Тестване на пенетрант (капилярно / флуоресцентно / цветно откриване на дефекти, тестване на пенетрант)

Пенетрантна инспекция, пенетрантно откриване на дефекти, луминисцентно / откриване на цветни дефекти - това са най-често срещаните имена сред специалистите за метода на безразрушителен контрол с проникващи вещества, - пенетранти.

Капилярен метод за контрол - по най-добрия начиноткриване на дефекти, появяващи се на повърхността на продуктите. Практиката показва високата икономическа ефективност на проникващата дефектоскопия, възможността за използването му в голямо разнообразие от форми и контролирани обекти, вариращи от метали до пластмаси.

С относително ниска цена на консумативи, оборудването за флуоресцентно и цветно откриване на дефекти е по-просто и по-евтино от повечето други методи за безразрушителен тест.

Комплекти за тестване на проникване

Комплекти за цветна дефектоскопия на базата на червени пенетранти и бели проявители

Стандартен комплект за работа в температурен диапазон -10°C ... +100°C

Високотемпературна настройка за работа в диапазона 0°C ... +200°C

Комплекти за проникваща дефектоскопия на базата на луминесцентни пенетранти

Стандартен комплект за работа в температурен диапазон -10°C ... +100°C във видима и UV светлина

Високотемпературен комплект за работа в диапазона 0°C ... +150°C с използване на UV лампа λ=365 nm.

Комплект за наблюдение на критични продукти в диапазона от 0°C ... +100°C с помощта на UV лампа λ=365 nm.

Проникваща дефектоскопия - преглед

Историческа справка

Метод за изследване на повърхността на обект проникващи пенетранти, който е известен още като проникваща дефектоскопия(капилярен контрол), появил се у нас през 40-те години на миналия век. Проникващият контрол е използван за първи път в самолетостроенето. Неговите прости и ясни принципи са останали непроменени и до днес.

В чужбина, приблизително по същото време, беше предложен и скоро патентован червено-бял метод за откриване на повърхностни дефекти. Впоследствие той получи името - течен метод за проникване. През втората половина на 50-те години на миналия век материалите за проникваща дефектоскопия са описани във военната спецификация на САЩ (MIL-1-25135).

Контрол на качеството на пенетранта

Възможност за контрол на качеството на продукти, части и възли с помощта на проникващи вещества - пенетрантисъществува поради такова физическо явление като намокряне. Течността за дефектоскопия (пенетрант) намокря повърхността и запълва устието на капиляра, като по този начин създава условия за появата на капилярен ефект.

Проникващата способност е комплексно свойство на течностите. Това явление е в основата на капилярния контрол. Способността за проникване зависи от следните фактори:

• свойства на изследваната повърхност и степента на нейното почистване от замърсители;
• физични и химични свойства на материала на изпитвания обект;
• Имоти пенетрант(намокряемост, вискозитет, повърхностно напрежение);
• температура на изпитвания обект (влияе върху вискозитета на пенетранта и омокряемостта)

Сред другите видове безразрушителен контрол (NDT), капилярният метод играе специална роля. Първо, поради съвкупността от качествата си, това е идеален начин за контрол на повърхността за наличие на невидими за окото микроскопични прекъсвания. Той се отличава от другите видове NDT със своята преносимост и мобилност, разходите за наблюдение на единица площ от продукта и относителната лекота на изпълнение без използването на сложно оборудване. Второ, капилярният контрол е по-универсален. Ако например се използва само за тестване на феромагнитни материали с относителна магнитна проницаемост над 40, тогава дефектоскопията с проникване е приложима за продукти от почти всяка форма и материал, където геометрията на обекта и посоката на дефектите правят не играят специална роля.

Развитие на проникващия контрол като метод за безразрушителен контрол

Развитието на методите за откриване на повърхностни дефекти, като една от областите на безразрушителен контрол, е пряко свързано с научно-техническия прогрес. Производители индустриално оборудваневинаги са били загрижени за спестяването на материали и човешки ресурси. В същото време работата на оборудването често е свързана с повишени механични натоварвания върху някои от неговите елементи. Като пример, нека вземем лопатките на турбините на самолетни двигатели. При интензивни натоварвания пукнатините по повърхността на лопатките представляват известна опасност.

В този конкретен случай, както и в много други, капилярният контрол беше полезен. Производителите бързо го оцениха, той беше приет и получи устойчив вектор на развитие. Капилярният метод се е доказал като един от най-чувствителните и популярни методи за безразрушителен контрол в много отрасли. Основно в машиностроенето, серийно и дребносерийно производство.

Понастоящем подобряването на методите за капилярен контрол се извършва в четири посоки:

• подобряване на качеството на материалите за откриване на дефекти, насочени към разширяване на диапазона на чувствителност;
• упадък вредни ефектиматериали за околната среда и хората;
• използването на електростатични системи за пръскане на пенетранти и проявители за по-равномерно и икономично нанасяне върху контролираните части;
• внедряване на схеми за автоматизация в многооперационния процес на повърхностна диагностика в производството.

Организиране на зона за цветна (флуоресцентна) дефектоскопия

Организацията на зоната за цветна (луминисцентна) дефектоскопия се извършва в съответствие с препоръките на индустрията и корпоративните стандарти: RD-13-06-2006. Обектът е възложен на лабораторията за безразрушителен контрол на предприятието, която е сертифицирана в съответствие с Правилата за сертифициране и основните изисквания за лаборатории за безразрушителен контрол PB 03-372-00.

Както у нас, така и в чужбина, използването на методи за откриване на цветни дефекти в големи предприятия е описано във вътрешни стандарти, които са изцяло базирани на национални. Цветната дефектоскопия е описана в стандартите на Pratt&Whitney, Rolls-Royce, General Electric, Aerospatiale и др.

Контрол на пенетрантите – плюсове и минуси

Предимства на капилярния метод

1. Ниски разходи за консумативи.
2. Висока обективност на резултатите от контрола.
3. Може да се използва за почти всички твърди материали(метали, керамика, пластмаси и др.) с изключение на порестите.
4. В повечето случаи пенетрантният тест не изисква използването на технологично сложно оборудване.
5. Провеждане на контрол навсякъде и при всякакви условия, включително стационарни, с подходящо оборудване.
6. Благодарение на високата производителност на проверка е възможно бързо да се проверяват големи обекти голяма площизследваната повърхност. При използване на този метод в предприятия с непрекъснат производствен цикъл е възможен вграден контрол на продуктите.
7. Капилярният метод е идеален за откриване на всички видове повърхностни пукнатини, като осигурява ясна визуализация на дефектите (при правилна проверка).
8. Идеален за проверка на продукти със сложна геометрия, лек метални части, например турбинни перки в космическата и енергийната промишленост, части на двигатели в автомобилната индустрия.
9. При определени обстоятелства методът може да се използва за изпитване за течове. За да направите това, пенетрантът се нанася от едната страна на повърхността, а проявителят - от другата. В точката на изтичане, пенетрантът се изтегля към повърхността от проявителя. Тестването за течове за откриване и локализиране на течове е изключително важно за продукти като резервоари, контейнери, радиатори, хидравлични системии така нататък.
10. За разлика от рентгеновия тест, дефектоскопията с пенетрант не изисква специални мерки за безопасност, като например използването на оборудване за радиационна защита. По време на изследването е достатъчно операторът да прояви елементарно внимание при работа с консумативи и да използва респиратор.
11. Няма специални изисквания относно знанията и квалификацията на оператора.

Ограничения за откриване на цветни дефекти

1. Основното ограничение на капилярния метод за проверка е способността да се откриват само тези дефекти, които са отворени към повърхността.
2. Фактор, който намалява ефективността на капилярното изследване, е грапавостта на тествания обект - порестата структура на повърхността води до грешни показания.
3. ДА СЕ специални случаи, макар и доста рядко, ниската омокряемост на повърхността на някои материали от пенетранти трябва да се счита за на водна основа, и на базата на органични разтворители.
4. В някои случаи недостатъците на метода включват трудността при извършване на подготвителни операции, свързани с отстраняването бояджийски покрития, оксидни филми и сушене на части.

Пенетрантен контрол - термини и определения

Пенетрантно безразрушително изпитване

Пенетрантно безразрушително изпитванесе основава на проникването на пенетранти в кухини, които образуват дефекти на повърхността на продуктите. Пенетрантът е багрило. Следите му след подходяща повърхностна обработка се записват визуално или с инструменти.

При капилярен контролИзползват се различни методи за изпитване, базирани на използването на пенетранти, материали за подготовка на повърхността, проявители и за капилярни изследвания. В момента на пазара има достатъчно количествоконсумативи за пенетрантен тест, които позволяват избора и разработването на методи, които удовлетворяват по същество всички изисквания за чувствителност, съвместимост и околната среда.

Физическа основа на проникващата дефектоскопия

Основата на пенетрантното откриване на дефекти- това е капилярен ефект, като физическо явление, и пенетрант, като вещество с определени свойства. Капилярният ефект се влияе от такива явления като повърхностно напрежение, омокряне, дифузия, разтваряне и емулгиране. Но за да работят тези явления за резултат, повърхността на тествания обект трябва да бъде добре почистена и обезмаслена.

Ако повърхността е правилно подготвена, капка пенетрант, която попадне върху нея, бързо ще се разнесе, образувайки петно. Това показва добро намокряне. Намокрянето (адхезия към повърхност) се отнася до способността на течно тяло да образува стабилна граница на границата с твърдо тяло. Ако силите на взаимодействие между молекулите на течността и твърдото тяло надвишават силите на взаимодействие между молекулите вътре в течността, тогава настъпва намокряне на повърхността на твърдото тяло.

Пигментни частици пенетрант, многократно по-малък по размер от ширината на отвора на микропукнатини и други увреждания на повърхността на изследвания обект. В допълнение, най-важното физическо свойство на пенетрантите е ниското повърхностно напрежение. Благодарение на този параметър пенетрантите имат достатъчна проникваща способност и се намокрят добре различни видовеповърхности - от метали до пластмаси.

Проникване на пенетранти в прекъсвания (кухини) на дефектии последващото извличане на пенетранта по време на процеса на проявяване става под действието на капилярни сили. И дешифрирането на дефект става възможно поради разликата в цвета (цветно откриване на дефекти) или блясъка (луминисцентно откриване на дефекти) между фона и повърхността над дефекта.

Така при нормални условия много малки дефекти по повърхността на тестовия обект не се виждат от човешкото око. В процеса на поетапна повърхностна обработка специални съединения, на който се основава капилярното откриване на дефекти, над дефектите се формира лесно четим контрастен индикатор.

При цветно откриване на дефекти, поради действието на проявителя на пенетранта, който „издърпва” пенетранта към повърхността чрез дифузионни сили, размерът на индикацията обикновено се оказва значително по-голям от размера на самия дефект. Размерът на шаблона на индикатора като цяло, предмет на контролната технология, зависи от обема на пенетранта, абсорбиран от прекъсването. Когато оценяваме резултатите от управлението, можем да направим известна аналогия с физиката на „ефекта на усилване“ на сигналите. В нашия случай „изходният сигнал“ е контрастен индикаторен модел, който може да бъде няколко пъти по-голям от „входния сигнал“ - изображение на прекъсване (дефект), което не се чете от окото.

Материали за дефектоскопия

Материали за дефектоскопияза изпитване с проникване, това са средства, които се използват за изпитване с течност (изпитване за проникване), проникваща в повърхностните прекъсвания на изпитваните продукти.

Проникващ

Пенетрантът е индикаторна течност, проникващо вещество (от англ. penetrate - прониква) .

Проникващите вещества са капилярни материали за откриване на дефекти, които са способни да проникнат в повърхностни прекъсвания на контролиран обект. Проникването на пенетрант в кухината на повредата става под действието на капилярни сили. В резултат на ниското повърхностно напрежение и действието на силите на омокряне, пенетрантът запълва празнината на дефекта през отвор, отворен към повърхността, като по този начин образува вдлъбнат менискус.

Пенетрантът е основният консуматив за дефектоскопия с пенетрант. Пенетрантите се разграничават по метода на визуализация на контрастни (цветни) и луминесцентни (флуоресцентни), по метода на отстраняване от повърхността на водоизмиваеми и отстраняеми с почистващ препарат (постемулгируеми), по чувствителност на класове (в низходящ ред - I, II, III и IV класове по GOST 18442-80)

Чуждите стандарти MIL-I-25135E и AMS-2644, за разлика от GOST 18442-80, разделят нивата на чувствителност на пенетрантите в класове във възходящ ред: 1/2 - ултра-ниска чувствителност, 1 - ниска, 2 - средна, 3 - високо, 4 - ултрависоко.

Към пенетрантите се предявяват редица изисквания, основното от които е добра омокряемост. Следващият важен параметър за пенетрантите е вискозитетът. Колкото по-ниско е, толкова по-малко време е необходимо за пълното насищане на повърхността на изпитвания обект. Тестването на пенетранти взема предвид такива свойства на пенетрантите като:

• омокряемост;
• вискозитет;
• повърхностно напрежение;
• летливост;
• точка на възпламеняване (точка на възпламеняване);
• специфично тегло;
• разтворимост;
• чувствителност към замърсяване;
• токсичност;
• миризма;
• инерция.

Съставът на пенетранта обикновено включва висококипящи разтворители, пигментни багрила (луминофори) или разтворими такива, повърхностно активни вещества, инхибитори на корозията и свързващи вещества. Пенетрантите се произвеждат в кутии за аерозолно приложение (най-подходящата форма на освобождаване за работа на терен), пластмасови кутиии бъчви.

Разработчик

Проявител е материал за капилярен безразрушителен контрол, който благодарение на свойствата си извлича пенетранта, намиращ се в дефектната кухина, на повърхността.

Проявителят на пенетранта обикновено е бял на цвят и действа като контрастен фон за изображението на индикатора.

Проявителят се нанася върху повърхността на тествания обект на тънък равномерен слой след почистване (междинно почистване) от пенетранта. След процедурата по междинно почистване в зоната на дефекта остава известно количество пенетрант. Проявителят под въздействието на силите на адсорбция, абсорбция или дифузия (в зависимост от вида на действието) "издърпва" пенетранта, останал в капилярите на дефектите, към повърхността.

По този начин пенетрантът, под въздействието на проявителя, „оцветява“ повърхностните участъци над дефекта, образувайки ясна дефектограма - индикаторен модел, който повтаря местоположението на дефектите на повърхността.

Въз основа на вида на действие проявителите се разделят на сорбционни (прахове и суспензии) и дифузионни (бои, лакове и филми). Най-често проявителите са химически неутрални сорбенти, направени от силициеви съединения, бяло. Такива проявители, покриващи повърхността, създават слой с микропореста структура, в който под действието на капилярни сили оцветяващият пенетрант лесно прониква. В този случай проявителният слой над дефекта се боядисва в цвета на багрилото (цветен метод) или се навлажнява с течност, съдържаща фосфорна добавка, която започва да флуоресцира в ултравиолетова светлина (луминесцентен метод). Във втория случай не е необходимо използването на проявител - той само повишава чувствителността на управлението.

Правилният проявител трябва да осигури равномерно покритие на повърхността. Колкото по-високи са сорбционните свойства на проявителя, толкова по-добре той "издърпва" пенетранта от капилярите по време на проявяване. Това са най-важните свойства на проявителя, които определят неговото качество.

Контролът на проникването включва използването на сухи и мокри проявители. В първия случай говорим за проявители на прах, във втория за проявители на водна основа (водни, водоизмиващи се) или на базата на органични разтворители (неводни).

Проявителят в системата за откриване на дефекти, подобно на други материали в тази система, се избира въз основа на изискванията за чувствителност. Например за идентифициране на дефект с ширина на отвора до 1 микрон, в съответствие с американския стандарт AMS-2644 за диагностика на движещи се части газотурбинен агрегатТрябва да се използва прахообразен проявител и флуоресцентен пенетрант.

Праховите проявители имат добра дисперсия и се нанасят върху повърхността чрез електростатичен или вихров метод, образувайки тънък и равномерен слой, необходим за гарантирано извличане на малък обем пенетрант от кухините на микропукнатините.

Проявителите на водна основа не винаги осигуряват тънък и равномерен слой. В този случай, ако има малки дефекти на повърхността, пенетрантът не винаги излиза на повърхността. Прекалено дебел слой проявител може да прикрие дефекта.

Проявителите могат да реагират химически с индикаторни пенетранти. Въз основа на естеството на това взаимодействие проявителите се разделят на химически активни и химически пасивни. Последните са най-разпространени. Химически активните проявители реагират с пенетранта. Откриването на дефекти в този случай се извършва чрез наличието на реакционни продукти. Химически пасивните проявители действат само като сорбент.

Проявителите на пенетранти се предлагат в аерозолни кутии (най-подходящата форма на освобождаване за работа на терен), пластмасови кутии и варели.

Проникващ емулгатор

Емулгатор (абсорбер на пенетрант съгласно GOST 18442-80) е материал за откриване на дефекти за проникване, използван за междинно повърхностно почистване при използване на пенетрант след емулгиране.

По време на процеса на емулгиране пенетрантът, оставащ на повърхността, взаимодейства с емулгатора. След това получената смес се отстранява с вода. Целта на процедурата е да почисти повърхността от излишния пенетрант.

Процесът на емулгиране може да окаже значително влияние върху качеството на визуализацията на дефектите, особено при проверка на обекти с грапава повърхност. Това се изразява в получаване на контрастен фон с необходимата чистота. За да получите ясно четим модел на индикатора, яркостта на фона не трябва да надвишава яркостта на дисплея.

При контрол на капилярите се използват липофилни и хидрофилни емулгатори. Липофилен емулгатор се прави на маслена основа, хидрофилен емулгатор се прави на водна основа. Те се различават по своя механизъм на действие.

Липофилният емулгатор, покриващ повърхността на продукта, преминава в останалия пенетрант под въздействието на дифузионни сили. Получената смес се отстранява лесно от повърхността с вода.

Хидрофилният емулгатор действа върху пенетранта по различен начин. Когато е изложен на него, пенетрантът се разделя на множество частици с по-малък обем. В резултат на това се образува емулсия и пенетрантът губи способността си да намокря повърхността на тествания обект. Получената емулсия се отстранява механично (отмива се с вода). Основата на хидрофилните емулгатори е разтворител и повърхностно активни вещества (повърхностно активни вещества).

Проникващ почистващ препарат(повърхности)

Penetrant Cleaner е органичен разтворител за отстраняване на излишния пенетрант (междинно почистване), почистване и обезмасляване на повърхността (предварително почистване).

Значително влияние върху омокрянето на повърхността оказва нейният микрорелеф и степента на пречистване от масла, мазнини и други замърсители. За да може пенетрантът да проникне и в най-малките пори, в повечето случаи механичното почистване не е достатъчно. Ето защо, преди тестването, повърхността на частта се третира със специални почистващи препарати, направени от висококипящи разтворители.

Най-важните свойства на съвременните почистващи препарати за повърхности за контрол на проникването са:

• способност за обезмасляване;
• липса на нелетливи примеси (способността да се изпарява от повърхността, без да оставя следи);
• минимално съдържание вредни веществакоито имат въздействие върху хората и околната среда;
• Диапазон на работната температура.

Съвместимост на консумативите за изпитване на пенетрант

Материали за откриване на дефекти за проникване чрез физични и химични свойстватрябва да са съвместими както един с друг, така и с материала на изпитвания обект. Компонентите на пенетрантите, почистващите агенти и проявителите не трябва да водят до загуба на експлоатационни свойства на контролираните продукти или повреда на оборудването.

Таблица за съвместимост на консумативи Elitest за изпитване с проникване:

⚫ - препоръчва се за употреба; ∨ - може да се използва; × - не може да използва
Изтеглете таблицата за съвместимост на консумативите за тестване на капилярни и магнитни частици:

Оборудване за изпитване на проникване

Оборудване, използвано при изпитване с проникване:

• референтни (контролни) образци за проникваща дефектоскопия;
• източници на ултравиолетово осветление (UV фенери и лампи);
• тестови панели (тестово табло);
• въздушно-хидравлични пистолети;
• пръскачки;
• камери за проникващ контрол;
• системи за електростатично нанасяне на материали за дефектоскопия;
• системи за пречистване на вода;
• сушилни шкафове;
• резервоари за потапяне на пенетранти.

Открити дефекти

Методите за откриване на дефекти чрез проникване позволяват да се идентифицират дефекти, които се появяват на повърхността на продукта: пукнатини, пори, кухини, липса на сливане, междукристална корозия и други прекъсвания с ширина на отвора по-малка от 0,5 mm.

Контролни проби за проникваща дефектоскопия

Контролни (стандартни, референтни, тестови) проби за проникващо изпитване са метални плочи с нанесени върху тях изкуствени пукнатини (дефекти) с определен размер. Повърхността на контролните проби може да има грапавост.

Контролните проби се произвеждат по чуждестранни стандарти, в съответствие с европейските и американските стандарти EN ISO 3452-3, AMS 2644C, Pratt & Whitney Aircraft TAM 1460 40 (стандарта на компанията - най-големият американски производител на авиационни двигатели).

Контролните проби използват:

• за определяне на чувствителността на тестови системи, базирани на различни материали за дефектоскопия (пенетрант, проявител, почистващ препарат);
• за сравнение на пенетранти, един от които може да се вземе като модел;
• за оценка на качеството на миене на луминесцентни (флуоресцентни) и контрастни (цветни) пенетранти в съответствие със стандартите AMS 2644C;
• За цялостна оценкакачествен капилярен контрол.

Използването на контролни проби за изпитване с проникване не е регламентирано в руския GOST 18442-80. Въпреки това, в нашата страна, контролните проби се използват активно в съответствие с GOST R ISO 3452-2-2009 и корпоративните стандарти (например PNAEG-7-018-89) за оценка на пригодността на материалите за откриване на дефекти.

Техники за изпитване с проникване

Към днешна дата е натрупан доста голям опит в използването на капилярни методи за целите на оперативния контрол на продукти, компоненти и механизми. Въпреки това, разработването на работна методика за извършване на пенетрантен тест често трябва да се извършва отделно за всеки конкретен случай. Това взема предвид фактори като:

1. изисквания за чувствителност;
2. състояние на обекта;
3. естеството на взаимодействието на материалите за откриване на дефекти с контролираната повърхност;
4. съвместимост на консумативите;
5. технически възможности и условия за извършване на работа;
6. характер на очакваните дефекти;
7. други фактори, влияещи върху ефективността на пенетрантния контрол.

GOST 18442-80 определя класификацията на основните методи за капилярен контрол в зависимост от вида на пенетранта - пенетрант (разтвор или суспензия от пигментни частици) и в зависимост от метода за получаване на първична информация:

1. яркост (ахроматична);
2. цвят (хроматичен);
3. луминесцентни (флуоресцентни);
4. луминисцентен цвят.

Стандартите GOST R ISO 3452-2-2009 и AMS 2644 описват шест основни метода за изпитване на проникване по тип и групи:

Тип 1. Флуоресцентни (луминесцентни) методи:

• метод A: измиваем с вода (Група 4);
• метод B: последващо емулгиране (групи 5 и 6);
• метод C: органоразтворим (група 7).

Тип 2. Цветови методи:

• метод A: измиваем с вода (група 3);
• метод B: последващо емулгиране (група 2);
• метод C: органоразтворим (група 1).

Изпитването на проникване на заварени съединения се използва за идентифициране на външни (повърхностни и проходни) и. Този метод на тестване ви позволява да идентифицирате дефекти като горещо и непълно готвене, пори, кухини и някои други.

С помощта на проникваща дефектоскопия е възможно да се определи местоположението и размерът на дефекта, както и неговата ориентация по металната повърхност. Този метод се използва както и . Използва се и при заваряване на пластмаси, стъкло, керамика и други материали.

Същността на метода за капилярно изпитване е способността на специални индикаторни течности да проникнат в кухините на дефектите на шева. Чрез запълване на дефекти индикаторните течности образуват индикаторни следи, които се записват по време на визуална проверка или с помощта на преобразувател. Процедурата за контрол на проникването се определя от стандарти като GOST 18442 и EN 1289.

Класификация на методите за капилярна дефектоскопия

Методите за изпитване на проникване се разделят на основни и комбинирани. Основните включват само капилярен контрол с проникващи вещества.Комбинираните се основават на

съвместно използване

две или повече, едната от които е капилярен контрол.

1. Основни методи за контрол

• Основните методи за контрол се разделят на:
• В зависимост от вида на пенетранта:

1. проникващо изпитване

• тестване с използване на филтърни суспензии
• В зависимост от метода на четене на информация:
• яркост (ахроматична)
• цвят (хроматичен)

луминесцентни

луминесцентно оцветени.

1. Комбинирани методи за контрол на проникването
2. Комбинираните методи се разделят в зависимост от естеството и метода на излагане на изпитваната повърхност. И те се случват:
3. Капилярно-електростатичен
4. Капилярно-електроиндукция
5. Капилярно-магнитни

Капилярно-радиационен абсорбционен метод

Метод на капилярно облъчване.

Проникваща технология за откриване на дефекти

Преди извършване на изпитване с проникване, повърхността, която ще се тества, трябва да бъде почистена и изсушена. След това върху повърхността се нанася индикаторна течност - панетрант.

1. Тази течност прониква в повърхностните дефекти на шевовете и след известно време се извършва междинно почистване, по време на което се отстранява излишната индикаторна течност. След това върху повърхността се нанася проявител, който започва да изтегля индикаторната течност от дефектите на заварката. Така върху контролираната повърхност се появяват шарки на дефекти, видими с просто око или с помощта на специални проявители.
2. Етапи на проникващ контрол
3. Процесът на контрол с помощта на капилярен метод може да бъде разделен на следните етапи:
4. Подготовка и предварително почистване
5. Междинно почистване
6. Процес на проявление

Откриване на заваръчни дефекти

Съставяне на протокол по резултатите от проверката Окончателно почистване на повърхносттаМатериали за изпитване на проникване

Подготовка и предварително почистване на повърхността за тестване

Ако е необходимо, замърсители като котлен камък, ръжда, петна от масло, боя и др. се отстраняват от контролираната повърхност на заваръчния шев химическо почистване, или комбинация от тези методи.

Механичното почистване се препоръчва само в изключителни случаи, ако върху контролираната повърхност има хлабав слой от оксиди или има големи разлики между заваръчните шевове или дълбоки подрязвания. Ограничена употреба механично почистванеполучен поради факта, че когато се извършва, повърхностните дефекти често се затварят в резултат на триене и не се откриват по време на проверка.

Химическото почистване включва използването на различни химически почистващи агенти, които премахват замърсители като боя, маслени петна и т.н. от повърхността, която се тества. Остатъците от химически реагенти могат да реагират с индикаторни течности и да повлияят на точността на контрола. Ето защо химически веществаслед предварително почистване те трябва да се измият от повърхността с вода или други средства.

След предварително почистване на повърхността, тя трябва да се изсуши. Сушенето е необходимо, за да външна повърхностняма вода, разтворител или други вещества, останали в тествания шев.

Приложение на индикаторна течност

Прилагането на индикаторни течности върху контролираната повърхност може да се извърши по следните начини:

1. По капилярен метод. В този случай запълването на заваръчните дефекти става спонтанно. Течността се нанася чрез намокряне, потапяне, струя или пръскане сгъстен въздухили инертен газ.
2. Вакуумен метод. При този метод в дефектните кухини се създава разредена атмосфера и налягането в тях става по-малко от атмосферното, т.е. в кухините се получава своеобразен вакуум, който поема индикаторната течност.
3. Метод на компресия. Този метод е противоположен на вакуумния. Запълването на дефекти става под въздействието на налягането върху превишаването на индикаторната течност Атмосферно налягане. Под високо налягане течността запълва дефектите, измествайки въздуха от тях.
4. Ултразвуков метод. Запълването на дефектни кухини става в ултразвуково поле и с помощта на ултразвуков капилярен ефект.
5. Метод на деформация. Дефектните кухини се запълват под въздействието на еластични вибрации на звукова вълна върху индикаторната течност или при статично натоварване, което увеличава минималния размер на дефектите.

За по-добро проникване на индикаторната течност в кухините на дефектите температурата на повърхността трябва да бъде в диапазона 10-50°C.

Междинно повърхностно почистване

Веществата за междинно повърхностно почистване трябва да се прилагат по такъв начин, че индикаторната течност да не се отстранява от повърхностните дефекти.

Почистване с вода

Излишната индикаторна течност може да се отстрани чрез пръскане или избърсване с влажна кърпа. В същото време трябва да се избягва механично въздействие върху контролираната повърхност. Температурата на водата не трябва да надвишава 50°C.

Почистване с разтворител

Първо отстранете излишната течност с помощта на чиста кърпа без мъх. След това повърхността се почиства с кърпа, навлажнена с разтворител.

Почистване с емулгатори

Чувствителни към вода или емулгатори на маслена основа се използват за отстраняване на индикаторни течности. Преди нанасяне на емулгатора е необходимо излишната индикаторна течност да се отмие с вода и веднага да се нанесе емулгаторът.

След емулгиране е необходимо металната повърхност да се изплакне с вода.

Комбинирано почистване с вода и разтворител

При този метод на почистване излишната индикаторна течност първо се измива от наблюдаваната повърхност с вода и след това повърхността се почиства с кърпа без власинки, навлажнена с разтворител.

Подсушаване след междинно почистване

• За да изсушите повърхността след междинно почистване, можете да използвате няколко метода:
• като избършете с чиста, суха кърпа без мъх изпаряване при температура
• заобикаляща среда
• сушене при повишени температури
• сушене на въздух

комбинация от горните методи на сушене.

Процесът на сушене трябва да се извърши по такъв начин, че индикаторната течност да не изсъхне в кухините на дефектите. За да направите това, сушенето се извършва при температура не по-висока от 50 ° C.

Процесът на проявление на повърхностни дефекти в заваръчния шев

Сух проявител

Използването на сух проявител е възможно само с флуоресцентни индикаторни течности. Сухият проявител се нанася чрез пръскане или електростатично пръскане. Контролираните зони трябва да бъдат покрити равномерно и равномерно.

Местните натрупвания на разработчика са неприемливи.

Течен проявител на базата на водна суспензия

Проявителят се прилага равномерно чрез потапяне на контролираното съединение в него или чрез пръскане с помощта на устройство. Когато използвате метода на потапяне, за да получите най-добри резултати, продължителността на потапянето трябва да бъде възможно най-кратка. След това съединението, което ще се тества, трябва да бъде изпарено или изсушено чрез струя в пещ.

Течен проявител на основата на разтворител

Проявителят се напръсква върху контролираната повърхност, така че повърхността да се намокри равномерно и върху нея да се образува тънък и равномерен филм.

Течен проявител под формата на воден разтвор

Равномерното нанасяне на такъв проявител се постига чрез потапяне на контролираните повърхности в него или чрез пръскане със специални устройства.

Потапянето трябва да е краткотрайно; в този случай се постигат най-добри резултати от теста. След това контролираните повърхности се изсушават чрез изпаряване или продухване в пещ.

Продължителност на процеса на разработка

Продължителността на процеса на разработка продължава, като правило, 10-30 минути. В някои случаи се допуска увеличаване на продължителността на проявлението. Обратното отброяване на времето за проявяване започва: за сух проявител веднага след нанасянето му, а за течен проявител - веднага след изсъхване на повърхността.

Откриване на заваръчни дефекти в резултат на проникваща дефектоскопия

При възможност проверката на контролираната повърхност започва веднага след нанасяне на проявителя или след изсъхването му. Но окончателният контрол се извършва след приключване на процеса на разработка. Като спомагателни устройства за оптичен контрол се използват лупи или очила с увеличителни лещи.

Ултравиолетовото лъчение не трябва да достига до очите на инспектора. Всички наблюдавани повърхности не трябва да флуоресцират (отразяват светлина). Освен това обекти, които отразяват светлина под въздействието на ултравиолетови лъчи, не трябва да попадат в зрителното поле на контролера. Може да се използва общо ултравиолетово осветление, за да се позволи на инспектора да се движи из изпитвателната камера без препятствия.

При използване на цветни индикаторни течности

Всички контролирани повърхности се проверяват на дневна или изкуствена светлина. Осветеността на изпитваната повърхност трябва да бъде най-малко 500 лукса.

В същото време не трябва да има отблясъци на повърхността поради отразяване на светлината.

Повтарящ се капилярен контрол Ако има нужда от повторна проверка, тогава целият процес на откриване на дефекти с пенетрант се повтаря, като се започне с процеса на предварително почистване. За да направите това, е необходимо, ако е възможно, да осигурите повечеизгодни условия

контрол.

При повторен контрол се допуска използването само на същите индикаторни течности от същия производител, както при първия контрол. Използването на други течности или същите течности от различни производители не е разрешено.

В този случай е необходимо да почистите добре повърхността, така че върху нея да не останат следи от предишната проверка.

Съгласно EN571-1 основните етапи на изпитването с пенетрант са представени на диаграмата: Видео по темата: "Капилярна дефектоскопия на заварки"Безразрушителен контрол придобива

важно , когато разработката на покритието вече е завършена и е възможно да се премине към индустриалното му приложение. Преди продукт с покритие да влезе в употреба, той се проверява за здравина и липса на пукнатини, прекъсвания, пори или други дефекти, които биха могли да причинят разрушаване. Колкото по-сложен е обектът, който се покрива, толкова по-голяма е вероятността от дефекти. Таблица 1 представя и описва по-долу съществуващите безразрушителни методи за определяне на качеството на покритията.Маса 1.

ВИЗУАЛНА ИНСПЕКЦИЯ

Най-простата оценка на качеството е външна проверка на продукт с покритие. Такъв контрол е сравнително прост; той става особено ефективен, когато добро осветление, при използване на лупа. По принцип външната проверка трябва да се извършва от квалифициран персонал и в комбинация с други методи.

ПРЪСКАНЕ С БОЯ

Пукнатини и вдлъбнатини по повърхността на покритието се разкриват при абсорбиране на боята. Тестваната повърхност се напръсква с боя. След това се избърсва старателно и върху него се напръсква индикатор. След минута от пукнатини и други малки дефекти излиза боя и оцветява индикатора, като по този начин разкрива очертанията на пукнатината.

ФЛУОРЕСЦЕНТЕН КОНТРОЛ

Този метод е подобен на метода за абсорбиране на боя. Тестовата проба се потапя в разтвор, съдържащ флуоресцентно багрило, което попада във всички пукнатини. След почистване на повърхността пробата се покрива с нов разтвор. Ако покритието има някакви дефекти, флуоресцентната боя в тази област ще бъде видима при ултравиолетово облъчване.

И двете базирани на абсорбция техники се използват само за откриване на повърхностни дефекти. Вътрешни дефекти не са открити. Дефектите, разположени върху самата повърхност, са трудни за откриване, тъй като избърсването на повърхността преди нанасяне на индикатора премахва боята от тях.

РЕНТГЕНОГРАФИЧЕН КОНТРОЛ

Инспекцията с проникваща радиация се използва за идентифициране на пори, пукнатини и кухини в покритието. Рентгеновите и гама лъчите преминават през тествания материал и върху фотографския филм. Интензитетът на рентгеновите лъчи и гама лъчението се променя при преминаването им през материала. Всички пори, пукнатини или промени в дебелината ще бъдат записани върху фотографския филм и чрез подходящо декодиране на филма може да се определи позицията на всички вътрешни дефекти.

Радиографското изследване е относително скъпо и бавно. Операторът трябва да бъде защитен от радиация. Трудно е да се анализират продукти със сложни форми. Дефектите се определят, когато техният размер е повече от 2% от общата дебелина на покритието. Следователно радиографската технология не е подходяща за откриване на малки дефекти в големи структури със сложни форми; тя дава добри резултати при по-малко сложни продукти.

КОНТРОЛ НА РЪБОВИЯ ТОК

Повърхностните и вътрешните дефекти могат да бъдат определени с помощта на вихрови токове, индуцирани в продукта чрез въвеждането му в електромагнитното поле на индуктора. Когато част се движи в индуктор или индуктор спрямо част, индуцираните вихрови токове взаимодействат с индуктора и променят неговия импеданс. Индуцираният ток в пробата зависи от наличието на дефекти в проводимостта в пробата, както и от нейната твърдост и размер.

Дефектите могат да бъдат идентифицирани чрез използване на подходящи индуктивности и честоти или комбинация от двете. Наблюдението на вихрови токове не е практично, ако конфигурацията на продукта е сложна. Този вид проверка не е подходяща за откриване на дефекти по ръбове и ъгли; в някои случаи същите сигнали като дефекта могат да идват от неравна повърхност.

УЛТРАЗВУКОВ КОНТРОЛ

При ултразвуковия тест ултразвукът преминава през материал и се измерват промените в звуковото поле, причинени от дефекти в материала. Енергията, отразена от дефекти в пробата, се усеща от преобразувател, който я превръща в електрически сигнал и се подава към осцилоскоп.

В зависимост от размера и формата на пробата, за ултразвуково изследване се използват надлъжни, напречни или повърхностни вълни. Надлъжните вълни се разпространяват по права линия през изпитвания материал, докато срещнат граница или прекъсване. Първата граница, която среща входящата вълна, е границата между преобразувателя и продукта. Част от енергията се отразява от границата и на екрана на осцилоскопа се появява първичен импулс. Останалата енергия преминава през материала, докато не срещне дефект или противоположна повърхност, като позицията на дефекта се определя чрез измерване на разстоянието между сигнала от дефекта и от предната и задната повърхност.

Прекъсванията могат да бъдат разположени така, че да могат да бъдат идентифицирани чрез насочване на радиацията перпендикулярно на повърхността. В този случай звуковият лъч се въвежда под ъгъл спрямо повърхността на материала, за да създаде напречни вълни. Ако ъгълът на влизане се увеличи достатъчно, се образуват повърхностни вълни. Тези вълни следват контура на пробата и могат да открият дефекти близо до нейната повърхност.

Има два основни вида ултразвукови апарати за тестване. Резонансното тестване използва радиация с променлива честота. При достигане на собствената честота, съответстваща на дебелината на материала, амплитудата на трептенията рязко нараства, което се отразява на екрана на осцилоскопа. Резонансният метод се използва главно за измерване на дебелината.

С метода на импулсното ехо в материала се въвеждат импулси с постоянна честота с продължителност част от секундата. Вълната преминава през материала и енергията, отразена от дефекта или задната повърхност, пада върху преобразувателя. След това трансдюсерът изпраща друг импулс и приема отразения.

За идентифициране на дефекти в покритието и за определяне на якостта на сцепление между покритието и основата се използва и трансмисионният метод. В някои системи за покритие измерването на отразената енергия не идентифицира адекватно дефекта. Това се дължи на факта, че границата между покритието и субстрата се характеризира с толкова висок коефициент на отражение, че наличието на дефекти променя малко общия коефициент на отражение.

Използването на ултразвуково изследване е ограничено. Това може да се види от следните примери. Ако материалът има грапава повърхност, звуковите вълни се разпръскват толкова много, че тестът става безсмислен. За тестване на обекти със сложна форма са необходими преобразуватели, които следват контура на обекта; Неравностите на повърхността причиняват мигания на екрана на осцилоскопа, което затруднява идентифицирането на дефекти. Границите на зърната в метала действат подобно на дефектите и разсейват звуковите вълни. Дефектите, разположени под ъгъл спрямо лъча, са трудни за откриване, тъй като отражението се случва главно не в посока на преобразувателя, а под ъгъл към него. Често е трудно да се разграничат прекъсванията, разположени близо една до друга. Освен това се откриват само онези дефекти, чиито размери са сравними с дължината на звуковата вълна.

Заключение

Скрининговите тестове се извършват по време на началния етап на разработване на покритието. Тъй като през периода на търсене оптимален режимброят на различните проби е много голям, използва се комбинация от методи за изпитване за отстраняване на незадоволителни проби. Тази програма за подбор обикновено се състои от няколко вида тестове за окисляване, металографско изследване, изпитване на пламък и изпитване на опън. Покритията, които успешно преминават тестовете за подбор, се тестват при условия, подобни на експлоатационните.

След като се установи, че дадена покривна система е преминала полеви тестове, тя може да бъде приложена за защита на действителния продукт. Необходимо е да се разработи техника за безразрушителен контрол на крайния продукт преди пускането му в експлоатация. Неразрушителните техники могат да се използват за идентифициране на повърхностни и вътрешни отвори, пукнатини и прекъсвания, както и лоша адхезия между покритието и субстрата.

ЗАВЪРШЕН: ЛОПАТИНА ОКСАНА

Проникваща дефектоскопия -метод за откриване на дефекти, основан на проникването на определени течни вещества в повърхностните дефекти на продукта под действието на капилярно налягане, в резултат на което се увеличава светлинният и цветен контраст на дефектната зона спрямо неповредената област.

Пенетрантно откриване на дефекти (пробване с пенетрант)предназначени за идентифициране на невидими или слабо видими с невъоръжено око повърхности и чрез дефекти (пукнатини, пори, кухини, липса на сливане, междукристална корозия, фистули и др.) в тестови обекти, определяйки тяхното местоположение, степен и ориентация по повърхността.

Индикаторна течност(пенетрант) е оцветена течност, предназначена да запълва отворени повърхностни дефекти и впоследствие да образува индикаторен модел. Течността е разтвор или суспензия на багрило в смес от органични разтворители, керосин, масла с добавка на повърхностноактивни вещества (повърхностноактивни вещества), които намаляват повърхностното напрежение на водата, разположена в дефектни кухини, и подобряват проникването на пенетранти в тези кухини. Пенетрантите съдържат багрила (цветен метод) или луминесцентни добавки (луминесцентен метод) или комбинация от двете.

Чистач– служи за предварително почистване на повърхността и отстраняване на излишния пенетрант

Разработчике материал за откриване на дефекти, предназначен да извлича пенетрант от капилярна непоследователност, за да образува ясен индикаторен модел и да създаде контрастен фон. Има пет основни типа проявители, използвани с пенетранти:

Сух прах; водна суспензия;

Уреди и апаратура за капилярен контрол:

Материали за цветна дефектоскопия, Луминесцентни материали

Комплекти за проникваща дефектоскопия (почистващи средства, проявители, пенетранти)

Пръскачки, Пневмохидравлични пистолети

Източници на ултравиолетова светлина (ултравиолетови лампи, осветители).

Тестови панели (тестови панели)

Контролни проби за откриване на цветни дефекти.

Процесът на тестване с проникване се състои от 5 етапа:

1 – предварително почистване на повърхността.За да се гарантира, че багрилото може да проникне в дефектите по повърхността, първо трябва да се почисти с вода или органичен почистващ препарат. Всички замърсители (масла, ръжда и др.) и всякакви покрития (бои, метализация) трябва да бъдат отстранени от контролираната зона. След това повърхността се изсушава, за да не остане вода или почистващ препарат вътре в дефекта.

2 – прилагане на пенетрант.Пенетрантът, обикновено червен на цвят, се нанася върху повърхността чрез пръскане, четка или потапяне на тестовия обект във вана, за да се осигури добро проникване и пълно покритие на пенетранта. По правило при температура 5...50°C, за време 5...30 минути.

3 - отстраняване на излишния пенетрант.Излишният пенетрант се отстранява чрез избърсване с кърпа, изплакване с вода или със същия почистващ препарат, както при етапа на предварително почистване. В този случай пенетрантът трябва да се отстрани само от контролната повърхност, но не и от кухината на дефекта. След това повърхността се изсушава с кърпа без мъх или въздушна струя.

4 – приложение на разработчика.След изсъхване върху контролната повърхност незабавно се нанася проявител (обикновено бял) на тънък равномерен слой.

5 - управление.Идентифицирането на съществуващите дефекти започва веднага след края на процеса на разработка. По време на контрола индикаторните следи се идентифицират и записват. Интензитетът на цвета показва дълбочината и ширината на дефекта; колкото по-блед е цветът, толкова по-малък е дефектът. Дълбоките пукнатини са интензивно оцветени. След тестване проявителят се отстранява с вода или почистващ препарат.

Към недостатъцитекапилярното изпитване трябва да включва високата му трудоемкост при липса на механизация, дългата продължителност на контролния процес (от 0,5 до 1,5 часа), както и сложността на механизацията и автоматизацията на контролния процес; намалена надеждност на резултатите при минусови температури; субективност на контрола - зависимост на достоверността на резултатите от професионализма на оператора; ограничен срок на годност на материалите за откриване на дефекти, зависимост на техните свойства от условията на съхранение.

Предимствата на капилярния контрол са:простота на контролните операции, простота на оборудването, приложимост към широка гама от материали, включително немагнитни метали. Основното предимство на капилярната дефектоскопия е, че с негова помощ е възможно не само да се открият повърхностни и проходни дефекти, но и да се получи ценна информация за естеството на дефекта от тяхното местоположение, степен, форма и ориентация по повърхността. и дори някои от причините за възникването му (концентрация на стрес, несъответствие на технологията и др.).

Дефектоскопичните материали за цветна дефектоскопия се избират в зависимост от изискванията към контролирания обект, неговото състояние и условията на контрол. Като параметър за размера на дефекта се приема напречният размер на дефекта на повърхността на обекта за изпитване - така наречената ширина на отваряне на дефекта. Минималната стойност на разкриване на откритите дефекти се нарича долният праг на чувствителност и е ограничена от факта, че много малко количество пенетрант, задържано в кухината на малък дефект, е недостатъчно за получаване на контрастна индикация за дадена дебелина на проявяващото се вещество. слой. Има и горен праг на чувствителност, който се определя от факта, че пенетрантът се измива от широки, но плитки дефекти, когато излишният пенетрант се отстрани от повърхността. Откриването на индикаторни следи, съответстващи на основните характеристики, посочени по-горе, служи като основа за анализ на допустимостта на дефекта по отношение на неговия размер, характер и местоположение. GOST 18442-80 установява 5 класа на чувствителност (долен праг) в зависимост от размера на дефектите

Чувствителност от клас 1 контролира лопатките на турбореактивните двигатели, уплътнителните повърхности на клапаните и техните седалки, металните уплътнения на фланците и др. (откриваеми пукнатини и пори с размер до десети от микрона). Клас 2 изпитва корпуси на реактори и антикорозионни повърхности, основни метали и заварени съединения на тръбопроводи, лагерни части (откриваеми пукнатини и пори с размер до няколко микрона). Клас 3 изпитва крепежни елементи на редица обекти, с възможност за откриване на дефекти с отвор до 100 микрона; клас 4 – дебелостенни отливки.

Капилярните методи, в зависимост от метода за идентифициране на индикаторния модел, се разделят на:

· Луминесцентен метод, базиран на регистриране на луминесцентния контраст в дългите вълни ултравиолетова радиациявидима индикаторна рисунка на фона на повърхността на изпитвания обект;

· контрастен (цветен) метод, базирано на записване на контраста на цветен индикатор във видима радиация на фона на повърхността на тестовия обект.

· флуоресцентен цветен метод, базиран на записване на контраста на цветен или луминесцентен индикатор на фона на повърхността на изпитвания обект във видимо или дълговълново ултравиолетово лъчение;

· метод на осветеност, базирано на регистриране на контраста във видимото излъчване на ахроматичен модел на фона на повърхността на обекта.

ИЗПЪЛНЕНИЕ: ВАЛЮХ АЛЕКСАНДЪР

Проникващ контрол

Метод за безразрушителен контрол с проникване

КапилаздефектоскопИаз -метод за откриване на дефекти, основан на проникването на определени течни вещества в повърхностните дефекти на продукта под действието на капилярно налягане, в резултат на което се увеличава светлинният и цветен контраст на дефектната зона спрямо неповредената област.

Има луминесцентни и цветни методи за капилярна дефектоскопия.

В повечето случаи, съгласно техническите изисквания, е необходимо да се идентифицират толкова малки дефекти, че да могат да бъдат забелязани веднага визуална инспекция почти невъзможно с просто око. Използването на оптични измервателни уреди, например лупа или микроскоп, не позволява идентифициране на повърхностни дефекти поради недостатъчен контраст на изображението на дефекта на фона на метала и малко зрително поле при големи увеличения. В такива случаи се използва методът на капилярен контрол.

По време на капилярно изпитване индикаторните течности проникват в кухините на повърхността и през прекъсванията в материала на тестовите обекти и получените индикаторни следи се записват визуално или с помощта на преобразувател.

Изпитването по капилярен метод се извършва в съответствие с GOST 18442-80 „Безразрушителен контрол. Капилярни методи. Общи изисквания."

Капилярните методи се разделят на основни, използващи капилярни явления, и комбинирани, базирани на комбинация от два или повече метода за безразрушителен контрол с различно физическо естество, единият от които е проникващият тест (откриване на дефекти с проникване).

Цел на пенетрантното изпитване (откриване на дефекти с пенетрант)

Пенетрантно откриване на дефекти (пробване с пенетрант)предназначени за идентифициране на невидими или слабо видими с невъоръжено око повърхности и чрез дефекти (пукнатини, пори, кухини, липса на сливане, междукристална корозия, фистули и др.) в тестови обекти, определяйки тяхното местоположение, степен и ориентация по повърхността.

Капилярните методи за безразрушителен контрол се основават на капилярно проникване на индикаторни течности (пенетранти) в кухините на повърхността и през прекъсвания в материала на изпитвания обект и регистриране на получените индикаторни следи визуално или с помощта на преобразувател.

Приложение на капилярния метод за безразрушителен контрол

Капилярният метод за изпитване се използва за контрол на обекти от всякакъв размер и форма, изработени от черни и цветни метали, легирани стомани, чугун, метални покрития, пластмаси, стъкло и керамика в енергетиката, авиацията, ракетостроенето, корабостроенето, химическата промишленост, металургията, при изграждането на ядрени реактори, в автомобилната индустрия, електротехниката, машиностроенето, леярството, щамповането, уредостроенето, медицината и други индустрии. За някои материали и продукти този метод е единственият за определяне годността на части или инсталации за работа.

Проникващата дефектоскопия се използва и за безразрушителен контрол на обекти, изработени от феромагнитни материали, ако техните магнитни свойства, форма, вид и местоположение на дефектите не позволяват постигане на чувствителността, изисквана от GOST 21105-87, като се използва методът на магнитните частици и магнитната методът за изпитване на частици не е разрешено да се използва поради условията на работа на обекта.

Необходимо условие за идентифициране на дефекти като нарушение на непрекъснатостта на материала чрез капилярни методи е наличието на кухини, свободни от замърсители и други вещества, които имат достъп до повърхността на обектите и дълбочина на разпространение, която значително надвишава ширината на отварянето им.

Тестването с пенетрант се използва и за откриване на течове и в комбинация с други методи за наблюдение на критични съоръжения и съоръжения по време на работа.

Предимствата на капилярните методи за откриване на дефекти са:простота на контролните операции, простота на оборудването, приложимост към широка гама от материали, включително немагнитни метали.

Предимството на проникващата дефектоскопияе, че с негова помощ е възможно не само да се открият повърхностни и проходни дефекти, но и да се получи, от тяхното местоположение, степен, форма и ориентация по повърхността, ценна информация за естеството на дефекта и дори някои от причините за неговата поява (концентрация на стреса, неспазване на технологията и др.).

Като индикаторни течности се използват органични луминофори - вещества, които произвеждат собствен ярък блясък, когато са изложени на ултравиолетови лъчи, както и различни багрила. Повърхностните дефекти се откриват с помощта на средства, които позволяват извличането на индикаторни вещества от дефектната кухина и откриването им на повърхността на контролирания продукт.

Капилярна (пукнатина), обърната към повърхността на изпитвания обект само от едната страна, се нарича повърхностна прекъсване, а свързването на противоположните стени на изпитвания обект се нарича чрез. Ако повърхностните и сквозните прекъсвания са дефекти, тогава е допустимо вместо това да се използват термините „повърхностен дефект“ и „проходен дефект“. Изображението, образувано от пенетранта на мястото на прекъсването и подобно на формата на напречното сечение на изхода към повърхността на изпитвания обект, се нарича индикаторен образец или индикация.

Във връзка с прекъсване като единична пукнатина, вместо термина „индикация“, може да се използва терминът „индикаторна маркировка“. Дълбочината на прекъсването е размерът на прекъсването в посока навътре към изпитвания обект от неговата повърхност. Дължината на прекъсване е надлъжният размер на прекъсване на повърхността на обект. Отворът на прекъсването е напречният размер на прекъсването при изхода му към повърхността на изпитвания обект.

Необходимо условие за надеждно откриване на дефекти, които достигат повърхността на обекта чрез капилярен метод, е тяхната относителна свобода от замърсяване с чужди вещества, както и дълбочина на разпространение, която значително надвишава ширината на отвора им (минимум 10/1 ). Използва се почистващ препарат за почистване на повърхността преди нанасяне на пенетрант.

Капилярните методи за откриване на дефекти се разделят нана основни, използващи капилярни явления, и комбинирани, базирани на комбинация от два или повече различни по физическа същност метода за безразрушителен контрол, един от които е капилярен контрол.

Проникваща дефектоскопия

Проникващ контрол

Метод за безразрушителен контрол с проникване

Капилаз дефектоскопИ аз -метод за откриване на дефекти, основан на проникването на определени течни вещества в повърхностните дефекти на продукта под действието на капилярно налягане, в резултат на което се увеличава светлинният и цветен контраст на дефектната зона спрямо неповредената област.

Има луминесцентни и цветни методи за капилярна дефектоскопия.

В повечето случаи от Технически изискваниянеобходимо е да се идентифицират толкова малки дефекти, че да могат да бъдат забелязани, когато визуална инспекцияпочти невъзможно с просто око. Използването на оптични измервателни уреди, като лупа или микроскоп, не позволява идентифициране на повърхностни дефекти поради недостатъчен контраст на изображението на дефекта на фона на метала и малко зрително поле при големи увеличения. В такива случаи се използва методът на капилярен контрол.

По време на капилярно изпитване индикаторните течности проникват в кухините на повърхността и през прекъсванията в материала на тестовите обекти и получените индикаторни следи се записват визуално или с помощта на преобразувател.

Изпитването по капилярен метод се извършва в съответствие с GOST 18442-80 „Безразрушителен контрол. Капилярни методи. Общи изисквания."

Капилярните методи се разделят на основни, използващи капилярни явления, и комбинирани, базирани на комбинация от два или повече метода за безразрушителен контрол с различно физическо естество, единият от които е проникващият тест (откриване на дефекти с проникване).

Цел на пенетрантното изпитване (откриване на дефекти с пенетрант)

Пенетрантно откриване на дефекти (пробване с пенетрант)предназначени за идентифициране на невидими или слабо видими с невъоръжено око повърхности и чрез дефекти (пукнатини, пори, кухини, липса на сливане, междукристална корозия, фистули и др.) в тестови обекти, определяйки тяхното местоположение, степен и ориентация по повърхността.

Капилярните методи за безразрушителен контрол се основават на капилярно проникване на индикаторни течности (пенетранти) в кухините на повърхността и през прекъсвания в материала на изпитвания обект и регистриране на получените индикаторни следи визуално или с помощта на преобразувател.

Приложение на капилярния метод за безразрушителен контрол

Капилярният метод за изпитване се използва за контрол на обекти с всякакъв размер и форма, изработени от черни и цветни метали, легирани стомани, чугун, метални покрития, пластмаси, стъкло и керамика в енергетиката, авиацията, ракетостроенето, корабостроенето, химическата промишленост. промишлеността, металургията и в строителството на атомни електроцентрали, в автомобилостроенето, електротехниката, машиностроенето, леярството, щамповането, уредостроенето, медицината и други индустрии. За някои материали и продукти този метод е единственият за определяне годността на части или инсталации за работа.

Проникващата дефектоскопия се използва и за безразрушителен контрол на обекти, изработени от феромагнитни материали, ако техните магнитни свойства, форма, вид и местоположение на дефектите не позволяват постигане на чувствителността, изисквана от GOST 21105-87, като се използва методът на магнитните частици и магнитната методът за изпитване на частици не е разрешено да се използва поради условията на работа на обекта.

Необходимо условие за идентифициране на дефекти като нарушение на непрекъснатостта на материала чрез капилярни методи е наличието на кухини, свободни от замърсители и други вещества, които имат достъп до повърхността на обектите и дълбочина на разпространение, която значително надвишава ширината на отварянето им.

Тестването с пенетрант се използва и за откриване на течове и в комбинация с други методи за наблюдение на критични съоръжения и съоръжения по време на работа.

Предимствата на капилярните методи за откриване на дефекти са:простота на контролните операции, простота на оборудването, приложимост към широка гама от материали, включително немагнитни метали.

Предимството на проникващата дефектоскопияе, че с негова помощ е възможно не само да се открият повърхностни и проходни дефекти, но и да се получи, от тяхното местоположение, степен, форма и ориентация по повърхността, ценна информация за естеството на дефекта и дори някои от причините за неговата поява (концентрация на стреса, неспазване на технологията и др.).

Като индикаторни течности се използват органични луминофори - вещества, които произвеждат собствен ярък блясък, когато са изложени на ултравиолетови лъчи, както и различни багрила. Повърхностните дефекти се откриват с помощта на средства, които позволяват извличането на индикаторни вещества от дефектната кухина и откриването им на повърхността на контролирания продукт.

Капилярна (пукнатина), обърната към повърхността на изпитвания обект само от едната страна, се нарича повърхностна прекъсване, а свързването на противоположните стени на изпитвания обект се нарича чрез. Ако повърхностните и сквозните прекъсвания са дефекти, тогава е допустимо вместо това да се използват термините „повърхностен дефект“ и „проходен дефект“. Изображението, образувано от пенетранта на мястото на прекъсването и подобно на формата на напречното сечение на изхода към повърхността на изпитвания обект, се нарича индикаторен образец или индикация.

Във връзка с прекъсване като единична пукнатина, вместо термина „индикация“, може да се използва терминът „индикаторна маркировка“. Дълбочината на прекъсването е размерът на прекъсването в посока навътре към изпитвания обект от неговата повърхност. Дължината на прекъсване е надлъжният размер на прекъсване на повърхността на обект. Отворът на прекъсването е напречният размер на прекъсването при изхода му към повърхността на изпитвания обект.

Необходимо условие за надеждно откриване на дефекти, които достигат повърхността на обекта чрез капилярен метод, е тяхната относителна свобода от замърсяване с чужди вещества, както и дълбочина на разпространение, която значително надвишава ширината на отвора им (минимум 10/1 ). Използва се почистващ препарат за почистване на повърхността преди нанасяне на пенетрант.

Капилярните методи за откриване на дефекти се разделят нана основни, използващи капилярни явления, и комбинирани, базирани на комбинация от два или повече различни по физическа същност метода за безразрушителен контрол, един от които е капилярен контрол.

Уреди и апаратура за капилярен контрол:

• Комплекти за проверка на пенетранти (почистващи средства, проявители, пенетранти)
• Пръскачки
• Пневмохидропушки
• Източници на ултравиолетова светлина (ултравиолетови лампи, осветители)
• Тестови панели (тестови панели)

Контролни проби за откриване на цветни дефекти

Чувствителност на метода за капилярна дефектоскопия

Проникваща чувствителност– способността за откриване на прекъсвания с даден размер с дадена вероятност при използване на специфичен метод, технология за управление и пенетрантна система. Според ГОСТ 18442-80класът на контролна чувствителност се определя в зависимост от минималния размер на откритите дефекти с напречен размер 0,1 - 500 микрона.

Откриването на дефекти с ширина на отвора над 0,5 mm не е гарантирано чрез капилярни методи за проверка.

С чувствителност от клас 1 проникващата дефектоскопия се използва за контрол на лопатки на турбинни двигатели, уплътнителни повърхности на клапани и техните седалки, метални уплътнителни уплътнения на фланци и др. (откриваеми пукнатини и пори с размер до десети от микрона). Клас 2 изпитва корпуси на реактори и антикорозионни повърхности, основни метали и заварени съединения на тръбопроводи, лагерни части (откриваеми пукнатини и пори с размер до няколко микрона).

Чувствителността на материалите за дефектоскопия, качеството на междинното почистване и контрола на целия капилярен процес се определят върху контролни проби (стандарти за цветна CD дефектоскопия), т.е. върху метал с определена грапавост с нанесени върху тях нормализирани изкуствени пукнатини (дефекти).

Класът на контролна чувствителност се определя в зависимост от минималния размер на откритите дефекти. Възприеманата чувствителност, ако е необходимо, се определя върху естествени обекти или изкуствени проби с естествени или симулирани дефекти, чиито размери се определят чрез металографски или други методи за анализ.

Съгласно GOST 18442-80 класът на контролна чувствителност се определя в зависимост от размера на откритите дефекти. Като параметър за размера на дефекта се приема напречният размер на дефекта на повърхността на обекта за изпитване - така наречената ширина на отваряне на дефекта. Тъй като дълбочината и дължината на дефекта също оказват значително влияние върху възможността за откриването му (по-специално дълбочината трябва да бъде значително по-голяма от отвора), тези параметри се считат за стабилни. Долният праг на чувствителност, т.е. минималното количество за разкриване на идентифицирани дефекти е ограничено от факта, че количеството пенетрант е много малко; задържан в кухината на малък дефект се оказва недостатъчен за получаване на контрастна индикация при дадена дебелина на слоя проявяващ агент. Има и горен праг на чувствителност, който се определя от факта, че пенетрантът се измива от широки, но плитки дефекти, когато излишният пенетрант се отстрани от повърхността.

Установени са 5 класа на чувствителност (на базата на долния праг) в зависимост от размера на дефектите:

Физически основи и методология на капилярния метод за контрол

Капилярен метод за безразрушителен контрол (ГОСТ 18442-80)се основава на капилярно проникване на индикаторна течност в дефект и има за цел да идентифицира дефекти, които достигат до повърхността на изпитвания обект. Този метод е подходящ за идентифициране на прекъсвания с напречен размер от 0,1 - 500 микрона, включително сквозни, по повърхността на черни и цветни метали, сплави, керамика, стъкло и др. Широко използван за контрол на целостта на заваръчния шев.

Върху повърхността на изпитвания обект се нанася оцветен или оцветяващ пенетрант. Благодарение на специалните качества, които се осигуряват от селекцията на определени физични свойствапенетрант: повърхностно напрежение, вискозитет, плътност, той под действието на капилярни сили прониква в най-малките дефекти, които имат достъп до повърхността на изпитвания обект

Проявителят, нанесен върху повърхността на тестовия обект известно време след внимателно отстраняване на пенетранта от повърхността, разтваря багрилото, разположено вътре в дефекта, и поради дифузия „издърпва“ пенетранта, останал в дефекта, върху повърхността на теста. обект.

Съществуващите дефекти се виждат с достатъчен контраст. Индикаторните знаци под формата на линии показват пукнатини или драскотини, отделни точки показват пори.

Процесът на откриване на дефекти с помощта на капилярен метод е разделен на 5 етапа (извършване на капилярно изследване):

1. Предварително почистване на повърхността (използвайте почистващ препарат)

2. Нанасяне на пенетрант

3. Отстраняване на излишния пенетрант

4. Приложение на разработчика

5. Контрол

Предварително почистване на повърхността.За да се гарантира, че багрилото може да проникне в дефектите по повърхността, първо трябва да се почисти с вода или органичен почистващ препарат. Всички замърсители (масла, ръжда и др.) и всякакви покрития (бои, метализация) трябва да бъдат отстранени от контролираната зона. След това повърхността се изсушава, за да не остане вода или почистващ препарат вътре в дефекта.

Приложение на пенетрант.Пенетрантът, обикновено червен на цвят, се нанася върху повърхността чрез пръскане, четка или потапяне на ОК във вана за добро импрегниране и пълно покритие на пенетранта. Като правило, при температура 5-50 0 C, за период от 5-30 минути.

Отстраняване на излишния пенетрант. Излишният пенетрант се отстранява чрез избърсване с кърпа и изплакване с вода. Или същия почистващ препарат като на етапа на предварително почистване. В този случай пенетрантът трябва да се отстрани от повърхността, но не и от кухината на дефекта. След това повърхността се изсушава с кърпа без мъх или въздушна струя. Когато използвате почистващ препарат, съществува риск от изтичане на пенетранта и причиняване на неправилното му показване.

Приложение на разработчика.След изсъхване, проявител, обикновено бял, веднага се нанася върху OC на тънък равномерен слой.

контрол. QA инспекцията започва веднага след края на процеса на разработка и завършва, според различните стандарти, за не повече от 30 минути. Интензитетът на цвета показва дълбочината на дефекта; колкото по-блед е цветът, толкова по-плитък е дефектът. Дълбоките пукнатини са интензивно оцветени. След тестване проявителят се отстранява с вода или почистващ препарат.
Оцветяващият пенетрант се нанася върху повърхността на изпитвания обект (OC). Благодарение на специалните качества, които се осигуряват от избора на определени физични свойства на пенетранта: повърхностно напрежение, вискозитет, плътност, той, под действието на капилярни сили, прониква в най-малките дефекти, които достигат до повърхността на изпитвания обект. Проявителят, нанесен върху повърхността на тестовия обект известно време след внимателно отстраняване на пенетранта от повърхността, разтваря багрилото, разположено вътре в дефекта, и поради дифузия „издърпва“ пенетранта, останал в дефекта, върху повърхността на теста. обект. Съществуващите дефекти се виждат с достатъчен контраст. Индикаторните знаци под формата на линии показват пукнатини или драскотини, отделни точки показват пори.

Пръскачки, като аерозолни кутии, са най-удобни. Проявителят може да се нанася и чрез потапяне. Сухите проявители се прилагат във вихрова камера или електростатично. След прилагане на проявителя трябва да изчакате от 5 минути за големи дефекти до 1 час за малки дефекти. Дефектите ще се появят като червени петна на бял фон.

Пукнатини върху тънкостенни продукти могат да бъдат открити чрез прилагане на проявител и пенетрант от различни страни на продукта. Багрилото, което е преминало, ще бъде ясно видимо в слоя проявител.

Пенетрант (пенетрант от английския penetrate - прониквам)се нарича капилярен материал за откриване на дефекти, който има способността да прониква през прекъсванията на изпитвания обект и да показва тези прекъсвания. Пенетрантите съдържат багрила (цветен метод) или луминесцентни добавки (луминесцентен метод) или комбинация от двете. Добавките позволяват да се разграничи зоната на слоя проявител над пукнатината, импрегнирана с тези вещества, от основния (най-често бял) непрекъснат материал на обекта (фон) без дефекти.

Разработчик (разработчик)е материал за откриване на дефекти, предназначен да извлича пенетрант от капилярна непоследователност, за да образува ясен индикаторен модел и да създаде контрастен фон. По този начин ролята на проявителя при капилярно изпитване е, от една страна, да извлече пенетранта от дефекти, дължащи се на капилярни сили, от друга страна, разработчикът трябва да създаде контрастен фон върху повърхността на контролирания обект, за да може уверено идентифициране на цветни или луминесцентни индикатори следи от дефекти. При правилната технологияпрояви, ширината на следата може да бъде 10 ... 20 или повече пъти по-голяма от ширината на дефекта, а контрастът на яркостта се увеличава с 30 ... 50%. Този ефект на увеличение позволява на опитни техници да откриват много малки пукнатини дори с просто око.

Последователност на операциите за капилярен контрол:

Основните капилярни методи за безразрушителен контрол се разделят в зависимост от вида на проникващото вещество на следните:

· Методът на проникващите разтвори е течен метод за капилярен безразрушителен контрол, основан на използването на течен индикаторен разтвор като проникващо вещество.

· Методът на филтриращите суспензии е течен метод за капилярен безразрушителен контрол, базиран на използването на индикаторна суспензия като течно проникващо вещество, което образува индикаторен модел от филтрирани частици от дисперсната фаза.

Капилярните методи, в зависимост от метода за идентифициране на индикаторния модел, се разделят на:

· Луминесцентен метод, въз основа на запис на контраста на видима индикаторна шарка, луминесцентна в дълговълнова ултравиолетова радиация на фона на повърхността на тестовия обект;

· контрастен (цветен) метод, базирано на записване на контраста на цветен индикатор във видима радиация на фона на повърхността на тестовия обект.

· флуоресцентен цветен метод, базиран на записване на контраста на цветен или луминесцентен индикатор на фона на повърхността на изпитвания обект във видимо или дълговълново ултравиолетово лъчение;

· метод на осветеност, базирано на записване на контраста във видимото излъчване на ахроматичен модел на фона на повърхността на тестовия обект.

Физически основи на капилярната дефектоскопия. Луминесцентна дефектоскопия (LD). Откриване на цветни дефекти (CD).

Има два начина за промяна на съотношението на контраста между изображението на дефекта и фона. Първият метод се състои в полиране на повърхността на контролирания продукт, последвано от ецване с киселини. При тази обработка дефектът се запушва с продукти на корозията, почернява и става забележим на светлия фон на полирания материал. Този метод има редица ограничения. По-специално, в производствени условия е напълно нерентабилно да се полира повърхността на продукта, особено заваръчните шевове. В допълнение, методът не е приложим при изпитване на прецизни полирани части или неметални материали. Методът на ецване се използва по-често за контрол на някои локални подозрителни зони на метални изделия.

Вторият метод е да се промени светлинният поток на дефектите чрез запълването им от повърхността със специални светлинни и цветно-контрастни индикаторни течности - пенетранти. Ако пенетрантът съдържа луминесцентни вещества, т.е. вещества, които дават ярък блясък при облъчване с ултравиолетова светлина, тогава такива течности се наричат ​​луминесцентни и методът за контрол съответно е луминесцентен (луминесцентно откриване на дефекти - LD). Ако пенетрантът е на базата на багрила, които се виждат, когато дневна светлина, тогава методът на проверка се нарича цвят (откриване на цветни дефекти - CD). При цветното откриване на дефекти се използват яркочервени багрила.

Същността на проникващата дефектоскопия е следната.Повърхността на продукта се почиства от мръсотия, прах, мазнини, остатъци от флюс, покрития от боя и др. След почистване върху повърхността на готовия продукт се нанася слой пенетрант и се оставя за известно време, така че течността да може да проникне в отворените кухини на дефектите. След това повърхността се почиства от течност, част от която остава в дефектните кухини.

В случай на флуоресцентна дефектоскопияПродуктът се осветява с ултравиолетова светлина (ултравиолетов осветител) в затъмнено помещение и се инспектира. Дефектите са ясно видими под формата на ярко светещи ивици, точки и др.

При откриването на цветни дефекти не е възможно да се идентифицират дефекти на този етап, тъй като разделителната способност на окото е твърде ниска. За да се увеличи откриваемостта на дефектите, след отстраняване на пенетранта от него, върху повърхността на продукта се нанася специален проявяващ материал под формата на бързосъхнеща суспензия (например каолин, колодий) или лакови покрития. Проявяващият материал (обикновено бял) изтегля пенетранта от кухината на дефекта, което води до образуването на индикаторни следи върху проявителя. Индикаторните знаци напълно повтарят конфигурацията на дефектите в плана, но са по-големи по размер. Такива индикаторни следи са лесно видими за окото дори без използването на оптични средства. Колкото по-дълбоки са дефектите, толкова по-голямо е увеличението на размера на индикаторната следа, т.е. колкото по-голям е обемът на пенетранта, който запълва дефекта, и колкото повече време е минало от нанасянето на проявителния слой.

Физическата основа на методите за капилярна дефектоскопия е явлението капилярна активност, т.е. способността на течността да бъде изтеглена в най-малките отвори и канали, отворени в единия край.

Капилярната активност зависи от омокрящата способност твърдотечност. Във всяко тяло всяка молекула е подложена на сили на молекулярно сцепление от други молекули. Те са по-големи в твърдо вещество, отколкото в течност. Следователно течностите, за разлика от твърдите тела, нямат еластичност на формата, но имат висока обемна еластичност. Молекулите, разположени на повърхността на тялото, взаимодействат както с едноименните молекули в тялото, които се стремят да ги привличат в обема, така и с молекулите на околната среда около тялото и имат най-голяма потенциална енергия. По тази причина възниква некомпенсирана сила, наречена сила на повърхностно напрежение, перпендикулярна на границата в посока вътре в тялото. Силите на повърхностно напрежение са пропорционални на дължината на омокрящия контур и естествено се стремят да го намалят. Течността върху метала, в зависимост от съотношението на междумолекулните сили, ще се разпространи върху метала или ще се събере в капка. Течността намокря твърдо вещество, ако силите на взаимодействие (привличане) на течността с молекулите на твърдото тяло са по-големи от силите на повърхностното напрежение. В този случай течността ще се разпространи върху твърдото тяло. Ако силите на повърхностното напрежение са по-големи от силите на взаимодействие с молекулите на твърдото вещество, тогава течността ще се събере в капка.

Когато течността навлезе в капилярен канал, повърхността му се извива, образувайки така наречения менискус. Силите на повърхностното напрежение са склонни да намалят размера на свободната граница на менискуса и в капиляра започва да действа допълнителна сила, което води до абсорбиране на омокрящата течност. Дълбочината, до която течността прониква в капиляра, е право пропорционална на коефициента на повърхностно напрежение на течността и обратно пропорционална на радиуса на капиляра. С други думи, колкото по-малък е радиусът на капиляра (дефекта) и колкото по-добра е омокряемостта на материала, толкова по-бързо е течността по-голяма дълбочинапрониква в капиляра.

От нас можете да закупите материали за проникване (цветна дефектоскопия) на ниска цена от склад в Москва: пенетрант, проявител, почистващ препарат Шеруин, капилярни системиХелинг, Magnaflux, ултравиолетови светлини, ултравиолетови лампи, ултравиолетови осветители, ултравиолетови лампи и контролни проби (еталони) за цветна дефектоскопия на CD.

Ние доставяме консумативи за цветна дефектоскопия в цяла Русия и ОНД чрез транспортни компании и куриерски служби.

Капилярен контрол. Капилярен метод. Неудържим контрол. Проникваща дефектоскопия.

Нашата инструментална база

Организационни специалисти Независима експертизаготов да помогне както физически, така и юридически лицапри извършване на строително-технически прегледи, техническо обследване на сгради и съоръжения, проникване на дефекти.

Вие неразрешени въпросиили искате лично да общувате с нашите специалисти или да поръчате независима строителна експертиза , цялата необходима за това информация можете да получите в раздел „Контакти“.

Очакваме Вашето обаждане и Ви благодарим предварително за доверието.