Методы неразрушающего контроля

  1. НК
  2. Неразрушающий контроль (НК) — контроль надежности и основных рабочих свойств и параметров объекта или отдельных его элементов или узлов, не требующий выведение объекта из работы либо его демонтажа.
  3. Неразрушающий контроль также называется оценкой надёжности неразрушающими методами или проверкой без разрушения изделия. НК особенно важен при создании и эксплуатации жизненно важных изделий, компонентов и конструкций. Для выявления различных изъянов, таких как разъедание, ржавление, растрескивание.
  4.  
  5. 1.Ультразвуковой контроль
  6. Ультразвуковая дефектоскопия — метод основанный на исследовании процесса распространения ультрозвуковых колебаний с частотой 0,5 — 25 МГц в контролируемых изделиях с помощью специального оборудования — ультразвукового дефектоскопа Является одним из самых распространенных методов неразрушающего контроля
  7.  
  8. Принцип работы
  9. Звуковые волны не изменяют траектории движения в однородном материале. Отражение акустических волн происходит от раздела сред с различными удельными акустическими сопротивлениями. Чем больше различаются акустические сопротивления, тем большая часть звуковых волн отражается от границы раздела сред. Так как включения в металле обычно содержат газ (смесь газов) возникающих вследствие процесса сварки, литья и т. п. И не успевают выйти наружу при затвердевании металла, смесь газов имеет на пять порядков меньшее удельное акустическое сопротивление, чем сам металл, то отражение будет практически полное.
  10. Разрешающая способность акустического исследования, то есть способность выявлять мелкие дефекты раздельно друг от друга, определяется длиной звуковой волны, которая в свою очередь зависит от частоты ввода акустических колебаний. Чем больше частота, тем меньше длина волны. Эффект возникает из-за того, что при размере препятствия меньше четверти длины волны, отражения колебаний практически не происходит, а доминирует их дифракция. Поэтому, как правило, частоту ультразвука стремятся повышать. С другой стороны, при повышении частоты колебаний быстро растет их затухание , что сокращает возможную область контроля. Практическим компромиссом стали частоты в диапазоне от 0,5 до 10 МГц.
  11.  
  12. 2.Ультразвуковая толщинометрия
  13. Одним из акустических методов, используемых нашей компанией для определения технического состояния технологического оборудования, трубопроводов и сооружений, является ультразвуковая толщинометрия.
  14. При эксплуатации и ремонте оборудования часто возникает необходимость определить толщину стенки оборудования, измерить размеры отдельных деталей, определить толщину биметаллических наплавок, измерить остаточную толщину стенки изделия, подверженного износу вследствие особенностей технологического процесса и эксплуатации. К таким деталям обычно относятся трубы и фитинги, стенки сосудов и оболочки аппаратов, штампованные днища, изделия сложной конфигурации и пр. 
  15. Однако конструктивные особенности этих деталей не всегда позволяют измерить их обычными способами. Достаточно часто доступ к внутренней стороне изделия бывает затруднен или невозможен. Кроме того, порой возникает необходимость в определении размеров деталей без их демонтажа из узлов оборудования (шпильки, фланцы, оболочки аппаратов и др.). В этих случаях весьма эффективным методом контроля толщины является ультразвуковая толщинометрия.
  16. Настройка толщиномера обычно производится либо по известной толщине (например, на эталоне или на кромке изделия), либо по скорости распростанения ультразвуковых волн в изделии (если известна скорость ультразвука в изделии, либо марка материала), т.к. в различных материалах и металлах скорость ультразвука разная.
  17. Основными преимуществами ультразвуковой толщинометрии являются большая производительность и высокая точность измерений в широком диапазоне толщин, возможность контроля изделий из различных металлических и неметаллических материалов. Основой методики является пьезоэлектро-акустический способ, при котором пьезоэлектропреобразователь посылает в изделие и последующем принимает отраженные от донной поверхности ультразвуковые колебания, считывает время на прохождение данного расстояния и обрабатывает полученные данные. Это позволяет достаточно точно определять толщину измеряемого объекта, не нанося ему при этом никакого вреда.
  18. При измерении толщины стенок на реальном изделии необходимо иметь в виду, что точность измерений зависит от следующих факторов:
  19. • поверхности стенок изделия могут быть непараллельны;
  20. • шероховатость внешней и внутренней поверхностей может быть различной;
  21. • металл изделия может иметь структурные неоднородности, несплошности и другие металлургические дефекты;
  22. Точность измерений также зависит от качества акустического контакта, определяемого равномерностью усилия прижатия датчика.
  23. Ультразвуковая толщинометрия
  24. Ультразвуковая толщинометрия является высокоточным, мобильным и высокоэффективным методом исследования, исключающим традиционные погрешности. Благодаря своевременно проведённым исследованиям вы сможете заранее выявить наиболее опасные участки конструкции/изделия и восстановить их, тем самым, избежав аварийных ситуаций.
  25.  
  26.  
  27. ВИК
  28. Визуальный и измерительный контроль считается весьма эффективным и удобным способом выявления самых различных дефектов. Именно с визуального осмотра обычно начинаются все мероприятия по неразрушающему контролю. Данный вид контроля проводится как с использованием специальных приспособлений так и без них. Визуальный метод контроля в частности доказал свою высочайшую эффективность при контроле качества основного металла, сварных швов, соединений и наплавок – как в процессе подготовки и проведения сварки, так и при исправлении выявленных дефектов.
  29. По сравнению со многими другими методами визуальный контроль легко применим и относительно недорог. На практике доказано, что этот метод контроля является надежным источником максимально точной информации о соответствии сварных изделий необходимым техническим условиям. От других видов неразрушающего контроля визуально оптический контроль отличается границами спектральной области ЭМИ (электромагнитное излучение), используемого для получения информации об объекте. Он может проводится с использованием даже простейших измерительных средств. Естественно, очень многое здесь зависит от целей, задач и условий измерения (в ряде случаев необходимо использование довольно сложных средств визуального контроля в сочетании с высоким уровнем квалификации специалиста, который его проводит). Кроме того, визуально измерительный контроль является таким же надежным видом контроля, как ультразвуковой и радиационный. Разумеется, для эффективного выявления дефектов нужно уметь выбрать правильный подход и разработать соответствующую методику контроля.
  30. Недостатком ВИК является человеческий фактор (физическое и эмоциональное состояние контролера, утомляемость и т.д.)
  31. УК
  32. Ультразвуковой контроль сварных соединений является эффективным способом выявления дефектов сварных швов и металлических изделий, залегающих на глубинах от 1-2 миллиметров до 6-10 метров. Данный метод позволяет выполнять весь комплекс работ по ультразвуковой диагностике сварных соединений и сокращает затраты на проведение экспертизы.
  33. Ультразвуковой контроль позволяет осуществлять диагностику качества сварных соединений, контроль металлов, литых заготовок, стального литья и многого другого.
  34. Ультразвуковой контроль позволяет выявлять и документировать участки повышенного содержания дефектов, классифицируя их по типам и размерам. Для разных типов сварных соединений применяются соответствующие методики ультразвукового контроля. При ультразвуковом контроле сварных соединений применяются эхо-импульсный, теневой или эхо-теневой методы УЗК. Способ ультразвукового контроля сварного соединения устанавливается в технической документации.
  35. Ультразвуковой контроль сварных соединений позволяет провести полную диагностику сварных соединений без использования дорогостоящих методов неразрушающего контроля качества сварных швов.
  36. ПВК
  37. Капиллярная дефектоскопия - метод дефектоскопии, основанный на проникновении определенных жидких веществ в поверхностные дефекты изделия под действием капиллярного давления, в результате чего повышается свето- и цветоконтрастность дефектного участка относительно неповрежденного.
  38. Капиллярный контроль предназначен для выявления невидимых или слабо видимых невооруженным глазом поверхностных и сквозных дефектов (трещины, поры, раковины, непровары, межкристаллическая коррозия, свищи и т.д.) в объектах контроля, определения их расположения, протяженности и ориентации по поверхности.
  39. Различают люминесцентный и цветной методы капиллярной дефектоскопии.
  40. В большинстве случаев по техническим требованиям необходимо выявлять настолько малые дефекты, что заметить их при визуальном контроле невооруженным глазом практически невозможно. Применение же оптических измерительных приборов, например лупы или микроскопа, не позволяет выявить поверхностные дефекты из-за недостаточной контрастности изображения дефекта на фоне металла и малого поля зрения при больших увеличениях. В таких случаях применяют капиллярный метод контроля.
  41. При капиллярном контроле индикаторные жидкости проникают в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала объектов контроля, и образующиеся индикаторные следы регистрируются визуальным способом или с помощью преобразователя.
  42. МК
  43. Магнитные методы неразрушающего контроля применяют для выявления дефектов в деталях, изготовленных из ферромагнитных материалов (сталь, чугун), т. е. материалов, которые способны существенно изменять свои магнитные характеристики под воздействием внешнего магнитного поля.
  44. Магнитный неразрушающий контроль основан на выявлении различными способами магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектами, или на определении и оценке магнитных свойств объекта контроля.
  45. Магнитопорошковый метод основан на выявлении магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектами в детали при ее намагничивании, с использованием в качестве индикатора ферромагнитного порошка или магнитной суспензии . Этот метод среди других методов магнитного контроля нашел наибольшее применение. Примерно 80 % всех подлежащих контролю деталей из ферромагнитных материалов проверяется именно этим методом. Высокая чувствительность, универсальность, относительно низкая трудоемкость контроля и простота - все это обеспечило ему широкое применение в промышленности вообще и на транспорте в частности. Основным недостатком данного метода является сложность его автоматизации.
  46. РК
  47. Радиационные методы контроля основаны на регистрации и анализе ионизирующего излучения при его взаимодействии с контролируемым изделием. Наиболее часто применяются методы контроля прошедшим излучением, основанные на различном поглощении ионизирующих излучений при прохождении через дефект и бездефектный участок сварного соединения. Интенсивность прошедшего излучения будет больше на участках меньшей толщины или меньшей плотности, в частности в местах дефектов - несплошностей или неметаллических включений.
  48. Методы радиационного контроля классифицируются прежде всего по виду (и источнику) ионизирующего излучения и по виду детектора ионизирующего изучения.
  49. Ионизирующим называют изучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов. Так как ионизирующее излучение, состоящее из заряженных частиц, имеет малую проникающую способность, то для радиационного контроля сварных соединений обычно используют излучение фотонов или нейтронов. Наиболее широко используется рентгеновское излучение (Х-лучи). Это фотонное излучение с длиной волны 6х10-13...1х10-9 м. Имея ту же природу, что и видимый свет, но меньшую длину волны (у видимого света 4...7 х 10-7 м), рентгеновское излучение обладает высокой проникающей способностью и может проходить через достаточно большие толщины конструкционных материалов. При взаимодействии с материалом контролируемого изделия интенсивность рентгеновского излучения уменьшается, что и используется при контроле. Рентгеновское излучение обеспечивает наибольшую чувствительность контроля.
  50. Получают рентгеновское излучение в рентгеновских трубках. Испускаемые с накаленного катода электроны под действием высокого напряжения разгоняются в герметичном баллоне, из которого откачан воздух, и попадают на анод. При торможении электронов на аноде их энергия выделяется в виде фотонов различной длины волны, в том числе и рентгеновских. Чем больше ускоряющее напряжение, тем больше энергия образующихся фотонов и их проникающая способность.
  51. К недостаткам радиационных методов необходимо прежде всего отнести вредность для человека, в связи с чем требуются специальные меры радиационной безопасности: экранирование, увеличение расстояния от источника излучения и ограничение времени пребывания оператора в опасной зоне. Кроме того, радиационными методами плохо выявляются несплошности малого раскрытия (трещины, непровары), расположенные под углом более 7... 12° к направлению просвечивания, метод малоэффективен для угловых швов.
  52. ТК
  53. Тепловой контроль основан на измерении, мониторинге и анализе температуры контролируемых объектов. Основным условием применения теплового контроля является наличие в контролируемом объекте тепловых потоков. Процесс передачи тепловой энергии, выделение или поглощение тепла в объекте приводит к тому, что его температура изменяется относительно окружающей среды. Распределение температуры по поверхности объекта является основным параметром в тепловом методе, так как несет информацию об особенностях процесса теплопередачи, режиме работы объекта, его внутренней структуре и наличии скрытых внутренних дефектов. Тепловые потоки в контролируемом объекте могут возникать по различным причинам. Тепловизионная техническая диагностика получила широкое распространение в энергетике, строительстве и промышленности. Основное преимущество метода — контроль объектов без вывода из эксплуатации и без какого-либо воздействия на них. Очевидно, что успешному внедрению теплового метода контроля способствует развитие средств измерений, в основном тепловизионной техники.
  54. Применение тепловизоров не ограничивается задачами неразрушающего контроля. Этот замечательный инструмент для визуализации тепловых полей и дистанционного измерения температуры нашел применение в военной технике, навигации, медицине, системах безопасности и охраны, противопожарном деле, экологии.
  55. ПВТ
  56. Течеискание - процесс обнаружения течей.
  57. Стандартизация методов течеискания сегодня отвечает не только формальной необходимости выработки и применения наиболее правильных способов и приёмов контроля герметичности изделий, установок, систем, но и становится практически необходимым мероприятием в связи с рядом обстоятельств. К ним относятся:
  58. повышение требований к надёжности работы объектов, представляющих опасность для населения и окружающей среды в случае возникновения аварий,
  59. развитие приборной базы течеискания, как зарубежной, так и отечественной, дающей новые возможности при их использовании,
  60. относительная сложность выполнения испытаний на герметичность, требующая специальных знаний и навыков,
  61. ограниченное распространение опыта течеискания, который накапливался в основном в оборонных и закрытых отраслях промышленности,
  62. неэффективность слепого распространения опыта контроля одних объектов на другие, относящиеся к другому классу технических систем.
  63. Течеискание в вакуумной технике, обнаружение мест нарушения герметичности вакуумных систем. Осуществляется приборами, называемыми течеискателями. Простейший способ нахождения течей — с помощью искрового течеискателя, которым обнаруживают течи в стеклянных оболочках по искре, возникающей при прикосновении иглы течеискателя к дефектному месту. Наименьшее натекание оценивается в 10-4 н×м/сек, или 10-3 л×мм рт. ст./сек. Для обнаружения более «тонких» течей в любых оболочках (стеклянных, металлических и др.) используют масс-спектрометрические течеискатели. Негерметичность определяют по проникновению в систему пробного вещества (обычно Не), которым её обдувают снаружи. Масс-спектрометр, настроенный на индикацию Не, включают в вакуумную систему и по показанию его регистрирующего устройства судят о наличии и размерах течи. Гелиевым течеискателем обнаруживают течи 10-15 н×м/сек, или 10-14 л×мм рт. ст./сек. Применяются и др. пробные вещества (например, Аr).
  64. Действие галогенного течеискателя основано на свойстве некоторых металлов (например, Pt, Ni), эмитирующих при нагреве ионы примесей щелочных металлов, увеличивать эмиссию в присутствии галогенов (галогенный эффект, обусловливающий поверхностную ионизацию). Пробными веществами чаще всего служат фреоны. По изменению ионного тока судят о наличии и размерах течи. Галогенными течеискателями обнаруживают течи до 10-9 н×мм рт. ст./сек, или 10-8 л×мм рт. ст./сек. 
  65. Менее распространены другие методы Течеискание: люминесцентный, меченых атомов и т. п.
  66. ВД
  67. Вибрационная диагностика — метод диагностирования технических систем и оборудования, основанный на анализе параметров вибрации, либо создаваемой работающим оборудованием, либо являющейся вторичной вибрацией, обусловленной структурой исследуемого объекта.
  68. Вибрационная диагностика, как и другие методы технической диагностики, решает задачи поиска неисправностей и оценки технического состояния исследуемого объекта.
  69. Наибольшее развитие метод получил при диагностировании подшипников качения. Также вибрационный метод успешно применяется при диагностике колёсно-редукторных блоков на железнодорожном транспорте.
  70. Заслуживают внимания виброакустические методы поиска утечек газа и в гидрооборудовании. Суть этих методов заключается в следующем. Жидкость или газ, дросселируя через щели и зазоры, создаёт турбулентность, сопровождающуюся пульсациями давления, и, как следствие, в спектре вибраций и шума появляются гармоники соответствующих частот. Анализируя амплитуду этих гармоник, можно судить о наличии (отсутствии) течей.
  71. Интенсивное развитие метода в последние годы связано с удешевлением электронных вычислительных средств и упрощением анализа вибрационнных сигналов.
  72. Преимущества:
  73. метод позволяет находить скрытые дефекты;
  74. метод, как правило, не требует сборки-разборки оборудования;
  75. малое время диагностирования;
  76. возможность обнаружения неисправностей на этапе их зарождения.
  77. Недостатки:
  78. особые требования к способу крепления датчика вибрации;
  79. зависимость параметров вибрации от большого количества факторов и сложность выделения вибрационного сигнала, обусловленного наличием неисправности;
  80. низкая точность диагностирования.
  81. ЭК
  82. Электрические методы неразрушающего контроля основаны на создании электрического поля на контролируемом объекте либо непосредственным воздействием на него электрическом возмущении, либо косвенно с помощью теплового, механического воздействия. С помощью электрического контроля регистрируют параметры электрического поля.
  83. Электрический контроль регистрирует параметры электрического поля, взаимодействующего с контролируемым объектом (собственно электрический метод), или поля, возникающего в контролируемом объекте в результате внешнего воздействия (термоэлектрический метод) и применяется для контроля диэлектрических и проводящих материалов.
  84. Методы электрического контроля (электростатический порошковый, термоэлектрический, электроискровой, электрического потенциала, емкостной) позволяют определять дефекты различных материалов, измерять толщины покрытий и слоев, сортировать металлы по маркам, контролировать диэлектрические или полупроводниковые материалы. Недостатками перечисленных методов электрического НК являются необходимость контакта с объектом контроля, жесткие требования к чистоте поверхности изделия, трудности автоматизации процесса измерения и зависимость результатов измерения от состояния окружающей среды.
  85. АЭ
  86. Акустико эмиссионный метод – очень эффективное средство неразрушающего контроля и оценки материалов, основанное на обнаружении упругих волн, которые генерируются при внезапной деформации напряженного материала. Данные волны распространяются от источника непосредственно к датчикам, где затем преобразуются в электрические сигналы. Приборы акустико-эмиссионного контроля измеряют эти сигналы, после чего отображают данные, на основе которых происходит оценка состояния и поведения всей структуры исследуемого объекта.
  87. Как известно, традиционные методы неразрушающего контроля (ультразвуковой, радиационный, вихретоковый) позволяют обнаруживать геометрические неоднородности (дефекты) путем излучения в структуру объекта некоторой формы энергии. В отличие от этих методов, в акустико эмиссионном контроле применяется другой подход: обнаруживаются не геометрические неоднородности, а микроскопические движения. Такой метод позволяет очень быстро обнаруживать рост даже самых небольших трещин, разломов включений, утечек газов или жидкостей. То есть большого количества самых разнообразных процессов, производящих акустическую эмиссию.
  88. С точки зрения теории и практики метода акустической эмиссии, абсолютно любой дефект может производить свой собственный сигнал. При этом он может проходить довольно большие расстояния (до десятков метров), пока не достигнет датчиков. Более того, дефект может быть обнаружен не только дистанционно; но и путем вычисления разницы времен прихода волн к датчикам, расположенных в разных местах.
  89. Основные особенности акустического метода контроля, определяющие его возможности и область применения:
  90. Обеспечивает обнаружение дефектов по степени их опасности;
  91. Обладает высокой чувствительностью к растущим дефектам и позволяет в рабочих условиях определять приращение трещины до долей миллиметров;
  92. Предельная чувствительность приборов по теоретическим оценкам может составлять до 1*10-6мм2
  93. Интегральность метода обеспечивает контроль всего объекта с использованием одного или нескольких преобразователей, неподвижно установленных на поверхности объекта;
  94. Метод позволяет проводить контроль самых различных технологических процессов, а также процессов изменения свойств и состояния материалов;
  95. Ориентация и положение объекта не влияет на выявляемость дефектов.
  96. Особенностью метода, ограничивающей его применение, является возможная в ряде случаев трудность выделения нужных сигналов из помех. Если сигналы малы по амплитуде, то их выделение из помех представляет собой сложную задачу.
  97. ВК
  98. Вихретоковый контроль основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в объекте контроля (ОК) этим полем. Распределение и плотность вихревых токов определяются источником электромагнитного поля, геометрическими и электромагнитными параметрами ОК, а также взаимным расположением источника поля и ОК.
  99. В качестве источника тока ЭЛМ поля чаще всего используется индуктивная катушка с синусоидальным током, называемая вихретоковым преобразователем (ВТП).
  100. Основными достоинствами метода являются возможность осуществления многопараметрового и бесконтактного контроля ОК. Благодаря этому вихретоковый контроль можно осуществлять при движении ОК относительно ВТП, причем скорость движения при производственном контроле может быть значительной, что обеспечивает высокую производительность контроля.
  101. Дополнительным преимуществом метода является то, что на сигналы ВТП практически не влияют влажность, давление и загрязненность газовой среды, радиоактивные излучения, загрязнения поверхности ОК непроводящими веществами, а также простота конструкции ВТП.
  102. Т.к. вихревые токи возникают только в электропроводных материалах, то объектами контроля могут быть изделия, изготовленные из металлов, сплавов, графита, полупроводников и других электропроводящих материалов.
  103. Метод ВК применяется для дефектоскопии, структуроскопии, определения толщины покрытий, размеров, проводимости и качества термической обработки. Объектами вихретокового контроля могут быть электропроводящие прутки, проволока, трубы, листы, пластины, покрытия, в т.ч. многослойные, железнодорожные рельсы, корпуса атомных реакторов, подшипники, крепежные детали и многие другие промышленные изделия.

  104.  

  105. Обращайтесь

  106. к нам вовремя! 

Технологии