ГОСТ 18576-96
        
 ГОСТ 18576-96
        
        
 Группа В09
        
        
    
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
        
        
        
 Контроль неразрушающий
        
        
 РЕЛЬСЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ
        
        
 Методы ультразвуковые
        
        
 Nondestructive testing. Railway rails.
        
 Ultrasonic testing methods
    
     
        
      
        
 МСК 77.040.20
        
 ОКП 09 2100
    
Дата введения 2002-01-01
        
        
    
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом мостов Петербургского государственного университета путей сообщения (НИИ мостов ПГУ ПС)
        
        
    
ВНЕСЕН Госстандартом России
        
        
    
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 10 от 4 октября 1996 г.)
        
        
    
За принятие проголосовали:
        
        
    
| Наименование государства
                             | Наименование национального органа по стандартизации
                             | 
| Азербайджанская Республика | Азгосстандарт
                             | 
| Республика Армения | Армгосстандарт
                             | 
| Республика Беларусь | Госстандарт Республики Беларусь
                             | 
| Республика Грузия | Грузстандарт
                             | 
| Республика Казахстан | Госстандарт Республики Казахстан
                             | 
| Кыргызская Республика | Кыргызстандарт
                             | 
| Республика Молдова | Молдовастандарт
                             | 
| Российская Федерация | Госстандарт России
                             | 
| Республика Таджикистан | Таджикстандарт
                             | 
| Туркменистан | Главгосслужба "Туркменстандартлары"
                             | 
| Республика Узбекистан | Узгосстандарт
                             | 
| Украина | Госстандарт Украины
                             | 
        
        
    
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 4 июля 2001 г. N 257-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 18576-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2002 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 18576-85
        
        
    
        
        
    
1 Область применения
        
    
Настоящий стандарт распространяется на рельсы типа Р50 по ГОСТ 7174*, Р65 по ГОСТ 8161 и Р75 по ГОСТ 16210 при их изготовлении, эксплуатации и ремонте (восстановлении) и устанавливает методы при ручном и механизированном ультразвуковом контроле для выявления в головке, шейке и зоне продолжения шейки в подошву рельсов внутренних дефектов (расслоений, флокенов, раковин, неметаллических и инородных включений, трещин, дефектов электроконтактной сварки) в пределах чувствительности контроля, а также зон аномальных механических напряжений в рельсах. Тип и реальные размеры дефектов не определяются.
        
        
    
Допускается распространять положения настоящего стандарта на контроль рельсов других типов.
        
        
    
Стандарт не устанавливает методы ультразвукового контроля наплавки.
        
        
    
Необходимость проведения ультразвукового контроля, объем контроля, тип и размеры недопустимых дефектов устанавливают в стандартах или технических условиях на рельсы.
        
        
    
Определения терминов, использованных в настоящем стандарте, приведены в приложении А.
        
        
    
        
        
    
2 Нормативные ссылки
        
    
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
        
        
    
        ГОСТ 12.1.001-89 Система стандартов безопасности труда. Ультразвук. Общие требования безопасности
        
        
    
        ГОСТ 12.1.003-83 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности
        
        
    
        ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности
        
        
    
        ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности
        
        
    
ГОСТ 7174-75* Рельсы железнодорожные типа Р50. Конструкция и размеры
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51685-2000.
        
        
    
ГОСТ 8161-75* Рельсы железнодорожные типа Р65. Конструкция и размеры
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51685-2000.
        
        
    
        ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые
        
        
    
ГОСТ 16210-77* Рельсы железнодорожные типа Р75. Конструкция и размеры
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51685-2000.
        
        
    
        ГОСТ 17622-72 Стекло органическое техническое. Технические условия
        
        
    
        ГОСТ 26266-90 Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые. Общие технические требования
        
        
    
        
        
    
3 Обозначения
        
    
В настоящем стандарте применяют следующие обозначения и сокращения:
        
        
    
        - чувствительность условная, мм;
        
        
    
        - чувствительность условная, дБ;
        
        
    
        - чувствительность эквивалентная, дБ;
        
        
    
        - угол ввода ультразвуковых колебаний в металл (угол ввода луча), ...°;
        
        
    
        - угол призмы ПЭП, ...°;
        
        
    
        - стрела наклонного ПЭП, мм;
        
        
    
        - мертвая зона, мм;
        
        
    
2
         - ширина основного лепестка диаграммы направленности в плоскости падения волны, ... °;
        
        
    
        - длительность импульса, излучаемого ПЭП, мкс;
        
        
    
        - показание аттенюатора, соответствующее ослаблению эхо-сигнала от отверстия диаметром 6 мм на глубине 44 мм в СО-2 (СО-2Р, СО-3Р) до уровня, при котором оценивают условную чувствительность, дБ;
        
        
    
        - интервал времени между зондирующим импульсом и эхо-сигналом от вогнутой цилиндрической поверхности в СО-3Р при установке наклонного ПЭП в положение, соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала, мкс;
        
        
    
        - среднее время распространения ультразвуковых колебаний в призме наклонного ПЭП, мкс;
        
        
    
        - угол между двумя отражателями в СО-4, ...°;
        
        
    
        - угол разворота ПЭП относительно продольной оси рельса, ...°;
        
        
    
        - условная ширина выявленного дефекта, мм;
        
        
    
        - условная высота выявленного дефекта, мм или мкс;
        
        
    
ПЭП - пьезоэлектрический преобразователь;
        
        
    
        - условная протяженность, мм.
        
        
    
Термины и соответствующие им определения приведены в приложении А.
        
        
    
        
        
    
4 Средства контроля и вспомогательные устройства
4.1 При контроле должны быть использованы:
        
        
    
- ультразвуковой импульсный дефектоскоп (далее - дефектоскоп) по нормативным документам (НД) с электроакустическими (пьезоэлектрическими или электромагнитоакустическими) преобразователями;
        
        
    
- стандартные образцы для определения основных параметров контроля;
        
        
    
- вспомогательные приспособления и устройства для соблюдения параметров сканирования и измерения характеристик выявленных дефектов.
        
        
    
Допускается применять дефектоскопы с непрерывным излучением ультразвуковых колебаний, метрологические характеристики и параметры которых устанавливают в стандартах и (или) технических условиях на дефектоскопы конкретного типа.
        
        
    
Дефектоскопы, преобразователи и стандартные образцы, используемые для контроля, должны быть аттестованы в установленном порядке.
        
        
    
4.2 Для контроля следует использовать дефектоскопы, работающие по эхо-методу, зеркальному методу, дельта-методу, теневому методу, зеркально-теневому методу, на частоте от 0,1 до 4,0 МГц.
        
        
    
4.2.1 Дефектоскопы, работающие по эхо-, зеркальному и дельта-методам, должны иметь аттенюатор. Значение ступени ослабления аттенюатора должно быть не более 2,0 дБ.
        
        
    
При контроле эхо-методом допускается применять дефектоскопы без аттенюатора с проверкой условной чувствительности по стандартным образцам CO-1P или СО-1 по ГОСТ 14782 или дефектоскопы без аттенюатора с системой автоматической настройки и поддержания чувствительности.
        
        
    
4.2.2 Дефектоскопы, работающие по теневому или зеркально-теневому методам, должны иметь устройство для измерения условной чувствительности, выполненное по схеме имитатора дефектов, состоящего из аттенюатора и элементов коммутации (рисунок 1).
        
    
        
    
        
 1 - имитатор дефектов; 2 - аттенюатор; 3 - переключатель
        
        
 Рисунок 1 - Схема устройства для измерения условной чувствительности
    
        
    
Аттенюатор имитатора дефектов должен быть проградуирован в относительных единицах от 0,1 до 0,6 или в децибелах. Значение ступени ослабления аттенюатора должно быть не более 0,1 или 2,0 дБ соответственно.
        
        
    
4.3 Пьезоэлектрические преобразователи на частоту более 0,16 МГц - по ГОСТ 26266.
        
        
    
Допускается применять специализированные преобразователи, изготовленные по техническим условиям (ТУ) и рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.
        
        
    
4.4 Стандартные образцы СО-1Р, CO-2P и СО-3Р (рисунки 2-4) или стандартные образцы СО-1, СО-2 и СО-3 по ГОСТ 14782 следует применять для измерения и проверки основных параметров аппаратуры и контроля при совмещенной и раздельной схемах включения пьезоэлектрических преобразователей на частоту более 1,5 МГц.
        
    
        
    
        
 Рисунок 2 - Стандартный образец СО-1Р
        
        
    
        
    
        
 Рисунок 3 - Стандартный образец СО-2Р
        
        
    
        
    
        
 Рисунок 4 - Стандартный образец СО-3Р
        
        
    
В остальных случаях для проверки основных параметров аппаратуры и контроля должны использоваться отраслевые стандартные образцы или стандартные образцы предприятия, аттестованные в установленном порядке.
        
        
    
4.4.1 Стандартный образец СО-1Р (рисунок 2) применяют для определения условной чувствительности при контроле эхо-методом.
        
        
    
Образец СО-1Р должен быть изготовлен из органического стекла марки ТОСП по ГОСТ 17622. Скорость распространения продольной ультразвуковой волны на частоте (2,5±0,2) МГц при температуре (20±5) °С должна быть (2670±133) м/с. Амплитуда первого донного импульса по толщине образца на частоте (2,5±0,2) МГц и при температуре (20±5) °С не должна отличаться более чем на ±2 дБ от амплитуды первого донного импульса в образце-свидетеле, аттестованном органами государственной метрологической службы.
        
        
    
Примечание - Цифры у отверстий диаметром 10Н14 на образце СО-1Р относительно поверхности ввода ультразвуковых колебаний указывают глубину расположения центра соответствующих отверстий диаметром 2Н14 в стандартном образце СО-1 по ГОСТ 14782.
        
