Неразрушающий контроль сварных соединений (Новокузнецк)

Такой вид контроля включает: внешний осмотр сварных соединений для обнаружения наружных дефектов (наплывов, подрезов, кратеров, прожогов, поджогов), дефектов формы шва (неравномерной ширины, неравномерности усиления) и методы дефектоскопии (неразрушающего контроля) для обнаружения внутренних дефектов (пор, шлаковых включений, непроваров, трещин). Неразрушающий контроль проводится на месте нахождения объекта, не нарушает пригодности объекта к применению. Целостность изделий не нарушается.

Когда проводится НК сварных соединений?

Проведение неразрушающего контроля сварных соединений необходимо при контроле их качества и оценке годности к эксплуатации. НК сварных соединений проводят в сварочном производстве, при изготовлении и строительстве оборудования, при монтаже, ремонте и реконструкции оборудования, а также в процессе эксплуатации, в том числе по истечении установленного срока эксплуатации оборудования, работающего под избыточным давлением, строительных конструкций, технических устройств и пр. Контроль обозначает проверку соответствия параметров объекта установленным техническим требованиям, определяет техническое состояние объекта.

Нормативные документы, регламентирующие проведение НК сварных соединений

Классификацию видов, методов неразрушающего контроля сварных соединений и порядок его применения и проведения подробно описывают различные ГОСТы, НТД (нормативно-технические документы), РД (руководящие документы). Эти стандарты, нормативно-технические и руководящие документы устанавливают условия, область и порядок применения, контрольно-измерительную аппаратуру и стандартные образцы, средства контроля, подготовку и проведение контроля, оформление результатов контроля и пр.

Основной принцип всех методов НК сварных соединений

Все методы неразрушающего контроля качества сварных соединений проводятся с целью определения соответствия параметров объекта установленным техническим требованиям НТД и РД. В результате контроля фиксируются дефекты сварных соединений, которые образовались в процессе производства, при изготовлении оборудования, при монтаже оборудования, а также в процессе эксплуатации оборудования. На основании результатов контроля определяется техническое состояния объекта. Неразрушающий контроль проводится на месте нахождения объекта, не нарушает пригодности объекта к применению. Целостность изделий не нарушается.

Сварные соединения могут иметь следующие дефекты:

1. Дефекты формы шва (сварного соединения).
2. Наружные и внутренние дефекты.

В зависимости от поставленной задачи контроля выбираются методы НК сварных соединений. Для контроля качества контроля сварных соединений практикуется комбинирование различных видов контроля. Комбинированное применение различных видов неразрушающего контроля является более эффективным, так как использование различных методов обеспечивает более точные измерения, предохраняет от возможной ошибки.

Для контроля качества сварных соединений преимущественно применяются следующие виды контроля:

• визуальный и измерительный контроль (ВИК);
• акустический (ультразвуковой) контроль (УЗК);
• магнитопорошковый контроль (магнитный) (МПД);
• контроль проникающими веществами (ПВК) (капиллярный контроль);
• металлографические исследования (металлография);
• радиационный контроль.

Методы НК сварных соединений

1. Визуальный и измерительный контроль (ВИК)

Визуальный и измерительный контроль качества сварных соединений проводится с целью обнаружения дефектов формы шва и наружных дефектов.

Визуальный и измерительный контроль качества сварных соединений проводят при проверке:

• в процессе сварки и готового сварного соединения с целью подтверждения их соответствия требованиям конструкторской документации, ПТД и (или) НД и Правил;
• выполненных сварных соединений с целью выявления деформаций, поверхностных трещин, подрезов, прожогов, наплывов, кратеров, свищей, пор, раковин и других несплошностей и дефектов формы швов; проверки геометрических размеров сварных швов и допустимости выявленных деформаций, поверхностных несплошностей и дефектов формы сварных швов;
• исправления дефектных участков в материале, сварных соединениях и наплавках выполняют с целью подтверждения полноты удаления дефекта, проверки соответствия формы и размеров выборки дефектного участка и качества заварки выборок (в случаях, когда выборка подлежит заварке) требованиям ПТД, НД и Правил;
• в процессе эксплуатации с целью выявления изменений их формы, поверхностных дефектов, образовавшихся в процессе эксплуатации (трещин, коррозионных и эрозионных повреждений, деформаций и пр.).

При визуальном и измерительном контроле применяют:
лупы, в том числе измерительные; линейки измерительные металлические; угольники поверочные 90° лекальные; штангенциркули, штангенглубиномеры; щупы; угломеры с нониусом; стенкомеры и толщиномеры индикаторные; микрометры; нутромеры микрометрические и индикаторные; калибры; эндоскопы; шаблоны, в том числе специальные и универсальные (например, типа УШС), радиусные, резьбовые и др.; поверочные плиты; плоскопараллельные концевые меры длины с набором специальных принадлежностей; штриховые меры длины (стальные измерительные линейки, рулетки) и пр.

Методика контроля:

1. Подготовка поверхности — очистка от загрязнений, окалины и пр., при необходимости.
2. Осмотр контролируемой поверхности.
3. Измерение обнаруженных дефектов соответствующими средствами измерения.
4. Расшифровка результатов контроля.

2. Магнитопорошковый контроль (магнитный) (МПД)

Магнитопорошковый контроль позволяет обнаруживать поверхностные и подповерхностные дефекты сварных соединений (трещины, непровары, шлаковые, флюсовые и окисные включения, подрезы) и др.

Принцип действия: основан на притяжении магнитных частиц силами неоднородных магнитных полей, образующихся над дефектами в намагниченных объектах, с образованием в зонах дефектов индикаторных рисунков в виде скоплений магнитных частиц. Форма этих скоплений соответствует очертаниям выявляемых дефектов. Наличие и протяженность индикаторных рисунков регистрируют визуально, или с помощью оптических приборов.

Методика контроля:

1. Подготовка поверхности — очистка от загрязнений, окалины и пр..
2. Намагничивание изделия со сварным соединением.
3. Нанесение суспензии или магнитного порошка на поверхность.
4. Осмотр поверхности.
5. Оценка индикаторных рисунков визуально или приборами.
6. Расшифровка результатов контроля.

Особенности метода: магнитопорошковый контроль можно использовать, только если проверяемые изделия имеют магнитные свойства. Магнитопорошковый метод может быть использован для контроля объектов с немагнитным покрытием (слоем краски, лака, хрома, меди, кадмия, цинка и др.). Объекты с немагнитными покрытиями суммарной толщиной до 40-50 мкм могут быть проконтролированы без существенного уменьшения выявляемости дефектов. Контроль проводится на месте нахождения объекта, не нарушает пригодности объекта к применению, оперативен в получении результатов.

Магнитопорошковый метод относится к индикаторным (неизмерительным) методам неразрушающего контроля. Метод не позволяет определять длину, глубину и ширину поверхностных дефектов, размеры подповерхностных дефектов и глубину их залегания. Для определения размеров дефектов специалисты контроля совмещают МПД и ВИК.

3. Вихретоковый контроль (ВК)

Вихретоковый контроль позволяет обнаруживать поверхностные и подповерхностные дефекты сварных соединений типа нарушенной сплошности (трещины, непровары и пр.)

Принцип действия: основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в объекте контроля этим полем. При наличии дефектов в изделии происходит ослабление вихревых токов, что регистрируется соответствующими приборами, применяемыми при данном виде контроля.

Методика контроля:

1. На контролируемую поверхность устанавливается преобразователь, создающий вихревые токи, и производится сканирование поверхности, с одновременной фиксацией изменений регистрирующим прибором. (Измеряется эквивалентная площадь дефекта, оценивается его конфигурация и размеры).
2. Расшифровка результатов контроля.

Особенности метода: Возможно проведение контроля бесконтактным методом, но размер зазора между датчиком и контролируемой поверхностью более 2мм не рекомендуется, т.к. падает чувствительность метода. Диапазон измеряемых глубин: от 0,5 до 5 000 мм. Контроль проводится на месте нахождения объекта, не нарушает пригодности объекта к применению, оперативен в получении результатов.

4. Контроль проникающими веществами (ПВК)

Контроль проникающими веществами позволяет обнаруживать поверхностные дефекты сварных соединений типа нарушенной сплошности (трещины, непровары, неспаи, окисные плены, растрескивание материала, межкристаллическая коррозия участков поверхности крупнозернистых сплавов, поры, язвенная коррозия и пр.) и сквозные дефекты.

При выявлении невидимых или слабовидимых глазом поверхностных дефектов, термин «проникающими веществами» может изменяться на «капиллярный контроль», а при выявлении сквозных дефектов — на «течеискание».

Принцип действия: основан на проникновении веществ в полости дефектов контролируемого объекта. В результате обработки контролируемой поверхности индикаторными жидкостями (перетрантами) и проявляющими материалами (проявителями) образовываются индикаторные следы, полностью повторяющие конфигурацию дефектов.

Методика капиллярного контроля:

1. Подготовка контролируемой поверхности - удаление всевозможных загрязнений, лакокрасочных покрытий (шлифование, полирование и пр.), обезжиривание (протирка легколетучими жидкими растворителями), просушка.
2. Обработка контролируемой поверхности индикаторными жидкостями (пенетрантами). Пенетранты проникают в несплошности поверхности. Излишки пенетранта удаляют.
3. Затем наносится проявитель (порошковый или суспензия), который поглощается индикаторным пенетрантом.
4. Сушка контролируемой поверхности, обработанной пенетрантом и проявителем.
5. Осмотр контролируемой поверхности (дважды, через 5 и 10 минут) невооруженным глазом, при необходимости с применением луп.
6. Анализ индикаторных следов. Расшифровка результатов контроля.

Особенности метода: Возможно проведение контроля в поверхностных слоях изделий из металлов и неметаллов. Позволяет выявлять настолько малые дефекты, которые не обнаруживаются при визуальном контроле, а при использовании оптических приборов не видны из-за недостаточной контрастности изображения дефекта на фоне металла и малого поля зрения при больших увеличениях. Контроль проводится на месте нахождения объекта, не нарушает пригодности объекта к применению, оперативен в получении результатов.

Контроль течеисканием позволяет обнаруживать в сварных соединениях и основном металле изделий сквозные дефекты типа трещин, непровоаров газовых пор, свищей прожогов и пр. Для контроля сварных соединений наливных ёмкостей, нефтяных резервуаров, цистерн и других изделий, в которых возможен доступ к сварным швам с обеих сторон, применяют «метод керосиновой пробы».

Методика контроля «методом керосиновой пробы»:

1. Подготовка контролируемой поверхности - удаление всевозможных загрязнений, лакокрасочных покрытий (шлифование, полирование и пр.), обезжиривание (протирка легколетучими жидкими растворителями), просушка.
2. На одну поверхность изделия наносят проникающую жидкость (керосин) а на другую — адсорбирующее покрытие (меловую обмазку).
3. После выдержки осматривают контролируемое изделие, выявляя сквозные дефекты по желтым пятнам керосина на меловой обмазке.

Особенности метода: Возможно проведение контроля изделий из металлов и неметаллов. Контроль проводится на месте нахождения объекта, не нарушает пригодности объекта к применению, оперативен в получении результатов. Другие капиллярные методы течеисканием основаны на использовании пенетрантов или люминофоров.

5. Акустический (ультразвуковой) контроль (УЗК)

Акустический (ультразвуковой) контроль позволяет обнаруживать внутренние дефекты типа нарушенной сплошности (трещины, непровары и пр.) в сварных соединениях толщиной от 1,0 до 2800мм.

При использовании упругих волн ультразвукового диапазона частот (выше 20 кГц) допустимо применение термина «ультразвуковой» вместо термина «акустический».

Принцип действия: основан на регистрации параметров упругих волн, возбуждаемых и (или) возникающих в контролируемом объекте. Ультразвуковые волны направленно распространяются в средах и отражаются от границ сред или нарушений сплошности (дефектов), обладающих другим акустическим сопротивлением, что регистрируется соответствующими приборами, применяемыми при данном виде контроля. Ультразвуковые волны излучаются в изделие и принимаются различными преобразователями, содержащими пьезоэлемент. Преобразователь соединен с электронным блоком (дефектоскопом), генерирующим зондирующие импульсы высокочастотного напряжения, и отображающим характеристики сигналов на экране.

Методика контроля:

1. Подготовка контролируемой поверхности — удаление всевозможных загрязнений, лакокрасочных покрытий (шлифование, полирование и пр.)
2. Настройка дефектоскопа совместно с преобразователем.
3. Нанесение контактной смазки на контролируемую поверхность.
4. Сканирование, путем перемещения преобразователя по поверхности изделия.
5. Расшифровка результатов контроля.

Особенности метода: ультразвуковой контроль позволяет обнаруживать внутренние дефекты в сварных соединениях. Высокая чувствительность помогает обнаружить самые незначительные дефекты. Контроль проводят контактным способом, путем сканирования, перемещая преобразователь по поверхности изделия. Контроль проводится на месте нахождения объекта, не нарушает пригодности объекта к применению, мобилен, информативен, оперативен в получении результатов. Во многих отраслях промышленности является основным методом неразрушающего контроля ответственных сварных соединений как при изготовлении, так и в процессе эксплуатации.

Чувствительность контроля снижается при проверке изделий, выполненных из крупнозернистых сплавов, или из нескольких видов стали.

6. Тепловой контроль (ТК)

Тепловой контроль позволяет определить тепловой режим объекта контроля; обнаружить отклонения от заданной формы и геометрических размеров объектов контроля; обнаружить дефекты типа нарушения сплошности в объектах контроля (трещин, пористости, расслоений, инородных включений); обнаружить изменения в структуре и физико-химических свойствах объектов контроля (неоднородность структуры, теплопроводность структуры, теплоемкость и коэффициент излучения).

Принцип действия: основан на взаимодействии теплового поля объекта с термометрическим чувствительным элементом (термопарой, болометром, термоиндикатором и т.д.), преобразовании параметров поля (интенсивности, температурного градиента и др.) в параметры электрического или другого сигнала и его передаче на регистрирующий прибор (тепловизор) для выявления зон с аномальной температурой, обусловленной наличием дефектов в контролируемом объекте.

Различают пассивный и активный методы. При пассивном контроле объект не подвергают воздействию от внешнего источника энергии. При активном контроле объект подвергают воздействию от внешнего источника энергии. Пассивный метод позволяет определить тепловой режим объекта контроля; обнаружить отклонения от заданной формы и геометрических размеров объектов контроля. Активный метод позволяет обнаружить дефекты типа нарушения сплошности в объектах контроля, обнаружить изменения в структуре и физико-химических свойствах объектов контроля.

Методика контроля пассивным методом:

1. Анализ условий эксплуатации.
2. Ознакомление с местоположением объекта контроля, определение наличия мешающих факторов, влияющих на результаты контроля.
3. Оценка метеорологических параметров в районе объекта контроля; изучение технологических параметров внутри объекта контроля.
4. Оценка окружающей обстановки, анализ окружающих объект контроля сооружений, которые могут влиять на тепловое изображение контролируемой поверхности.
5. Настройка тепловизора и выбор оптимального ракурса и расстояния для проведения контроля.
6. Проведение тепловизионной съемки контролируемого объекта.
7. Расшифровка результатов контроля.

Особенности метода: Контроль проводят бесконтактным способом, путем проведения съемки контролируемого объекта на расстоянии (от 2 до 100 м в зависимости от габаритных размеров объекта контроля и размеров предполагаемых дефектов). Контроль проводится на месте нахождения объекта, не нарушает пригодности объекта к применению, мобилен, информативен.

Тепловой контроль проводится при изготовлении, строительстве, монтаже, ремонте, реконструкции, эксплуатации, техническом диагностировании (освидетельствовании) технических устройств и сооружений (в том числе архитектурных сооружений — зданий), определению технического состояния эксплуатируемых дымовых и вентиляционных труб (железобетонных, кирпичных, из композитных материалов).

Рекомендуется проводить для наружных поверхностей, не подвергающихся воздействию солнечной радиации в течение предшествующих 12 часов. Рекомендуется проводить днем — в облачную погоду, но наиболее целесообразно — ночью или в предутренние часы, когда тепловое влияние окружающей среды минимально. Контроль технических устройств, сооружений и их элементов, находящихся на открытом воздухе, не рекомендуется проводить в дождь, туман, снегопад и при наличии снега, инея, влаги на поверхности, скорость ветра не должна превышать 7 м/с, а температура воздуха — в пределах рабочего диапазона температур эксплуатации тепловизора.

Методика контроля активным методом:

1. Подготовка контролируемой поверхности — удаление всевозможных загрязнений.
2. Установка объекта контроля и аппаратуры в требуемое положение.
3. Нанесение термоиндикаторов на поверхность объекта, установка термометра и термопары.
4. Введение объекта в режим контроля (нагрев до температуры, необходимой для контроля, подача теплового импульса).
5. Наблюдение и (или) измерение контролируемого параметра.
6. Расшифровка результатов контроля.

Особенности метода: Контроль проводят контактным способом, путем установки термометра и термопары на контролируемый объект, бесконтактным способом, с использованием тепловизора, пирометра и т.п.. Осуществляется при нагреве предмета наружными источниками тепла. Для наибольшей достоверности контроля необходимо обеспечить защиту контролируемого объекта от фонового излучения среды, окружающей объект контроля (фильтрацию, экранирование и т.д.), а также достаточную чистоту поверхности. Контроль не нарушает пригодности объекта к применению, информативен.

7. Металлографические исследования (металлография)

Металлографические исследования (контроль) основного металла и сварных соединений проводят с целью выявления возможных внутренних дефектов (трещин, непроваров, пор и др.), а также с целью определения структуры материала сварных соединений, выполненных сваркой плавлением из низкоуглеродистых, низколегированных, среднелегированных, высоколегированных и двухслойных сталей, а также цветных металлов (меди, алюминия, серебра, титана). Часто применяют при анализе причин разрушения деталей машин, аппаратов и элементов стальных конструкций.

Металлографический контроль состоит из макро- и микроструктурного исследований (анализов).

• При макроструктурном исследовании выявляют: строение, размеры и форму шва; наличие дефектов (трещины, непровары, газовые поры, шлаковые включения, усадочные рыхлости).
• При микроструктурном исследовании выявляют: наличие газовых пор и окисных пленок; наличие микротрещин; степень загрязнения металла сварного шва неметаллическими включениями.

Существуют разрушающая и неразрушающая металлография:

• Разрушающая металлография или металлография с вырезом образца — классический вид металлографии, при котором из объекта контроля удаляется образец. Из образца затем приготовляется препарат и исследуется на стационарном микроскопе в лаборатории. При этом целостность объекта, из которого изъяли образец, нарушается.
• Неразрушающая металлография делится на два вида — металлография методом реплик и металлография непосредственно на объекте. В первом случае с зашлифованной поверхности металла делается «слепок» — реплика, во втором случае шлиф непосредственно наблюдается с помощью портативного металлографического микроскопа. При металлографии непосредственно на объекте изображение структуры также получают непосредственно на объекте, и сразу проверяют качество изображения.

Принцип действия: исследование структуры металла проводится оптическими микроскопами (стационарными или переносными) при увеличениях от 20 до 2000 раз на специально подготовленных поверхностях (образцах — шлифах). Результаты (структуры) оцениваются методом сравнения с эталонными шкалами согласно требованиям соответствующих ГОСТов.

Методика контроля разрушающим методом:

1. Вырезка проб и заготовок для образцов.
2. Изготовление образцов для получения шлифов.
3. Шлифовальные и полировальные работы при подготовке шлифов ручным или автоматизированным способами.
4. Исследования и фотографирование микроструктуры с помощью специального стационарного металлографического микроскопа при необходимом увеличении.
5. Травление шлифа раствором азотной кислоты в спирте.
6. Исследования и фотографирование микроструктуры с помощью специального стационарного металлографического микроскопа при необходимом увеличении.
7. Оценка методом сравнения с эталонными шкалами и пр.
8. Расшифровка результатов контроля.

Особенности метода: С помощью металлографического исследования отслеживают изменения состояния структуры металла, которые приводят к снижению прочности материала, и соответственно — к снижению прочности всей конструкции, ее остаточного ресурса.

Металлография входит в перечень исследований для определения остаточного ресурса технологического оборудования нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств. В энергетике — для оценки качества и исследования причин повреждений сварных соединений паропроводов тепловых электростанций, оборудования, работающего под избыточным давлением, а также по истечению паркового ресурса. Применяется при анализе причин разрушения деталей технических устройств, оборудования, работающего под избыточным давлением, машин, аппаратов, элементов стальных конструкций и пр. Металлографическое исследование проводят в качестве арбитражного при контроле качества сварных соединений другими методами.  Контроль нарушает целостность объекта контроля. После вырезки проб и заготовок для образцов необходимо проведение восстановительного ремонта.

Методика контроля неразрушающим методом (метод реплик):

1. Подготовка шлифа непосредственно на объекте исследования.
2. Шлифовальные и полировальные работы при подготовке шлифов ручным или автоматизированным способами.
3. Травление шлифа раствором азотной кислоты в спирте.
4. Снятие слепка (реплики) со шлифа с помощью полистирола, смоченного в бензоле.
5. Исследования и фотографирование микроструктуры с помощью специального стационарного металлографического микроскопа при необходимом увеличении, в лаборатории.
6. Оценка методом сравнения с эталонными шкалами и пр.
7. Расшифровка результатов контроля.

Методика контроля неразрушающим методом с помощью портативного микроскопа:

1. Подготовка шлифа непосредственно на объекте исследования.
2. Шлифовальные и полировальные работы при подготовке шлифов ручным или автоматизированным способами.
3. Травление шлифа раствором азотной кислоты в спирте.
4. Исследования и фотографирование микроструктуры с помощью портативного металлографического микроскопа при необходимом увеличении, непосредственно на объекте.
5. Оценка методом сравнения с эталонными шкалами и пр.
6. Расшифровка результатов контроля.

Особенности метода: К недостаткам метода относится частая сложность или невозможность доступа к объекту контроля. Сложность изготовления шлифов непосредственно на объекте. Контроль не нарушает целостности объекта контроля.

8. Радиационный контроль

Радиационный контроль позволяет обнаруживать внутренние дефекты в сварных соединениях (трещины, непровары, поры, шлаковые, вольфрамовые и окисные включения, прожоги, подрезы, выпуклости и вогнутости корня шва и пр.).

В наименовании методов контроля слово «радиационный» может быть заменено словом, обозначающим ионизирующее излучение конкретного вида (например, рентгеновский, нейтронный и т.д.)

При проведении радиационного контроля должна быть обеспечена безопасность работ в соответствии с требованиями Норм радиационной безопасности (НРБ-99), Основных санитарных правил обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99), санитарных правил «Обеспечение радиационной безопасности при рентгеновской дефектоскопии» (СП 2.6.1.1283-03), санитарных правил «Обеспечение радиационной безопасности при радионуклидной дефектоскопии» (СП 2.6.1.1284-03), Санитарных правил размещения и эксплуатации ускорителей электронов с энергией до 100 МэВ N 1858-78.

Принцип действия: основан на регистрации и анализе ионизирующего излучения после взаимодействия с контролируемым объектом. Ионизирующее излучение (рентгеновское, гамма-излучение и пр.) способно неодинаково проникать через различные материалы и поглощаться в них в зависимости от толщины, рода материалов и пр. Для выявления дефектов в сварных соединениях с одной стороны изделия устанавливают источник излучения, с другой — детектор, регистрирующий излучение, прошедшее через сварное соединение. Интенсивность излучения при прохождении через дефектные места ослабляется меньше, чем в сплошном металле. Результаты контроля (радиационные изображения контролируемого объекта) фиксируются на радиографических снимках или записываются на запоминающем устройстве (при радиографическом методе контроля); либо радиационное изображение преобразуется в световое изображение на выходном экране радиационно-оптического преобразователя, причем полученное изображение анализируется в процессе контроля (при радиоскопическом методе контроля).

Методика контроля:

1. Подготовка контролируемой поверхности — подлежащие контролю сварные соединения очищаются от окалины, шлака, брызг металла и других загрязнений, изображения которых на снимке могут затруднить его расшифровку.
2. Выбор схем и параметров контроля.
3. Во время контроля остановить производственный процесс и освободить площадку от посторонних людей.
4. Обеспечение радиационной защиты персонала при проведении контроля — огораживание места проведения контроля, с использованием знаков радиационной опасности, удаление персонала на безопасное расстояние от источника излучения, использование специальной радиационной защиты рабочего места оператора и пр.
5. Установка аппаратуры (источника излучения и детектора) в требуемое положение.
6. Проведение просвечивания объекта контроля ионизирующим излучением.
7. Наблюдение и анализ результатов контролируемого параметра в процессе контроля (при радиоскопическом методе).
8. Обработка радиографических снимков (при радиографическом методе).
9. Расшифровка результатов контроля.

Особенности метода: Метод контроля очень точный, но дорогой и вредный для людей, требует подготовительных работ по установке защитных экранов и проведения организационных мероприятий.

При проведении радиационного контроля должна быть обеспечена безопасность работ в соответствии с требованиями Норм радиационной безопасности (НРБ-99), Основных санитарных правил обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99), санитарных правил «Обеспечение радиационной безопасности при рентгеновской дефектоскопии» (СП 2.6.1.1283-03), санитарных правил «Обеспечение радиационной безопасности при радионуклидной дефектоскопии» (СП 2.6.1.1284-03), Санитарных правил размещения и эксплуатации ускорителей электронов с энергией до 100 МэВ N 1858-78.

Во время контроля требуется остановить производственный процесс и освободить площадку от посторонних людей.

Радиационный контроль осуществляется только при двустороннем доступе к исследуемому объекту.

Радиационный контроль не позволяет выявлять несплошности:

• размером в направлении просвечивания менее удвоенной чувствительности радиографического контроля;
• с раскрытием менее 0,1 мм.

Контроль проводится на месте нахождения объекта, не нарушает пригодности объекта к применению, информативен. При радиографическом методе результаты контроля фиксируются на радиографических снимках, которые можно просматривать неоднократно, в отличии от результатов других видов НК, которые видны только в процессе контроля.

9. Акустическая эмиссия (АЭ) (акустико-эмиссионный контроль)

Акустическая эмиссия является комплексным методом для контроля объектов при их изготовлении, в процессе приемочных испытаний, при периодических технических освидетельствованиях, в процессе эксплуатации.

Обеспечивает обнаружение и регистрацию развивающихся дефектов, что позволяет классифицировать дефекты по степени их опасности для контролируемого объекта, их влияния на прочность объекта, близость к разрушению.

Целью АЭ контроля является обнаружение, определение координат и слежение (мониторинг) за источниками акустической эмиссии, связанными с несплошностями на поверхности или в объеме стенки объекта контроля, сварного соединения и изготовленных частей и компонентов. АЭ позволяет определить образование свищей, сквозных трещин, протечек в уплотнениях, заглушках и фланцевых соединениях.

АЭ контроль проводится во всех случаях, когда он предусмотрен правилами безопасности или технической документацией на объект; и/или когда проведение других видов НК по техническим причинам невозможно или затруднительно.

Принцип действия: основан на регистрации и анализе акустических волн, возникающих в процессе пластической деформации и разрушения (роста трещин) контролируемых объектов.

Акустическая эмиссия — явление генерации волн напряжений, вызванных внезапной перестройкой в структуре материала. Движение источника эмиссии вызывает волны напряжений, которые распространяются в структуре материала и попадают на приемник. Электрические сигналы эмиссии, полученные в результате преобразования пьезодатчиком (ПАЭ) волн напряжения, регистрируются аппаратурой для обработки и интерпретации. Для этого объект контроля подвергается нагружению силой, давлением, температурным полем и т.д. Выбор вида нагрузки определяется конструкцией объекта и условиями его работы, характером испытаний.

Методика контроля:

1. Подготовка контролируемой поверхности — удаление лакокрасочных покрытий в местах установки ПАЭ.
2. Установка преобразователей АЭ на объект при помощи магнитных прижимов.
3. Крепление сигнальных кабелей и антенных групп.
4. Калибровка ПАЭ по чувствительности.
5. Измерение скорости распространения и затухания упругих волн.
6. Проверка работоспособности АЭ системы в целом.
7. Установка параметров контроля.
8. Нагружение (гидроиспытание, пневмоиспытание) объекта по определенному графику.
9. Анализ шумов.
10. Определение местоположения источников АЭ.
11. Накопление, обработка и анализ данных.
12. Расшифровка результатов контроля.

Особенности метода: Все индикации, вызванные источниками АЭ, должны быть при наличии технической возможности оценены другими методами неразрушающего контроля. АЭ метод может быть использован также для оценки скорости развития дефекта в целях заблаговременного прекращения испытаний и предотвращения разрушения изделия.

Проводится только при создании в конструкции напряженного состояния, инициирующего в материале объекта работу источников АЭ. Для этого объект подвергается нагружению силой, давлением, температурным полем и т.д. Заказчик согласно технологии контроля организует подготовку системы нагружения, создает необходимые запасы испытательной среды (инертного газа, воды и т.д.). При выполнении работ по контролю заказчик предоставляет в распоряжение исполнителя бригаду сотрудников, обеспечивающих проведение работ.

Наличие различных шумов (акустических, электромагнитных, импульсных, непрерывных, внешних, внутренних и пр.) ограничивает эффективность АЭ контроля.

Контроль проводят контактным способом. Контроль проводится на месте нахождения объекта, не нарушает пригодности объекта к применению, информативен. На проведение контроля и расшифровку результатов требуется значительное время.

10. Оптический контроль

Оптический контроль позволяет обнаруживать нарушения сплошности, расслоения, поры, трещины, включения инородных тел, внутренние напряжения, изменение структуры материалов и их физико-химических свойств, отклонения от заданной геометрической формы и пр. в изделиях из материалов прозрачных в оптической области спектра.
Принцип действия: основан на анализе взаимодействия оптического излучения с объектом контроля. Приемники оптического излучения (прошедшего, отраженного, рассеянного, собственного и пр.) регистрируют оптическое излучение, а преобразователи изображения преобразуют его в видимую картину и фиксируют необходимые для контроля параметры.

Методика контроля:

1. Подготовка контролируемой поверхности — с поверхности объекта контроля удаляют частицы или загрязнения, мешающие проведению контроля.
2. Установка объекта контроля и аппаратуры в требуемое положение.
3. Введение объекта в режим контроля (освещение, обеспечение требуемого расстояния до объекта, устранение вибрации и т.п.).
4. Наблюдение и (или) измерение контролируемого параметра.
5. Контроль качества объекта посредством сравнения его с контрольным образцом.
6. Расшифровка результатов контроля.

Особенности метода: Контроль проводят с использованием оптических приборов (осветителя, приемника излучения, устройства механического сканирования, блока обработки сигналов и управления). Этот метод также включает визуально-измерительный контроль. Условия проведения контроля должны обеспечивать нормальные условия освещенности объекта контроля, установление требуемого режима работы и взаимного расположения объекта контроля и аппаратуры. Контроль не нарушает пригодности объекта к применению, информативен. Чаще всего применяется для определения геометрии изделий в различных отраслях промышленности, обнаружения поверхностных дефектов.

11. Электрический контроль

Электрический контроль позволяет обнаруживать поверхностные и подповерхностные дефекты металла, несплошности и неоднородности в объекте контроля, измерять глубину трещин, измерять параметры состава и структуры материала, определять геометрические размеры объекта контроля и пр.

Принцип действия: основан на регистрации параметров электрического поля, взаимодействующего с объектом контроля или возникающего в объекте контроля в результате внешнего воздействия. При приложении к объекту контроля электрического напряжения в нём возникает электрическое поле. Геометрическое место точек с одинаковым потенциалом составляет эквипотенциальные линии. Распределение эквипотенциальных линий изменяется при наличии дефекта. В местах дефектов возникает аномальное изменение напряжения, которое можно измерить с помощью соответствующей аппаратуры, имеющей токопроводящие (для создания электрического поля) и измерительные (для регистрации разности потенциалов) электроды, и сделать выводы о характере и размерах дефектов.

Методика контроля:

1. Подготовка контролируемой поверхности — с поверхности объекта контроля удаляют частицы или загрязнения, мешающие проведению контроля.
2. Установка объекта контроля и аппаратуры в требуемое положение.
3. Введение объекта в режим контроля (создание электрического поля на контролируемом объекте).
4. Наблюдение и (или) измерение контролируемого параметра.
5. Расшифровка результатов контроля.

Особенности метода: контроль предъявляет жесткие требования к чистоте поверхности контролируемого объекта. Информация, получаемая от объекта контроля, многопараметрическая, что позволяет получать подробные сведения об объекте контроля, но именно это создает дополнительные трудности при разделении параметров контроля, т.к. при измерении одного из параметров, другие являются мешающими факторами. На результаты контроля также влияет состояние окружающей среды. Контроль не нарушает пригодности объекта к применению, оперативен.

12. Радиоволновой контроль

Радиоволновой контроль позволяет обнаруживать поверхностные и подповерхностные дефекты металла, несплошности и неоднородности в объекте контроля, определять параметры, характеризующие структуру материала, определять геометрические размеры объекта контроля и пр. Применяется при контроле полуфабрикатов, изделий и конструкций из диэлектрических, композитных, ферритовых и полупроводниковых материалов. При контроле объектов из различных металлов и сплавов радиоволновой контроль используется только для измерения геометрических размеров.

Принцип действия: основан на анализе взаимодействия электромагнитного излучения радиоволнового диапазона с объектом контроля. На практике наибольшее распространение получило использование СВЧ излучения с длиной волн от 1 до 100 мм. При контроле анализируется изменение диэлектрических характеристик.

Различают пассивный и активный методы. При активном методе объект подвергают воздействию источника радиоволнового излучения. При пассивном методе источником радиоволнового излучения является объект контроля.

Методика контроля:

1. Подготовка контролируемой поверхности — с поверхности объекта контроля загрязнения, мешающие проведению контроля.
2. Установка объекта контроля и аппаратуры в требуемое положение.
3. Введение объекта в режим контроля при активном методе воздействием источником радиоволнового излучения.
4. Наблюдение и (или) измерение контролируемого параметра.
5. Расшифровка результатов контроля.

Особенности метода: для проведения контроля важна радиопрозрачность (способность материала или поверхности пропускать электромагнитные волны определённого диапазона частот) материалов, поэтому контроль наиболее эффективен при контроле полуфабрикатов, изделий и конструкций из диэлектрических, композитных, ферритовых и полупроводниковых материалов. При контроле объектов из различных металлов и сплавов радиоволновой контроль используется только для измерения геометрических размеров. От изделий из металлов радиоволны полностью отражаются, поэтому контроль неприменим для обнаружения дефектов в сварных соединениях.

13. Вибродиагностика

Вибродиагностика применяется для диагностирования состояния машин и оценки степени опасности повреждения на основе данных контроля вибрации.

Вибродиагностика оборудования позволяет выявить самые разнообразные дефекты, такие, как дисбаланс, расцентровка и непараллельность валов, различные виды механических ослаблений, изгиб валов, электромагнитные дефекты приводов, а также большинство дефектов подшипников качения и скольжения.

Принцип действия: основан на измерении и анализе комплекса параметров вибрации. Вибрация является следствием действия колебательных сил различного происхождения, которые, в свою очередь, обусловлены динамическим взаимодействием узлов, деталей и компонентов деталей работающего оборудования. Вибрационный сигнал несет много диагностической информации об особенностях этого взаимодействия, и путем обработки и анализа вибросигнала можно выявить не только развитые дефекты, но и дефекты в стадии зарождения, что позволяет прогнозировать их развитие во времени.

Методика контроля:

1. Подготовка контролируемой поверхности — с поверхности объекта контроля загрязнения, мешающие проведению контроля.
2. Выбор параметров контроля и настройка виброанализатора.
3. Измерение параметров вибрации в трех плоскостях.
4. Перенос данных контроля на ПК.
5. Расшифровка результатов контроля.

Особенности метода: вибрационная диагностика машин и механизмов один из самых удобных и информативных методов технической диагностики, позволяющим достоверно судить о текущем техническом состоянии оборудования и наличии в нем скрытых дефектов в любой стадии развития. Среди других преимуществ вибродиагностики: относительно малое время диагностирования; отсутствие необходимости остановки и разборки оборудования; обнаружение зарождающихся дефектов и прогнозирование их развития во времени. Таким образом, вибродиагностика оборудования позволяет перейти от системы планово-предупредительного ремонта к ремонту по фактическому состоянию.