Меню

Капиллярный метод неразрушающего контроля сварных швов Капиллярная дефектоскопия сварных соединений

Капиллярный метод неразрушающего контроля сварных швов. Капиллярная дефектоскопия сварных соединений

Содержание

  1. Сущность и область применения метода капиллярной дефектоскопии
  2. Классификация методов капиллярной дефектоскопии
    • Основные методы контроля
    • Комбинированные методы капиллярного контроля
  3. Технология проведения капиллярной дефектоскопии
    • Этапы капиллярного контроля
    • Материалы для капиллярного контроля
    • Подготовка и предварительная очистка проверяемой поверхности
    • Нанесение индикаторной жидкости
    • Промежуточная очистка поверхности
    • Процесс проявления поверхностных дефектов в сварном шве
  4. Выявление сварочных дефектов в результате капиллярной дефектоскопии
    • При использовании флуоресцентных индикаторных жидкостей
    • При использовании цветных индикаторных жидкостей
  5. Повторный капиллярный контроль
  6. Схема проведения капиллярного контроля
  7. Видео на тему: «Капиллярная дефектоскопия сварных швов»

Сущность и область применения метода капиллярной дефектоскопии

Капиллярный контроль сварных соединений применяется для выявления наружных (поверхностных и сквозных) дефектов в сварных швах и прилегающих зонах термического влияния. Такой способ проверки позволяет выявлять такие дефекты, как горячие и холодные трещины в сварных швах, непровары, поры, раковины и некоторые другие.

При помощи капиллярной дефектоскопии можно определить расположение и величину дефекта, а также его ориентацию по поверхности металла. Этот метод применяется как при сварке чёрных металлов, так и при сварке цветных металлов и сплавов. Также его используют при сварке пластмасс, стекла, керамики и других материалов.

Сущность метода капиллярного контроля состоит в способности специальных индикаторных жидкостей проникать в полости дефектов шва. Заполняя дефекты, индикаторные жидкости образуют индикаторные следы, которые регистрируются при визуальном осмотре, или с помощью преобразователя. Порядок капиллярного контроля определяется такими стандартами, как ГОСТ 18442 и EN 1289.

Классификация методов капиллярной дефектоскопии

Способы капиллярной проверки подразделяются на основные и комбинированные. Основные подразумевают только капиллярный контроль проникающими веществами. Комбинированные основаны на совместном применении двух или более методов неразрушающего контроля сварных соединений, одним из которых является капиллярный контроль.

Основные методы контроля

Основные методы контроля подразделяются:

  1. В зависимости от типа проникающего вещества:
  • проверка с помощью проникающих растворов
  • проверка при помощи фильтрующих суспензий
  1. В зависимости от способа считывания информации:
  • яркостный (ахроматический)
  • цветной (хроматический)
  • люминесцентный
  • люминисцентно-цветной.

Комбинированные методы капиллярного контроля

Комбинированные методы подразделяются в зависимости от характера и способа воздействия на проверяемую поверхность. И бывают они:

  1. Капиллярно-электростатический
  2. Капиллярно-электроиндукционный
  3. Капиллярно-магнитный
  4. Капиллярно-радиационный метод поглощения
  5. Капиллярно-радиационный метод излучения.

Технология проведения капиллярной дефектоскопии

До проведения капиллярного контроля проверяемую поверхность необходимо очистить и просушить. После этого на поверхность наносят индикаторную жидкость — панетрант. Эта жидкость проникает в поверхностные дефекты швов и по истечении некоторого времени проводят промежуточную очистку, в ходе которой удаляется излишняя индикаторная жидкость. Далее на поверхность наносят проявитель, который начинает вытягивать индикаторную жидкость из сварных дефектов. Таким образом, на контролируемой поверхности проявляются рисунки дефекта, видимые невооружённым глазом, или при помощи специальных проявителей.

Этапы капиллярного контроля

Процесс контроля капиллярным методом можно разделить на следующие этапы:

  1. Подготовка и предварительная очистка
  2. Нанесение индикаторной жидкости
  3. Промежуточная очистка
  4. Процесс проявления
  5. Выявление сварочных дефектов
  6. Составление протокола в соответствии с результатами проверки
  7. Окончательная очистка поверхности

Материалы для капиллярного контроля

Перечень необходимых материалов для проведения капиллярной дефектоскопии дан в таблице:

Флуоресцентные цветные жидкости

Подготовка и предварительная очистка проверяемой поверхности

При необходимости, с контролируемой поверхности сварного шва удаляют загрязнения, такие как окалина, ржавчина, масляные пятна, краска и др. Эти загрязнения удаляют с помощью механической или химической очистки, или комбинацией этих способов.

Механическую очистку рекомендуется проводить лишь в исключительных случаях, если на контролируемой поверхности находится рыхлая плёнка окислов или имеются резкие перепады между валиками шва, глубокие подрезы. Ограниченное применение механическая очистка получила из-за того, что при её проведении часто поверхностные дефекты оказываются закрытыми в результате затирания, и они не выявляются при проверке.

Химическая очистка происходит с применением различных химических чистящих средств, которые удаляют с проверяемой поверхности такие загрязнения, как краска, масляные пятна и др. Остатки химических реагентов могут реагировать с индикаторными жидкостями и влиять на точность контроля. Поэтому химические вещества после предварительной очистки должны смываться с поверхность водой, или другими средствами.

После предварительной очистки поверхности её необходимо просушить. Просушивание необходимо для того, чтобы на наружной поверхности проверяемого шва не осталось ни воды, ни растворителя, ни каких-либо других веществ.

Нанесение индикаторной жидкости

Нанесение индикаторных жидкостей на контролируемую поверхность может выполняться следующими способами:

  1. Капиллярным способом. В этом случае заполнение сварных дефектов происходит самопроизвольно. Жидкость наносится при помощи смачивания, погружения, струёй или распылением сжатым воздухом или инертным газом.
  2. Вакуумным способом. При таком способе в полостях дефектов создаётся разряженная атмосфера и давление становится в них меньше, чем атмосферное, т.е. получается своеобразный вакуум в полостях, который всасывает в себя индикаторную жидкость.
  3. Компрессионный способ. Этот способ противоположен вакуумному способу. Заполнение дефектов происходит под воздействием на индикаторную жидкость давления, превышающего атмосферное давление. Под большим давлением жидкость заполняет дефекты, вытесняя из них воздух.
  4. Ультразвуковой способ. Заполнение полостей дефектов происходит в ультразвуковом поле и использованием ультразвукового капиллярного эффекта.
  5. Деформационный способ. Полости дефектов заполняются под воздействием на индикаторную жидкость упругих колебаний звуковой волны или при статическом нагружении, увеличивающем минимальный размер дефектов.

