Неразрушающий контроль

Во время эксплуатации или изготовления разного оборудования, его узлов и деталей, регулярно требуется оценить его состояние. Делать это нужно безостановочно, вывода из эксплуатации, разборки или взятия образцов материалов, потому как эти действия обходятся слишком дорого.

Для этого разработаны и повсеместно используются методы неразрушающего контроля, или non-destructive test. Исследование конструкции, механизма, детали проводят не прерывая его применения, не вызывая простоев. Периодичное исследование дает возможность вовремя выявить предпосылки к появлению поломки механизма или усталости конструкции и предпринять действия по устранению причин допустимых поломок или разрушений. Это намного повышает эксплуатационная безопасность и уменьшает цену и длительность экстренных ремонтов.

При помощи неразрушающего контроля в конструкциях, узлах и деталях находят изъяны на ранней стадии их появления:

• пористость;
• растрескивание;
• механичные или термические напряжения;
• сдвиговые деформации;
• сторонние включения;
• и остальные.

Классификация методов неразрушающего контроля по ГОСТ 18353- 79

Главные методы неразрушающего контроля базируются на использовании самых разных физических явлений и измерении характеризующих эти явления физических величин. Наиболее повсеместно используются такие варианты неразрушающего контроля:

• ультразвуковой;
• радиоволновый;
• электрический;
• звуковой;
• вихревых токов;
• магнитный;
• тепловой;
• радиационный;
• проникающими веществами;
• оптический.

Общие виды неразрушающего контроля могут в себя включать несколько определенных методов, различающихся по следующим признакам, как:

• способ взаимные действия с контролируемым объектом;
• физические величины, измеряемые в ходе наблюдения;
• способ получения и интерпретации данных.

Грамотный выбор способа позволяет предприятию сэкономить собственные финансы и обеспечить большую надежность контролируемого оборудования и конструкций.

Радиоволновой метод неразрушающего контроля

Состоит в облучении исследуемого объекта радиочастотным излучением и измерении показателей прошедшей, отраженной или рассеянной электромагнитной волны.

Он используем к диэлектрическим, полупроводниковым материалам, а еще к тонкостенным железным оболочкам и конструкциям, в которых отлично распространяются радиоволны. Применяется для проверки однородности, габаритов и формы пластиковых изделий, резины, материалов на основе композитов. Измеряют при этом амплитудные, фазовые или поляризационные характеристики волны. Неразрушающий контроль радиоволновым методом позволяет выявить в массе материала неоднородности, сторонние включения, плохие клеевые и сварные соединения и остальные изъяны.

Электрический метод неразрушающего контроля

Группа методов неразрушающего контроля металлов и диэлектриков основывается на измерении и интерпретации параметров электростатического поля, приложенного к контролируемому объекту. Очень часто измеряют электрический потенциал и емкость.

Для работы с токопроводящими материалами используют эквипотенциальный способ, к диэлектрическим материалам чаще используют емкостной. Термоэлектрический способ используем для достаточно четкого определения химического состава материала без взятия образцов и использования дорогих масс-спектрографических установок.

Неразрушающий контроль электрический

С применением электрических методик находят разные спрятанные изъяны:

• пустоты и пористость в отливках;
• маленькие трещины в металлопрокате;
• непровар и остальные пороки сварки;
• плохие лакокрасочные покрытия и клеевые швы.

Звуковой, или ультразвуковой контроль

Способ построен на возбуждении в конструкции колебаний конкретной частоты, амплитуды, скважности импульсов и анализе отклика конструкции на эти колебания. Интерпретация результатов при помощи специальных программ на компьютере дает возможность создать двумерные сечения исследуемого объекта, не разрушая его. Отличают две ключевых группы методик звуковой дефектоскопии:

• Энергичные — установка выполняет излучение колебаний и дальнейший прием отклика от конструкции.
• Неактивные — выполняется только измерение колебаний и импульсов.

Ультразвуковой неразрушающий контроль

Колебания звука с частотой выше 20 килогерц называют ультразвуком. Ультразвук считается одним из очень востребованных способов звуковой дефектоскопии в промышленности и дает возможность контролировать качество и пространственную конфигурацию фактически любых материалов. Востребовательность ультразвука устанавливается его хорошими качествами перед остальными методами:

• небольшая стоимость оборудования;
• компактность установок;
• безопасность для персонала;
• высокая чувствительность и пространственное разрешение.

Ультразвуковой способ мало используем к конструкциям, имеющим крупнозернистую структуру или сильно поверхность с шероховатостью.

Безопасность ультразвука для человека дает возможность повсеместно применять его в медицинской диагностике, включая исследование ребенка в утробе матери и раннее обозначение его пола.

Вихретоковый метод неразрушающего контроля

Способ построен на наведении в исследуемом объекте вихревых (приповерхностных) токов небольшой интенсивности и частотой до нескольких мегагерц помещения его в электромагнитное поле, создаваемое вихретоковым преобразователями измерения. Используется для металлов и прочих электропроводящих материалов. На основании неоднородностей приповерхностного вихревого поля можно судить о наличии неоднородностей и прочих недостатков в наружном слое металла (до глубины в пару миллиметров). Измерения очень точно формируют также изъяны лакокрасочных и покрытий с защитным эффектом, нанесённых на деталь из металла. В роли вихретокового преобразователя служить мощная катушка индуктивности, производящая высокочастотное электромагнитное поле. Вихревые токи, наводимые этим полем в приповерхностном слое металла, измеряют той же катушкой (соединенная схема) или индивидуальной (разнесенная схема). По пространственной картине распределения интенсивности измеренных токов формируют места неоднородностей, вносящих искажение в поле.

Вихретоковый метод неразрушающего контроля

На использовании вихревых токов основано очень много самых разных конструкций дефектоскопов, специализирующихся на определении толщины и однородности листов металлического проката и покрытий на конструкциях, непрерывного измерения диаметра проволки и пруткового проката во время их изготовления. Используются вихретоковые устройства, вместе с ультразвуковыми, и для определения состояния лопаток турбин и прочих ответственных высоконагруженных узлов.

Магнитный метод неразрушающего контроля

Эта группа методик имеет в собственной физической основе измерение взаимные действия исследуемого объекта с магнитным полем. Используются для дефектоскопии ферромагнитных материалов и сплавов. Три главных вида магнитных исследований – это:

• магнитопорошковый;
• феррозондовый;
• магнитографический.

Чтобы выявить неоднородность в структуре магнитного материала, его намагничивают, а поверхность смазывают специализированной суспензией или гелем, содержащим калиброванные железные частицы. Эти частицы концентрируются вдоль силовых линий магнитного поля, простым и наглядным способом визуализируя его. В местах неоднородностей и недостатков магнитное поле искажено, и линии его будут искривлены. Магнитографические опыты проводились учеными еще в восемнадцатом веке, однако для целей дефектоскопии были приспособленые только в XX.

Тепловой метод

Тепловые методики базируются на измерении интенсивности тепловых полей, излучаемых контролируемым устройством или конструкцией. Распределение температур на поверхности и градиент их изменения отображает теплораспределение в середине объекта. В местах недостатков и неоднородностей однородная тепловая картина будет искажена.

Применение тепловизора для неразрушающего контроля

Экспериментаторы путем расчетов и экспериментов установили стандартные изменения в тепловом портрете изделия, отличительные для тех либо других недостатков, и сейчас распознавание подобных свойств доверяют компьютерам и нейронным сетям. Измерения тепловой картины на поверхности делают как при помощи контактных термометров, так и путем дистанционной пирометрии. При помощи теплового портрета находят изъяны сварки и пайки, нарушение герметичности сосудов, места концентрации внутренних стрессов и неработоспособные электронные элементы. Очень большое использование тепловой способ находит в электронике и приборостроении.

Радиационный метод неразрушающего контроля

Данный вариант чрезвычайно успешный, он дает возможность получать информацию о самых больших установках и конструкциях (фактически без ограничения размера) путем просвечивания их проникающим ионизирующим излучением.

Радиационный метод неразрушающего контроля

Используется в следующих диапазонах:

• гамма-лучи;
• рентгеновское излучение;
• нейтронное излучение.

Физической основой способа считается возрастание плотности потока заряженных частиц в местах скрытых недостатков. На основании сравнение интенсивности прошедшего и отраженного потока делают вывод о глубине расположения неоднородности. Используется при определении качества швов сварки на больших изделиях, например, как корпуса атомных или химических реакторов, турбин, трубопроводов для магистралей и их арматуры запорной.

Метод неразрушающего контроля проникающими веществами

Суть способа состоит в том, что во внутренние пустоты контролируемого устройства или конструкции запускают приговленную специально жидкость, реже — химически активное или радиоактивное вещество. По его скоплению или следам и формируют место дефекта.

Отличают два вида:

• капиллярный, для нахождения поверхностных капиллярных трещин, по которой и просачивается вещество – указатель;
• течеискание — для нахождения утечек в трубопроводах и емкостях.

Метод неразрушающего контроля проникающими веществами

Поверхность тщательно чистят, дальше наносят на нее вещество-индикатор, или пенетрант. После конкретной выдержки наносят вещество — проявитель и наблюдают картину недостатков зрительно. В случае использования радиоактивных маркеров обнаружение недостатков делают подобающей рентгенографической аппаратурой. Методика обладает следующими плюсами:

• высокая чувствительность;
• простота использования;
• наглядность представления.

Он отлично комбинируется с другими методиками и служит им для обоюдной проверки.

Оптический метод неразрушающего контроля

Оптический способ дефектоскопии построен на анализе визуальных эффектов, которые связаны с отражением, преломлением и рассеянием световых лучей поверхностью или объемом объекта.

Наружные оптические методики дают возможность определять чистоту и шероховатость поверхностей, особо существенную в точном автомобилестроении. При измерении размеров небольших деталей применяется физическое явление дифракции, шероховатость поверхностей устанавливается на основе интерференционных измерений.

Внутренние изъяны возможно обнаружить лишь для материалов из стекла, и тут оптическим методикам нет равных по дешевизне и эффективности.

Выгодно отличительны они собственной обычностью и небольшой трудоемкостью и при нахождении пороков поверхностей, например, как трещины, заусенцы и забоины.

Важные факторы подбора метода неразрушающего контроля

Во многих промышленных сфер, например, как :

выбор вармантов дефектоскопии строго регламентирован гос. стандартами и нормами сертифицирующих организаций, подобных, ка МАГАТЭ или Госатомнадзора.

Вне данных отраслей руководитель подразделения качества предприятия подбирает методики дефектоскопии, руководствуясь следующими параметрами:

• физико-химические свойства используемого материала;
• размеры и в первую очередь — толщина конструкции;
• вид контролируемого объекта, соединения или конструкции;
• требования тех. процесса;
• стоимостные параметры того либо другого способа дефектоскопии.

Многофункционального способа определить все изъяны и сразу нет. При планировке стратегии качества изделия требуется определить изъяны, наиболее важные по степени привносимого ими риска поломки. Дальше находится та комбинация средств измерения и методик неразрушающего контроля, которая:

• даст возможность обнаружить все критически важные изъяны с заданной вероятностью;
• уменьшает материальные траты затраты труда;
• окажет небольшое воздействие на ключевой процесс производства.

Средства неразрушающего контроля используются сегодня фактически на всех производствах — от авиазавода и верфи судов до авторемонтной мастерской и кондитерки. Контролируют крепость швов сварки и герметичность сосудов большого давления, качество лакокрасочного покрытия и однородность массы для приготовления зефира в шоколаде. Экономя фирмам средства на проведение выборочных испытаний на разрушение, использование неразрушающей дефектоскопии проявляется и на цене выпускаемых на рынок продуктов при одновременной гарантии их отличного качества.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.