе явления
магнитомеханической анизотропии металла применяется при изготовлении, монтаже,
обследовании и эксплуатации стальных конструкций, в том числе со сварными
соединениями (приложение А).
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В
настоящем МДС использованы следующие нормативные документы:
Федеральный
закон № 1-ФЗ от 10.01.2002 г. «Об электронной цифровой подписи»
СНиП 12-01-2004 Организация строительства
СНиП 3.03.01-87 Несущие и
ограждающие конструкции
СНиП
3.05.03-85 Тепловые сети
СНиП 3.05.04-85* Наружные сети
и сооружения водоснабжения и канализации
СНиП 3.05.05-84
Технологическое оборудование и технологические трубопроводы
СНиП 12-03-2001 Безопасность
труда в строительстве. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 380-94 Сталь углеродистая
обыкновенного качества. Марки
ГОСТ 3242-79 Соединения
сварные. Методы контроля качества
ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая
сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 10704-91 Трубы стальные
электросварные прямошовные. Сортамент
ГОСТ 10922-90 Арматурные и
закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий
железобетонных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ 23118-99 Конструкции
стальные строительные. Общие технические условия
ГОСТ 26047-83 Конструкции
строительные стальные. Условные обозначения (марки)
ГОСТ 27772-88 Прокат для
строительных стальных конструкций. Общие технические условия
СП 53-101-98 Изготовление и
контроль качества стальных строительных конструкций
ПОТ
РМ-016-2001. РД 153-34.0-03.150-00
Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации
электроустановок.
3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Концентрация
механических напряжений (КМН)-
явление местного повышения уровня механических напряжений, обусловленное
физико-механическими или конструкционными аномалиями в данной точке изделия.
Коэффициент
концентрации механических напряжений (КМН)
- отношение напряжения в точке конструкции к значениям напряжения в этой же
точке при отсутствии причины местной концентрации напряжений. Безразмерная
величина.
Разность
главных механических напряжений (РГМН)-
параметр, характеризующий диапазон верхней и нижней границ нормальных
напряжений, действующих по площадкам (сечениям), где отсутствуют касательные
напряжения.
Остаточные
пластические деформации (ОПД)-
пластические деформации, возникающие в результате воздействия нагрузок,
превышающих допустимые величины, и не исчезающие после снятия нагрузок.
Напряженно-деформированное
состояние (НДС)-
состояние изделия, возникающее в результате воздействия нагрузок.
Изострессы- линии поверхности изделия, в любой точке которых
РГМН имеет постоянное значение.
Градиент
РГМН - скорость
изменения РГМН по заданному проектом направлению.
4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4.1
Основой методики настоящего МДС являются положения механики разрушения
упруго-пластических металлов, согласно которым необходимым и достаточным
условием разрушения является наличие местной концентрации механических
напряжений (КМН) и/или высокого градиента разности главных механических
напряжений (РГМН). Перечень используемых сокращений приведен в приложении Б.
4.2
Методика использует явление магнитомеханической анизотропии металла и
предусматривает выявление неразрушающим контролем участков металлических
конструкций (МК) с опасными КМН и/или высоким градиентом РГМН, обусловленных:
наличием
дефектов сварки и основного металла типа разрыва сплошности (трещин,
несплавлений, вырывов, прожогов, расслоений, неметаллических включений,
царапин, задиров, закатов и др.);
наличием
дефектов типа уноса металла (коррозионных повреждений и т.п.) или структурного перерождения
металла;
сложным
напряженно-деформированным состоянием конструкций, вызванным, например,
сезонным пространственным перемещением или схемой работы в условиях защемления;
различными
нарушениями и отступлениями от технологий, допускаемыми при монтаже,
эксплуатации и ремонте металлических конструкций;
влиянием
природно-климатических, сезонных и экологических факторов.
4.3
Методика предусматривает выявление и оценку концентрации механических
напряжений, градиентов РГМН и положение областей с остаточными пластическими
деформациями (ОПД) участков конструкций:
предрасположенных
к разрушениям из-за имеющихся развитых (сформированных) опасных и развивающихся
(зарождающихся) КМН и градиентов РГМН в сварных швах, местах гибки, в углах
креплений и т.д.;
с
пластической (в том числе остаточной термопластической) деформацией и
остаточными термическими (в том числе сварочными) механическими напряжениями
основного металла и околошовной зоны (например, границы зоны термического
влияния);
имеющих
язвины коррозии, микротрещины стресс-коррозии, питтинги, закаты, опасные
царапины и другие дефекты типа нарушения сплошности основного металла.
Выявление
и оценку КМН, градиентов РГМН и положение областей с ОПД участков конструкций
осуществляют путем их сканирования непосредственно на месте. Затем с помощью
ПЭВМ по специальной программе автоматически получают карты РГМН и КМН.
Примечание -
Комментарии к картам могут содержать рекомендации по эффективным дальнейшим
действиям: оптимальному варианту ремонтно-восстановительных работ, виду
последующих традиционных разрушающих или неразрушающих испытаний и т.д.
4.4
Методику используют при трех вариантах диагностирования:
Обзор
- применяется для предварительной оценки
распределения параметров полей механических напряжений при обследовании
металлических конструкций с большой протяженностью сварных швов и/или большой
площадью основного металла перед применением традиционных методов контроля,
регламентированных проектом и действующей научно-технической документацией
(НТД).
Поиск
- применяется для оперативного выявления участков с
опасными КМН, РГМН и ОПД на ограниченных площадях металлических конструкций для
принятия решения совместно с проектными организациями по конкретным ситуациям.
Контроль
- применяется для детального выявления участков с
опасными КМН, РГМН и ОПД с целью точного определения координат дефектов и
специфического распределения напряженно-деформированного состояния с оценкой
степени их опасности математическими методами с помощью ПЭВМ.
4.5
Периодичность, зоны и объемы (отдельные или все стадии) технического
диагностирования определяются НТД, положениями данного СП и требованиями
проектно-конструкторской документации.
4.6
Методика применяется на любой стадии производства (после прокатки, рулонирования,
механической обработки, сварки, грунтования, окраски, цинкования и т.д.), в
диапазоне температур от -10 °С до +40 °С, в
любом пространственном положении узлов или самих металлических конструкций.
4.7
Результаты диагностирования металлических конструкций по настоящей методике
следует использовать для разбраковки продукции в сочетании с данными,
полученными традиционными методами контроля и по результатам обследования
другими методами, - для дифференцированного анализа эксплуатационных, ремонтных
и конструктивных причин, влияющих на надежность и долговечность металлических
конструкций зданий и сооружений, и установления остаточного ресурса.
4.8
Диагностирование рассматриваемым методом как первичное, так и после
восстановления (ремонта) обследованной зоны (участка шва и пр.) проводится по
заявкам отдела технического контроля (ОТК), служб качества, главного сварщика,
сотрудника испытательной лаборатории или иного подразделения строительной
организации, ответственного за качество и эксплуатационное состояние
металлических конструкций.
4.9
Требования к инженерно-техническим работникам (ИТР),
операторам-дефектоскопистам и оборудованию приведены в разделах 5 и 7.
4.10
Протоколы испытаний формируются на бумажном носителе и/или в электронном виде с
приданием им юридической силы на основании Федерального закона от 10.01.2002 №
1-ФЗ «Об электронной цифровой подписи», входят в комплект исполнительной
документации и должны храниться в установленном порядке.
5
ПРИБОРЫ И ОСНАСТКА
5.1
Комплект оборудования для выполнения контроля
неразрушающим методом на основе явления магнитомеханической анизотропии металла
предназначен для:
выявления
развитых и зарождающихся КМН и градиентов РГМН, обусловленных дефектами типа
нарушения сплошности металла и инородных включений;
обнаружения
КМН и градиентов РГМН иной природы, не связанных с нарушениями сплошности
металла и наличием инородных включений;
сбора
информации, необходимой для оценки степени опасности обнаруженных КМН и
градиентов РГМН;
экспресс-оценки
остаточного ресурса металлических конструкций по параметрам изменения КМН, РГМН
и ОПД во времени;
оперативной
подготовки сертификатов (или паспортов) металлических конструкций с учетом результатов
обследования;
архивирования
результатов диагностирования в цифровом виде с защитой от несанкционированного
доступа и приданием им юридической силы.
5.2
Комплект оборудования состоит из прибора, преобразователей, эталонных образцов
и программного обеспечения.
5.3
Комплект оборудования с определенной длиной кабелей должен обеспечивать
пошаговое перемещение преобразователя, ручное сканирование поверхности
обследуемого участка, выполнение измерения в заданных точках поверхности,
автоматическую запись результатов измерений в память для последующей
автоматической обработки.
5.4
Базовым прибором общей серии «Комплекс-2» для строительства является прибор
«Сканер-дефектоскоп магнитоанизотропный марки «Комплекс-2.05» с
преобразователями (приложение Г).
Примечание - Допускается применение приборов иных
типов, если технические характеристики выходных документов - карт КМН и РГМН,
автоматически формируемых с их помощью, не снижают эффективность диагностики
объекта, а прикладное программное обеспечение гарантирует архивирование баз
данных и защиту формируемых документов, в том числе с применением
электронно-цифровой подписи.
6 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ
Комментарии (0)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться