Неразрушающие методы контроля рентгеногаммаграфический определение: Рентгенографический метод неразрушающего контроля – ГОСТ 20426-82 Контроль неразрушающий. Методы дефектоскопии радиационные. Область применения

Содержание

Методы разрушающего и неразрушающего контроля

Качество — это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять потребности в соответствии с ее назначением. Это категория относительная и комплексная. Требования, предъявляемые к изделиям различного назначения, не могут быть одинаковыми. Качество сварных соединений оценивается совокупностью показателей: прочностью, пластичностью, коррозионной стойкостью, структурой металла шва и околошовной зоны, числом дефектов, числом и характером исправлений, вероятностью безотказной работы за заданное время и т.д.

Для получения качественных сварных конструкций на всех этапах их изготовления применяются различные методы контроля, обеспечивающие обнаружение дефектов и их предупреждение.

Классификация методов контроля

Обычно по воздействию на материал или изделие все методы контроля разделяются на две большие группы — разрушающие и неразрушающие.

К разрушающим относят механические, металлографические и коррозионные испытания. Механические испытания сварных соединений и металла шва включают растяжение, изгиб, сплющивание и другие виды разрушения, которые количественно характеризуют прочность, качество и надежность соединений. По характеру нагрузки предусматривают статические, динамические и усталостные испытания.

Разрушающие испытания проводят обычно на образцах-свидетелях и реже — на самих изделиях. Образцы-свидетели сваривают из того материала и по той же технологии, что и сварные соединения изделий.

Неразрушающие методы используют для проверки качества швов без их разрушения. При неразрушающих испытаниях, осуществляемых обычно на самих изделиях, оценивают те или иные физические свойства, косвенно характеризующие прочность или надежность соединений. Эти свойства, а точнее их изменение, обычно связаны с наличием дефектов. В связи с этим с помощью данных методов можно узнать местоположение дефектов, их размер и характер, что объясняет их обобщенное название — дефектоскопия. Все неразрушающие методы дефектоскопии различаются физическими явлениями, положенными в их основу.

Общая схема неразрушающего контроля (рис. 1) включает:

  • объект контроля О;
  • излучающий И и приемный П преобразователи;
  • излучатель СИ и приемник СП сигналов;
  • индикаторное устройство ИУ.

Рис. 1. Общая схема неразрушающего контроля

Сигналы от излучателя и приемника поступают на индикаторное устройство и служат для принятия решения Р о дефектности или качестве объекта. В настоящее время при контроле сварных соединений и изделий применяются в той или иной мере все перечисленные методы оценки качества, так как универсального не существует. Поэтому важен не только правильный выбор метода контроля, но и их комбинация, сочетание неразрушающих и разрушающих испытаний. Главными критериями при этом должны быть выявляемость наиболее опасных дефектов данным методом, стоимость и производительность контроля. Оптимальным будет такое их сочетание, которое обеспечивает достаточно высокое качество соединений при минимальных затратах и необходимой производительности контроля.

Методы НРК подразделяются на следующие виды: акустические, вихретоковые, магнитные, оптические проникающими веществами (капиллярные и течеисканием), радиационные, радиоволновые, тепловые, электрические. При контроле сварных соединений чаще применяются четыре метода: радиационные, акустические, магнитные и испытания проникающими веществами.

К неразрушающим методам близки так называемые безобразцовые испытания, сопровождающиеся небольшими нарушениями целостности материала, но не изделия в целом (например, измерение твердости), внешний осмотр, а также контроль параметров процесса сварки.

Под контролем качества сварки подразумеваются проверка условий и порядок выполнения сварочных работ, а также определение качества выполненных сварных соединений в соответствии с техническими требованиями.

В сварочном производстве применяют следующие виды контроля: входной (предупредительный), текущий (пооперационный) и приемочный (выходной) готовых изделий и узлов.

Цель входного контроля – уменьшить вероятность возникновениябрака при выполнении сварочных работ (контроль документации, качества исходных и сварочных материалов, квалификации сварщиков и т. д.).

Текущий контроль осуществляется в процессе сборочно-сварочных работ.

Приемочный, или выходной контроль, осуществляется для выявления наружных и внутренних дефектов сварки.

Различают разрушающие и неразрушающие методы контроля качества сварных соединений.

Разрушающие методы контроля качества сварных соединений

Разрушающие испытания проводят на образцах-свидетелях, моделях и реже на самих изделиях для получения информации, прямо характеризующей прочность, качество или надежность соединений. К их числу относятся: механические испытания, металлографические исследования, химический анализ и специальные испытания. Эти методы применяют главным образом при разработке технологии изготовления металлических конструкций или для выборочного контроля готовой продукции.

Механические испытания предусматривают статические испытания различных участков сварного соединения на растяжение, изгиб, твердость и динамические испытания на ударный изгиб и усталостную прочность.

Металлографические исследования проводят для установления структуры металла сварного соединения и наличия дефектов.

При макроструктурном методе определяют характер и расположение видимых дефектов в разных зонах сварных соединений путем изучения макрошлифов и изломов металла невооруженным глазом или с помощью лупы.

При микроструктурном анализе исследуют структуру металла на полированных и травленных реактивами шлифах при увеличении в 50. 2000 раз. Такие исследования позволяют обнаружить пережог металла, наличие окислов по границам зерен, сульфидных и оксидных включений, размеры зерна, микроскопические трещины и другие дефекты структуры.

Химический анализ позволяет установить состав основного и наплавленного металла, электродов и их соответствие ТУ на изготовление сварного соединения.

Специальные испытания проводят для получения характеристик сварных соединений, учитывающих условия эксплуатации (коррозионная стойкость, ползучесть металла при воздействии повышенных температур и др.).

Неразрушающие методы контроля качества сварных соединений

При неразрушающих испытаниях оценивают те или иные физические свойства, косвенно характеризующие прочность или надежность сварного соединения. Неразрушающие методы (ими проверяется более 80 % сварных соединений) применяют, как правило, после изготовления изделия для обнаружения в нем дефектов. К неразрушающим методам контроля качества сварных соединений относятся: внешний осмотр, радиационный, ультразвуковой и магнитный контроль, контроль на непроницаемость и ряд других методов, имеющих ограниченное применение.

Внешнему осмотру подвергается 100 % сварных соединений. Осмотр выполняют невооруженным глазом или с помощью лупы, используя шаблоны и мерительный инструмент. При этом проверяются геометрические размеры швов, наличие подрезов, трещин, непроваров, кратеров и других наружных дефектов.

Контролю на непроницаемость подвергают трубопроводы и емкости, предназначенные для транспортирования и хранения газов и жидкостей и, как правило, работающие при избыточном давлении.

Пневматические испытания основаны на создании с одной стороны шва избыточного давления воздуха (10. 20 кПа) и промазывании другой стороны шва мыльной пеной, образующей пузыри под действием проникающего через неплотности сжатого воздуха. Негерметичность можно также оценить по падению давления воздуха в емкости, снабженной манометром.

Вид гидравлического испытания зависит от конструкции изделия. Налив воды применяют для испытания на прочность и плотность вертикальных резервуаров, газгольдеров и других сосудов с толщиной стенки не более 10 мм. Воду наливают на полную высоту сосуда и выдерживают не менее 2 ч. Поливу из шланга с брандспойтом под давлением не ниже 0,1 МПа подвергают сварные швы открытых сосудов. При испытании с дополнительным гидростатическим давлением последнее создают в наполненном водой и закрытом сосуде с помощью гидравлического насоса. Величину давления определяют по техническим условиям и правилам Котлонадзора. Дефектные места устанавливают по наличию капель, струек воды и отпотеваний.

Внутренние дефекты сварных соединений выявляют просвечиванием рентгеновскими лучами (толщина металла до 60 мм (рис. 1)), или гамма-лучами (толщина металла до 300 мм (рис. 2)). Выявление дефектов основано на различном поглощении рентгеновского или гамма-излучения участками металла с дефектами и без них. Результаты фиксируются на пленке или выводятся на специальный экран. Размеры выявляемых дефектов: при рентгенографии – 1. 3 % от толщины металла, при радиографии – 2. 4 %.

Методы разрушающего и неразрушающего контроля

Рис. 1. Рентгенографический контроль сварных соединений: 1 – рентгеновская трубка; 2 – сварное соединение; 3 – кассета; 4 – пленка

При оценке качества швов рекомендуется иметь эталонные снимки характерных дефектов для разных толщин металла. Альбомы эталонных снимков утверждаются инспекцией Ростехнадзора и являются неотъемлемой частью ТУ на приемку изделий.

Методы разрушающего и неразрушающего контроля

Рис. 2. Схема просвечивания гамма-лучами: 1 – затвор; 2 – свинцовая капсула; 3 – капсула с веществом; 4 – сварное соединение; 5 – кассета с пленкой

Магнитографический контроль основан на обнаружении полей рассеивания, образующихся в местах расположения дефектов при намагничивании контролируемых сварных соединений (рис. 3). Поля рассеивания фиксируются на эластичной магнитной ленте, плотно прижатой к поверхности шва. Запись производят на дефектоскопе. Магнитографический контроль можно применять только для проверки сварных соединений металлов и сплавов небольшой толщины, обладающих ферромагнитными свойствами. Выявляют поверхностные и подповерхностные макротрещины, непровары, поры и шлаковые включения глубиной 2. 7 % на металле толщиной 4. 12 мм. Менее четко обнаруживаются поры округлой формы, широкие непровары (2,5. 3 мм), поперечные трещины, направление которых совпадает с направлением магнитного потока.

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых колебаний (механические колебания частотой 16. 25 МГц) отражаться от поверхности, разделяющей среды с разными акустическими свойствами. Для получения ультразвуковых колебаний используют свойство титаната бария, кристаллов кварца и некоторых других веществ преобразовывать электрические колебания в механические и наоборот (обратный и прямой пьезоэффекты).

Методы разрушающего и неразрушающего контроля

Рис. 3. Схема прохождения магнитного потока в сварном соединении: а – при отсутствии дефекта; б – при наличии дефекта; 1 – поле магнитного рассеяния; 2 – дефекты шва

Ультразвуковой контроль имеет определенные преимущества перед радиационными методами: высокую чувствительность (площадь обнаруживаемого дефекта 0,2. 2,5 мм² при толщине металла до 10 мм и 2. 15 мм² при больших толщинах), возможность контроля при одностороннем доступе к шву, высокую производительность, возможность определения точных координат залегания дефекта, мобильность аппаратуры.

Основным методом УЗ-контроля является эхо-метод. Этим методом контролируют около 90 % всех сварных соединений толщиной более 4 мм.

На рис. 4 представлена принципиальная схема УЗ-контроля эхоимпульсным методом с совмещенной схемой включения искателя и приемника. Импульсный генератор 1 формирует короткие электрические импульсы с длинными паузами. Искатель 5 преобразует эти импульсы в ультразвуковые колебания. При встрече с дефектом волны от него отражаются, снова попадают на искатель и преобразуются в электрические колебания, поступающие на усилитель 2 и дальше на экран прибора 3. Зондирующий импульс генератора 6 размещается в начале развертки, импульс от донной поверхности 8 – в конце развертки, а импульс от дефекта 7 – между ними. В процессе контроля сварного соединения искатель перемещается зигзагообразно по основному металлу вдоль шва 4. Для обеспечения акустического контакта поверхность изделия в месте контроля обильно смазывают маслом (например, компрессорным).

К недостаткам метода следует отнести прежде всего низкую помехоустойчивость к наружным отражателям, резкую зависимость амплитуды сигнала от ориентации дефекта.

Методы разрушающего и неразрушающего контроля

Рис. 4. Ультразвуковой контроль сварных соединений: 1 – генератор; 2 – усилитель; 3 – экран прибора; 4 – сварной шов; 5 – искательприемник; 6 – начальный импульс; 7 – импульс от дефекта; 8 – импульс от донной поверхности

Люминесцентная и цветная дефектоскопия относятся к методам капиллярной дефектоскопии. Контролируемую поверхность покрывают слоем флюоресцирующего раствора или ярко-красной проникающей жидкости. Затем раствор или жидкость удаляют, а поверхность облучают ультрафиолетовым светом (люминесцентный метод) или покрывают белой проявляющей краской (цветная дефектоскопия). В первом случае дефекты начинают светиться, а во втором – проявляются на фоне белой краски. С помощью этих методов выявляют поверхностные дефекты, главным образом трещины, в том числе в сварных соединениях из немагнитных сталей, цветных металлов и сплавов.

В каждом конкретном случае способ и объемы контроля качества сварного соединения выбираются в зависимости от назначения и степени ответственности конструкции в соответствии с отраслевыми нормативными документами, специальными техническими условиями или проектом.

Просмотров: 39864 Создан: 2012-10-20 Источник: Трубные технологии

Покупка и продажа
оборудования для бизнеса

Покупка и продажа
оборудования для бизнеса

  • Главная
  • Информационные статьи
  • Индустрия
  • Методы контроля качества металлопродукции

Методы разрушающего контроля

Разрушающий контроль служит для количественного определения максимальной нагрузки на предмет, после которой наступает разрушение. Испытания могут носить разный характер: статические нагрузки позволяют точно измерить силу воздействия на образец и подробно описать процесс деформации. Динамические испытания служат для определения вязкости или хрупкости материала: это разного рода удары, при которых возникают инерционные силы в частях образца и испытательной машины. Испытания на усталость – это многократные нагрузки небольшой силы, вплоть до разрушения. Испытания на твердость служат для измерения силы, с которой более твердое тело (например, алмазный наконечник ударника) внедряется в поверхность образца. Испытания на изнашивание и истирание позволяют определить изменения свойств поверхности материала при длительном воздействии трения. Комплексные испытания позволяют описывать основные конструкционные и технологические свойства материала, регламентировать максимально допустимые нагрузки для изделия.

Методы разрушающего и неразрушающего контроля

Для определения характеристик механической прочности используют разрывные машины. Например, WEB 600, производства TIME Group Inc.: она способна развивать усилие 600 кН. Машины для технологических испытаний, такие как ИА 5073-100, ИХ 5133, ИХ 5092 отечественного производства, поставляемые компанией ООО «Северо-Западные Технологии», служат для испытаний на скручивание проволоки, выдавливание листового металла, перегибов проволоки и так далее.

Есть несколько методов определения твердости металла: по Виккерсу, когда в поверхность вдавливается четырехгранная алмазная пирамидка под действием нагрузки в 5, 10, 20, 30, 50 и 100 кгс. Затем отпечаток измеряют по диагоналям квадрата, и по таблице определяют число твердости. Машины для определения твердоститвердомеры. Например ИТ 5010 – машина для определения твердости по Виккерсу.

При исследовании твердости по методу Роквелла, образец плавно нагружают до 98 Н (10 кгс). Затем дается дополнительная нагрузка до максимального значения 490 Н (50 кгс) – 1373 Н (140 кгс). После его достижения на шкале индикатора прибора отображается количество единиц твердости образца. Один из распространенных твердомеров по Роквеллу – ТР 5006 М. Среди машин, предназначенных для испытания на усталость можно назвать МУИ-6000 (поставщик – «Северо-Западные Технологии»).

Методы неразрушающего контроля

Если методы разрушающего контроля применяются только к контрольным образцам, для выяснения общих механических свойств, то неразрушающий контроль служит для массового контроля качества продукции. Работа приборов неразрушающего контроля основывается на принципах изменения свойств предмета при наличии дефектов. Это ультразвуковая дефектоскопия и толщинометрия , радиография , магнитопорошковый и капиллярный контроль, вихретоковый контроль, оптико-визуальный контроль и другие. Например, оборудование ультразвуковой дефектоскопии измеряет разницу в прохождении ультразвука, в зависимости от толщины и плотности металла. Толщиномеры 26МG, 26MG-XT, 26XTDL, 36DLPLUS, производства компании Panametrics служат для определения остаточной толщины стенок труб, котлов и других конструкций, подверженных износу. 36 DL PLUS – современный цифровой эхо-импульсный переносной контактный толщиномер, который позволяет измерять толщину даже тех объектов, к которым можно подойти только с одной стороны. Применяется в энергетике и машиностроении для измерения толщины стенок трубопроводов, сосудов давления, котлов и других объектов.

Методы разрушающего и неразрушающего контроля

Один из распространенных методов неразрушающего контроля – вихретоковый. Он основан на измерении возмущений вихревых токов при наведении электрического тока на образец. Даже малейшая трещина или каверна в металле, точечная коррозия или истончение сразу фиксируется в изменении вихревых токов. Современные вихретоковые дефектоскопы служат для контроля посадочных полок дисков колес, ряда крепежных деталей авиационных конструкций, детектирования трещин вблизи крепежных отверстий, а также для отображения С-скана крепежных отверстий, контроля многослойной коррозии в автомобильной, авиационной и аэрокосмической отраслях. Среди оборудования вихретокового контроля можно назвать приборы компании Zetec, которые позволяют выполнять широкий спектр обследований различных конструкций самолетов, узлов двигателей и колес. Например, MIZ®-21SR – многорежимный вихретоковый дефектоскоп и бонд-тестер. Это легкий портативный прибор, использующий два метода вихретоковой дефектоскопии для обнаружения непроклея, расслоения и аномалий плотности. Кроме того, MIZ®-21SR имеет функции измерения проводимости и толщины покрытий. Вся информация отображается на дисплее с высоким разрешением и четкостью изображения.

Рентгеновский контроль

Этот метод обыкновенно используется для дефектоскопии крупных сварных металлических конструкций, подверженных коррозионному воздействию атмосферы: трубопроводов, опор и несущих и любых других металлических конструкций. Рентгеновские аппараты могут быть стационарные (кабельного и моноблочного типа), переносные или монтироваться на кроулеры. Кроулер – самоходный, дистанционно управляемый робот, несущий автономный рентгеновский комплекс. Он предназначен для контроля качества сварных соединений трубопроводов. Такой аппарат по команде извне перемещается в трубопроводе, останавливается и снимает рентгенограмму. Экспонирующее устройство кроулера работает полностью независимо. Одни рентгеновские аппараты требуют экспонирования и проявки специальной пленки, другие отражают информацию сразу в цифровом виде.

Методы разрушающего и неразрушающего контроля

Среди аппаратуры рентгеновского контроля нужно назвать продукцию ЗАО «Синтез НДТ», входящую в группу предприятий «ЮНИТЕСТ». Стационарные аппараты серии «Витязь» изготовлены моноблоком, со стеклянной рентгеновской трубкой. Их стоимость относительно невысока. Серия «Бастион» – аппараты кабельного типа, в них используется металлокерамическая трубка, что обеспечивает надежность и длительный срок службы, но они более дороги. Как правило, стационарные аппараты используются для контроля материалов или готовой продукции, они отличаются от переносных высокой стабильностью параметров тока, напряжения и минимумом пульсаций. Переносные рентгеновские аппараты серии «РПД», того же производителя, предусматривают и варианты для работы в тяжелых климатических условиях, на Крайнем севере. В этом случае, блок питания и управления монтируется в металлическом корпусе, категория защиты — IP65. На кроулеры устанавливаются панорамные рентгеновские трубки серии СХТ. Они обеспечивают максимально возможную жесткость спектра излучения с высоким КПД, аппараты питаются от аккумуляторной батареи кроулера. Оборудование СХТ снабжено системой принудительного воздушного охлаждения анодов вентиляторами.

Сегодня не существует одного универсального метода, который позволял бы измерить все свойства металлического изделия разом. Поэтому методы контроля качества применяются в комплексе: на стадиях разработки и изготовления – разрушающие, в процессе эксплуатации – различные неразрушающие. Выбор конкретного способа контроля зависит не только от специфики и назначения металлической конструкции, но и от многочисленных внешних факторов, которые непременно учитываются специалистами.

Радиационный метод неразрушающего контроля (Рентгеновский контроль) конструктивных элементов и деталей ремонтируемой АТ.

Радиационный метод НК (Рентгеновский контроль) основан на взаимодействии проникающего ионизирующего излучения с контролируемым объектом. Он имеет разновидности: рентгеновский, бета, гамма, нейтронный и позитронный. Эта классификация дана в зависимости от характера физических полей, взаимодействующих с контролируемым объектом. А в зависимости от способа представления результатов информации радиационный НК имеет виды: радиоскопический, радиографический и радиометрический. Этим НК обнаруживаются трещины снаружи и внутри детали, ориентированные поперек или под углом к направлению луча: раковины, ликвации или неметаллические включения и т.д.; а также проверяется правильность взаимного расположения и техническое состояние внутренних объектов неразборных узлов и агрегатов.

Чувствительность указанных разновидностей НК характеризуется чувствительностью контрастной, т.е. в направлении просвечивания, и детальной, т.е. в направлении, перпендикулярном просвечиванию. При этом выявляются повреждения длиной от 2% для стальных и до 10% для деталей из легких сплавов от толщины детали и при ширине повреждения ≥ 0,025 мм. А для радиометрического НК выявляемость повреждения характеризуется объемной чувствительностью (объему или площади повреждения). Для определения чувствительности радиационного НК используются эталоны.

В авиаремонтном производстве наиболее широкое распространение получили рентгеновский и гамма-контроль.

Рентгеновский контроль использует рентгеновское излучение, которое как и видимый свет, является высокочастотными электромагнитными волнами. Но у рентгеновских лучей значительно меньше длина волны, чем у видимого света. Излучение бывает коротковолновое (жесткое) и длинноволновое (мягкое). Жесткое — обладает высокой проникающей способностью.

В качестве источника рентгеновского излучения используются двухэлектродные рентгеновские трубки.

Среди многих разновидностей этого метода контроля наибольшее распространение получили рентгеновский и гамма-контроль.



Эти методы контроля основаны на использовании свойств рентгеновских и гамма-лучей проникать через материал контролируемых деталей и воздействовать на эмульсию рентгеновской пленки (флуоресцирующий экран), помещенной за ними, вызывая различное ее потемнение (свечение экрана) в зависимости от интенсивности прошедших лучей. В местах дефектов (раковины, посторонние включения и т.п.) лучи ослабляются в меньшей степени, чем в соседних местах (рис. 5.24.), и на поверхности пленки образуются более темные пятна.

 

 

 

Эти виды контроля применяются главным образом для выявления скрытых пороков материала, качества монтажа внутренних деталей агрегатов.

Рентгеновские лучи по сравнению с гамма-лучами обладают меньшей жесткостью и проникающей способностью. Поэтому они применяются для просвечивания тонкостенных конструкций: камер сгорания, заклепочных швов и т.д. Гамма-лучи используются для просвечивания массивных деталей и собранных агрегатов.

Аппаратура для гамма-дефектоскопии является значительно менее сложной, громоздкой и дорогой, чем аппаратура для рентгеновского контроля. Поэтому гамма-контроль применяется значительно шире. В качестве источника гамма-лучей применяются радиоактивные изотопы кобальта, тулия, европия и др.

При рентгенконтроле объекта для определения места, размеров, формы повреждения используют излучения, с помощью которых и просвечивается объект. По способу регистрации средства этого НК делятся на рентгенографию, ксерорадиографию, рентгеноскопию и радиометрию.

Рентгенизлучение наряду с высокой проникающей способностью обладает и ионизирующим, световозбуждающим и фотографическим свойствами, которые используются при рентгенографии объекта. При этом детектором является рентгенпленка. В ксерографии для этого применяется фотопроводниковая заряженная пластинка или пленка, чувствительная к ионизирующему излучению. При рентгеноскопии детектором служит флюроскопический экран. При радиометрическом ионизационном контроле объект просвечивается узким пучком излучений, который постепенно перемещается по участкам объекта. Прошедшее через участок детали излучение преобразуется детектором, на выходе которого возникает электросигнал, который через усилитель поступает на регистрирующее устройство. Рентгенконтроль оптически непрозрачных объектов основан на принципе ослабления интенсивности излучения, прошедшего объект.

Фотоны при столкновении с атомами объекта теряют часть энергии при рассеянии и поглощении. Регистрируя на пленке степень ослабления, определяют наличие повреждения в объекте, которое видно на проявленной рентгенпленке как локальное изменение плотности почернения пленки на общем фоне. Чувствительность этого НК выражается в процентных размерах обнаруживаемого повреждения, просвечиваемой толщины объекта (для стали 1,5 — 3,0%). Для оценки чувствительности применяются канавочные, проволочные и пластинчатые эталоны.

ТП рентгенконтроля включает:

1. Очистка, промывка и просушка объекта.

2. Подготовка рентгенаппарата к работе.

3. Зарядка кассет пленкой.

4. Установка кассеты под или за объектом, номера снимка, эталона чувстви тельности, свинцовых пластин и т.д.

5. Проверка ограждений, защитных средств, включая и отсутствия людей в зоне НК.

6. Просвечивание объекта.

7. Фотообработка пленки.

8. Расшифровка негатива.

9. Оформление документации по результатам ОТС.

При рентгенконтроле строго выдерживаются режимы и условия контроля. Негативы просматривают и расшифровывают с помощью негатоскопа или ламп с матовым стеклом, при необходимости используют лупу 2-4 кратного увеличения.

Рентгенконтролю в ГА подвергаются: некоторые силовые элементы планера ЛА, воздушные, противопожарные и другие баллоны для газов, жидкостей с большим рабочим давлением, часть силовых закрытых под-шипников и т.д.

Гамма-дефектоскопия основана на использовании излучения радио-активных изотопов (тулий, цезий, иридий). Разновидностями этого НК являются: гамма-графия, радиометрический и флюроскопический контроль, которые аналогичны рентгендефектоскопии. Для нейтронного контроля применяется нейтронное излучение, обладающее большой проникающей способностью. Это излучение дает возможность проводить ОТС объектов большой толщины.

Разновидностью радиационного контроля является радиационная толщинометрия, для которой используются рентгеновское, β и γ-излучения. Толщина металлов, сплавов, пластмасс может быть 1 — 800 мм.

При радиационном контроле необходимо уделять особое внимание требованиям охраны труда по защите персонала.

Радиоволновой метод НК основан на регистрации изменения параметров электромагнитных колебаний, взаимодействующих с контролируемым объектом. Этот контроль применяется для оценки качества и геометрических размеров объектов из диэлектрических материалов (резина, пластмассы, фибра и т.д.) и толщины металлических листов (обшивки). Эти материалы влияют на прохождение, отражение, рассеяние и поглощение радиоволн. Происходит изменение амплитуды, фазы и поляризации. По их изменению можно определять характерные свойства данных материалов и отклонений от их номинальных значений, т.е. выявлять повреждения объектов.

Нарушения сплошности и структуры материала объекта сопровождаются изменением его электромагнитных параметров, т.е. результатов взаимодействия электромагнитных волн с ними. При этом НК диэлектри-ческих объектов надо знать диэлектрическую постоянную и тангенс угла диэлектрических потерь для полупроводниковых и магнитных материалов — магнитную проницаемость, а для металлических — только величину проводимости.

При наличии границы повреждения появляется отраженная волна, взаимодействующая с падающей и образующая в первой среде стоячую волну, для которой во времени и пространстве имеется сдвиг фаз. Измеряя расстояние между «пучностями» или узлами электрической напряженности, находят величину длины волны. Источниками энергии сверхвысокой частоты (СВЧ) являются генераторы, генераторы-магнетроны, клистроны, лампы обратной волны, преобразователи частот и др. Для измерения длины волны применяют волномеры, волноводы. Приборы для радиоволнового НК могут быть амплитудные, фазовые, амплитудно-фазовые, резонансные, лучевые, поляризационные, частотные и др.

Расположение приемника и излучателя энергии СВЧ по отношению к контролируемому объекту может иметь односторонний (отражение), двухсторонний (прохождение) и комбинированный доступ.

Форма образования сигнала может быть аналоговая, дифракционная, оптическая.

Основными параметрами приборов являются коэффициенты погло-щения, отражения, преломления, поляризации и преобразования.

Радиоволновым НК можно измерять и контролировать в процессе изготовления, нанесения, ремонта — восстановления толщины диэлектри-ческого слоя, одного диэлектрического слоя на другой, аналогичного слоя на металле или металлический лист.

Существуют 2 способа измерения: с обязательным контактом опорных роликов датчика энергии СВЧ с объектом и бесконтактный. Информация о толщине обычно закладывается в амплитуде, фазе, смещении резонансной кривой, времени распространения импульса, положении максимума отраженной волны и т.д. Обычно сигнал, являющийся основой градуировки индикатора прибора в значениях геометрической толщины, есть функция 2 переменных: геометрической толщины и диэлектрической проницаемости материала контролируемого объекта.

Повреждения (дефекты) сплошности материалов объектов при радиоволновом НК делятся на 3 группы:

1. Локальные (непроклеи, трещины, инородные или воздушные включения и т.д.).

2. Распределенные (неоднородность по плотности, отклонения состава, напряжения, набухание, аморфность, старение и т.д.).

3. Конструктивные (геометрические размеры, расположение арматуры и т.д.).

Наиболее часто в таких специализированных дефектоскопах приме-няется метод «на отражение» с расположением зондов: однозондовый, двухзондовый и двухзондовый с разнесенными зондами. В первом случае излучающий и приемный зонды совмещены в одной антенне. Такой дефектоскоп удобен и широко применяется, однако он не универсален и обладает меньшей чувствительностью. Во втором случае значительно увеличиваются размеры зондирующего устройства.


Рекомендуемые страницы:


Воспользуйтесь поиском по сайту:

Рентгеновский контроль

Рентгеновский контроль является одним из самых известных и эффективных методов неразрушающего контроля. Диапазон его применения весьма широк и включает в себя  выявление в сварных соединениях трещин, непроваров, пор, шлаковых, вольфрамовых, окисных и других включений, прожогов, подрезов, а также оценку величины выпуклости и вогнутости корня шва, недопустимых для внешнего осмотра.

Неоспоримыми преимуществами рентгеновского метода контроля являются:

  • максимально точная локализация мельчайших дефектов;
  • оперативное обнаружение дефектов сварочных соединений и швов;
  • возможность проведения точной оценки микроструктуры – величины вогнутости, выпуклости корня шва и др., – даже в самых труднодоступных местах.

Данный метод контроля широко используется в самых разных отраслях промышленности для проверки уровня качества магистральных газо- и нефтепроводов, технологических трубопроводов, промышленных трубопроводов, металлоконструкций, а также композитных материалов и технологического оборудования.

Рентгеновский контроль осуществляется с помощью широкого спектра оборудования и вспомогательных материалов. Наиболее передовым технологическим решением являются рентгенотелевизионные системы – сложные комплексы, оснащенные рентгеновским аппаратом, манипулятором для перемещения объекта контроля, системой визуализации и специализированным программным обеспечением, что позволяет не только получать рентгеновские снимки в цифровом виде, но и упрощает их расшифровку, передачу и последующее хранение. К инновационным решениям в сфере рентгеновского контроля относится и развитие цифровой радиографии, имеющей ряд значительных преимуществ перед пленочным методом. 

Отдельного упоминания заслуживают и сами рентгенаппараты, выпускаемые в различных модификациях для решения строго определенных задач. Для облегчения работы с тем или иным рентгеновским аппаратом применяются штативы-манипуляторы, которые могут быть как механизированными, так и автоматизированными. В свою очередь, защиту от рентгеновского излучения обеспечивают рентгенозащитные камеры в портативном или стационарном исполнении. 

 

Радиационный метод неразрушающего контроля — ООО «Радэк»

Радиационный метод неразрушающего контроля позволяет достоверно оценить качество литых или сварных изделий, обнаруживая в них различные дефекты. Чаще всего этот метод применяют при контроле сварных швов, однако он используется и для других промышленных задач, включая обследование объектов при реконструкции и ремонте.

Виды радиационных методов контроля

Рассматриваемый способ подразделяется на два вида исследований:

  • С помощью рентгеновского излучения. Для дефектоскопии применяется источник рентгеновского излучения — наиболее распространенный метод, который можно считать стандартным. Обладает высокой чувствительностью и позволяет получать отчетливые снимки после относительно краткой экспозиции, к тому же сравнительно безопасен, так как в неактивном состоянии генерирующий источник излучения не представляет радиационной угрозы.
  • С помощью гамма-излучения. В этом случае, в качестве инструмента неразрушающего исследования применяется радиоактивный изотоп, излучающий гамма-лучи. Важным преимуществом является возможность применения искусственных изотопов, обладающих высокой долговечностью, а также равномерным действием лучей. Однако есть и недостатки метода: оборудование дефектоскопии представляет собой радиоактивно опасный объект, его чувствительность уступает рентгеновскому, а необходимое время экспозиции в несколько раз выше.

Поэтому гамма-излучение применяется только в специфических случаях, когда его преимущества необходимы с технологической точки зрения. К примеру, для кольцевых сварных соединений гамма-контроль предпочтителен за счет равномерного воздействия лучей. В остальных же случаях предпочитают рентгеновский метод.

Какие дефекты выявляет радиационный контроль?

Основными задачами, решаемыми с помощью ионизирующего излучения, являются:

  • Выявление нарушений однородности. В первую очередь, речь о контроле сварных швов и поиске типичных для электросварки дефектов: непроваров, раковин, прожогов, подрезов, трещин, пор и т.п. Кроме того, для литых изделий возможно обнаружение включений посторонних металлов либо неметаллических соединений.
  • Проверка состояния и взаимного расположения изделий в процессе осмотра объекта, при подготовке к реконструкции. Важная особенность рентгеновского метода – возможность оценки общего расположения элементов относительно друг друга, что позволяет изучить расположение элементов инфраструктуры, скрытых за стенами или в труднодоступных местах.
  • Контроль параметров объектов, недоступных для визуального осмотра, на любом этапе жизненного цикла: изготовление, сборка, монтаж, эксплуатация и ремонт. Зачастую изделия со сложной конструкцией не позволяют произвести визуальный осмотр, однако контроль правильности сборки и качества швов необходим, для чего и применяют радиационный контроль.
  • Проведение экспертизы промышленной безопасности. В ходе подобных мероприятий, экспертам необходимо удостовериться в надежности и целостности конструкций. За счет применения рентгеновских дефектоскопов, обнаруживаются трещины, нарушения однородности, дефекты, повреждения, в том числе те, которые могут нести в себе угрозу для единства всего узла.

Физика процесса: как работает рентгеновская дефектоскопия?

Процесс контроля мало чем отличается от использования рентгеновского излучения в медицинских целях, и базируется на тех же физических свойствах коротковолнового электромагнитного ионизирующего излучения. Получение информации происходит следующим образом:

  • В рентгеновской трубке быстрые электроны взаимодействуют с анодом, в результате чего возникает рентгеновское излучение, направляемое к исследуемому объекту с помощью оборудования специальной формы.
  • Лучи, проходя через материал, ослабляются. При этом при прохождении через пустоты, включения других материалов и прочие неоднородности, они ослабляются по-разному.
  • С помощью детектора (пластины, пленки или электронного сенсора) лучи воспринимаются и регистрируются, после чего визуализируются. В зависимости от степени ослабления энергии излучения, при прохождении исследуемых объектов формируется картинка, которая позволяет делать выводы о внутренней структуре объекта.
  • Для получения более детального трехмерного изображения, предмет подвергается лучевому воздействию с разных сторон, в результате чего с помощью современного компьютерного оборудования, возникает возможность наложить результаты исследований и построить модель на основе нескольких проекций.

Дефекты и неоднородные элементы на снимках хорошо визуализируются, так как лучи сохраняют больше энергии, проходя через дефективные зоны, по сравнению с прохождением толщи материала (чаще всего стали).

Ограничения и недостатки метода

При всех своих преимуществах, данный метод контроля имеет ряд технических ограничений:

  • Точность исследований сильно зависит от правильности расположения элементов — излучателя и детектора, а также от подбора фокусного пятна трубки. Только при условии идеальных геометрических параметров, исследование даст точные результаты.
  • Ограниченная чувствительность. Даже самые точные дефектоскопы имеют определенные ограничения и могут не регистрировать неоднородности, которые меньше порога чувствительности прибора.
  • Точность зависит от направления просвечивания. К примеру, если плоскость раскрытия трещин не совпадает с вектором просвечивания, заметить такой дефект бывает проблематично.
  • В случае наложения многочисленных деталей друг на друга, дефекты могут маскироваться и быть неотличимыми от контуров деталей, расположенных ниже исследуемого объекта.

Однако несмотря на эти изъяны, данный способ считается одним из наиболее эффективных для контроля качества продукции после сваривания, а также в ряде других операций.

 

Переносные рентгеновские аппараты постоянного потенциала

Рентгеновский контроль является одним из основных методов неразрушающего контроля и активно применяется при контроле трубопроводов, металлоконструкций, технологического оборудования из сталей, цветных металлов и композитных материалов в различных отраслях промышленности.

Рентгеновский метод контроля позволяет:

  • определять качество сварных соединений при изготовлении, монтаже, эксплуатации и ремонте;
  • выявлять раковины, непровары, поры, грубые трещины, ликвационные включения (шлаковые, вольфрамовые, окисные и др.), а также прожоги и подрезы в литых и сварных стальных изделиях и в изделиях из легких сплавов;
  • оценивать величину выпуклости и вогнутости корня шва, недоступных для внешнего осмотра.

Для рентгеновского контроля используются следующие типы рентгеновских аппаратов: стационарные кабельного типа (применяются в стационарных лабораториях), портативные постоянного тока (предназначены для использования в полевых условиях, отличаются высокой надежностью), импульсные (также используются в полевых условиях, отличаются низкой стоимостью). Для удобства работы с ними предлагается дополнительные оборудование − разнообразные штативы, пауки и тележки.

При контроле магистралей газо- и нефтепроводов используются кроулеры, что позволяет значительно ускорить процесс контроля.

При использовании пленочной технологии применяется проявочное и сушильное оборудование, различные химреактивы, рентгеновские пленки и экраны, а также специальные принадлежности, оптимизирующие работу дефектоскописта. В целях обеспечения защиты от рентгеновского излучения в лабораторных условиях используют специальные средства защиты. Помимо этого, рентгенлаборатория неразрушающего контроля должна быть укомплектована негатоскопами, денситометрами и резаками для рентгеновской пленки. Вместе с тем, в последнее время в России все большую популярность набирает метод цифровой (беспленочной) радиографии, предполагающий использование цифровых устройств и рентгенотелевизионных систем.  

В компании «Рентгенсервис» Вы можете купить оборудование для рентгеновского контроля и дополнительные принадлежности к нему, а также воспользоваться услугами ремонтно-сервисной службы, осуществляющей диагностику, ремонт и сервисное обслуживание рентгеновских аппаратов «Арина», «Арион», РПД, Eresco, Isovolt.

Методы контроля качества металлопродукции статья www.Equipnet.ru

Автор: Юлия Рощина, специально для www.EquipNet.ru
Фотографии с сайтов nw-technology.ru, avek.ru, syntezndt.ru, mirndt.ru

Основная задача любой системы контроля – выявление дефектов и определение пределов прочности и надежности. Дефекты могут возникнуть в результате ошибки при конструировании, производстве или эксплуатации: дефекты литья, усталостное разрушение, атмосферная коррозия, изнашивание сопряженных деталей, дефекты при нанесении покрытий, дефекты неразъемных соединений металла и так далее. В каждом конкретном случае применяются специальные методики, позволяющие определить степень влияния дефекта на качество изделия: насколько уменьшится надежность, рабочие характеристики, как изменятся сроки и условия эксплуатации, или дефект является критичным и предмет не может быть допущен к использованию. Различают две основные группы испытаний: разрушающего и неразрушающего контроля.

Методы разрушающего контроля   

Разрушающий контроль служит для количественного определения максимальной нагрузки на предмет, после которой наступает разрушение. Испытания могут носить разный характер: статические нагрузки позволяют точно измерить силу воздействия на образец и подробно описать процесс деформации. Динамические испытания служат для определения вязкости или хрупкости материала: это разного рода удары, при которых возникают инерционные силы в  частях образца и испытательной машины. Испытания на усталость – это многократные нагрузки небольшой силы, вплоть до разрушения. Испытания на твердость служат для измерения силы, с которой более твердое тело (например, алмазный наконечник ударника) внедряется в поверхность образца. Испытания на изнашивание и истирание позволяют определить изменения свойств поверхности материала при длительном воздействии трения. Комплексные испытания позволяют описывать основные конструкционные и технологические свойства материала, регламентировать максимально допустимые нагрузки для изделия.

Разрывная машина web 600

Для определения характеристик механической прочности используют разрывные машины. Например, WEB 600, производства TIME Group Inc.: она способна развивать усилие 600 кН. Машины для технологических испытаний, такие как ИА 5073-100, ИХ 5133, ИХ 5092 отечественного производства, поставляемые компанией ООО «Северо-Западные Технологии», служат для испытаний на скручивание проволоки, выдавливание листового металла, перегибов проволоки и так далее.

Есть несколько методов определения твердости металла: по Виккерсу, когда в поверхность вдавливается четырехгранная алмазная пирамидка под действием нагрузки в 5, 10, 20, 30, 50 и 100 кгс. Затем отпечаток измеряют по диагоналям квадрата, и по таблице определяют число твердости. Машины для определения твердости  – твердомеры. Например ИТ 5010 – машина для определения твердости по Виккерсу.

При исследовании твердости по методу Роквелла, образец плавно нагружают до 98 Н (10 кгс). Затем дается дополнительная нагрузка до максимального значения 490 Н (50 кгс) – 1373 Н (140 кгс). После его достижения на шкале индикатора прибора отображается количество единиц твердости образца. Один из распространенных твердомеров по Роквеллу – ТР 5006 М. Среди машин, предназначенных для испытания на усталость можно назвать МУИ-6000 (поставщик – «Северо-Западные Технологии»).   

Методы неразрушающего контроля  

Если методы разрушающего контроля применяются только к контрольным образцам, для выяснения общих механических свойств, то неразрушающий контроль служит для массового контроля качества продукции. Работа приборов неразрушающего контроля основывается на принципах изменения свойств предмета при наличии дефектов. Это ультразвуковая дефектоскопия и толщинометрия , радиография , магнитопорошковый и капиллярный контроль, вихретоковый контроль, оптико-визуальный контроль и другие. Например, оборудование ультразвуковой дефектоскопии измеряет разницу в прохождении ультразвука, в зависимости от толщины и плотности металла. Толщиномеры 26МG, 26MG-XT, 26XTDL, 36DLPLUS, производства компании Panametrics служат для определения остаточной толщины стенок труб, котлов и других конструкций,   подверженных износу. 36 DL PLUS – современный цифровой эхо-импульсный переносной контактный толщиномер, который позволяет измерять толщину даже тех объектов, к которым можно подойти только с одной стороны. Применяется в энергетике и машиностроении для измерения толщины стенок трубопроводов, сосудов давления, котлов и других объектов.

Разрывная машина web 600

Один из распространенных методов неразрушающего контроля – вихретоковый. Он основан на измерении возмущений вихревых токов при наведении электрического тока на образец. Даже малейшая трещина или каверна в металле, точечная коррозия или истончение сразу фиксируется в изменении вихревых токов. Современные вихретоковые дефектоскопы служат для контроля посадочных полок дисков колес, ряда крепежных деталей авиационных конструкций, детектирования трещин вблизи крепежных отверстий, а также для отображения С-скана крепежных отверстий, контроля многослойной коррозии в автомобильной, авиационной и аэрокосмической отраслях. Среди оборудования вихретокового контроля можно назвать приборы компании Zetec, которые позволяют выполнять широкий спектр обследований различных конструкций самолетов, узлов двигателей и колес. Например, MIZ®-21SR – многорежимный вихретоковый дефектоскоп и бонд-тестер. Это легкий портативный прибор, использующий два метода вихретоковой дефектоскопии для обнаружения непроклея, расслоения и аномалий плотности. Кроме того, MIZ®-21SR  имеет функции измерения проводимости и толщины покрытий. Вся информация отображается на дисплее с высоким разрешением и четкостью изображения.   

Рентгеновский контроль

Этот метод обыкновенно используется для дефектоскопии крупных сварных металлических конструкций, подверженных коррозионному воздействию атмосферы: трубопроводов, опор и несущих и любых других металлических конструкций. Рентгеновские аппараты могут быть стационарные (кабельного и моноблочного типа), переносные или монтироваться на кроулеры. Кроулер – самоходный, дистанционно управляемый робот, несущий автономный рентгеновский комплекс. Он предназначен для контроля качества сварных соединений трубопроводов. Такой аппарат по команде извне перемещается в трубопроводе, останавливается и снимает рентгенограмму. Экспонирующее устройство кроулера работает полностью независимо. Одни рентгеновские аппараты требуют экспонирования и проявки специальной пленки, другие отражают информацию сразу в цифровом виде.

Разрывная машина web 600

Среди аппаратуры рентгеновского контроля нужно назвать продукцию ЗАО «Синтез НДТ», входящую в группу предприятий «ЮНИТЕСТ». Стационарные аппараты серии «Витязь» изготовлены моноблоком, со стеклянной рентгеновской трубкой. Их стоимость относительно невысока. Серия «Бастион» – аппараты кабельного типа, в них  используется металлокерамическая трубка, что обеспечивает надежность и длительный срок службы, но они более дороги. Как правило, стационарные аппараты используются для контроля материалов или готовой продукции, они отличаются от переносных высокой стабильностью параметров тока, напряжения и минимумом пульсаций. Переносные рентгеновские аппараты серии «РПД», того же производителя, предусматривают и варианты для работы в тяжелых климатических условиях, на  Крайнем севере. В этом случае, блок питания и управления монтируется в металлическом корпусе, категория защиты — IP65.  На кроулеры устанавливаются панорамные рентгеновские трубки серии СХТ. Они обеспечивают максимально возможную жесткость спектра излучения с высоким КПД, аппараты питаются от аккумуляторной батареи кроулера. Оборудование СХТ  снабжено системой принудительного воздушного охлаждения анодов вентиляторами.

Сегодня не существует одного универсального метода, который позволял бы измерить все свойства металлического изделия разом. Поэтому методы контроля качества применяются в комплексе: на стадиях разработки и изготовления – разрушающие, в процессе эксплуатации –  различные неразрушающие. Выбор конкретного способа контроля зависит не только от специфики и назначения металлической конструкции, но и от многочисленных внешних факторов, которые непременно учитываются специалистами.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о