НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ
ВИЗУАЛЬНЫЙ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ
Курс лекций
для специалистов неразрушающего контроля I и II квалификационных уровней
Уфа, 2009
Филимонов Евгений Алексеевич – кандидат технических наук, специалист в области прочности, технической диагностики технологического оборудо- вания с использованием разрушающих и неразрушающих методов контро- ля. Специалист III уровня по разрушающим и другим видам испытаний. Ру- ководитель Независимого органа по аттестации персонала испытательных лабораторий ООО «Техсервис».
Прохоров Андрей Владимирович – кандидат технических наук, специа- лист в области технической диагностики технологического оборудования с использованием разрушающих и неразрушающих методов контроля. Спе- циалист III уровня по разрушающим и другим видам испытаний. Специалист II уровня по визуальному и измерительному, ультразвуковому и капилляр- ным методам неразрушающего контроля.
Ахмадеев Наиль Абдуллович – кандидат физико-математических наук, доцент, специалист в области технической диагностики технологического оборудования с использованием разрушающих и неразрушающих методов контроля. Специалист III уровня по разрушающим и другим видам испыта- ний. Специалист III уровня по визуальному и измерительному контролю, ультразвуковому, капиллярным и магнитным методам неразрушающего кон- троля. Директор ООО «Диатехсервис».
Филимонов Е.А., Прохоров А.В., Ахмадеев Н.А.
Неразрушающий контроль металлических изделий и конструкций. Визуальный и измерительный методы контроля. Курс лекций для специалистов неразрушающего контроля I и II квалификационных уровней - Уфа: ООО «Диатехсервис», 2009г.
Данный курс лекций разработан в соответствии с требованиями к техническим знаниям, предъ- являемым к специалистам неразрушающего контроля I и II квалификационных уровней по визуальному и измерительному методу контроля при их аттестации в «Системе добровольной сертификации персо- нала неразрушающего контроля» Российского общества по неразрушающему контролю и технической диагностике.
ã ООО «Диатехсервис», 2009
СОДЕРЖАНИЕ
РАЗДЕЛ 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ......................................... 4
Глава 1.1. УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ.............................................................. 4
1.1.1. Понятие и показатели качества продукции................................................................... 4
1.1.1.1. Понятие качества продукции.................................................................................... 4
1.1.1.2. Показатели качества продукции.............................................................................. 4
1.1.2. Понятие конкурентоспособности...................................................................................... 5
1.1.3. Понятие стандартов и стандартизации.......................................................................... 6
1.1.3.1. Система стандартов в Российской Федерации................................................... 6
1.1.3.2. Международные стандарты и системы качества................................................ 7
1.1.4. Опыт управления качеством............................................................................................ 10
1.1.5. Современные проблемы управления качеством....................................................... 11
Глава 1.2. ЕДИНАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ СООТВЕТСТВИЯ НА ОБЪЕКТАХ РОСТЕХНАДЗОРА................................................................................................................................................................ 12
1.2.1. Функции участников ЕС ОС Ростехнадзора................................................................. 14
Глава 1.3. ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ............................................................................ 15
1.3.1. Строение металлов............................................................................................................. 15
1.3.2. Железо и его сплавы................................................................................ 16
1.3.3. Стали. Их классификация и маркировка...................................................................... 17
1.3.4. Чугуны. Их классификация и маркировка.................................................................... 21
Глава 1.4. ДЕФЕКТЫ. ВИДЫ, КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕТОДЫ ВЫЯВЛЕНИЯ.................. 23
1.4.1. Виды контроля..................................................................................................................... 23
1.4.2. Дефекты. Их виды и классификация............................................................................. 23
1.4.2.1. Литейные дефекты.................................................................................................... 24
1.4.2.2. Дефекты прокатанного и кованого металла....................................................... 26
1.4.2.3. Дефекты сварных соединений.............................................................................. 27
1 4.2.4. Дефекты, возникающие при различных видах обработки деталей.............. 28
1.4.2.5. Дефекты, возникающие при эксплуатации изделий........................................ 29
1.4.3. Выбор методов неразрушающего контроля................................................................. 29
1.4.4. Факторы, определяющие надежность контроля......................................................... 33
РАЗДЕЛ 2. ФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВИЗУАЛЬНОГО И ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ..................................................................................................... 34
Глава 2.1. Оптическое излучение и его природа...................................................................... 34
2.1.1. Основные положения теории оптического излучения............................................. 34
2.1.2. Свет........................................................................................................................................ 36
2.1.3. Корпускулярно-волновой дуализм светового излучения......................................... 36
Глава 2.2. Основные свойства света........................................................................................... 37
