Благодаря особенностям такого метода допускается осуществление проверки механической прочности и других рабочих параметров элементов металлоконструкций, деталей машин и механизмов или других готовых изделий без риска их разрушения или снижения эксплуатационных характеристик.
Основные способы неразрушающего контроля металлопроката
Чаще всего для неразрушающего контроля металлопроката применяют один из традиционных методов, не требующих применения новейшего дорогостоящего оборудования или переквалификации персонала.
Ультразвуковой
Ультразвуковой (акустический) контроль (ГОСТ 23829-85) – один из наиболее распространенных и универсальных методов дефектоскопии, применяемый с 1928 года в процессе производства и эксплуатации рельс, труб, готовых строительных металлоконструкций, металлических емкостей, листового металлопроката, деталей механизмов, котельного оборудования и другой продукции или изделий, а также при проверке целостности сварных швов. Данный способ основан на анализе искажения ультразвуковых колебаний по сравнению с эталонными показателями и позволяет выявить поверхностные и внутренние дефекты, измерить толщину определенного участка объекта с целью измерения степени износа или обнаружения отклонений от заданных параметров и решить другие задачи.
Для проведения измерений разного типа применяются ультразвуковые толщинометры, дефектоскопы и другое измерительное оборудование. Несмотря на свою универсальность, данный метод не отличается высокой точностью получаемых данных и плохо подходит для исследования продукции металлургии, изготовленной из крупнозернистых металлов и сплавов или деталей малого размера.
Рентгеновский
Рентгеновский (радиографический) контроль (ГОСТ 7512-82, ГОСТ 20426-82 и другие) – популярный метод дефектоскопии металлопроката, применяемый для выполнения большого перечня исследований на металлургических предприятиях и в различных отраслях промышленности. Этот метод контроля предполагает применение излучателя рентгеновских или гамма лучей, проникающих сквозь структуру материала, а также детектора (приемника) или пленки, на которых отображаются результаты сканирования. Такой способ контроля позволяет выявлять поверхностные (трещины, поры) и внутренние (сторонние включения, полости) дефекты, в том числе на конструкциях или деталях сложной геометрической формы, определять толщину, изменения структуры, наличие коррозии на металлическом прокате или других изделиях, а также проверять качество сварных швов (наличие непроваров, шлака, степень выпуклости и т.д.). В зависимости от поставленных целей и типа применяемого для проведения исследований оборудования можно получать как плоскостные, так и объемные изображения.
Для рентгенографического тестирования используют рентгеновские аппараты, кроулеры, томографы, цифровые программно-аппаратные комплексы и т.д. Рентгеновский неразрушающий контроль считается одним из наиболее точных методов исследования сварных швов, а также структуры металлов и сплавов, однако требует применения защитных средств, соблюдения правил безопасности, специального обучения персонала и оформления разрешительной документации на оборудование.
Магнитопорошковый
Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля (ГОСТ Р 56512-2015) применяется для исследования объектов, изготовленных из ферромагнетиков (магнитотвердых и магнитомягких сталей, а также других сплавов на основе железа) с целью обнаружения поверхностных и находящихся непосредственно под поверхностью дефектов. Дефектоскопия осуществляется при помощи намагничивания поверхности обследуемого участка металлопродукции с последующим нанесением на него магнитной суспензии на основе масла или металлического порошка. В результате воздействия магнитного поля применяемое средство намагничивается и распределяется по поверхности, образуя рисунок с изменяющейся в местах присутствия поверхностных или подповерхностных дефектов структурой или искривлениями.
Магнитопорошковый контроль позволяет выявить мельчайшие трещины, пустоты и другие повреждения и чаще всего применяется в авиационной, машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности. К основным недостаткам такого способа исследования металлопроката относится невозможность обнаружения дефектов, расположенных на большой глубине, а также применения в отношении любых объектов, изготовленных из немагнитных металлов и сплавов. Для выполнения работ этим способом понадобится электромагнит, магнитная суспензия или порошок, а также источники ультрафиолетового излучения в случае применения люминесцентных расходных материалов.
Визуальный
Визуальный (оптический) метод неразрушающего контроля металлопроката (ГОСТ Р ИСО 17637-2014, ГОСТ 58399-2019 и другие) осуществляется при помощи зрения человека в видимом спектре излучения без применения дополнительных средств или с использованием камер, перископов, зеркал или другого оборудования и приборов. Такой способ является одним из самых простых и чаще всего применяется для определения качества сварных швов и выявления поверхностных дефектов на металлических поверхностях.
К достоинствам визуального контроля относится его простота и отсутствие необходимости применения дорогостоящих измерительных устройств, однако он не позволяет выявить подповерхностные дефекты.
Преимущества
По сравнению с другими методами контроля металлопроката неразрушающие обладают такими преимуществами:
-
Исследуемый объект не подвергается разрушению в результате механических или химических воздействий и в полной мере сохраняет свои эксплуатационные характеристики.
-
При проведении дефектоскопии не требуется демонтировать уже готовые металлоконструкции, а также разбирать машины и механизмы.
-
Обеспечивается максимально точное выявление как поверхностных, так и подповерхностных дефектов и предоставляется возможность выбора наиболее подходящего метода для выполнения конкретного перечня задач.
-
Практически все методы безвредны для человека и окружающей среды.
К недостаткам же можно отнести необходимость приобретения специального оборудования (в некоторых случаях расходных материалов), а также обучения персонала.
Области применения
Сфера применения различных методов неразрушающего контроля металлопроката очень велика, однако чаще всего он применяется для контроля отсутствия дефектов на таких объектах:
-
Трубопроводах (включая места соединений) коммунального назначения, а также применяемых в нефтегазовой, химической и других отраслях промышленности.
-
Металлических цистернах, резервуарах и других емкостях.
-
Строительных металлоконструкциях.
-
Рельсовых путях.
-
Грузоподъемной технике.
Также различные методы применяют непосредственно на производственных предприятиях металлургической, машиностроительной и других отраслей промышленности для контроля качества готовой продукции.
Новые технологии неразрушающего контроля
Помимо перечисленных выше традиционных методов неразрушающего контроля в последнее время для выявления дефектов металлопроката все чаще применяются более современные технологии, например, вихретоковая, основанная на генерации переменного электромагнитного поля на поверхности и в подповерхностном слое исследуемого объекта при помощи датчика и предоставляющая возможность измерения силовых линий электромагнитных полей с последующей оцифровкой сигнала, лазерная и другие.
Применение различных методов неразрушающего контроля позволяет добиться высокого качества металлопроката, а также изготовленной из него продукции и избежать поступления на рынок брака или преждевременного разрушения готовых изделий и конструкций.