        
    
        
        
    
4.4.2 Стандартный образец СО-2Р (рисунок 3) применяют для определения:
        
        
    
- условной чувствительности при контроле эхо- и зеркальным методами;
        
        
    
- мертвой зоны;
        
        
    
- погрешности глубиномера и погрешности измерения координат отражателя;
        
        
    
- стрелы преобразователя;
        
        
    
- угла ввода ультразвуковых колебаний;
        
        
    
- ширины основного лепестка диаграммы направленности наклонного ПЭП.
        
        
    
Образец СО-2Р должен быть изготовлен из стали марки 20 по ГОСТ 14637. Скорость распространения продольной волны в материале образца при температуре (20±5) °С должна быть (5900±118) м/с.
        
        
    
На боковые поверхности образца должны быть нанесены шкала значений
         в миллиметрах и шкала значений угла
        
 ввода ультразвуковых колебаний от 10° до 70° с интервалом 1° в соответствии с уравнением
        
        
    
        .
    
        
    
Нулевые деления шкал должны совпадать с осью, проходящей через центры отверстий диаметром 6Н14 перпендикулярно к рабочим поверхностям образца.
        
        
    
Примечание - Стрелу преобразователя определяют по соотношению
        
        
    
        .
    
Значение угла
         ввода ультразвуковых колебаний рассчитывают по выражению
        
        
    
        ,
    
        
        
 где
        ,
        
 - расстояния от проекции центра отверстия диаметром 6Н14 на рабочую поверхность образца до передней грани преобразователя в положениях, соответствующих максимальной амплитуде эхо-сигнала от отверстия на глубине 44 и 15 мм соответственно.
        
    
4.4.3 Стандартный образец СО-3Р (рисунок 4) применяют для определения:
        
        
    
- условной чувствительности при контроле эхо- и дельта-методами;
        
        
    
- мертвой зоны;
        
        
    
- погрешности глубиномера и погрешности измерения координат отражателя;
        
        
    
- стрелы преобразователя;
        
        
    
- угла ввода ультразвуковых колебаний;
        
        
    
- ширины основного лепестка диаграммы направленности наклонного ПЭП;
        
        
    
- импульсного коэффициента преобразования при контроле рельсового или близкого к нему по акустическим свойствам металла.
        
        
    
Образец СО-3Р должен быть изготовлен из стали марки 20 по ГОСТ 14637. Скорость распространения продольной волны в материале образца при температуре (20±5) °С должна быть (5900±118) м/с.
        
        
    
На боковых и рабочих поверхностях образца должны быть выгравированы риски, проходящие через центр полуокружности и по оси рабочей поверхности. На боковую поверхность образца наносят шкалу значений угла
         ввода ультразвуковых колебаний от нуля до 40° с интервалом 2° и от 40° до 70° - с интервалом 1° в соответствии с уравнением
        
        
    
        .
    
        
    
Нуль шкалы должен совпадать с осью, проходящей через центр отверстия диаметром 6Н14 перпендикулярно к рабочей поверхности образца.
        
        
    
Значение 65° на шкале углов
         ввода ультразвуковых колебаний должно совпадать с риской, проходящей через центр полуокружности.
        
        
    
4.5 Ультразвуковой специализированный дефектоскоп для выявления зон экстремальных механических напряжений в рельсах должен обеспечивать измерение амплитуды сигнала с погрешностью не более 1 дБ и интервала времени между сигналами - с относительной погрешностью не более 0,0001.
        
        
    
4.6 Систематическую проверку параметров, определяющих работоспособность дефектоскопов при сплошном контроле рельсов, допускается проводить с использованием электроакустических устройств.
        
        
    
Перечень параметров и порядок их проверки должны быть указаны в технической документации на контроль.
        
        
    
        
        
    
5 Подготовка к контролю
5.1 Поверхность рельса, с которой ведется контроль, должна быть очищена от:
        
        
    
- отслоившейся окалины, грязи, льда и покрыта слоем контактирующей жидкости при использовании пьезоэлектрического преобразователя;
        
        
    
- отслоившейся окалины и грязи при использовании электромагнитоакустического преобразователя.
        
        
    
В качестве контактирующей жидкости используют воду, минеральные смазочные материалы, раствор спирта в воде и спирт.
        
        
    
Чистота поверхности и состав контактирующей жидкости должны быть указаны в технической документации на контроль.
        
        
    
5.2 Подготовку аппаратуры к контролю следует выполнять в соответствии с технической документацией на аппаратуру и контроль.
        
        
    
5.3 Основные параметры контроля:
        
        
    
- частота возбуждаемых ультразвуковых колебаний;
        
        
    
- чувствительность (условная, эквивалентная);
        
        
    
- стрела преобразователя и положение плоскости падения волны относительно оси рельса;
        
        
    
- угол ввода ультразвуковых колебаний в металл;
        
        
    
- погрешность глубиномера (погрешность измерения интервала времени между сигналами);
        
        
    
- мертвая зона;
        
        
    
- минимальный условный размер дефекта, фиксируемого при заданной скорости контроля;
        
        
    
- длительность зондирующего импульса.
        
        
    
Перечень параметров, подлежащих проверке, их числовые значения и периодичность проверки должны устанавливаться в каждом конкретном случае в технической документации на контроль.
        
        
    
5.4 Частоту ультразвуковых колебаний измеряют по длительности периода колебаний в эхо - импульсе высокочастотным осциллографом.
        
        
    
Допускается измерять частоту ультразвуковых колебаний в диапазоне 1,5-4,0 МГц, излучаемых наклонным преобразователем, по образцу, приведенному в приложении В.
        
        
    
5.5 Условную чувствительность контроля эхо-, зеркальным и дельта-методами при частоте ультразвуковых колебаний более 1,5 МГц следует измерять по образцу СО-2Р (СО-2) или СО-3Р (рисунок 5).
        
    
        
    
        
        
        - вывод к генератору дефектоскопа;
        
        - вывод к приемнику дефектоскопа
        
        
 Рисунок 5 - Схема расположения преобразователей на стандартном образце СО-2Р (СО-3Р)
        
 при измерении (настройке) условной чувствительности при контроле:
        
        
        
        - эхо-методом,
        
        - зеркальным методом,
        
 - дельта-методом
        
        
    
Условную чувствительность при контроле эхо-методом допускается измерять по стандартному образцу СО-1Р или СО-1 при температуре, указанной в аттестат-графике.
        
        
    
Условную чувствительность при контроле эхо-, зеркальным и дельта-методами допускается измерять по отраслевым стандартным образцам или стандартным образцам предприятия.
        
        
    
Условную чувствительность при контроле зеркально-теневым методом измеряют с помощью имитатора дефектов или аттенюатора (рисунок 1) на бездефектном участке рельса или на образце, параметры которых указаны в технической документации на контроль.
        
        
    
При частоте ультразвуковых колебаний менее 1,5 МГц эквивалентную чувствительность следует измерять по образцам, указанным в технической документации на контроль.
        
        
    
5.6 Стрелу преобразователя следует определять по образцам СО-3Р (или СО-3 по ГОСТ 14782) или СО-2Р, а положение плоскости падения волны - по образцам СО-3Р или СО-3 (по ГОСТ 14782).
        
        
    
5.7 Угол ввода ультразвуковых колебаний следует измерять по образцам СО-3Р или СО-2Р, или СО-2.
        
        
    
5.8 Погрешность глубиномера следует проверять по образцам СО-3Р или СО-2Р, или СО-2.
        
        
    
5.9 Мертвую зону при контроле эхо - методом на частоте более 1,5 МГц следует проверять по образцам СО-3Р или СО-2Р, а при контроле на частоте менее 1,5 МГц - по образцам, указанным в технической документации на контроль.
        
        
    
5.10 Минимальный условный размер дефекта, подлежащий фиксации при заданной скорости контроля, следует проверять на образце в соответствии с технической документацией на контроль. Допускается при проверке применять радиотехническую аппаратуру, имитирующую сигналы от дефектов заданного условного размера.
        
        
    
5.11 Длительность зондирующего импульса следует определять с помощью высокочастотного осциллографа измерением длительности эхо-сигнала на уровне 0,1.
        
        
    
Допускается определять длительность эхо-импульса на образце в соответствии с приложением В.
        
        
    
        
        
    
6 Проведение контроля
6.1 Контроль рельсов проводят эхо- или зеркальным, или дельта-, или зеркально-теневым методами, или комбинацией методов продольными
         и поперечными
        
 волнами.
        
        
    
Схемы включения и расположения преобразователей приведены в таблицах 1 (схемы 1-14), 2 (схемы 1-8) и 3 (схемы 1-4), где
        
        - вывод к генератору;
        
        - вывод к приемнику.
        
        
    
        
        
    
Таблица 1 - Контроль головки рельса
        
    
| Схема прозвучивания
                             | Временные диаграммы
                             | Метод контроля
                             | Инфор-
                             | Схема вклю-
                             | Пара- метры схемы прозвучи-
                             | Примечание
                             | 
| 1
                             
                             
 | 
 
                             
                             | Эхо-метод | Эхо-сигнал | Совме-
                             | 
                             | Контроль прямым, однократно, двукратно и т.д. отраженным лучом
                             | 
| 2
                             
                             
 | 
 
                             
                             | Зеркальный | Зеркаль-
                             | Раздель-
                             | 
                             | Схема некритична к перемене местами преобразо- вателей
                             | 
| 3
                             
                             | 
 
                             | Сочетание эхо- и зеркального методов | Эхо-сигнал
                             | Совме-
                             | 
                             | Возможно включение обоих преобразо- вателей в совмещенном режиме
                             | 
| 
 | 
 | 
 | Зеркаль-
                             | Раздель-
                             | 
 | 
                             | 
| 4
                             
                             
 | 
 
                             
                             | Эхо-метод | Эхо-сигнал | Раздель-
                             | 
                             | Схема некритична к перемене местами преобразо- вателей. Возможно включение ПЭП по раздельно-
                             | 
| 5
                             
                             
 | 
 
                             
 | Зеркально- теневой | Донный | Раздель-
                             | 
                             | Возможно сочетание с эхо-методом для одного или обоих ПЭП В этом случае соответст-
                             | 
| 6
                             
                             
 | 
 
                             
 | Эхо-метод | Эхо-сигнал | Раздель-
                             | 
                             | Схема некритична к перемене местами преобразо- вателей
                             | 
| 7
                             
                             
 | 
 
                             
                             | Зеркально- теневой | Прошед-
                             | Раздель-
                             | 
                             | -
                             | 
| 8
                             
                             
 | 
 
                             
                             | Зеркально- теневой | Прошед-
                             | Раздель-
                             | 
                             | -
                             | 
| 9
                             
                             
 | 
 
                             
                             | Эхо-метод в сочетании с зеркально- теневым
                             | Эхо- и донный сигналы | Совме-
                             | 
                             | Возможно применение РС-ПЭП. В этом случае схема включения ПЭП раздельная
                             | 
| 10 
 
                             
 | 
                             
                             | Эхо-метод в сочетании с зеркально- теневым
                             | Эхо- и первый донный сигналы | Раздель-
                             | 
                             | -
                             | 
| 11
                             
                             
 | 
 
                             | Теневой
                             | Прошед-
                             | Раздель-
                             | 
                             | -
                             | 
| 12
                             
                             | 
 
                             | Зеркальный
                             | Зеркаль-
                             | Раздель-
                             | 
                             | Схема некритична к перемене местами преобразо- вателей
                             | 
| 13
                             
                              
                             | 
 
                             | Эхо-метод
                             | Эхо-сигнал | Раздель-
                             | - | При возбуждении ультразвуковых колебаний частотой менее 1,5 МГц
                             | 
| 14
                             
                             
 | 
                             
 | Дельта-метод | Дифраги-
                             | Раздель-
                             | 
                             | Для определения размеров и типа дефекта
                             | 
     
        
      
        
 Таблица 2 - Контроль шейки рельса и ее продолжения в головку и подошву
    
| Схема прозвучивания
                             | Временные диаграммы
                             | Метод контроля
                             | Информа-
                             | Схема включения ПЭП
                             | Параметры схемы прозвучивания
                             | Примечание
                             | 
| 1
                             
                             | 
 
                             
                             | Эхо-метод | Эхо-сигнал | Совмещен-
                             | 
                             | -
                             | 
| 2
                             
                             | 
                             
                             | Зеркально-
                             | I, II и т.д. донный либо отношение донных | Раздельная | 
                             | Возможно применение PC-ПЭП. В этом случае схема включения преобразо- вателей раздельная | 
| 
                             | 
                             | Эхо-метод
                             | Эхо-сигнал
                             | Совмещен-
                             | 
                             | 
                             | 
| 3
                             
                             | 
 
                             | Зеркально-
                             | Донный | Раздельная | 
                             | Возможно использо-
                             | 
| 4
                             
                             
 | 
 
                             
 | Зеркально-
                             | Донные, обуслов-
                             | Раздельная | 
                             | -
                             | 
| 5
                             
                             | 
 
                             
 | Зеркально-
                             | Донный | Раздельная | 
                             | -
                             | 
| 
 | 
 | 
 | Эхо-сигнал
                             | Совмещен-
                             | 
                             | 
                             | 
| 6
                             
                             | 
 
                             | Зеркально-
                             | Донный | Раздельно-
                             | 
                             | -
                             | 
| 
 | 
 | 
 | Эхо-сигнал
                             | 
 | 
 | 
                             | 
| 7
                             
                             
 | 
 
                             | Теневой
                             | Прошедший | Раздельная | 
                             | -
                             | 
| 8
                             
                             
 
                             | 
 
                             | Дельта-метод | Дифраги-
                             | Раздельная | 
                             | Для определения типа дефекта
                             | 
        
    
Таблица 3 - Контроль шейки рельса на отсутствие трещин, развивающихся от болтовых отверстий
        
    
| Схема прозвучивания
                             | Временные диаграммы
                             | Метод контроля
                             | Информативный сигнал
                             | Схема включения ПЭП
                             | Параметры схемы прозвучивания
                             | Примечание
                             | |
| 1
                             
                             | 
 
                             
 | Зеркально-
                             | Донный | Совмещен-
                             | 
                             | Признаком обнаружения дефекта является одновременное пропадание донных сигналов обоих ПЭП
                             | |
| 2
                             
                             
                             | 
 
                             
 | Эхо-метод | Эхо-сигнал | Совмещен-
                             | 
                             | Признаком обнаружения дефекта является прием эхо-сигналов соответственно от стенки болтового отверстия и углового отражателя, образованного трещиной
                             | |
| 3
                             
                             
                             | 
 
                             | Эхо-метод | Эхо-сигнал | Совмещен-
                             | 
                             | Признаком обнаружения дефекта является прием двух эхо-сигналов (от стенки болтового отверстия и углового отражателя, образованного трещиной) с временным сдвигом сигналов относительно друг друга | |
| 4
                             
                             
 | 
 
                             | Эхо-метод | Эхо-сигнал | Совмещен-
                             | 
                             | 
                             | |
        
    
При применении наклонного преобразователя, работающего по совмещенной схеме, прозвучивание осуществляют последовательно в двух взаимно противоположных направлениях.
        
        
    
Допускается применять наклонные преобразователи, с помощью которых осуществляют прозвучивание в одном направлении.
        
        
    
6.2 Контроль головки рельса (таблица 1) осуществляют эхо- (схемы 1, 4, 13) и зеркальным (схема 2) методами с помощью наклонных преобразователей.
        
        
    
При частоте ультразвуковых колебаний более 1,5 МГц преобразователь включают по совмещенной или раздельной, или раздельно-совмещенной схемам и ориентируют вдоль оси или относительно продольной оси рельса в стороны его боковых граней на угол
        . Номинальные значения угла ввода
        
 и угла
        
 должны указываться в технической документации на контроль.
        
        
    
При частоте ультразвуковых колебаний менее 1,5 МГц преобразователи включают по раздельной схеме и располагают на поверхности катания головки или на боковых поверхностях головки рельса в последовательности, указанной на схеме 13 в таблице 1.
        
        
    
Допускается применять для контроля головки рельса эхо-метод в сочетании с зеркально-теневым методом или зеркально-теневой, или теневой методы.
        
        
    
6.3 Контроль шейки рельса и подошвы в зоне проекции шейки (таблица 2) осуществляют эхо-методом (схемы 1, 2) и, вне зоны сварного стыка, - зеркально-теневым методом (схемы 2, 3, 4) по первому или второму донным сигналам, или по отношению амплитуд донных сигналов с помощью прямого или наклонных преобразователей, включенных по совмещенной или раздельной схемам, или теневым методом (схема 7).
        
        
    
Протяженность зоны сварного стыка, не контролируемой зеркально-теневым или теневым методами, должна быть указана в технической документации на контроль.
        
        
    
Допускается контроль эхо- или (и) зеркально-теневым методами при расположении преобразователей на боковых поверхностях шейки.
        
        
    
Шейку рельса на отсутствие трещин, развивающихся от болтовых отверстий (таблица 3), контролируют эхо-методом (схемы 2, 3, 4) или (и) зеркально-теневым методом (схема 1) с помощью одного или двух преобразователей, работающих по схеме ультразвукового калибра.
        
        
    
6.4 Подошвы рельса в зоне проекции шейки на отсутствие поперечных трещин контролируют эхо-методом с помощью наклонного преобразователя, включенного по совмещенной схеме (схема 1, таблицы 2), с поверхности катания головки рельса. Угол ввода ультразвукового луча в металл должен быть 45°±2°.
        
        
    
Контроль отдельных участков подошвы рельсов допускается проводить с поверхности пера или подошвы снизу эхо-методом под другими углами ввода ультразвукового луча.
        
        
    
6.5 Контроль рельсов в области сварных стыков проводят после их полной механической и термической обработки эхо-методом с помощью наклонного преобразователя, включенного по совмещенной схеме, в соответствии с ГОСТ 14782.
        
        
    
Угол ввода ультразвукового луча в металл должен быть 50° - 70°. Номинальное значение угла ввода указывают в технической документации на контроль.
        
        
    
Контроль рельсов в области головки, шейки и подошвы сварного стыка допускается проводить по схемам, отличающимся от указанных в 6.3, 6.4 и 6.5.
        
        
    
6.6 Метод, схема включения преобразователей, основные параметры, способ возбуждения ультразвуковых колебаний, схема сканирования, рекомендации по разделению ложных сигналов и сигналов от дефектов, а также контролируемые зоны в сечении рельса и неконтролируемые участки рельсов должны быть указаны в технической документации на контроль.
        
        
    
        
        
    
7 Обработка и оформление результатов контроля
7.1 Оценку сплошности металла рельсов проводят по результатам анализа информации, получаемой при контроле одним или комплексом применяемых методов.
        
        
    
7.2 Измеряемыми характеристиками для выявленных дефектов являются:
        
        
    
при эхо - зеркальном и дельта - методах:
        
        
    
а) коэффициент выявляемости дефекта (относительная максимальная амплитуда эхо-сигнала от дефекта) или минимальная условная чувствительность, при которой обнаруживают дефект;
        
        
    
б) координаты дефекта по длине и сечению рельса;
        
        
    
в) условный размер дефекта по длине рельса при заданной чувствительности контроля;
        
        
    
при зеркально-теневом и теневом методах:
        
        
    
г) коэффициент выявляемости дефекта или минимальная условная чувствительность, при которой обнаруживают дефект;
        
        
    
д) условный размер дефекта по длине рельса при заданной чувствительности;
        
        
    
е) координата дефектного сечения по длине рельса.
        
        
    
7.3 Дополнительной информацией о выявленном дефекте при контроле наклонными преобразователями эхо-методом является отношение условной ширины
         условной высоте
        
 дефекта, а зеркально-теневым - глубина расположения дефекта и соотношение значений
        
 и
        
 условной ширины выявленного дефекта.
        
        
    
Условную ширину и условную высоту дефекта измеряют при тех же крайних положениях преобразователя в соответствии с приложением Б.
        
        
    
Необходимость и методика измерения характеристик дефекта должны устанавливаться в технической документации на контроль.
        