2.2.1. Законы распространения света на границе раздела сред. Отражение и преломление света 37
2.2.2. Интерференция света и методы ее наблюдения....................................................... 39
2.2.3. Дифракция света................................................................................................................ 41
2.2.4. Поляризация света............................................................................................................. 42
2.2.5. Люминесценция.................................................................................................................. 44
Глава 2.3. Световая и энергетическая системы единиц........................................................ 45
Глава 2.4. Функции и параметры зрения.................................................................................... 47
2.4.1. Глаз человека как оптическая система......................................................................... 47
2.4.2. Оптика глаза......................................................................................................................... 49
2.4.3. Бинокулярное зрение........................................................................................................ 49
2.4.4. Видимость и контрастная чувствительность глаза.................................................... 51
2.4.5. Разрешающая способность и острота глаза................................................................ 54
2.4.6. Цветоощущение.................................................................................................................. 55
2.4.7. Временные характеристики зрения............................................................................... 57
РАЗДЕЛ 3. ИСТОЧНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И СВЕТОВЫЕ ПРИБОРЫ И УСТАНОВКИ.......................................................................................................................................... 58
Глава 3.1. ТЕПЛОВЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ......................................................................................... 58
3.1.1. Законы теплового излучения......................................................................................... 58
3.1.2. Электрические лампы накаливания............................................................................ 61
Глава 3.2. ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ........................................................................................ 63
3.2.1. Люминесцентные лампы................................................................................................ 63
3.2.1.1. Люминофоры и спектр излучаемого света......................................................... 64
3.2.1.2. Виды люминесцентных ламп.................................................................................. 64
Глава 3.3. СВЕТОВЫЕ ПРИБОРЫ И УСТАНОВКИ.................................................................. 66
3.3.1. Основные понятия и параметры электрических источников света...................... 66
3.3.2. Правила обслуживания электроосветительных установок..................................... 67
РАЗДЕЛ 4. ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ. ПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА. ОПТИЧЕСКИЕ ДЕФЕКТОСКОПЫ................................................................................................................................. 69
Глава 4.1. ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ........................................................................................... 69
4.1.1. Зеркала................................................................................................................................ 69
4.1.2. Лупы..................................................................................................................................... 69
Глава 4.2. ПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА........................................................................................ 70
4.2.1. Электронно-лучевая трубка........................................................................................... 70
4.2.2. Твердотельные матрицы................................................................................................ 71
4.2.3. Фотографические материалы....................................................................................... 72
Глава 4.3. ОПТИЧЕСКИЕ ДЕФЕКТОСКОПЫ, СТРУКТУРОСКОПЫ...................................... 72
4.3.1. Эндоскопы.......................................................................................................................... 72
4.3.2. Замкнутая телевизионная система............................................................................. 73
4.3.4. Лазерные дефектоскопы.................................................................................................... 74
РАЗДЕЛ 5. ПРИБОРЫ И ИНСТРУМЕНТЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ..................... 75
Глава 5.1. ИНСТРУМЕНТЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ... 75 5.1.1. Лупы измерительные.................................................................................................................... 75
5.1.2. Линейки измерительные................................................................................................ 75
5.1.3. Щупы.................................................................................................................................... 75
5.1.4. Штангенинструменты....................................................................................................... 75
5.1.5. Стенкомеры и индикаторные толщиномеры............................................................ 77
5.1.6. Микрометричесие инструменты................................................................................... 77
5.1.7. Рычажно-механические приборы................................................................................ 78
5.1.8. Средства измерения углов и конусов......................................................................... 79
5.1.9. Шаблоны радиусные и резьбовые............................................................................... 81
5.1.10. Универсальные шаблоны............................................................................................. 81
