Влияние различных факторов на выбор неразрушающих методов контроля

Материалы деталей оборудования химических и других потенциально опасных производств различаются составом, степенью деформации, микро- и макроструктурой, термической обработкой, плотностью и другими свойствами. Наличие в них дефектов вызывает локальное изменение свойств, которое может быть обнаружено с помощью различных методов. Поэтому в технической диагностике применяют комплексный подход к выявлению дефектов, т.е. используют одновременно несколько методов.

Поверхностные и подповерхностные дефекты в ферромагнитных сталях обнаруживают намагничиванием детали и фиксацией при этом поля рассеивания с помощью магнитных методов. Те же дефекты в изделиях, изготовленных из немагнитных сплавов, например, жаропрочных, нержавеющих, нельзя выявить магнитными методами. В этом случае применяют, например, электромагнитный метод. Однако и этот метод непригоден для изделий из пластмасс. В этом случае оказывается эффективным капиллярный метод. Ультразвуковой метод малоэффективен при выявлении внутренних дефектов в литых конструкциях и сплавах с высокой степенью анизотропии. Такие конструкции контролируют с помощью рентгеновских или гамма лучей.

Конструкция (форма и размеры) деталей также обусловливает выбор метода контроля. Если для контроля объекта простой формы можно применить почти все методы, то для контроля объектов сложной формы применение методов ограничено. Объекты, имеющие большое количество выточек, канавок, уступов, геометрических переходов, трудно контролировать такими методами, как магнитный, ультразвуковой, радиационный. Крупногабаритные объекты контролируют по частям, определяя зоны наиболее опасных участков.

Состояние поверхности изделия, под которым подразумевают ее шероховатость и наличие на ней защитных покрытий и загрязнения существенно влияет на выбор метода и подготовку поверхности к исследованиям. Грубая шероховатая поверхность исключает применение капиллярных методов, метода вихревых токов, магнитных и ультразвуковых методов в контактном варианте. Малая шероховатость расширяет возможности методов дефектоскопии. Ультразвуковой и капиллярный методы применяют при шероховатости поверхности по 5-му и более высокому классу; магнитный и вихретоковый - не менее 3-го класса. Защитные покрытия не позволяют применять оптические, магнитные и капиллярные методы. Эти методы можно применять только после удаления покрытия. Если такое удаление невозможно, применяют радиационные и ультразвуковые методы. Электромагнитным методом обнаруживают трещины на деталях, имеющих лакокрасочные и другие неметаллические покрытия толщиной до 0,5 мм и неметаллические немагнитные покрытия до 0,2 мм.

Дефекты имеют различное происхождение и отличаются по виду, размерам, месту расположения, ориентации относительно волокна металла. При выборе метода контроля следует изучить технологию объекта, характер возможных дефектов и определить условия на отбраковку объекта или его предельного состояния. По расположению дефекты могут быть внутренними, залегающими на глубине более 1 м, подповерхностными (на глубине до 1 мм) и поверхностными. Для обнаружения внутренних дефектов в стальных изделиях используют чаще радиационный и ультра­звуковые методы. Если изделия имеют сравнительно небольшую толщину, а дефекты, подлежащие выявлению, достаточно большие размеры, то лучше пользоваться радиационными методами. Если толщина изделия в направлении просвечивания больше 100-150 мм или требуется обнаружить в нем внутренние дефекты в виде трещин или тонких расслоений, то применять радиационные методы, нецелесообразно, так как лучи не проникают на такую глубину и их направление перпендикулярно направлению трещин. В таком случае наиболее приемлем ультразвуковой контроль. Поверхностные дефекты обнаружить проще, однако и в этом случае выбор метода зависит от того, где находится трещина (на гладкой поверх­ности или в месте геометрического перехода).

Условия работы объекта. Контроль объекта может производиться в рабочем режиме оборудования, режиме тестовых испытаний, в нерабочем режиме. В последнем случае контроль изделия проводят в разобранном поэлементно или в собранном виде. Отдельные съемные элементы могут быть подвергнуты контролю в лабораторных условиях. При ремонте изделия контролю подлежат все детали. При этом выявляют характерные виды их повреждения, износа, дефектов. Дефектация элементов конструкции при ремонтно-восстановительных работах и отказах служат основанием для определения их предельных параметров технического состояния. В условиях эксплуатации контролю может быть подвержено ограниченное число элементов, деталей, участков и точек, представляющих наибольшую опасность эксплуатации объекта. При этом в первую очередь стремятся выявить наличие усталостных трещин, коррозионного поражения, участков износа. Для контроля в труднодоступных местах применяют датчики и преобразователи специальной формы, смонтированные в оправках, а также различные приспособления, фиксаторы, устройства, позволяющие манипулировать датчиком на расстоянии, осветители, зеркала и т.д. Для контроля внутренних поверхностей применяют эндоскопы.

Рекомендации по выбору методов неразрушающего контроля в зависимости от различных факторов даны в таблицах.

При выборе метода контроля следует провести технико-экономический анализ диагностических работ, учитывающий их качество, трудоемкость, стоимость.

Рекомендации по выбору конкретных марок отечественных и зарубежных приборов неразрушающего контроля даны в многочисленной справочной литературе. Рынок насыщен приборами контроля и их выбор во многом зависит от задач и возможностей потребителя. Методические указания по диагностике технического состояния различных видов оборудования, как правило, не регламентируют марку измерительного прибора, ограничиваясь лишь требованиями к точности. Однако в ряде производств с целью обеспечения повышенной точности и повторяемости результатов измерений даны указания по контролю конкретными диагности­ческими средствами по конкретным методикам.