        
    
7.4 Результаты контроля фиксируют в журнале или протоколе, или другом документе, в котором должны быть указаны:
        
        
    
- техническая документация, в соответствии с которой проводился контроль;
        
        
    
- тип дефектоскопа и его номер по системе нумерации предприятия-изготовителя;
        
        
    
- характеристики контролируемого объекта и участки, не подвергавшиеся контролю;
        
        
    
- результаты контроля;
        
        
    
- дата контроля;
        
        
    
- фамилия лица, проводившего контроль или расшифровку результатов контроля.
        
        
    
Форма представления результатов контроля оговаривается в технической документации на контроль.
        
        
    
7.5 Рельс, в котором обнаружен дефект, маркируют в соответствии с технической документацией на контроль.
        
        
    
        
        
    
8 Требования безопасности
8.1 При проведении работ по ультразвуковому контролю рельсов дефектоскопист должен руководствоваться ГОСТ 12.1.001, ГОСТ 12.1.003, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.3.002, Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилами технической безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденными Госэнергонадзором, и Правилами техники безопасности и производственной санитарии при производстве работ в путевом хозяйстве*, утвержденными МПС.
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют ПОТ Р О-32-ЦП-652-99. - Примечание изготовителя базы данных.
        
        
    
8.2 Дополнительные требования по технике безопасности и пожарной безопасности устанавливают в технической документации на контроль.
        
        
    
        
        
    
ПРИЛОЖЕНИЕ А
        
 (справочное)
    
     
        
 Таблица А.1 - Определения терминов, использованных в настоящем стандарте
    
| Термин
                             | Определение
                             | 
| Условная чувствительность контроля эхо-методом | Чувствительность, характеризуемая размерами и глубиной залегания выявляемых искусственных отражателей, выполненных в стандартном образце из материала с определенными акустическими свойствами. 
 При ультразвуковом контроле рельсов условную чувствительность определяют по стандартному образцу СО-1Р (или СО-1) или по стандартному образцу СО-3Р, или СО-2, или СО-2Р. 
 Условную чувствительность по стандартному образцу СО-1Р (CO-1) выражают наибольшей глубиной расположения цилиндрического отражателя в миллиметрах, фиксируемого индикаторами дефектоскопа. 
 Условную чувствительность по стандартному образцу СО-3Р или СО-2, или СО-2Р выражают разностью в децибелах между показанием аттенюатора при данной настройке дефектоскопа и показанием, соответствующим максимальному ослаблению, при котором цилиндрическое отверстие диаметром 6Н14 еще фиксируют индикаторы дефектоскопа
                             | 
| Условная чувствительность контроля зеркально-теневым методом
                             | Чувствительность, характеризуемая максимальным значением ослабления донного сигнала на входе приемного тракта, которое еще четко фиксируют индикаторы дефектоскопа
                             | 
| Эквивалентная чувствительность контроля
                             | Чувствительность, характеризуемая размерами и глубиной расположения естественных отражателей (торец рельса; угловой отражатель, образованный торцом рельса; болтовое или другое отверстие в рельсе) или искусственных отражателей, выполненных в образце рельса
                             | 
| Коэффициент выявляемости дефекта при зеркально-теневом методе
                             | Коэффициент, соответствующий максимальному ослаблению амплитуды первого донного сигнала, вызываемому дефектом
                             | 
| Коэффициент выявляемости дефекта при эхо-методе | Коэффициент, соответствующий отношению максимальной амплитуды эхо-сигнала от дефекта к максимальной амплитуде эхо-сигнала от цилиндрического отверстия диаметром 6 мм на глубине 44 мм в стандартном образце СО-2 (СО-2Р) или СО-3Р
                             | 
| Условный размер дефекта по длине рельса | Размер в миллиметрах, соответствующий длине зоны перемещения преобразователя вдоль рельса, в пределах которой фиксируют сигнал от дефекта при заданной условной чувствительности дефектоскопа
                             | 
| Условная ширина дефекта | Размер в миллиметрах, соответствующий длине зоны между крайними положениями наклонного преобразователя, перемещаемого в плоскости падения ультразвуковой волны, в пределах которой фиксируют сигнал от дефекта при заданной условной чувствительности дефектоскопа
                             | 
| Условная высота дефекта | Размер, соответствующий разности значений глубины расположения дефекта, измеренных в крайних положениях наклонного преобразователя, перемещаемого в плоскости падения ультразвуковой волны, в пределах которого фиксируют сигнал от дефекта при заданной условной чувствительности дефектоскопа
                             | 
| Условная протяженность дефекта | Размер в миллиметрах, соответствующий длине зоны между крайними положениями наклонного преобразователя, перемещаемого вдоль плоскости, ориентированной перпендикулярно к плоскости падения ультразвуковой волны, в пределах которой фиксируют сигнал от дефекта при заданной условной чувствительности дефектоскопа
                             | 
| Стрела пьезоэлектрического преобразователя
                             | Расстояние от точки выхода ультразвукового луча наклонного преобразователя до его передней грани
                             | 
     
        
      
        
 ПРИЛОЖЕНИЕ Б
        
 (обязательное)
    
     
        
 Общий вид аттестат-графика к стандартному образцу из органического стекла
    
        
    
Аттестат-график устанавливает связь условной чувствительности
         в миллиметрах по исходному стандартному образцу СО-1 с условной чувствительностью
        
 в децибелах по стандартному образцу СО-2 (или СО-2Р, или СО-3Р) и номером отражателя диаметром 10Н14 в аттестуемом образце СО-1Р при частоте ультразвуковых колебаний (2,5±0,2) МГц, температуре (20±5) °С и углах призмы
        
=40°±1° для преобразователей конкретного типа.
        
