Лаборатория неразрушающего контроля

Лаборатория МосРентген осуществляет работу по Ультразвуковому контролю. Один из самых популярных методов неразрушающего контроля, использующий для выявления дефектов материалов и сварных швов ультразвуковые волны путём излучения и принятия ультразвуковых колебаний, отраженных от внутренних несплошностей (дефектов), и дальнейшего анализа их амплитуды, времени прихода, формы и других характеристик с помощью специального оборудования - ультразвукового дефектоскопа.

Ультразвуковой контроль предназначен для выявления в сварных швах и околошовной зоне трещин, непроваров, несплавлений, пор, шлаковых включений и других видов дефектов без расшифровки их характера, но с указанием координат, условных размеров и количества обнаруженных дефектов.

Ультразвуковое исследование не разрушает и не повреждает исследуемый образец, что является его главным преимуществом. Возможно проводить контроль изделий из разнообразных материалов, как металлов, так и неметаллов. Кроме того можно выделить высокую скорость исследования при низкой стоимости и опасности для человека (по сравнению с рентгеновской дефектоскопией) и высокую мобильность ультразвукового дефектоскопа.

Ультразвуковой контроль сварных швов

Сварные швы являются самой массовой областью применения ультразвуковой дефектоскопии. Это достигается за счёт мобильности ультразвуковой установки, высокой производительности контроля, высокой точности, высокой чувствительности к любым внутренним (объёмным - поры, металлические и неметаллические включения; плоскостным - непровары, трещины), а также внешним, т.е. поверхностным дефектам сварных швов (подрезы, несоответствия валика усиления и т.п.).

Многие ведомственные документы подразумевают обязательный ультразвуковой контроль сварных швов, либо альтернативный выбор ультразвукового или радиационного контроля, либо контроль обоими методами.

Ультразвуковой контроль сварных соединений является эффективным способом выявления дефектов сварных швов и металлических изделий, залегающих на глубинах от 1-2 миллиметров до 6-10 метров.

Ультразвуковой контроль сварных соединений проводится по ГОСТ 14782-86 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые» и позволяет осуществлять ультразвуковую диагностику качества сварных соединений, выявлять и документировать участки повышенного содержания дефектов, классифицируя их по типам и размерам. Для разных типов сварных соединений применяются соответствующие методики ультразвукового контроля.

Ультразвуковой контроль сварных соединений позволяет провести полную диагностику сварных соединений без использования дорогостоящих методов неразрушающего контроля качества сварных швов, таких как рентгенографический, гаммаграфический, магнитопорошковый или капиллярный.

ЛНК МосРентген проводит ультразвуковую толщинометрию. При эксплуатации и ремонте оборудования часто возникает необходимость определить толщину стенки оборудования, измерить размеры отдельных деталей, измерить остаточную толщину стенки изделия, подверженного износу вследствие особенностей технологического процесса и эксплуатации. К таким деталям обычно относятся трубы и фитинги, стенки сосудов и оболочки аппаратов, штампованные днища, изделия сложной конфигурации и пр.

Однако конструктивные особенности этих деталей не всегда позволяют измерить их обычными способами. Достаточно часто доступ к внутренней стороне изделия бывает затруднен или невозможен. В этих случаях весьма эффективным методом контроля толщины является ультразвуковая толщинометрия.

Данная методика основана на электромагнитно-акустическом способе посылки и приёма ультразвуковых колебаний, что позволяет с высоким уровнем точности определить толщину измеряемого объекта. Это дает уникальную возможность с максимальной точностью определять толщину объекта, который подвергается измерению не нанося ему при этом каких-либо повреждений.

Ультразвуковую толщинометрию проводят с целью оценки фактического значения толщины стенок элементов металлических конструкций способом однократных измерений в местах, недоступных для измерения толщины механическим измерительным инструментом.

При измерении толщины стенок на реальном изделии необходимо иметь в виду, что точность измерений зависит от следующих факторов:

• поверхности стенок изделия могут быть непараллельны;
• шероховатость внешней и внутренней поверхностей может быть различной;
• металл изделия может иметь структурные неоднородности, несплошности и другие металлургические дефекты;
• качество акустического контакта, определяемого равномерностью усилия прижатия датчика.

Ультразвуковая толщинометрия представляет собой один из достаточно популярных способов неразрушающего контроля, который в последнее время используется достаточно широко. Чаще всего эта технология применяется для того, чтобы определять техническое состояние трубопроводов самого различного назначения. В настоящее время именно толщинометрия считается одним из наиболее точных методов исследования, который практически полностью исключает какие бы то ни было погрешности.

Основные преимущества ультразвуковой толщинометрии:

• возможность сделать измерения толщины изделия в местах, недоступных для измерения толщины механическим измерительным инструментом;
• максимальная точность определения толщины объекта, без каких-либо повреждений;
• исключаются традиционные погрешности, а также погрешности, обусловленные объемным распределением электромагнито-динамических сил в поверхностном слое объекта контроля.

Ультразвуковая толщинометрия является высокоточным, мобильным и высокоэффективным методом исследования, исключающим традиционные погрешности. Благодаря своевременно проведённым исследованиям вы сможете заранее выявить наиболее опасные участки конструкции/изделия и восстановить их, тем самым, избежав аварийных ситуаций.

ЛНК МосРентген проводит работы по Капилярному контролю. Один из наиболее широко используемых в промышленности методов неразрушающего контроля. Этот метод применяют для обнаружения невидимых или слабовидимых невооруженным глазом поверхностных дефектов в объектах любых размеров и форм, изготовленных из металлических или других любых твердых непористых материалов. Капиллярный неразрушающий контроль позволяет выявлять дефекты производственно-технологического и эксплуатационного происхождения, любой геометрии размером около 1 мкм и более.

Капиллярный метод неразрушающего контроля основан на капиллярном проникновении индикаторной жидкости (пенетранта) в поверхностные дефекты (трещины, поры и пр.) с последующей регистрацией индикаторных следов визуальным способом или с помощью преобразователя. Метод капиллярного контроля позволяет обнаруживать поверхностные дефекты независимо от вида, материала и конфигурации поверхности. Капиллярный неразрушающий контроль позволяет диагностировать объекты любых размеров и форм, изготовленные из черных и цветных металлов и сплавов, пластмасс, стекла, керамики, а также других твердых неферромагнитных материалов.

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.

В большинстве случаев по техническим требованиям необходимо выявлять настолько малые дефекты, что заметить их при визуальном контроле невооруженным глазом практически невозможно. Применение же оптических измерительных приборов не позволяет выявить поверхностные дефекты из-за недостаточной контрастности изображения дефекта на фоне металла и малого поля зрения при больших увеличениях. В таких случаях применяют капиллярный метод контроля.

При капиллярной дефектоскопии индикаторные жидкости проникают в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала объектов контроля, и образующиеся индикаторные следы регистрируются визуальным способом или с помощью преобразователя.

Достоинствами капиллярных методов дефектоскопии являются: простота операций контроля, несложность оборудования, применимость к широкому спектру материалов, в том числе к немагнитным металлам.

Преимущества капиллярного метода дефектоскопия

• Высокая чувствительность обнаружения.
• Широкий спектр контролируемых материалов.
• Проверка деталей сложной геометрической формы.
• Возможность применения разных методик с различной чувствительностью.
• Высокая достоверность и воспроизводимость результатов.
• Простота выполнения при выборочном контроле, и, следовательно - дешевизна.

Лаборатория неразрушающего контроля МосРентген осуществляет работы по Визуальному и измерительному контролю (ВИК).ВИК относиться к числу наиболее дешевых, быстрых и в тоже время информативных методов неразрушающего контроля. Данный метод является базовыми и предшествует всем остальным методам дефектоскопии.

Визуально-измерительный контроль считается весьма эффективным и удобным способом выявления самых различных дефектов. Именно с визуального осмотра обычно начинаются все мероприятия по неразрушающему контролю. Этот метод контроля в частности доказал свою эффективность при контроле качества основного металла, сварных швов, соединений и наплавок – как в процессе подготовки и проведения сварки, так и при исправлении выявленных дефектов Современные средства визуально-измерительного контроля дают возможность выявления мелких дефектов, обнаружение которых, ранее было ограничено недостаточной мощностью используемых оптических средств.

Визуально-измерительный контроль материала (полуфабрикатов, заготовок, деталей) и сварных соединений проводят на следующих стадиях:

• входного контроля;
• изготовления деталей, сборочных единиц и изделий;
• подготовки деталей и сборочных единиц к сборке;
• сборки деталей и сборочных единиц под сварку;
• процесса сварки;
• контроля готовых сварных соединений и наплавок;
• исправления дефектных участков в материале и сварных соединениях (наплавках);
• оценки состояния материала и сварных соединений в процессе эксплуатации технических устройств и сооружений, в т.ч. по истечении установленного срока их эксплуатации.

Визуальный и измерительный контроль выполняют:

• с целью выявления деформаций, поверхностных трещин, расслоений, закатов, забоин, рисок, раковин и других несплошностей; проверки геометрических размеров заготовок, полуфабрикатов и деталей; проверки допустимости выявленных деформаций и поверхностных несплошностей.
• с целью подтверждения соответствия качества их изготовления и подготовки требованиям рабочих чертежей, технологии изготовления, требованиям нормативной технической документации.
• с целью выявления и проверки обеспечения допустимых размеров зазоров, смещений кромок, формы и размеров кромок и геометрического положения (излома или перпендикулярности) осей и поверхностей собранных элементов.
• с целью подтверждения качества сварных соединений (наплавок) требованиям конструкторской документации и нормативной технической документации.
• с целью выявления деформаций, поверхностных трещин, подрезов, прожогов, наплывов, кратеров, свищей, пор, раковин и других несплошностей и дефектов формы швов; проверки геометрических размеров сварных швов и допустимости выявленных деформаций, поверхностных несплошностей и дефектов формы сварных швов.
• с целью подтверждения полноты удаления дефекта, проверки соответствия формы и размеров выборки дефектного участка и качества заварки выборок (в случаях, когда выборка подлежит заварке) требованиям проектно-технической и нормативной технической документации.

Визуально-измерительный контроль выполняют до проведения контроля материалов и сварных швов(наплавок) другими методами неразрушающего контроля, а также после устранения дефектов.

По сравнению со многими другими методами визуальный контроль легко применим и относительно недорог. На практике доказано, чтo этот метод контроля является надежным источником максимально точной информации о соответствии сварных изделий необходимым техническим условиям. Он может проводится с использованием даже простейших измерительных средств. Визуально-измерительный контроль является таким же надежным видом контроля, как ультразвуковая дефектоскопия и радиографический контроль.

Лаборатория МосРентген проводит работы по Магнитопорошковому контролю. Магнитопорошковый контроль предназначен для обнаружения поверхностных (выходящих на поверхность) и подповерхностных дефектов типа трещин, подрезов, несплавлений, незаваренных кратеров, прожогов, неметаллических включений, расслоений, волосовины, закаты, и другие дефекты шириной раскрытия несколько микрометров и т.п. Магнитную дефектоскопию проводят дополнительно к другим методам неразрушающего контроля для получения дополнительной информации о наличии, количестве и размерах поверхностных и подповерхностных дефектов, а также в тех случаях, когда отсутствует возможность обеспечить необходимую чистоту поверхности контролируемого изделия, что не позволяет применить другие методы неразрушающего контроля.

Магнитопорошковый контроль среди других методов магнитного контроля нашел наибольшее применение, благодаря легкости и простоты получения требуемого результата. Около 80% всех контролируемых деталей из ферромагнитных материалов проходят контроль качества именно этим методом. Высокая универсальность, чувствительность, относительно низкая трудоемкость контроля и простота – эти качества обеспечили ему довольно широкое применение в промышленности сфере и на транспорте.

Для обнаружения магнитного поля рассеяния на контролируемые зоны детали наносят магнитный порошок. Процесс магнитного контроля в общем виде выглядит следующим образом: магнитный поток в бездефектной части изделия не меняет своего направления. Если же на пути магнитного потока встречаются участки с пониженной магнитной проницаемостью, например, дефекты в виде разрыва сплошности металла (трещины, неметаллические включения и т.д.), то часть силовых линий магнитного поля выходит из детали наружу и входит в нее обратно, при этом возникают местные магнитные полюсы (N и S) и, как следствие, магнитное поле над дефектом. Т.к. магнитное поле над дефектом неоднородно, то на магнитные частицы, попавшие в это поле, действует сила, стремящаяся затянуть частицы в место наибольшей концентрации магнитных силовых линий, то есть к дефекту. Частицы в области поля дефекта намагничиваются и притягиваются друг к другу как магнитные диполи под действием силы так, что образуют цепочные структуры, ориентированные по магнитным силовым линиям поля.

Магнитопорошковым методом можно контролировать изделия любых габаритных размеров и форм, если магнитные свойства материала изделия (относительная максимальная магнитная проницаемость не менее 40) позволяют намагничивать его до степени, достаточной для создания поля рассеяния дефекта, способного притянуть частицы ферромагнитного порошка.

Наибольшая вероятность выявления дефектов возможна тогда, когда плоскость дефекта составляет угол в 90 градусов к направлению магнитного потока. С уменьшением данного угла чувствительность уменьшается, что снижает вероятность обнаружения дефектов.

Магнитопорошковый метод дефектоскопии имеет высокую производительность, наглядность результатов контроля и высокую чувствительность. При правильной технологии контроля деталей этим методом обнаруживаются трещины усталости и другие дефекты в начальной стадии их появления. Так при использовании магнитной суспензии с черным порошком надежно выявляются поверхностные микротрещины размером: шириной раскрытия от 0,001 мм и более, глубиной 0,01-0,03 мм и более.

Магнитопорошковый контроль нашел очень широкое применение в нефтедобывающей и газодобывающей отраслях (контроль трубопроводов). Магнитно порошковый контроль имеет очень высокую производительность, чувствительность, также удобную наглядность результатов контроля. При грамотном использовании данного метода могут быть обнаружены дефекты в даже начальной стадии их появления.

Лаборатория МосРентген осуществляет работы по электроискровому контролю . Электроискровой метод контроля, приведенный в настоящем стандарте, применяют для выявления дефектов в изоляции, оболочке или защитном шланге электрических кабелей, проводов и шнуров. для одножильных кабельных изделий, которые не имеют внешнего электропроводящего слоя, данный метод применяют как эквивалентный испытанию кабельных изделий напряжением в воде. настоящий метод не распространяется на изоляцию, рассчитанную на номинальное напряжение свыше 3 кв. стандарт не распространяется на провода обмоточные с эмалевой, эмалево-волокнистой и волокнистой изоляцией. в настоящем стандарте приведены технические требования к оборудованию, используемому для контроля электроискровым методом, а также его основные эксплуатационные характеристики, функциональные параметры и методы проведения проверок для каждого вида испытательного оборудования.

ЛНК МосРентген осуществляет работы по Вихретоковому контролю. Вихретоковый метод контроля основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля (ОК) этим полем. В качестве источника электромагнитного поля чаще всего используется индуктивная катушка (одна или несколько), называемая вихретоковым преобразователем (ВТП).

Синусоидальный (или импульсный) ток, действующий в катушках ВТП, создает электромагнитное поле, которое возбуждает вихревые токи в электромагнитном объекте. Электромагнитное поле вихревых токов воздействует на катушки преобразователя, наводя в них ЭДС или изменяя их полное электрическое сопротивление. Регистрируя напряжение на катушках или их сопротивление, получают информацию о свойствах объекта и о положении преобразователя относительно его. Особенность вихретокового контроля в том, что его можно проводить без контакта преобразователя и объекта. Их взаимодействие происходит на расстояниях, достаточных для свободного движения преобразователя относительно объекта (от долей миллиметров до нескольких миллиметров). Поэтому этими методами можно получать хорошие результаты контроля даже при высоких скоростях движения объектов.

• В авиации. Метод вихревых токов используется для контроля конструкций, изготовленных из токопроводящих материалов в воздушных судах:
  1. барабаны колес
  2. лопасти воздушных винтов
  3. лопатки компрессора и турбины газотурбинных двигателей
  4. силовые элементы планера
• В железнодорожном транспорте вихретоковый контроль применяется для оценки состояния рельсового пути.

При тепловизионном обследовании несущих и ограждающих конструкций проводятся обзорное термографирование наружной части здания, по которому можно оценить неоднородность теплового поля и выявить участки с нарушенными теплозащитными свойствами.

На основании обзорной термограммы назначаются участки наружной и внутренней поверхностей стены для более детального тепловизионного обследования. Совместно с тепловизионной съемкой проводятся исследования температурно-влажностного и воздушного режима помещений здания, эти данные будут необходимы при расшифровке полученных с помощью тепловизора термограмм.

На основании термограмм, полученных при выполнении тепловизионной диагностики зданий, можно произвести расчет максимальных, минимальных и средних температур отдельных участков внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции, с построением температурных профилей обследуемых участков.

Натурные тепловизионные обследования проводят как правило в зимний или осенне-весенний период при разности между температурами внутреннего и наружного воздуха не менее чем 10°С, по возможности при отсутствии атмосферных осадков, тумана и задымленности. Минимальный температурный перепад, при котором можно проводить достоверные тепловизионные обследования, зависит от предела температурной чувствительности тепловизора и регламентируется ГОСТ 26629-85 Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций.

При выполнении тепловизионного обследования несущих и ограждающих конструкций зданий необходимо визуально ценить степень однородности поверхности. По возможности, обследуемые поверхности должны быть очищены от грязи, плесени, наледи, снега и других налетов, несвойственных материалам исследуемых конструкций. При не возможности обеспечения этих условий, производится фиксация контуров таких зон на схеме и каждый раз при оценке температурного поля и определения типа дефектов, необходимо уточнять, не вызвана ли та или иная аномалия на термограмме различием в коэффициентах излучения участков поверхности.

Важным фактором, при тепловизионном обследовании ограждающих конструкций зданий и сооружений, является влияние на результат термографической съемки прямого и отраженного солнечного излучения. Для исключения ошибок при расшифровке термограмм, обследуемые наружные поверхности не должны подвергаться воздействию прямого и отраженного солнечного облучения не менее чем в течении 3 часов.

Лаборатория неразрушающего контроля МосРентген проводит работы по акустико-эмиссионному контролю. Акустическая эмиссия – очень эффективное средство неразрушающего контроля и оценки материалов, основанное на обнаружении упругих волн, которые генерируются при внезапной деформации напряженного материала. Данные волны распространяются от источника непосредственно к датчикам, где затем преобразуются в электрические сигналы. Приборы акустико-эмиссионного контроля измеряют эти сигналы, после чего отображают данные, на основе которых происходит оценка состояния и поведения всей структуры исследуемого объекта.

Как известно, традиционные методы неразрушающего контроля (ультразвуковой,радиационный, вихретоковый) позволяют обнаруживать геометрические неоднородности (дефекты) путем излучения в структуру объекта некоторой формы энергии. В отличие от этих методов, в акустико эмиссионном контроле применяется другой подход: обнаруживаются не геометрические неоднородности, а микроскопические движения. Такой метод позволяет очень быстро обнаруживать ростдаже самых небольших трещин, разломов включений, утечек газов или жидкостей. То есть большого количества самых разнообразных процессов, производящих акустическую эмиссию.

Сточки зрения теории и практики метода акустической эмиссии, абсолютно любой дефект может производить свой собственный сигнал. При этом он может проходить довольно большие расстояния (до десятков метров), пока не достигнет датчиков.Более того, дефект может быть обнаружен не только дистанционно; но и путем вычисления разницы времен прихода волн к датчикам, расположенных в разных местах.

Основные особенности акустического метода контроля, определяющие его возможности и область применения:

• Обеспечивает обнаружение дефектов по степени их опасности
• Обладает высокой чувствительностью к растущим дефектам и позволяет в рабочих условиях определять приращение трещины до долей миллиметров.
• Предельная чувствительность приборов по теоретическим оценкам может составлять до 1*10-6 мм2.
• Интегральность метода обеспечивает контроль всего объекта с использованием одного или нескольких преобразователей, неподвижно установленных на поверхности объекта
• Метод позволяет проводить контроль самых различных технологических процессов, а также процессов изменения свойств и состояния материалов
• Ориентация и положение объекта не влияет на выявляемость дефектов
• Особенностью метода, ограничивающей его применение, является возможная в ряде случаев трудность выделения нужных сигналов из помех. Если сигналы малы по амплитуде, то их выделение из помех представляет собой сложную задачу.
• При развитии дефекта и если его размеры приближаются к критическому значению, амплитуда сигналов и темп их генерации резко увеличивается. Это приводит к существенному возрастанию вероятности обнаружения дефекта.

Приборы,основанные на акустических методах контроля, могут быть использованы для диагностирования высоконагруженных и крупногабаритных объектов повышенной опасности, а также объектов, где ограничен доступ к поверхности контроля (некоторые виды трубопроводов, сосудов давления, котлов, резервуаров,агрегатов). Метод активно применяется для контроля самых разнообразных объектов в процессе их производства, при приемочных испытаниях и обследованиях.