Для лучшего проникновения индикаторной жидкости в полости дефектов, температура поверхности должна быть в пределах 10-50°С.

Промежуточная очистка поверхности

Наносить вещества для промежуточной очистки поверхности следует таким образом, чтобы индикаторная жидкость не удалялась из поверхностных дефектов.

Очистка водой

Избытки индикаторной жидкости могут быть удалены обрызгиванием, или протиранием влажной тканью. При этом, следует избегать механического воздействия на контролируемую поверхность. Температура воды не должна превышать 50°С.

Очистка растворителем

Сначала излишнюю жидкость удаляют при помощи чистой ткани без ворса. После этого поверхность очищают тканью, смоченной растворителем.

Очистка эмульгаторами

Для удаления индикаторных жидкостей используются водочувствительные эмульгаторы или эмульгаторы на основе масел. Перед нанесением эмульгатора необходимо смыть излишки индикаторной жидкости водой и сразу после этого нанести эмульгатор. После эмульгтрования необходимо поверхность металла промыть водой.

Комбинированная очистка водой и растворителем

При таком способе очистки сначала с контролируемой поверхности смывают водой излишнюю индикаторную жидкость, а затем очищают поверхность безворсовой тканью, смоченной растворителем.

Сушка после промежуточной очистки

Для высушивания поверхности после промежуточной очистки можно применить несколько способов:

  • вытиранием чистой сухой неволокнистой тканью
  • испарением при температуре окружающей среды
  • сушкой при повышенной температуре
  • сушкой в воздушной струе
  • комбинированием вышеперечисленных способов сушки.

Процесс сушки необходимо проводить таким образом, чтобы не происходило высыхания индикаторной жидкости в полостях дефектов. Для этого сушку выполняют при температуре, не превышающей 50°С.

Процесс проявления поверхностных дефектов в сварном шве

Проявитель наносят на контролируемую поверхность ровным тонким слоем. Процесс проявления следует начинать как можно быстрее после промежуточной очистки.

Сухой проявитель

Применение сухого проявителя возможно только с флуоресцентными индикаторными жидкостями. Наносится сухой проявитель напылением или с помощью электростатического распыления. Контролируемые участки должны покрываться однородно, равномерно. Локальные скопления проявителя недопустимы.

Жидкий проявитель на основе водной суспензии

Проявитель наносится однородно при погружении в него контролируемого соединения или разбрызгиванием при помощи аппарата. При использовании метода погружения, для получения наилучших результатов, длительность погружения должна быть как можно короче. После этого контролируемое соединение должно пройти сушку испарением или обдувом в печи.

Жидкий проявитель на основе растворителя

Проявитель наносится распылением на контролируемую поверхность таким образом, чтобы поверхность была равномерно смочена и на ней сформировалась тонкая и однородная плёнка.

Жидкий проявитель в виде водного раствора

Равномерное нанесение такого проявителя достигается помощи погружения в него контролируемых поверхностей, либо при помощи распыления специальными аппаратами. Погружение должно быть кратковременным, в этом случае достигаются наилучшие результат проверки. После этого контролируемые поверхности высушивают испарением или обдувом в печи.

Длительность процесса проявления

Длительность процесса проявления продолжается, как правило, в течение 10-30 мин. В отдельных случаях допускается увеличение длительности проявления. Отсчёт времени проявления начинается: для сухого проявителя сразу после его нанесения, а для жидкого проявителя — сразу после окончания просушивания поверхности.

Выявление сварочных дефектов в результате капиллярной дефектоскопии

По возможности, осмотр контролируемой поверхности начинают сразу же после нанесения проявителя или после его высушивания. Но окончательный контроль происходит после завершения процесса проявления. В качестве вспомогательных приборов, при оптическом контроле, применяются увеличительные стёкла, или очки с увеличительными линзами.

При использовании флуоресцентных индикаторных жидкостей

Недопустимо использование фотохроматических очков. Необходимо, чтобы глаза контролёра адаптировались к темноте в испытательной кабине в течение 5 минут, как минимум.

Ультрафиолетовое излучение не должно попадать в глаза контролёра. Все контролируемые поверхности не должны флуоресцировать (отражать свет). Также в поле зрения контролёра не должны попадать предметы, которые отражают свет под воздействием ультрафиолетовых лучей. Можно применять общее ультрафиолетовое освещение для того, чтобы контролёр мог беспрепятственно перемещаться по испытательной камере.

При использовании цветных индикаторных жидкостей

Все контролируемые поверхности осматриваются при дневном, или искусственном освещении. Освещённость на проверяемой поверхности должна быть не менее 500лк. При этом, на поверхности не должно быть бликов из-за отражения света.

Повторный капиллярный контроль

Если есть необходимость в повторном контроле, то весь процесс капиллярной дефектоскопии повторяют, начиная с процесса предварительной очистки. Для этого необходимо, по-возможности, обеспечить более благоприятные условия контроля.

Для повторного контроля допускается применять только такие же индикаторные жидкости, одного и того же производителя, что и при первом контроле. Использование других жидкостей, или таких же жидкостей, но разных производителей, не допускается. В этом случае необходимо выполнить тщательную очистку поверхности, чтобы на ней не осталось следов от прежней проверки.

Схема проведения капиллярного контроля

Согласно EN571-1, основные стадии капиллярного контроля представлены на схеме:

Схема проведения капиллярного контроля

Видео на тему: «Капиллярная дефектоскопия сварных швов»

Источник

Капиллярный метод контроля сварных швов

Контроль сварных швов является основным способом определить их качества. Существует несколько технологических контрольных методов, которые сегодня применяются при проверке сварочных швов, основной из них – капиллярный контроль. Он является неразрушающим и включает в себя несколько вариантов проведения данного процесса с использование разных расходных материалов. С его помощью определяются наружные поверхностные и внутренние дефекты или их отсутствие, а также изменения в зоне нагрева двух соединяемых заготовок.

metody_sredstva_nerazrushajushhego_kontrolja

Капиллярным контролем сварных соединений можно выявить практически все дефекты шва: поры, трещины, раковины, прожоги и непровары. Можно определить, как расположен дефект в плане его ориентации к поверхности сварного шва, можно определить размеры изъянов. Капиллярный метод контроля используется при сварке любых металлов (черных и цветных), пластмасс, стекла, керамики и так далее. То есть, это контроль имеет обширную область применения при определении дефектов в сварочных швах.

Читайте также:  Вопросы ответы отзывы по препарату Клопидогрел СЗ

Суть всего контрольного процесса заключается в том, что, используя специальные жидкости (индикаторы), которые имеют свойство глубоко проникать в любые материалы, если в них есть пустоты, просачиваться сквозь него и появляться на противоположной стороне от места их нанесения. То есть, проникая в тело металла, индикаторные жидкости оставляют следы, по которым и определяются дефекты. Такие следы можно обнаружить визуально, а можно использовать для их определения специальные приборы преобразователи. Все современные методы контроля сварных швов капиллярным способом регламентируются ГОСТами.

Классификация капиллярного контроля

Существует две категории капиллярного контроля сварных швов: основные и комбинированные. Первый подразумевает под собой чисто капиллярный контроль, второй – это объединение нескольких неразрушающих способов контроля, в состав которых входит и капиллярный.

К основным методам можно отнести:

  • В зависимости от того, какой проникающий раствор для этого используется: это растворы и фильтрующие суспензии.
  • В зависимости от того, каким способом считывать получаемую информацию: цветовой (он же хроматический), яркостный (он же ахроматический), люминесцентный и люминесцентно-хроматический.

К комбинированным: электростатический, магнитный, электроиндукционный, радиационная технология поглощения или излучения. Во всех них используются проникающие индикаторные жидкости, то есть, применяется капиллярный вариант, но считывание информации происходит по-разному. В основном же на группы эта категория делится по характеру воздействия на поверхность сварного шва.

Как применяется технология капиллярной дефектоскопии

В принцип метод достаточно прост. Необходимо поверхность сварочного шва очистить и хорошо высушить. После этого на нее наносится проникающая жидкость, остатки которой через некоторое время надо полностью удалить. Остальная же часть проникнет внутрь тела металла. Далее на обработанную поверхность наносится проявитель, который просто вытянет из дефектов оставшуюся в металле жидкость. Она проявится на поверхности в виде рисунков, которые и обозначат количество, форму и вид изъяна. Но это просто всего лишь на словах. Сам же процесс – достаточно серьезное мероприятия, поэтому к нему надо относиться со всем внимание и точно следовать технологически этапам, принимая во внимание нюансы.

kapillyar

Подготовка сварного шва к контролю

Как и в случае со сваркой, металл соединения необходимо очистить от всех загрязнений. Для этого можно использовать химический способ или механический, обычно, как показывает практика, специалисты применяют комбинацию из двух вариантов. То есть, зачищают металлическую поверхность наждачкой или железной щеткой, а после обрабатывают растворителем или спиртом.

Правда, механическую чистку рекомендуется применять лишь в том случае, если валик имеет пористую поверхность, или она имеет перепады и глубокие подрезы. Все дело в том, что поверхностные дефекты сварного шва при обработке жесткими материалами затираются, поэтому и не проявляются после их обработки проникающими жидкостями.

Что касается химикатов, которые используются для чистки поверхности шва, то их необходимо обязательно после окончания чистящего процесса удалять тепловой водой или другими реагентами. Просто они могут вступать в реакцию с жидкостями для контроля, тем самым выдавая неверные показатели. И последнее – это хорошо просушить поверхность металла. Таким образом, достигается полное отсутствие воды и растворителей.

Нанесение индикатора

Существует несколько способов нанесения индикаторной жидкости.

  • Обычный капиллярный метод – это когда жидкость наносится на проверяемую поверхность, и она сама по капиллярам металла проникает внутрь валика. Нанесение может производиться обычным смачивание, капельным распылением или струей, погружением сваренных заготовок в индикаторную жидкость.
  • Компрессионный – это когда жидкость подается на поверхность сварного шва под давлением. Таким образом, она быстрее проникает внутрь дефектов, вытесняя из них воздух.
  • Вакуумный – это противоположность компрессионному. В данном случае заготовки помещаются в вакуумную установку, вследствие чего из пор, раковин и трещин отсасывается воздух. Далее наносится жидкий индикатор, который заполняет их, потому что внутри полостей давление намного меньше, чем атмосферное.
  • Деформационный. На индикатор воздействуют, к примеру, звуковыми волнами, под действием которых он и проникает внутрь металла. При этом размер изъяна немного увеличивается, то есть, происходит его деформация.
  • Ультразвуковой – это когда заполнение производится под действием ультразвука.

Все данные способы проникновения жидкости в тело металла должны производиться при температуре 10-50С.

Очистка от индикатора

Проводя очистку поверхности валика, необходимо понимать, что нельзя удалять жидкость с поверхностных дефектов. Чем можно чистить.

  • Теплой водой, температура которой не превышает +50С. Это можно проводить при помощи тряпки или губки.
  • Растворителем. Сначала поверхность высушивают, а затем тряпкой, смоченной в растворителе, производится протирание поверхности.
  • Эмульгаторами: на водной или масляной основе. Сначала удаляется с поверхности проникающая жидкость, и сразу наносятся эмульгаторы, которые снимаются тряпкой.
  • Комбинированный вариант. Сначала поверхность омывается водой, после используется растворитель.

Обязательно поверхность сварочного шва после чистки индикаторной жидкости высушивается. Здесь можно использовать разные методы, главное – не повышать температуру валика выше +50С. К примеру, можно просто протереть поверхность неворсистой тряпочкой, можно просто нагреть заготовки, или использовать фен для удаления влаги.

Нанесение проявителя

Этот процесс в технологии капиллярного контроля сварных соединений должен проводиться сразу же после окончания сушки металла после очищения его поверхности. Для этого можно использовать разные проявители.

  • Сухой. Его наносят на поверхность равномерным слоем без утолщений или снижения толщины. Для этого обычно используется обычное напыление. Важно – данный вид проявителя применяется только в сочетании флуоресцентными индикаторами.
  • Жидкий на основе водной суспензии. Его наносят или методом распыления, или замачиванием валика, путем утопления свариваемых заготовок в жидкий проявитель. Важно – утопление производится в самые короткие сроки, после чего вся жидкость удаляется методом принудительной просушки.
  • Жидкий на основе растворителя. Наносится обычным распылением так, чтобы слой проявителя на поверхности остался равномерным.
  • Жидкий в виде водного раствора. Все то же самое, что и в случае проявителя на основе суспензии.

Обычно процесс проявления длиться 10-30 минут в зависимости от выбранного материала. Если появляется необходимость, то время можно увеличить.

Способы выявления дефектов сварного шва

Процесс выявления можно начинать сразу после нанесения проявителя. Но лучше, если после того как полностью закончится процесс проявления. Для этого можно использовать увеличительные стекла (лупы) или специальные очки.

Если капиллярная дефектоскопия сварного шва проводилась с помощью флуоресцентных индикаторов, то использовать для контроля специальные очки фотохроматического типа не надо. Просто оператор должен проводить контроль в темном помещении. Он должен в него войти и в течение 5 минут привыкнуть к темноте. После чего и начать процесс выявления дефектов. Сам контроль проводится под действием ультрафиолетового освещения. Оно может быть общим или зонированным (освещается только участок, где лежит сваренная конструкция). Самое важное, чтобы в поле зрения оператора не попадали отсвечивающие предметы, их просто не должно быть в помещении.

Если используются цветные индикаторы, то их проявление можно наблюдать и при дневном, и при искусственном свете. Главное, чтобы на поверхности контролируемого металла не было бликов, а мощность светового потока составляло не менее 500 лк.

Повторный контроль

Если по каким-то причинам итоги капиллярного контроля оказались неудовлетворительными, то можно провести повторный контроль. Он проводится точно так же, как и первый, с использованием все тех же технологий и индикаторов. Нельзя использовать индикаторные жидкости другой марки от другого производителя. Самое важное – это очистить металлическую поверхность от старых материалов (проявителя и индикатора). Все остальные действия от очистки до проявления проводятся точно также.

Контроль капиллярный керосином

Керосин является полярно-активной жидкостью с низкой вязкостью, отсюда и большая его проникающая способность. Обычно с его помощью выискиваются дефекты сварных швов диаметром 0,1 мм при толщине стыка в 25 мм. И раньше, и сейчас керосин используется для контроля сварки резервуаров, которые работают под давлением. Сам процесс достаточно простой.

Для этого понадобиться керосин и меловой раствор, который наносится на обратную сторону сварного шва. По сути, раствор будет выполнять функции индикатора, на котором проявятся керосиновые пятна. Саму жидкость можно распылить на поверхность, смочить ею валик или просто уложить по стыку смоченную в керосине ленты или тряпку. После определенного времени с обратной стороны начнут проявляться масляные пятна, хорошо видимые на меловой поверхности. Нередко в керосин добавляют яркие пигменты, чтобы увеличить чувствительность контроля.

Как и все капиллярные способы контроля с использование индикаторных жидкостей, керосин наносится на испытуемые поверхности сварных валиков разными способами.

  • Вакуумным, для чего используются специальные вакуумные установки переносного типа. Их устанавливают со стороны нанесенной меловой смеси.
  • Пневматический. Поверхность валика, смоченную керосином, обдувают потоком сжатого воздуха при давлении 0,3-0,4 МПа.
  • Вибрационный. Проникновение материала проходит под действием ультразвуковых колебаний.

Используя керосин при капиллярном контроле сварочных швов, необходимо применять материал с большой чистотой. Ведь примеси только увеличивают вязкость керосина, что делает его проникающие свойства низкими. А это может привести к неопределению самых маленьких дефектов, что отразиться на искаженной информации о качестве сварочного шва.

Капиллярные способы контроля на сегодняшний день считаются самыми простыми, но в то же время самыми дешевыми и эффективными. Именно поэтому они чаще других способов сегодня используются при проверке сварочных конструкций.

Источник



Капиллярный контроль – простой и надёжный способ обнаружения трещин и раковин

В капиллярном контроле (контроле проникающими веществами, сокращённо – ПВК) всё построено на проникающей способности специальных жидкостей. Заполняя поверхностные дефектов, они оставляют чёткий индикаторный рисунок из полос, извилин, точек или расплывчатых пятен. Метод особенно эффективно выявляет поры, заусенцы, трещины, раковины, межкристаллитную коррозию, риски, шлаковые включения, царапины и пр. При соблюдении инструкций, отражённых в РД 13-06-2006, ГОСТ 18442-80 и иной документации, становится возможным выявление даже мелких дефектов. Попутно можно определить их точное расположение и оценить протяжённость. Считается, что ПВК хуже справляется с обнаружением сквозных дефектов — для их выявления лучше подходит течеискание (ПВТ). Оба методы объединены в один вид НК — контроль проникающими веществами.

Как метод дефектоскопии ручной и механизированный капиллярный контроль чрезвычайно универсален. Ограничений по форме и габаритам объектов нет. Чёрные и цветные металлы, неферромагнитные сплавы, керамические изделия, пластмассы и даже стекло – всё это может быть проверено при помощи данного вида НК. В технических заданиях на проведение технического освидетельствования и экспертизы промышленной безопасности трубопроводов и резервуаров он часто упоминается в качестве дополнительного. Именно этот метод предпочитают в случаях, когда магнитопорошковая дефектоскопия объектов из ферромагнитных сплавов не способна обеспечить требуемую чувствительность. К тому же далеко не все объекты в эксплуатации можно намагничивать.

Читайте также:  Заболевание ревматоидный артрит меры профилактики

Капиллярный контроль на производстве

В зависимости от минимального размера дефектов, поддающихся выявлению, капиллярный контроль может соответствовать одному из следующих классов чувствительности:

  • I (в пределах 1 мкм);
  • II (от 1 до 10 мкм);
  • III (больше 10, но меньше 100 мкм);
  • IV (больше 100, но в пределах 500 мкм).

Дополнительно предусмотрен ненормируемый технологический класс.

При определении чувствительности учитывается также тип освещения (УФ-облучённость или дополнительная подсветка с люминесцентными лампами либо лампами накаливания).

Преимущества и недостатки капиллярного контроля

Цветная дефектоскопия в полевых условиях

Слабые стороны у этого метода тоже есть и заключаются они прежде всего в том, что:

  • индикаторные жидкости не являются на 100% безвредными. Без средств индивидуальной защиты органов дыхания, органов зрения и слизистых оболочек работать нельзя. В противном случае – заболевания дыхательных путей и не только вам обеспечены. Да, производители материалов для цветного метода дефектоскопии постоянно работают над тем, чтобы уменьшить токсичность испарений, минимизировать запах и пр. Однако даже топовые производители пока не достигли идеального результата, а у бюджетных марок всё ещё хуже;
  • контроль возможен только тогда, когда есть беспрепятственный доступ к поверхности;
  • нужно постоянно поддерживать запасы расходников. Каким бы экономичным не был расход, материалы нужно вовремя подвозить, а на отдалённых объектах (к примеру, нефтегазоконденсатных месторождениях) с этим могут быть трудности;
  • выявлению подлежат только поверхностные и сквозные полости с глубиной распространения, превышающей ширину раскрытия;
  • технология очень требовательна к качеству подготовки поверхности. Нужно тщательным образом избавиться от брызг металла, нагара, шлака, ржавчины, старых ЛКМ, жирных разводов, масла, пыли и иных загрязнений. Шероховатость поверхности не должна превышать Ra 3,2 мкм (Rz 20 мкм);
  • капиллярный метод контроля требователен к температуре исследуемой поверхности и окружающего воздуха. Допустимые значения указываются в руководящих документах на контроль. В документе РД 13-06-2006, например, указан диапазон от -40 до +40 ˚С, хотя на практике, конечно, при таких низких температурах контроль едва ли возможен.

Помещения, в которых проводится ПВК, должны быть подключены к холодному и горячему водоснабжению. Обязательно наличие приточно-вытяжной вентиляции (с 3-кратным воздухообменом) и вытяжными зондами над рабочими зонами. Необходимо оснастить его ваннами, инструментами для нанесения материалов, очистки и сушки объектов. Понадобятся также поддоны для сбора воды. Если испытаниям подвергаются крупногабаритные изделия, обязательно наличие грузоподъёмных механизмов, подмостей, передвижных вышек и пр. Дополнительно могут понадобиться УФ-светильники, воздушные и инфракрасные обогреватели и т.д.

Даже к стенам помещения есть свои требования – для отделки нужно использовать легко моющиеся покрытия.

Методы капиллярного контроля

Согласно традиционной классификации они подразделяются на несколько групп:

  • основные (собственно ПВК) и комбинированные (ПВК плюс дополнительный метод неразрушающего контроля). Примеры из последней категории – капиллярно-магнитный, капиллярно-индукционный, капиллярно-электростатический, капиллярно-радиационный поглощения, капиллярно-радиационный излучения. Справедливости ради надо признать, что комбинированные методы применяются крайне редко;
  • методы проникающих растворов и фильтрующихся суспензий. Первая разновидность капиллярного контроля – классический ПВК с пенетрантом и проявителем, во втором случае к пенетранту добавляется нерастворимый порошок, которому свойствен повышенный цветовой контраст и люминесценция. Дополнительного проявления не нужно. Отфильтрованные частицы скапливаются у устья несплошности, образуя индикаторный след. Данный способ обладает меньшей чувствительностью;
  • на яркостные (ахроматические), цветные (хроматические), люминесцентные и люминесцентно-цветные. Разберём их подробнее.

Яркостный капиллярный контроль считается самым простым. Его также называют меловым или керасино-меловым пробоем. Один из старейших способов дефектоскопии, где его уже много десятилетий применяют для шеек колёсных пар и других деталей подвижного состава железнодорожного транспорта. В качестве проявителя используется мел либо каолин, в качестве пенетранта – керосин. Дёшево и сердито. И очень эффективно для поиска трещин и пор.

Цветной метод базируется на использовании ярко окрашенных жидкостей. Белый проявитель, красный пенетрант – такой контраст легко и быстро «считывается» дефектоскопистом. Подходит для испытаний даже при обычном дневном свете.

Люминесцентный метод – это, если можно так выразиться, цветной метод «на максималках». Проводится в затемнённом помещении с применением ультрафиолетового освещения с длиной волны 365 нм. Индикаторная жидкость содержит люминофор, который на тёмном фоне светится сильным жёлто-зелёным цветом. Данному способу свойственна повышенная чувствительность: люминесцентный капиллярный контроль сварных соединений, околошовной зоны и основного металла способен выявлять дефекты с раскрытием всего 0,1 мкм и более.

Наконец, люминесцентно-цветной метод – самый чувствительный из всех. Предполагает регистрацию контраста между цветным индикаторным рисунком и люминесцентным. Как в видимом спектре, так и длинноволновом УФ-излучении. Сочетание источников освещение помогает регистрировать мельчайшие несплошности.

Порядок проведения

Рабочее место для проведения цветной дефектоскопии

Цветная дефектоскопия сварных швов, околошовной зоны и основного металла выполняется с учётом критериев допустимости дефектов, отражённых в руководящей документации. Трактовать результаты можно по индикаторному рисунку и по фактическим параметрам трещин, раковин или пор, чётко обозначившихся после удаления всех рабочих жидкостей. В целом, основанием для положительной оценки является отсутствие протяжённых следов удлинённого вида. Что касается одиночных несплошностей, то тут всё, повторимся, зависит от инструкции.

Так, в техкарте на капиллярный контроль могут быть предписаны следующие способы заполнения полостей индикаторным веществом:

  • собственно капиллярный. Пенетрант проникает самопроизвольно. Его можно распылять, наносить кистью, можно наполнить им бак и полностью погрузить в него объект;
  • компрессионный. Нагнетается избыточное давление, под действием чего жидкость заполняет полости;
  • вакуумный. Давление в полости опускается ниже атмосферного, и жидкость проникает в неё быстрее;
  • ультразвуковой. Всю «работу делают» акустические волны;
  • деформационный. Объект подвергается воздействию упругих звуковых колебаний либо находится под статической нагрузкой. Это способствует увеличению ширины раскрытия дефекта, и пенетрант легче проникает в него.

Ещё один «подводный камень» при контроле капиллярным методом: дефектоскопист должен знать, как отличить индикаторный рисунок на месте реальных дефектов от ложных следов. Этим «страдают» участки, на которых:

  • повреждена микроструктура, что приводит к возникновению рисок, заусенцев, забоин, сколов окисной плёнки, коррозии и эрозии;
  • изменён микрорельеф объекта и его и форма – в силу специфики технологий производства. Так, на литых деталях могут остаться характерные складки. На сварных швах – наплывы. На металле в целом – следы от режущего либо шлифовального инструмента;
  • поверхность загрязнена. Капиллярный метод контроля сварных соединений очень требователен к качеству очистки. Важно следить, чтобы на поверхности не было пересохшего пенетранта, волокон от ветоши, жировых разводов, пятен от перчаток;
  • имела место слабая прессовая просадка.

Если возникают сомнения, для более внимательного изучения индикаторного следа разрешено использовать лупу с 2–7-кратным увеличением. Если и это не помогает, рекомендовано проведение повторного контроля.

Аппаратура и материалы для цветной дефектоскопии

Для полноценного проведения контроля могут понадобиться следующие технические средства и принадлежности:

  • контрольные образцы (обязательно с паспортом и отметкой о метрологическом обслуживании) для проверки индикаторных жидкостей;
  • ультрафиолетовые фонари или светильники (для работы с люминесцентными материалами);
  • светильники отражённого либо рассеянного светораспределения (для капиллярного метода контроля запрещена прямая подсветка);
  • лупы (с увеличением 6–10 крат) и иные оптические приборы (1,25–30 крат) для осмотра дефектов;
  • эталоны шероховатости – для оценки поверхности;
  • пульверизаторы, краскораспылители и компрессоры (для пневматических агрегатов);
  • кисти;
  • салфетки, ветошь, марля, губки и пр.

Особую категорию составляют линии для автоматизированного капиллярного контроля деталей. Это блочно-модульные стационарные установки, состоящие из нескольких баков, смотровой кабины, источников дополнительного освещения и пр.

Из необходимых аксессуаров также отметим СИЗ – очки, перчатки, респираторы и пр.

Капиллярный контроль сварного соединения

Но главное для ПВК – это, конечно же, дефектоскопические материалы, а именно:

  • пенетрант – индикаторная жидкость, заполняющая устье дефекта. Различаются по проникающей способности, вязкости и поверхностному натяжению;
  • проявитель – жидкость, которая образует на поверхности равномерное матовое покрытие белого цвета. Пенетрант при этом не вымывается из полости дефектов, а потому особенно чётко виден на светлом фоне;
  • очиститель – жидкость для очистки объекта и удаления лишнего объёма индикаторной жидкости.

Самые популярные материалы для капиллярного контроля выпускаются под брендами Magnaflux, Sherwin, Helling, MR Chemie, Karl Deutsch и др. Поставляются в аэрозольных баллончиках (стандартный объём – 400 мл), канистрах и даже бочках. Пенетрант, проявитель и очиститель можно приобрести по отдельности, а можно – целым набором. К примеру, в комплекте Spotcheck предусмотрены все необходимые баллончики, а также безворсовая ткань и сумка.

Если не приобретать готовые материалы, а приготавливать их самостоятельно, то делать это можно только в специально оборудованном помещении с вытяжкой.

Капиллярный контроль наружной резьбы

Помимо уже упомянутых расходников, для капиллярного метода контроля сварных швов по-прежнему востребованы такие проверенные временем материалы, как керосин, ацетон, этиловый спирт, каолин, ксилол и пр. Так, если в отапливаемых помещениях для очистки поверхности можно использовать воду, то при отрицательных температурах не обойтись без спирта.

Исчерпывающий перечень расходников доступен в приложении №5 к методическим рекомендациям РД 13-06-2006.

Сообщество специалистов по капиллярному методу контроля

На форуме «Дефектоскопист.ру» зарегистрированы тысячи специалистов ПВК (ЦД), аттестованных и сертифицированных по СДАНК-02-2021 или СНК ОПО РОНКТД-02-2021 (в зависимости от того, в какой Системе НК нужно подтвердить компетенцию, чтобы зайти на объект заказчика). В специальном разделе на форуме доступны десятки обсуждения по теоретическим и практическим аспектам данного вида неразрушающего контроля. Ему также посвящена отдельная категория в электронной библиотеке «Архиус», где собрана вся актуальная нормативная документация. Если у вас есть какой-либо вопрос, вы можете поискать необходимую информацию на нашем сайте – либо создать новую тему и изложить свою проблему. Коллеги обязательно подскажут, помогут, направят на путь истинный.

Чтобы быть успешным специалистом капиллярного контроля, зарегистрируйтесь на форуме «Дефектоскопист.ру» и следите за обновлениями!

Источник

Капиллярный метод контроля

Подготовка шва к капиллярному контролю

  1. Капиллярный метод контроля
  2. Преимущества и недостатки
  3. Преимущества капиллярного контроля
  4. Недостатки капиллярного метода метода контроля
  5. Проведение капиллярного метода контроля
  6. Шаг 1 – Предварительно очистить деталь
  7. Шаг 2 – Нанести пенетрант
  8. Шаг 3 – Удалить пенетрант
  9. Анализ результата капиллярного метода контроля
  10. Преимущество по сравнению с визуальным осмотром
  11. Достоинства капиллярного метода контроля
  12. Капиллярный контроль – материалы
  13. Эмульгатор в капиллярном контроле
  14. Липофильные эмульгаторы метод А
  15. Липофильные эмульгаторы по методы B
  16. Гидрофильные эмульгаторы по методу C
  17. Гидрофильный постэмульгируемый метод D
  18. Вязкость пенетранта
Читайте также:  Обзор стиральной машины Beko RGE 785 P1XSW

Капиллярный метод контроля

Он экономичен, универсален и требует минимального обучения по сравнению с другими методами неразрушающего контроля. Тесты на проникающую жидкость проверяют наличие дефектов у материалов на поверхности, пропуская в них очень тонкую жидкость, а затем вытягивая жидкость с помощью мелового проявителя. Сварные швы являются наиболее часто проверяемым элементом. Также этот метод используется на пластинах, прутках, трубы, отливки, при ковке. Всё это проверяются с помощью жидкостного проникающего контроля.

капиллярный контроль

капиллярный контроль

На протяжении многих лет в России капиллярный метод или тест жидкостной проникающей способности называлось многими именами: испытание на проникающую способность, испытание на проникающую способность жидкости и собственно сам капиллярный метод контроля.

В основном Российское общество использует название капиллярный метод контроля.

Литые железнодорожные колеса погружали в отработанное масло, высушивали и затем покрывали порошковым мелом или суспензией мела в спирте. Как только колеса высохнут, любое масло, хранящееся в дефекте, вытечет в мел, что позволяло обнаружить дефект. Так был изобретён капиллярный контроль.

Этот метод контроля различается по типу пенетранта и способу нанесение и очистки поверхности перед применением проявителя.

Их можно использовать с любым из трех методов очистки – смывающихся водой, после эмульгирования и затем удаляемым растворителем.

Это наиболее популярный метод – удаление растворителя.

Этот метод мы и рассмотрим в этой статье.

Способ удаления красителя с помощью пенетранта является наиболее популярным, поскольку он недорог и очень универсален. Обычно он поставляется в трех аэрозольных баллончиках – очиститель, пенетрант и проявитель.

Эти аэрозольные баллончики очень универсальны, что позволяет работникам подниматься по высоким лестницам, работать внутри котлов, ямах и в очень узких местах.

Капиллярный метод контроля

Преимущества и недостатки

Преимущества капиллярного контроля

  • Высокая чувствительность к небольшим поверхностным неоднородностям
  • Простая проверка деталей сложной формы
  • Быстрый и недорогой осмотр больших площадей и больших объемов деталей / материалов
  • Большое количество материалов может быть проверено, металлические и неметаллические, магнитные и немагнитные, токопроводящие и непроводящие материалы.
  • Визуальное обнаружение дефекта, дефект указан непосредственно на поверхности детали
  • Аэрозольные баллончики делают процесс мобильным, удобным и недорогим
  • Видно относительный размер, форму и глубину дефекта
  • Минимальное время обучения

Недостатки капиллярного метода метода контроля

  • Обнаруживает дефекты только на открытой поверхности
  • Материалы с пористой поверхностью не могут быть исследованы с помощью этого процесса
  • Только чистые, гладкие поверхности могут быть проверены. (Ржавчина, грязь, краска, масло и жир должны быть удалены.)
  • Сотрудник должен иметь прямой доступ к исследуемой поверхности
  • Поверхностная обработка и шероховатость могут повлиять на чувствительность исследования. (Может потребоваться шлифование поверхности)
  • Этапы процесса должны строго выполняться и контролироваться
  • После работы нужно очистить деталь, если требуется сварка
  • Требуется правильное обращение и удаление химикатов
  • Пары могут быть опасными и легковоспламеняющимися без надлежащей вентиляции работать опасно

Следовательно, если конструкция имеет сварные швы или материал не герметизированный сварным швом, пенетрант будет перемещаться за сварными швами и между слоями незакрепленного материала.

Проведение капиллярного метода контроля

Мы выделяем всего три основных шага, которые необходимо соблюдать при использовании метода удаления растворителя с помощью красителя.

Шаг 1 – Предварительно очистить деталь

Капиллярный метод контроля шаг 1

Это может варьироваться от шлифования и чистки щеткой до простой протирки детали тряпкой, смоченной в очистителе / ​​смывке. Поверхность должна быть очищена от грязи, ржавчины, окалины, краски, масла и смазки и быть достаточно гладкой, чтобы вытереть пенетрант, не оставляя следов. Рекомендуем ипользовать

Шаг 2 – Нанести пенетрант

Обычно это делается путем распыления пенетранта из аэрозольного баллона или нанесения его кистью. Необходимо соблюдать время выдержки (экспозиции), чтобы проникающий агент проникал в трещины и пустоты. Обычно это от 5 до 30 минут, но оно никогда не должно быть достаточно длинным для высыхания пенетранта. Необходимо соблюдать рекомендации производителя пенетранта. Читайте инструкцию на своем баллоне!

Капиллярный метод контроля шаг 2

Шаг 3 – Удалить пенетрант

Капиллярный метод контроля шаг 3

Все пенетранты должны быть удалены чистой, сухой безворсовой тряпкой до полной очистки. Деталь следует энергично растирать до тех пор, пока на сухих ветошах не будет виден проникающий агент. Затем шаг очистителя, средство для удаления следует распылять на другую чистую, сухую не оставляющую ворса тряпку. Снова энергично тереть деталь до тех пор, пока на тряпке не будет видно проникающего вещества.

получить результата капиллярного контроля контроля

Анализ результата капиллярного метода контроля

Очень важно проверить деталь в сроки, указанные на баллоне. Срок может со временем увеличиваться по мере вытекания проникающего вещества, в результате чего допустимое отклонения будет показывается как откровенный дефект. На рисунке два прямолинейных указания являются дефектами. А круглая индикация не имеет ниже дефекта не имеет значения.

Результат капиллярного контроля контроля

После этого этапа – деталь должна быть очищена.

чистая деталь

Очень важно, метод работает при 100 люмен на поверхности детали. Нужное количество света должно быть проверено с использованием какого-либо типа измерителя освещенности.

как делается капиллярный контроль

Преимущество по сравнению с визуальным осмотром

Преимущество инспекции жидкостного пенетранта по сравнению с визуальным осмотром в том, что инспектор может без легко найти дефект. Есть два основных способа, которыми процесс проникающего осмотра делает недостатки более заметными.

В этом методе, проявитель служит в качестве высококонтрастного фона, а также как губка, чтобы вытащить захваченный пенетрант из дефекта. Когда проводится проверка флуоресцентного проникающего вещества, составы проникающего вещества разрабатываются таким образом, чтобы он ярко светиться и излучал свет на длине волны, к которой глазу хорошо заметен при слабом освещении.

Достоинства капиллярного метода контроля

Как и все неразрушающие методы контроля, жидкостная инспекция имеет как преимущества, так и недостатки. Основные преимущества и недостатки по сравнению с другими методами неразрушающими методами приведены ниже.

  • Способ обладает высокой чувствительностью к небольшим поверхностным неоднородностям.
  • Этот метод имеет несколько материальных ограничений, т.е. можно проверять металлические и неметаллические, магнитные и немагнитные, а также проводящие ток и непроводящие ток материалы.
  • Большие площади и большие объемы у деталей / материалов могут быть проверены быстро и с низкими затратами.
  • Детали сложной геометрической формы могут легко проверяться.
  • Показания производятся непосредственно на поверхности детали и представляют собой визуальное представление дефекта.
  • Аэрозольные баллончики делают проникающие материалы очень мобильными.
  • Пенетрант-материалы и сопутствующее оборудование относительно недороги.
  • Могут быть обнаружены только дефекты на поверхности.
  • Только не пористые материалы могут быть проверены.
  • Предварительная очистка имеет решающее значение, поскольку загрязняющие вещества могут маскировать дефекты.
  • Размазывание металла от механической обработки, шлифования, а также от пескоструйной или паровой струйной обработки должно быть удалено перед исследованием.
  • Инспектор должен иметь прямой доступ к проверяемой поверхности.
  • Поверхностная обработка и шероховатость могут влиять на чувствительность контроля.
  • Последовательность операций: – должны выполняться и контролироваться.

Капиллярный контроль – материалы

Капиллярный контроль является одним из наиболее широко используемых методов неразрушающего контроля. Его популярность можно объяснить двумя основными факторами: относительной простотой использования и гибкостью.

Капиллярный контроль может использоваться для проверки практически любого материала при условии, что его поверхность не является чрезвычайно шероховатой или пористой.

Материалы, которые обычно проверяются с использованием капиллярного контроля, следующее:

  • Металлы (алюминий, медь, сталь, титан и др.)
  • Стекло
  • Многие керамические материалы
  • Резинка
  • пластики

КП предлагает гибкость в проведении инспекций, потому что он может применяться в самых разных областях, от автомобильных свечей зажигания до критических компонентов самолета. Пенетрантные материалы можно наносить с помощью аэрозольного баллона, кисти или ватного тампона для проверки дефектов, о которых известно, что они встречаются в конкретной области, или их можно наносить путем погружения или распыления для быстрой проверки больших площадей. На изображении выше видимый проникающий краситель локально наносится на сильно нагруженную точку соединения для проверки на усталостное растрескивание.

Системы проверки пенетрантом были разработаны для проверки некоторых очень крупных компонентов.

Проверка проникающей жидкости может быть использована только для проверки дефектов, которые нарушают поверхность проверяемой детали. Некоторые из этих недостатков перечислены ниже:

  • Усталостные трещины
  • Шлифовальные трещины
  • Перегрузка и ударные переломы
  • Пористость
  • Растрескивание
  • Швы
  • Пористость в сварных швах

Как упомянуто выше, одно из главный недостаток данного вида контроля состоит в том, что дефекты должны находиться на открытой поверхности.

Эмульгатор в капиллярном контроле

Когда проблема заключается в удалении пенетранта из дефекта из-за чрезмерной промывки детали, то может быть использована постэмульгируемая пенетрантная система. Постэмульгируемые пенетранты требуют отдельного эмульгатора, чтобы разрушить пенетрант и сделать его пригодным для мывания водой.

  1. Метод A: моющийся водой
  2. Метод B: постэмульгируемый, липофильный
  3. Метод С: С использованием растворителя
  4. Метод D: постэмульгируемый, гидрофильный

Метод С использует растворитель для удаления пенетранта из проверяемой детали. Метод А имеет встроенные в проникающую жидкость эмульгаторы, которые позволяют удалить избыток проникающего вещества простым промыванием водой. Капиллярный метод контроля.

Липофильные эмульгаторы метод А

Системы эмульгирования представляют собой материалы на масляной основе, которые поставляются в готовом виде. Гидрофильные системы – основаны на воде и поставляются в виде концентрата, который необходимо разбавить водой перед использованием.

Липофильные эмульгаторы по методы B

Липофильные эмульгаторы – (метод B) были изобртенеты в конце 1950-х годов и работают как с химическим, так и с механическим действием. После того, как эмульгатор покрыл поверхность объекта, механическим воздействием начинают удалять часть избыточного пенетранта. Во время эмульгирования эмульгатор диффундирует в оставшийся пенетрант и полученную смесь легко удаляют с помощью воды. Капиллярный метод контроля является методом неразрушающего контроля.

Гидрофильные эмульгаторы по методу C

Гидрофильные эмульгаторы – (метод D) также удаляют избыток пенетранта с механическим и химическим воздействием, но действие другое, потому что диффузии не происходит.

Гидрофильный эмульгатор разрушает пенетрант на предотвращает повторное присоединение его частей к поверхности детали.

Гидрофильный постэмульгируемый метод D

Гидрофильный постэмульгируемый метод – (метод D) был введен в середине 1970-х годов. Поскольку он более чувствителен, чем липофильный постэмульгируемый метод, он сделал последние методы практически устаревшими.

Вязкость пенетранта

Вязкость описывает как сопротивление жидкости течению. Жидкости, такие как вода, которая легко течет, имеют более низкую вязкость, чем жидкости, такие как молоко. Капиллярный метод контроля.

Уравнения для времени заполнения цилиндрической полости и эллиптической полости приводим вам ниже:

Время заполнения цилиндрических пустот
= (2 l 2 м ) / r cos s LG

Время заполнения эллиптической пустоты
= [(2 l 2 м ) / s LG cos q ] * [a 2 + b 2 / (a + b) ab]

Где: l = глубина дефекта
m = вязкость
r = радиус отверстия трещины
s LG = поверхностное натяжение жидкости и газа
q = угол контакта
a = ширина дефекта
b = длина дефекта

Источник