        
    
На рисунке Б.1 точками обозначен график для исходного образца СО-1Р. Для построения соответствующего графика к конкретному аттестуемому образцу СО-1Р, не соответствующему требованиям 4.4.1 настоящего стандарта, при указанных выше условиях определяют в децибелах разности
         амплитуд
        
 от отражателей N 20 и N 50 диаметром 10Н14 в аттестуемом образце и амплитуды
        
 от отражателя диаметром 6Н14 на глубине 44 мм в образце СО-2 (или СО-2Р, или СО-3Р) по формулам:
        
        
    
        ;
        
,
    
        
        
 где
         - показание аттенюатора, соответствующее ослаблению эхо-сигнала от отверстия диаметром 6Н14 в образце СО-2 (СО-2Р или СО-3Р) до уровня, при котором оценивают условную чувствительность, дБ.
    
        - показание аттенюатора, при котором амплитуда эхо-сигнала от исследуемого отверстия с номером
        
 в аттестуемом образце достигает уровня, при котором оценивают условную чувствительность, дБ.
    
        
    
        
    
        
 Рисунок Б.1
        
        
    
Вычисленные значения
         отмечают точками на поле графика и соединяют прямой линией (пример построения графика см. на рисунке Б.1).
        
        
    
        Примеры применения аттестат-графика
        
        
    
Контроль проводят дефектоскопом с преобразователем частотой 2,5 МГц с углом призмы
        , радиусом пьезоэлектрической пластины
        
 мм, изготовленным в соответствии с техническими условиями.
        
        
    
Дефектоскоп укомплектован образцом СО-1Р, заводской номер, с аттестат-графиком (см. рисунок Б.1).
        
        
    
Примеры
        
        
    
1 - Технической документацией на контроль задана условная чувствительность 40 мм.
        
        
    
Указанная чувствительность будет воспроизведена, если настроить дефектоскоп по отверстию N 45 в образце СО-1Р, заводской номер.
        
        
    
2 - Технической документацией на контроль задана условная чувствительность 14 дБ. Указанная чувствительность будет воспроизведена, если настроить дефектоскоп по отверстию N 35 в образце СО-1Р, заводской номер.
     
        
      
        
 ПРИЛОЖЕНИЕ В
        
 (справочное)
    
     
        
 Образец для измерения частоты ультразвуковых колебаний и длительности
        
  импульса наклонного преобразователя (с углом призмы больше первого
        
  и меньше второго критического)
        
    
        
    
Материал: сталь марки 20 по ГОСТ 14637.
________________
* Размеры для справок.
        
        
    
Рисунок B.1
        
    
Примечания
        
        
    
1 Угол
         определяют угломером или рассчитывают по значениям
        
 и
        
        , измеренным с точностью не менее 0,1 мм;
        
; значение
        
 маркируют на образце.
        
        
    
2 Миллиметровую шкалу гравируют или наклеивают. Нуль миллиметровой шкалы должен совпадать с плоскостью углового отражателя с погрешностью не более ±0,1 мм.
        
        
    
3 Линию, проходящую через проекцию точки пересечения угловых отражателей перпендикулярно к поверхности Б, гравируют; отклонение линии гравировки от заданного положения - не более ±0,1 мм.
        
        
    
Значения частоты упругих колебаний
        , Гц, длины волны
        
, мм, и длительности импульса
        
, с, вычисляют по формулам:
        
        
    
        ,
    
        
    
        
    
где
         - измеренное значение скорости распространения сдвиговой волны в материале образца, мм/с; при невозможности измерить значение
        
 его принимают равным 3260·10
        
 мм/с;
    
        - истинное значение угла
        
, ... °;
        
        
    
        - максимальное расстояние от линии, проходящей через проекцию точки пересечения угловых отражателей, до линии, проходящей перпендикулярно к поверхности
        
 через середину (точку ввода луча) преобразователя, установленного в положение, при котором задний фронт первого эхо-сигнала еще пересекается с передним фронтом второго эхо-сигнала от угловых отражателей на уровне линии развертки, мм;
        
        
    
        
        - среднее значение расстояний между соседними положениями преобразователя, при которых провал между двумя эхо-сигналами, наблюдаемыми на экране электронно-лучевой трубки, максимален, мм;
        
        
    
        
        - расстояние от проекции углового отражателя на рабочую поверхность образца до точки выхода при установке преобразователя в положение, при котором амплитуда эхо-сигнала от отражателя максимальна.
        
        
    
        
        
    
        
        
    
