Виды неразрушающего контроля. Классификация видов и методов

Контроль качества выпускаемой продукции является существенной частью системы управления ее свойством. На каждой стадии производства существуют специфические требования, предъявляемые к различным видам продукции, а значит, и к применяемым материалам. Изначально основными требованиями были в основном точность и прочность, но с развитием промышленности и усложнением выпускаемого оборудования число характеристик, по которым может произойти его отбраковка, возросло многократно. Проводить проверку функциональных способностей изделий без их разрушения стало возможным благодаря совершенствованию методов контроля неразрушающего. Виды и способы проведения его позволяют оценить разнообразные параметры без нарушения целостности продукта, а значит, максимально точно. Сегодня ни один технологический процесс производства ответственной продукции без сформированной системы контроля не имеет права внедряться в промышленность. Понятие неразрушающего контроля Под этим процессом понимают совокупность таких испытаний, которым непосредственно подвергается объект, сохраняя свою работоспособность без любого повреждения материала. Все виды и методы неразрушающего контроля, существующие сегодня, основной своей целью имеют обеспечение промышленной безопасности путем отслеживания технического состояния оборудования, зданий и сооружений. Проводятся они не только на этапе производства (строительства), но и для своевременного и качественного обслуживания и ремонта. Так, различными видами неразрушающего контроля по ГОСТу могут измеряться геометрические параметры изделий, оцениваться качество обработки поверхности (например, шероховатость), структура материала и его химический состав, наличие всевозможных дефектов. Своевременность и достоверность полученных данных позволяет скорректировать технологический процесс и выпустить конкурентоспособную продукцию, а также не допустить финансовых потерь.

Требования к проведению контроля

Для того чтобы результаты всех видов неразрушающего контроля были актуальными и эффективными, он должен отвечать определенным требованиям: возможность его проведения на всех стадиях изготовления, в процессе эксплуатации и ремонта изделий; контроль должен проводиться по максимально возможному числу из заданных параметров для конкретного производства; время, затрачиваемое на контроль, должно разумно соотноситься с другими этапами производственного процесса; достоверность результатов должна быть очень высокой; по возможности контроль технологических процессов должен быть механизирован и автоматизирован; надежность аппаратов и оборудования, применяемых в ходе неразрушающего контроля, виды и условия их использования должны быть разнообразными; простота методик, экономическая и техническая доступность. Области применения Все разнообразие видов и методов неразрушающего контроля по ГОСТу применяется для следующих целей: обнаружение дефектов ответственных деталей и узлов (атомных реакторов, летательных аппаратов, подводных и надводных плавательных средств, космических кораблей и т. д.); дефектоскопия устройств, рассчитанных для длительной эксплуатации (портовых сооружений, мостов, грузоподъемных кранов, атомных электростанций и других); исследование методами неразрушающего контроля металлов, видов их структур и возможных дефектов в изделиях для усовершенствования технологии; непрерывный контроль над возникновением дефектов агрегатов и устройств высочайшей ответственности (например, котлов атомных электростанций).

Классификация видов неразрушающего контроля

Основываясь на принципах работы оборудования и физико-химических явлениях, все методы делят на десять типов:

акустические (в частном случае — ультразвуковые); виброакустические; с проникающими веществами (капиллярные и контроль течеисканием); магнитные (или магнитопорошковые); оптические (визуально-оптические); радиационные; радиоволновые; тепловые; электрические; вихретоковые (или электромагнитные). По ГОСТ 56542, виды и методы неразрушающего контроля, перечисленные выше, дополнительно подразделяются по следующим признакам: особенностям взаимодействия веществ или физических полей с контролируемым объектом; первичным параметрам, предоставляющим информацию; получению первичной информации. Акустические методы В соответствии с классификацией видов и методов неразрушающего контроля по ГОСТ Р 56542-2015, этот вид основан на анализе упругих волн, которые возбуждаются и (или) возникают в контролируемом объекте. Если используется диапазон частот, превышающий 20 кГц, допускается употребление термина «ультразвуковой» вместо «акустический».

Акустический вид неразрушающего контроля делится на две большие группы. Первая — методы, основывающиеся на излучении и приеме акустических волн. Для контроля используются бегущие и стоячие волны или резонансные колебания контролируемого объекта. К ним относят: Теневой метод. Наличие дефекта обнаруживается благодаря ослаблению принимаемого сигнала или задерживанию его регистрации из-за огибания дефекта ультразвуковыми волнами. Эхо-метод. Существование дефекта определяют по времени прихода сигнала, отраженного дефектом и поверхностями объекта, позволяет определить расположение недочета в объеме материала. Зеркально-теневой метод. Является разновидностью теневого метода, в котором применяется оборудование от эхо-метода. Признаком изъяна также является ослабленный сигнал. Импедансный метод. Если в изделии имеется дефект, то уменьшается импеданс некоторого участка его поверхности, он как бы размягчается. Это сказывается на амплитуде колебаний стержня, механическом напряжении на его конце, фазе колебаний и смещении их частоты. Резонансный метод. Важен для измерения толщины пленочного покрытия. Дефект находится перемещением искателя по поверхности изделия, указывает на него ослабление сигнала или же исчезновение резонанса. Метод свободных колебаний. В ходе контроля анализируются частоты собственных колебаний образца, возникающих вследствие удара по нему.