5.1.11. Калибры............................................................................................................................ 82
Глава 5.2. ИНСТРУМЕНТЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БОЛЬШИХ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ИЛИ ОТКЛОНЕНИЙ ОТ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ИЗДЕЛИЙ............................................................................................................................................ 84
5.2.1. Поверочные плиты........................................................................................................... 84
5.2.2. Плоскопараллельные концевые меры длины........................................................... 85
5.2.3. Штриховые меры длины................................................................................................. 86
5.2.4. Уровни.................................................................................................................................. 86
5.2.5. Оптические и лазерные приборы................................................................................. 87
Глава 5.3. ПРИБОРЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТИ....................................................... 89
5.3.1. Приборы и эталоны для оценки шероховатости поверхности............................... 89
РАЗДЕЛ 6. МЕТРОЛОГИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ..................................................................................................................... 90
Глава 6.1. СВЕТОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ.......................................................................................... 90
6.1.1. Основные термины и определения............................................................................. 90
6.1.2. Измерение освещенности................................................................................................ 93
6.1.3. Измерение яркости............................................................................................................. 94
ГЛАВА 6.2. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ..................... 95
6.2.1. Основные метрологические показатели....................................................................... 95
6.2.2. Погрешность измерения и показаний прибора.......................................................... 96
Глава 6.3. МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ АТТЕСТАЦИЯ СРЕДСТВ И МЕТОДОВ
ИЗМЕРЕНИЯ...................................................................................................................................... 98
РАЗДЕЛ 7. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ВИЗУАЛЬНОГО И ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ 99
ГЛАВА 7.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ............................................................................................... 99
ГЛАВА 7.2. КОНТРОЛЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.............................................................. 102
7.2.1. Основные виды сварных соединений и классификация сварных швов.......... 103
7.2.2. Контроль сварных соединений на этапах их изготовления.................................. 104
7.2.2.1. Подготовка деталей перед сборкой.................................................................... 105
7.2.2.2. Сборка деталей под сварку................................................................................... 106
7.2.2.3. Сварка готовых изделий и конструкций............................................................ 106
ГЛАВА 7.3. ОТЧЕТНЫЕ ФОРМЫ................................................................................................. 108
7.3.1. Программа (плана, инструкции) входного контроля................................................ 108
7.3.2. Карта операционного контроля..................................................................................... 109
7.3.3. Технологическая карта визуального и измерительного контроля....................... 109
7.3.4. Документы, оформляемые по результатам визуального и измерительного контроля 110
РАЗДЕЛ 8. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОМЫШЛЕННОЙ
САНИТАРИИ....................................................................................................................................... 112
ГЛАВА 8.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ............................................................................................ 112
ГЛАВА 8.2. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ................................................................................... 112
ГЛАВА 8.3. ЗАЩИТА ОТ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ...................................................................... 113
ГЛАВА 8.4. УКАЗАНИЯ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБРАЩЕНИИ С РАЗРЯДНЫМИ ЛАМПАМИ......................................................................................................................................... 113
ГЛАВА 8.5. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ САНИТАРИЯ И ГИГИЕНА........................................ 113
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Форма технологической карты визуального и измерительного контроля................................................................................................................................................................. 116
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Форма Акта визуального и измерительного контроля.......................... 117
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Форма Акта визуального и измерительного контроля сварных швов
в процессе сварки соединения...................................................................................................... 118
ПРИЛОЖЕНИЕ 4.Перечень контролируемых дефектов и размеров для оборудования опасных производственных объектов........................................................................................................... 119
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Шероховатость поверхности. Параметры и измерение...................... 136
РАЗДЕЛ 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
Глава 1.1. УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ
