Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Физические основы и методика

Капиллярный метод неразрушающего контроля (ГОСТ 18442-80) основан на капиллярном проникновении внутрь дефекта индикаторной жидкости и предназначен для выявления дефектов, имеющих выход на поверхность объекта контроля. Данный метод пригоден для выявления несплошностей с поперечными размером 0,1 - 500 мкм, в том числе сквозных, на поверхности черных и цветных металлов, сплавов, керамики, стекла и т.п. Широко применяется для контроля целостности сварного шва.

Цветной или красящий пенетрант наносится на поверхность объекта контроля. Благодаря особым качествам, которые обеспечиваются подбором определенных физических свойств пенетранта: поверхностного натяжения, вязкости, плотности, он, под действием капиллярных сил, проникает в мельчайшие дефекты, имеющие выход на поверхность объекта контроля.

Проявитель, наносимый на поверхность объекта контроля через некоторое время после осторожного удаления с поверхности пенетранта, растворяет находящийся внутри дефекта краситель и за счет диффузии “вытягивает” оставшийся в дефекте пенетрант на поверхность объекта контроля.

Имеющиеся дефекты видны достаточно контрастно. Индикаторные следы в виде линий указывают на трещины или царапины, отдельные точки - на поры.

пенетрант капиллярный неразрушающий дефект

Рис. 1

Процесс обнаружения дефектов капиллярным методом разделяется на 5 стадий.

1 стадия - предварительная очистка поверхности.

2 стадия - нанесение пенетранта.

3 стадия - удаление излишков пенетранта.

4 стадия - нанесение проявителя.

5 стадия - контроль.

Согласно ГОСТ 18442-80 класс чувствительности контроля определяется в зависимости от размера выявляемых дефектов. В качестве параметра размера дефекта принимается поперечный размер дефекта на поверхности объекта контроля - так называемая ширина раскрытия дефекта. Поскольку глубина и длина дефекта также оказывают существенное влияние на возможность его обнаружения (в частности, глубина должна существенно больше раскрытия), эти параметры считаются стабильными. Нижний порог чувствительности, т.е. минимальная величина раскрытия выявленных дефектов ограничивается тем, что весьма малое количество пенетранта; задержавшееся в полости небольшого дефекта, оказывается недостаточным, чтобы получить контрастную индикацию при данной толщине слоя проявляющего вещества. Существует также верхний порог чувствительности, который определяется тем, что из широких, но неглубоких дефектов пенетрант вымывается при устранении излишков пенетранта на поверхности. Установлено 5 классов чувствительности (по нижнему порогу) в зависимости от размеров дефектов (табл. 1).

Табл. 1

За рубежом установлены другие шкалы чувствительности пенетрантов. Например в немецком промышленном стандарте DIN 54 152, чувствительность пенетрантов также разделяется на четыре класса, но шкала чувствительности обратная (табл. 2)

Табл. 2

2. Техника проведения контроля

Стадия 1. Предварительная очистка поверхности.

Контролируемая поверхность должна быть очищена от остатков смазки, сварочный шлаков, окалины, ржавчины, краски, масла. Органические загрязнения можно удалить с поверхности при помощи очистителя. Неорганические требуют механической очистки, например с помощью корщетки. После этого рекомендуется смыть остатки при помощи очистителя.

Очистка поверхности при помощи очистителя:

Распылите очиститель на загрязненную поверхность. Подождите 30 секунд для разрушений органических загрязнений. Высушите тканью или салфеткой. Повторяйте до полного очищения поверхности.

ВНИМАНИЕ:

Проводя очистку поверхности, выделяйте достаточно времени для высыхания очистителя, попавшего в дефекты. Очиститель должен полностью улетучится из дефектов перед применением пенетранта. Время, необходимое для этого, зависит от температуры и влажности окружающей среды.

Cтадия 2. Нанесение пенетранта.

Распылите пенетрант на очищенную и высушенную поверхность. Подождите 3-5 минут. Если поверхность не была хорошо подготовлена и в дефектах возможны остатки загрязнений или температура окружающей среды ниже 12 град. С, то время, необходимое для впитывания пенетранта, должно быть увеличено. Если температура поверхности выше 45 град. С, время, необходимое для впитывания пенетранта, может быть уменьшено. При температуре поверхности выше 80 град. С это время составляет около 1 минуты.

Стадия 3. Удаление избытков пенетранта

Излишки пенетранта снимаются с контролируемой поверхности салфеткой из ткани или бумаги. Салфетка может быть предварительно смочена очистителем. Высушите контролируемую поверхность. При необходимости повторите процедуру до полного удаления излишков пенетранта с поверхности.

ВАЖНО: на этой стадии не распыляйте очиститель прямо на контролируемую поверхность.

Излишки водо-смываемого пенетранта могут быть удалены с поверхности таким же образом, как и несмываемого водой. В этом случае салфетка может быть смочена водой вместо очистителя.

Стадия 4. Применение проявителя.

Перед нанесением тщательно встряхните флакон с проявителем, чтобы полностью восстановить взвешенное состояние частиц белого пигмента. Распыление является рекомендуемым и НАИБОЛЕЕ ПОДХОДЯЩИМ методом нанесения проявителя на поверхность. Целью является напыление тонкого равномерного слоя. Он должен быть слегка влажным, чтобы проявитель мог "вытянуть" пенетрант, находящийся в полости дефектов на поверхность для наблюдения.

Равномерно нанесенный слой белого проявителя должен быть достаточным, чтобы обеспечить хороший капиллярный путь для красящего пенетранта и хороший контрастный белый фон для отметок трещин красным красящим пенетрантом.Но слой не должен быть слишком толстым, иначе он будет скрывать или затемнять красные индикаторные следы дефектов.

Стадия 5. Оценка результатов контроля.

Индикаторные следы дефектов (если таковые имеются) проявятся, как только проявитель высохнет, однако рекомендуем выждать 5 минут дополнительно, чтобы они проявились полностью для более точного визуального обследования и интерпретации результатов. Если Вы предполагаете наличие трудно проницаемых трещин, выждите более продолжительное время. Скорость проявления, глубина цвета, так же как рисунок следа указывает на тип дефекта. Красные линии показывают трещины, складки, отсутствие сплавления. Глубокие дефекты проявляются в виде точек, образующих прямую или кривую линию. Пористость проявляется в виде рассеянных красных точек. Критерии обработки детали обычно определяются инженерами-конструкторами. Не все дефекты могут служить поводом для отбраковки. Размер, положение и тип индикаторного следа, так же, как дальнейший режим обработки и использования детали и рабочая нагрузка будут влиять на решение инженера-конструктора.

Необязательный этап. Удаление проявителя.

Обычно проявитель, остающийся на поверхности, удаляется перед последующей обработкой или использованием детали. Протрите поверхность салфеткой, смоченной водой, а затем сухой салфеткой. Если материал имеет склонность к корродированию, то после этого может быть проведена обработка, предупреждающая коррозию.

Проведение контроля в специфических условиях.

Холодные погодные условия.

Некоторые международные и российские стандарты устанавливают уровень минимальных температур для контроля поверхности капиллярным методом (обычно +7 град. С), и технология применения материалов для капиллярной дефектоскопии в условиях низких температур требует специального объяснения. Холодная погода усложняет выполнение технологического процесса капиллярного контроля из-за конденсации воды на холодной поверхности, задерживает проникновение пенетранта, замедляет скорость высыхания проявителя и снижает давление в баллоне - распылителе. Чтобы устранить эти затруднения, советуем вам предпринять следующие шаги.

1. Если присутствует конденсация, протрите поверхность насухо и, если это возможно, нагрейте поверхности каким - либо нагревательным прибором.

2. Подождите; время выдержки для пенетранта до 30 мин.

3. Разбрызгивайте проявитель с большего, чем обычно, расстояния, так, чтобы он попадал на поверхность скорее сухим, чем влажным.

4. По возможности, держите аэрозольные баллоны в тепле, особенно проявитель, например, носите его близко к телу, или используйте какой - либо другой способ.

Для контроля поверхностей при температуре выше +90град. С. рекомендуется применять специальные наборы.

Контроль методом течеискания.

Дефекты, пронизывающие объект металла насквозь, легко регистрируются с применением пенетрантов. Процедура отличается от стандартной тем, что на одну поверхность объекта контроля наносится пенетрант, а на противоположную поверхность наноситься проявитель, а стадия удаления пенетранта отсутствует. Эта технология, называемая "контроль течеисканием", применима для тонкостенных резервуаров, трубопроводов и баков. Одна сторона, например, внутренняя поверхность резервуара, обрабатывается пенетрантом. Другая сторона покрывается проявителем. Красящий пенетрант проходит через дефект и, когда он достигает противоположной стороны, дефект проявляется в виде красного индикаторного следа на белом фоне. Полости дефектов должны быть очишены от посторонних веществ - воды, растворов, масел и т.д. Присутствие таких веществ мешает свободному проникновению пенетранта. Применяйте метод течеискания прежде других тестов (гидростатических, ультразвуковых и пр.), чтобы минимизировать возможность загрязнения полостей дефектов. Метод течеискания имеет ограничения в применении по толщине стенок 62,5 мм. Скорость просачивания сквозь деталь зависит от формы капиллярного прохода. Узкий капилляр обеспечивает наилучшее прохождение. Пористость в детали замедляет движение пенетранта. Если толщина стенки близка к максимуму и влияние капиллярности оценивается как незначительное, время выдержки должно быть увеличено. Период в 30мин. является достаточным. Может оказаться полезным повторное нанесение пенетранта в течение этого периода.

Применение флуоресцентных пенетрантов.

При применении флуоресцентного пенетранта, стадия удаления пенетранта и исследование результатов контроля поверхности происходит при ультрафиолетовом освещении в затемненном помещении. В остальном технология контроля флуоресцентным пенетрантом не отличается от технологии применения красящего пенетранта. Дефекты проявляются в виде светящихся желто - зеленых, а не красных следов.

Использование аэрозолей.

При нанесении проявителя распылением требуется тщательное соблюдение технологии:

1. Тщательно встряхивайте аэрозольный баллон с Проявителем непосредственно перед использованием, пока не услышите, что шарики, способствующие перемешиванию, стучат свободно.

2. Держите баллон на расстоянии 20 - 30 см от поверхности.

3. Что бы напыляемый слой сделать ровным и гладким, начните работать с аэрозольным баллоном на области, соседней с исследуемой.

4. Затем перемещайте распыление поперек исследуемой поверхности с постоянной медленной скоростью, помня, что 2 или 3 тонких слоя Проявителя лучше, чем один толстый.

В отличие от нанесения Проявителя, специальных методик для аэрозольных баллонов при нанесении Пенетранта на поверхность или Очистителя на салфетку не требуется. Все аэрозольные баллоны подвержены влиянию температурных изменений. Давление в таком баллоне понижается при низких температурах и повышается при высоких температурах. Температуры ниже +7°C могут привести к снижению давления ниже требуемого.

Внимание: Высокие температуры могут вызывать избыточное давление, которое может быть опасным. Не храните аэрозоли при температурах выше +40°C; оберегайте от попадания прямых солнечных лучей; держите вдали от источников открытого огня; не сжигайте. Прочтите этикетку на баллоне.

Размещено на Allbest.ru