Специалисты государственного предприятия «ДИЭКОС» выполняют неразрушающий контроль любых технических устройств и промышленных объектов

Техническое диагностирование

Техническое диагностирование,  согласно ГОСТ 20911-89 – определение технического состояния объектов.

Техническое диагностирование (далее ТД) является составной частью технического обслуживания. Основной задачей ТД является обеспечение безопасности, функциональной надёжности и эффективности работы технического объекта, а также сокращение затрат на его техническое обслуживание и уменьшение потерь от простоев в результате отказов и преждевременных выводов в ремонт.

Диагностирование технических объектов включает в себя следующие функции:

• оценка технического состояния объекта;
• обнаружение и определение места локализации неисправностей и дефектов;
• прогнозирование остаточного ресурса объекта;
• мониторинг технического состояния объекта.

В зависимости от технических средств и диагностических параметров, которые используют при проведении ТД, можно составить следующий неполный список основных методов неразрушающего контроля (НК):

• Визуально-оптический метод НК;
• Магнитопорошковый метод НК;
• Ультразвуковой метод НК;
• Капиллярный метод НК;
• Метод НК акустической эмиссии.

Общей проблемой технической диагностики является достижение адекватной оценки распознавания истинного состояния объекта и классификации этого состояния (нормального или аномального).

При проведении технического диагностирования для подтверждения нормального состояния объекта выделяют две основные задачи:

• обеспечение получения достоверной информации;
• обеспечение приемлемой оперативности получения информации.

При проведении технического диагностирования для выявления аномалий выделяют две основные проблемы:

• вероятность пропуска неисправности;
• вероятность «ложной тревоги», то есть вероятность ложного сигнала о наличии неисправности.

Чем выше вероятность «ложной тревоги», тем меньше вероятность пропуска неисправности, и наоборот. Задача технической диагностики неисправностей состоит в нахождении «золотой середины» между этими двумя проблемами.

Капиллярный метод неразрушающего контроля

Техническое диагностирование капиллярным методом неразрушающего контроля материалов, полуфабрикатов, изделий осуществляется в соответствии с требованиями СТБ 1172-99 «Контроль неразрушающий. Контроль проникающими веществами (капиллярный). Общие положения» и ГОСТ 24522-80 «Контроль неразрушающий капиллярный. Термины и определения».

Капиллярные методы неразрушающего контроля основаны на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала объектов контроля и регистрации образующихся индикаторных следов визуальным способом или с помощью преобразователя. Они предназначены для обнаружения поверхностных и сквозных дефектов в объектах контроля, определения их расположения, протяженности (для протяженных дефектов типа трещин) и ориентации по поверхности.

Капиллярные методы позволяют контролировать объекты любых размеров и форм, изготовленные из черных и цветных металлов и сплавов, пластмасс, стекла, керамики, а также других твердых неферромагнитных материалов.

Капиллярные методы применяют для контроля объектов, изготовленных из ферромагнитных материалов.

Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля

Техническое диагностирование магнитопорошковым методом неразрушающего  контроля проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 21105-87 «Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод».

Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля основан на явлении притяжения частиц магнитного порошка магнитными потоками рассеяния, возникающими над дефектами в намагниченных объектах контроля. Наличие и протяженность индикаторных рисунков, вызванных полями рассеяния дефектов, можно регистрировать визуально или автоматическими устройствами обработки изображения.

Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля предназначен для выявления поверхностных и подповерхностных нарушений сплошности: волосовин, трещин различного происхождения, непроваров сварных соединений, флокенов, закатов, надрывов и т.п.

Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля применяют для контроля объектов из ферромагнитных материалов с магнитными свойствами, позволяющими создавать в местах нарушения сплошности магнитные поля рассеяния, достаточные для притяжения частиц магнитного порошка.

Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля может быть использован для контроля объектов с немагнитными покрытиями.
Чувствительность магнитопорошкового метода неразрушающего контроля определяется магнитными характеристиками материала объекта контроля, его формой, размерами и шероховатостью поверхности, напряженностью намагничивающего поля, местоположением и ориентацией дефектов, взаимным направлением намагничивающего поля и дефекта, свойствами дефектоскопического материала, способом его нанесения на объект контроля, а также способом и условиями регистрации индикаторного рисунка выявляемых дефектов.
Вид, местоположение и ориентация недопустимых дефектов, а также необходимый уровень чувствительности контроля конкретных изделий устанавливаются в отраслевой нормативно-технической документации на контроль изделий.

Визуально-измерительный метод неразрушающего контроля

Использование визуально-измерительного метода неразрушающего контроля при техническом диагностировании объектов осуществляется в соответствии с требованиями СТБ 1133-98 «Методы контроля внешним осмотром и измерениями».

Визуальный и измерительный контроль металла и сварных соединений проводят на следующих стадиях:

• входного контроля;
• изготовления деталей, сборочных единиц и изделий;
• подготовки деталей и сборочных единиц к сборке;
• подготовки деталей и сборочных единиц к сварке;
• сборки деталей и сборочных единиц под сварку;
• процесса сварки;
• контроля готовых сварных соединений и наплавок;
• исправления дефектных участков в материале и сварных соединениях (наплавках);
• оценки состояния материала и сварных соединений в процессе эксплуатации технических устройств и сооружений, в том числе по истечении установленного срока их эксплуатации.

Визуально-измерительный контроль следует проводить всех доступных для этого поверхностей  объекта контроля.

Поверхности материалов и сварных соединений (наплавок) перед контролем очищаются от влаги, шлака, брызг металла, ржавчины и других загрязнений, препятствующих проведению контроля.

Визуально-измерительный контроль при монтаже, строительстве, ремонте, реконструкции, а также в процессе эксплуатации технических устройств и сооружений выполняется на месте производства работ. В этом случае должно быть обеспечено удобство подхода специалистов, выполняющих контроль, к месту производства контрольных работ, созданы условия для безопасного производства работ.

Ультразвуковой метод  неразрушающего контроля

Ультразвуковой метод контроля был предложен советским физиком С.Я.Соколовым в 1928 году и в настоящее время является одним из основных методов неразрушающего контроля. Методы ультразвуковой дефектоскопии позволяют производить контроль сварных соединений, сосудов и аппаратов высокого давления, трубопроводов, поковок, листового проката и другой продукции. Ультразвуковой контроль является обязательной процедурой при изготовлении и эксплуатации многих ответственных изделий.

По сравнению с другими методами неразрушающего контроля ультразвуковой метод обладает важными преимуществами:

• высокая чувствительность к наиболее опасным дефектам типа трещин и непроваров;
• низкая стоимость;
• безопасность для человека (в отличие от рентгеновской дефектоскопии);
• возможностью вести контроль непосредственно на рабочих местах без нарушения технологического процесса;
• при проведении УЗК исследуемый объект не повреждается;
• возможность проводить контроль изделий из разнообразных материалов, как металлов, так и неметаллов.

К недостаткам ультразвукового метода контроля можно отнести невозможность оценки реального размера и характера дефекта, трудности при контроле металлов с крупнозернистой структурой из-за большого рассеяния и сильного затухания ультразвука, а также повышенные требования к состоянию поверхности контроля по шероховатости и волнистости.

Использование при техническом диагностировании ультразвукового метода неразрушающего контроля основного металла, сварных соединений осуществляется в соответствии с требованиями  ГОСТ 14782-86 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые».

Ультразвуковой метод неразрушающего контроля может осуществляться в ручном, механизированном или автоматизированном вариантах.

Поверхность сварного соединения, подлежащего контролю ультразвуковым методом неразрушающего контроля, должна быть с обеих сторон шва очищена от брызг металла, шлака, окалины, грязи, льда и снега. Очищать поверхность сварного соединения (за исключением сварного шва) и околошовную зону контролируемого места необходимо с обеих сторон. Очистка производится шаберами, напильниками, металлическими щетками, шлифмашинками и т.д.

Подготовленные для ультразвукового метода неразрушающего контроля поверхности непосредственно перед прозвучиванием необходимо тщательно протереть ветошью и покрыть слоем контактной смазки. В качестве смазки в зависимости от температуры окружающей среды применяют:

• при температурах выше плюс 25°С – солидол, технический вазелин;
• при температурах от плюс 25 до минус 25°С – моторные и дизельные масла различных марок, трансформаторное масло и т.п.;
• при температурах ниже минус 25°С – моторные и дизельные масла, разбавленные до необходимой консистенции дизельным топливом.

Допускается применение в качестве контактных смазок других веществ (специальные пасты, глицерин, обойный клей и др.) при условии обеспечения стабильного акустического контакта при заданной температуре ультразвукового контроля.

Перед началом контроля необходимо настроить УЗ дефектоскоп и проверить работоспособность  дефектоскопа с пьезопреобразователем. Настройку и проверку работоспособности  осуществляют в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации применяемого прибора и НТД.

Ультразвуковой метод неразрушающего контроля сварного соединения в большинстве случаев проводится, как правило, прямым и однократно отраженным лучом.

Признаком обнаружения дефекта  контроля служит появление на экране дефектоскопа импульса в соответствующей зоне развертки и (или) срабатывание светового, звукового индикаторов дефектоскопа. При появлении указанных сигналов путем определения координат отражающей поверхности устанавливают принадлежность обнаруженного дефекта контролируемой зоне объекта (сварного шва).

При обнаружении дефекта производят определение следующих его характеристик:

• амплитуду эхо-сигнала от дефекта;
• наибольшую глубину залегания дефекта в сечении шва;
• условную протяженность дефекта;
• суммарную условную протяженность дефектов на оценочном участке контроля.

Дефекты сварных соединений по результатам технического диагностирования ультразвуковым методом неразрушающего контроля сварных соединений относят к одному из следующих видов:

• непротяженные (одиночные поры, компактные шлаковые включения);
• протяженные (трещины, непровары, несплавления, удлиненные шлаки);
• цепочки и скопления (цепочки и скопления пор и шлака).
• А - непротяженные дефекты;
• Е - протяженные дефекты,
• В - цепочки и скопления;
• Г - дефект, амплитуда эхо-сигнала от которого равна или менее допустимых значений;
• Н - дефект, амплитуда эхо-сигнала от которого превышает допустимое значение.

Ультразвуковая толщинометрия

Традиционно ультразвуковая толщинометрия (УЗТ) является составной частью ультразвукового контроля, и таким образом, её относят к методам НК. УЗТ проводится в соответствии с требованиями МВИ  МН-4061-2011 «Методика выполнения измерений ультразвуковыми толщиномерами типа УТ-93П, «Булат-1S», «Булат –1М», «ТУЗ-2». Как правило, ультразвуковой метод толщинометрии применяют в случаях недоступности или труднодоступности объекта для измерения его толщины механическим измерительным инструментом. Ультразвуковая толщинометрия – неотъемлемая процедура при определении толщины стенок труб, котлов, сосудов, то есть объектов замкнутого типа или с односторонним доступом, а также объектов судостроительного и судоремонтного производства.

Основной способ измерения толщины – эхо-метод. Эхо-метод позволяет контролировать изделия при одностороннем доступе к ним. Это особенно ценно при проверке изделий, в которых отсутствует двусторонний доступ. Кроме того, чувствительность эхо-метода значительно выше теневого. В эхо-методе отражение даже 1 % энергии очень хорошо не только обнаруживается, но и измеряется.

Кроме того, эхо-метод позволяет определить, на какой глубине находится дефект. Если временное расстояние между зондирующим и отраженным от противоположной поверхности детали (донный импульс) принять за размер детали, то время между посылаемым импульсом и моментом прихода отраженного от дефекта импульса дает глубину залегания дефекта. Кроме того, по амплитуде отраженного сигнала можно судить о размерах дефекта, а изучая спектральный состав отраженного импульса, можно получить информацию о типе и форме дефекта.

Современные ультразвуковые толщиномеры позволяют измерять толщины от 1 до 500 мм с точностью ±0,001 мм.