Методы технической диагностики

В арсенале у дефектоскопистов и экспертов значительное количество доступных методов контроля, о каждом из который мы попробуем рассказать. Каждый из методов имеет свои слабы и сильные стороны, ограничения и предпосылки. Комбинируя методы дефектоскопист получит ту информацию, которая ему необходима из условия поставленных перед ним задач.

Методы контроля

Самый популярный и самый основной, на основании результатов которого принимаются решения о проведении дополнительных видов контроля – это визуально-измерительный. Это один из самых недорогих (в плане оснащения, а не опыта) быстрых и информативных видов неразрушающего контроля.

Для осуществления этого контроля понадобится набор ВИК (визуально-измерительного контроля), компаратор (измеритель шероховатости) и люксметр (измеритель уровня освещенности). При проведении этого метода дефектоскопист описывает то, что можно увидеть вооруженным взглядом, трещины, дефекты сварного шва, отклонения от осей, шероховатость, нарушение декларируемой геометрии (например овальность цилиндрической конструкции или нарушение геометрии сварного шва). Одновременно с описанием нарушений дефектоскопист принимает решение о проведении дополнительных видов контроля для определения дефекта в контролируемомо объекте. В арсенале этого метода щупы, шаблоны, лупы, измерительные линейки, рулетка, заеркало.

Измерение толщины трубы ультразвуковым толщиномером

Ультразвуковой метод.

Наверно, второй по популярности метод неразрушающего контроля. С ультразвуковым контролем сталкивался каждый, при проведении ультразвукового контроля на людях его называют ультразвуковое исследование – УЗИ. С материалами и механизмами все производит так же, физические основы у метода одни и те же. Метод позволяет заглянуть внутрь материала посредством эмиссии и улавливания эхо-сигнала звуковых волн. Каждый материал имеет свою скорость прохождения звука и характеристики его угасания в материале, на эти двух столпах и основан этот метод. С помощью ультразвуковой дефектоскопии можно найти дефекты, не видимые глазом, находящиеся внутри тела трубы или наплавленного сварного шва. Ультразвуковым толщиномером можно с легкостью определить толщину трубы не видя ее в разрезе, имею односторонний доступ. Основные приборы – Ультразвуковой дефектоскоп, ультразвуковой толщиномер.

Виды дефектов:

трещины;
шлаковые включения, непровары;
задиры, кратеры;
усталостные трещины, подрезы и т.д.;
коррозионные повреждения поверхности металлов;
раковины, внутришовные трещины и другие дефекты сплошности.

Проникающими веществами (цветная диагностика).

Метод используется для оценки сплошности поверхностного слоя и наличия в нем микротрещин, которые имеют тенденцию развиваться и объединятся, особенно когда речь идет оборудовании, работающем под избыточным давлением и высокой температурой.

Суть метода в последовательном использовании трех химических составов – очистителя, пенетранта и проявителя. У этого метода есть требования к шероховатости поверхности, освещенности и температуре поверхности.

Проведение работ магнитным дефектоскопом на постоянных магнитах

Испытуемую поверхность готовят по требуемым показателям чистоты (без следов присутствия посторонних веществ) и шероховатости, как правило Rz40. Шероховатость проверяют прибором – измерителем шероховатости или образцовой пластиной – компаратором. После очистки специальным очистителем распыляют пенетрант, это вещество с повышенной проникающей способностью имеющее, как правило, кислотный ярко-красный оттенок. После того, как пенетрант заполнит микротрещины, дефектоскопист наносит проявитель – ярко белую краску в форме спрея, на фоне которой заполненные красной краскойтрещины станут видны, как на ладони. Точность метода – выявление трещин до 0,01 мм. Часто метод применяют для контроля сварных швов, которые обладают повышенной прочностью и как следствие низкой трещиностойкостью.

Слудующий метод применяется повсеместно по причине своей незамысловатости и хорошей информативности. Это твердометрия. В основном, твердость измеряют лабораторно на огромных машинах по методам Бринелля, Виккерса, Роквелла, Шора, всего шкал несколько десятков. В процессе проведения диагностики на предприятии такими машинами что-то измерять будет проблематично, поэтому был разработан метод определения твердости не от вдавливания (стационарные), а от отскока металлического твердосплавного шарика. Если утрированно, скорость отскока металлического шарика зависит от твердости материала, и, зная скорость шарика в начале пути и в конце пути, можно составить таблицу и вывести линейную зависимость скорости отскока шарика от твердости испытуемого материала. Разработал такую систему динамического измерения твердости швейцарски инженер Дитмар Либ (Dietmar Leeb), за что ему большое человеческое спасибо. Сейчас портативные твердомеры выглядят как на фото к этой статье, это наш твердомер в момент проведения диагностики. Современные твердомеры сейчас это сенсорный экран и полная автоматизация, даже записывать не надо, хотя еще несколько лет назад твердомеры были с элетролюминисцентными дисплеями.

Схожий по представлены результатов с цветныым методом, но совершенной другой по применяемым физическим процессам метод – магнитный. Здесь уже, в отличие от двух предыдущих методов, есть существенные ограничения. Материал испытуемого устройства должен быть ферромагнитным, т.е. обладать магнитными свойствами. Суть метода – намагничивание объекта контроля при маркировке поверхности объекта контроля контрастным порошком (жидкостью). В местах несплошностей (микротерщин, усталостных трещин) образуется перераспределение магнитных потоков и формируются поле рассеивания, которая хорошо видно по индикаторной жидкости. Точность этого метода на порядок выше, чем у цветного, и позволяет увидеть несплошности от 0,001 мм. Прибор – магнитный дефектоскоп.

Решает похожие задачи и вихретоковый контроль, используя схожий принцип рассеивания индукционных (в этом случае) токов в месте расположения несплошности. Это отклонение фиксирует прибор – вихретоковый дефектоскоп, выводя соответствующе графики дефектоскописту на монитор в виде развертки.

Определение твердости материала труб переносным твердомером

Радиографический контроль – это известный всем метод, сутью которого является возможность рентгеновских волн проходить через металл. В этом случае испытуемый объект находится между источником ионизирующего излучения, а с обратной стороны испытуемого объекта находится фотодиод с сцинтиллятором, который под воздействием излучения, прошедшего через объект контроля испускает видимый свет, который улавливает специальная светочувствиетльная пленка. В местах, где присутствуют дефекты, плотность материала ниже и гамма лучи проходят с меньшим сопротивлением. Это достаточно трудоемкий и дорогостоящий метод исследования, но в перевес сложностям в применении он информативен. Информативность исследований повышается при совместном применении радиографического и ультразвукового контроля, как делают, например, при исследовании сварочных швов на магистральных газопроводах.

Вибродиагностический метод контроля.

С его помощью проводится обследование оборудования, имеющего кинематические звенья, подшипниковые узлы, механические передачи. Как известно, неисправная механическая пара создает вибрации, которые улавливает прибор, который называется виброметр, на работающем оборудовании. Прибор считывает основные характеристики колебаний – виброскорость, виброускорение и виброперемещение. По этим параметрам дефектоскопист делает выводы о работоспособности механизма.

Тепловой метод контроля.

Один из самых незамысловатых методов исследования. Как известно, тепло передается тремя видами –кондуктивно, конвективно и радиационно. Прибор, называемый тепловизор в реальном времени показывает температурную картинку, получаемупо результатам радиационного анализа, накладывая ее на реальную видеосъёмку – от красного (горячий предмет) до синего (холодный). Неисправные узлы

Проведение цветного (капиллярного) контроля

имеют свойство нагреваться вследствие реализации второго закона термодинамики. Это и видит прибор. Тепловизионный контроль очень полюбился строителям, с его помощью находят утечки тепла из зданий и помещений, в том числе через окна и кровлю и энергетикам, с помощью тепловизора, по нагреву, они находят места с плохим контактом.

Всего неразрушающих методов контроля несколько десятков, с разной степенью активности применяются в промышленной безопасности следующие методы: