Классификация методов неразрушающего контроля гост

В ходе эксплуатации или изготовления различного оборудования, его узлов и деталей, постоянно требуется оценить его состояние. Делать это необходимо без остановки, вывода из эксплуатации, разборки или взятия образцов материалов, поскольку такие действия обходятся очень дорого.

Для этого разработаны и широко применяются методы неразрушающего контроля, или non-destructive test. Обследование конструкции, механизма, детали проводят не прерывая его использования, не вызывая простоев. Периодическое обследование позволяет своевременно обнаружить предпосылки к возникновению неисправности механизма или усталости конструкции и предпринять действия по устранению причин возможных неисправностей или разрушений. Это существенно повышает безопасность эксплуатации и снижает стоимость и продолжительность внеплановых ремонтов.

С помощью неразрушающего контроля в конструкциях, узлах и деталях находят дефекты на ранней стадии их возникновения:

• пористость;
• растрескивание;
• механические или термические напряжения;
• сдвиговые деформации;
• посторонние включения;
• и многие другие.

Классификация методов неразрушающего контроля по ГОСТ 18353- 79

Основные методы неразрушающего контроля основаны на применении различных физических явлений и измерении характеризующих эти явления физических величин. Наиболее широко применяются следующие виды неразрушающего контроля:

• ультразвуковой;
• радиоволновый;
• электрический;
• акустический;
• вихревых токов;
• магнитный;
• тепловой;
• радиационный;
• проникающими веществами;
• оптический.

Общие виды неразрушающего контроля могут включать в себя несколько конкретных методов, различающихся по таким признакам, как:

• способ взаимодействия с контролируемым объектом;
• физические величины, измеряемые в ходе наблюдения;
• способ получения и интерпретации данных.

Правильный выбор способа позволяет предприятию сэкономить средства и обеспечить высокую надежность контролируемого оборудования и конструкций.

Радиоволновой метод неразрушающего контроля

Заключается в облучении исследуемого объекта радиочастотным излучением и измерении параметров прошедшей, отраженной или рассеянной электромагнитной волны.

Он применим к диэлектрическим, полупроводниковым материалам, а также к тонкостенным металлическим оболочкам и конструкциям, в которых хорошо распространяются радиоволны. Используется для проверки однородности, габаритов и формы изделий из пластика, резины, композитных материалов. Измеряют при этом амплитудные, фазовые или поляризационные характеристики волны. Неразрушающий контроль радиоволновым методом позволяет обнаружить в массе материала неоднородности, посторонние включения, некачественные клеевые и сварные соединения и другие дефекты.

Электрический метод неразрушающего контроля

Группа методов неразрушающего контроля металлов и диэлектриков основана на измерении и интерпретации характеристик электростатического поля, приложенного к контролируемому объекту. Чаще всего измеряют электрический потенциал и емкость.

Для работы с токопроводящими материалами применяют эквипотенциальный способ, к диэлектрическим материалам чаще применяют емкостной. Термоэлектрический способ применим для достаточно точного определения химического состава материала без взятия образцов и применения дорогих масс-спектрографических установок.

Неразрушающий контроль электрический

С использованием электрических методик находят различные скрытые дефекты:

• пустоты и пористость в отливках;
• микротрещины в металлопрокате;
• непровар и другие пороки сварки;
• некачественные лакокрасочные покрытия и клеевые швы.

Акустический, или ультразвуковой контроль

Способ основан на возбуждении в конструкции колебаний определенной частоты, амплитуды, скважности импульсов и анализе отклика конструкции на эти колебания. Интерпретация результатов с помощью специализированных компьютерных программ позволяет воссоздать двумерные сечения исследуемого объекта, не разрушая его. Различают две основных группы методик акустической дефектоскопии:

• Активные — установка осуществляет излучение колебаний и последующий прием отклика от конструкции.
• Пассивные — осуществляется только измерение колебаний и импульсов.

Ультразвуковой неразрушающий контроль

Звуковые колебания с частотой выше 20 килогерц называют ультразвуком. Ультразвук является одним из самых популярных способов акустической дефектоскопии в промышленности и позволяет проверять качество и пространственную конфигурацию практически любых материалов. Популярность ультразвука определяется его преимуществами перед другими методами:

• низкая цена оборудования;
• компактность установок;
• безопасность для персонала;
• высокая чувствительность и пространственное разрешение.

Ультразвуковой способ мало применим к конструкциям, имеющим крупнозернистую структуру или сильно шероховатую поверхность.

Безопасность ультразвука для человека позволяет широко использовать его в медицинской диагностике, включая обследование ребенка в утробе матери и раннее определение его пола.

Вихретоковый метод неразрушающего контроля

Способ основан на наведении в исследуемом объекте вихревых (приповерхностных) токов малой интенсивности и частотой до нескольких мегагерц помещения его в электромагнитное поле, создаваемое вихретоковым преобразователями измерения. Применяется для металлов и других электропроводящих материалов. На основании неоднородностей приповерхностного вихревого поля можно судить о наличии неоднородностей и других дефектов в наружном слое металла (до глубины в несколько миллиметров). Измерения с высокой точностью определяют также дефекты лакокрасочных и защитных покрытий, нанесенных на металлическую деталь. В роли вихретокового преобразователя служить мощная катушка индуктивности, генерирующая высокочастотное электромагнитное поле. Вихревые токи, наводимые этим полем в приповерхностном слое металла, измеряют этой же катушкой (совмещенная схема) или отдельной (разнесенная схема). По пространственной картине распределения интенсивности измеренных токов определяют места неоднородностей, вносящих искажение в поле.

Вихретоковый метод неразрушающего контроля

На применении вихревых токов основано большое количество различных конструкций дефектоскопов, специализирующихся на определении толщины и однородности листов металлопроката и покрытий на конструкциях, непрерывного измерения диаметра проволоки и пруткового проката во время их производства. Применяются вихретоковые устройства, наряду с ультразвуковыми, и для определения состояния лопаток турбин и других ответственных высоконагруженных узлов.

Магнитный метод неразрушающего контроля

Эта группа методик имеет в своей физической основе измерение взаимодействия исследуемого объекта с магнитным полем. Применяются для дефектоскопии ферромагнитных материалов и сплавов. Три основных вида магнитных исследований – это:

• магнитопорошковый;
• феррозондовый;
• магнитографический.

Чтобы обнаружить неоднородность в структуре магнитного материала, его намагничивают, а поверхность смазывают специальной суспензией или гелем, содержащим калиброванные металлические частицы. Эти частицы концентрируются вдоль силовых линий магнитного поля, простым и наглядным способом визуализируя его. В местах неоднородностей и дефектов магнитное поле искажено, и линии его будут искривлены. Магнитографические опыты проводились учеными еще в XVIII веке, но для целей дефектоскопии были приспособлены только в XX.

Тепловой метод

Тепловые методики основаны на измерении интенсивности тепловых полей, излучаемых контролируемым устройством или конструкцией. Распределение температур на поверхности и градиент их изменения отражает распределение тепла внутри объекта. В местах дефектов и неоднородностей равномерная тепловая картина будет искажена.

Использование тепловизора для неразрушающего контроля

Исследователи путем расчетов и экспериментов определили типовые изменения в тепловом портрете изделия, характерные для тех или иных дефектов, и в настоящее время распознавание таких особенностей доверяют компьютерам и нейронным сетям. Измерения тепловой картины на поверхности производят как с помощью контактных термометров, так и путем дистанционной пирометрии. С помощью теплового портрета обнаруживают дефекты сварки и пайки, нарушения герметичности сосудов, места концентрации внутренних напряжений и неисправные электронные компоненты. Самое широкое применение тепловой способ находит в электронике и приборостроении.

Радиационный метод неразрушающего контроля

Этот способ чрезвычайно эффективный, он позволяет получать информацию о самых крупных установках и конструкциях (практически без ограничения размера) путем просвечивания их проникающим ионизирующим излучением.

Радиационный метод неразрушающего контроля

Применяется в следующих диапазонах:

• гамма-лучи;
• рентгеновское излучение;
• нейтронное излучение.

Физической основой способа является возрастание плотности потока заряженных частиц в местах скрытых дефектов. На основании сравнения интенсивности прошедшего и отраженного потока делают вывод о глубине расположения неоднородности. Применяется при определении качества сварных швов на крупных изделиях, таких, как корпуса атомных или химических реакторов, турбин, магистральных трубопроводов и их запорной арматуры.

Метод неразрушающего контроля проникающими веществами

Суть способа заключается в том, что во внутренние полости контролируемого устройства или конструкции запускают специально подготовленную жидкость, реже — химически активное или радиоактивное вещество. По его скоплению или следам и определяют место дефекта.

Различают две разновидности:

• капиллярный, для нахождения поверхностных капиллярных трещин, по которым и просачивается вещество – индикатор;
• течеискание — для обнаружения утечек в трубопроводах и емкостях.

Метод неразрушающего контроля проникающими веществами

Поверхность тщательно очищают, далее наносят на нее вещество-индикатор, или пенетрант. После определенной выдержки наносят вещество — проявитель и наблюдают картину дефектов визуально. В случае применения радиоактивных маркеров обнаружение дефектов производят соответствующей рентгенографической аппаратурой. Методика обладает следующими достоинствами:

• высокая чувствительность;
• простота применения;
• наглядность представления.

Он хорошо сочетается с другими методиками и служит им для взаимной проверки.

Оптический метод неразрушающего контроля

Оптический способ дефектоскопии основан на анализе оптических эффектов, связанных с отражением, преломлением и рассеянием световых лучей поверхностью или объемом объекта.

Внешние оптические методики позволяют определять чистоту и шероховатость поверхностей, особо важную в точном машиностроении. При измерении размеров мелких деталей применяется физическое явление дифракции, шероховатость поверхностей определяется на основе интерференционных измерений.

Внутренние дефекты возможно выявить лишь для прозрачных материалов, и здесь оптическим методикам нет равных по дешевизне и эффективности.

Выгодно отличаются они своей простотой и малой трудоемкостью и при нахождении пороков поверхностей, таких, как трещины, заусенцы и забоины.

Особенности выбора метода неразрушающего контроля

В ряде отраслей промышленности, таких, как :

выбор способов дефектоскопии строго регламентирован государственными стандартами и нормами сертифицирующих организаций, таких, ка МАГАТЭ или Госатомнадзора.

Вне этих отраслей руководитель подразделения качества предприятия выбирает методики дефектоскопии, руководствуясь следующими параметрами:

• физико-химические свойства применяемого материала;
• размеры и прежде всего — толщина конструкции;
• тип контролируемого объекта, соединения или конструкции;
• требования технологического процесса;
• стоимостные параметры того или иного способа дефектоскопии.

Универсального способа определить все дефекты и сразу не существует. При планировании стратегии качества изделия необходимо определить дефекты, наиболее значимые по степени привносимого ими риска неисправности. Далее находится та комбинация средств измерения и методик неразрушающего контроля, которая:

• позволит выявить все критически значимые дефекты с заданной вероятностью;
• минимизирует финансовые издержки трудозатраты;
• окажет минимальное влияние на основной производственный процесс.

Средства неразрушающего контроля применяются сегодня практически на всех производствах — от авиазавода и судоверфи до авторемонтной мастерской и кондитерской фабрики. Контролируют прочность сварных швов и герметичность сосудов высокого давления, качество лакокрасочного покрытия и однородность массы для приготовления зефира в шоколаде. Экономя предприятиям средства на проведение выборочных испытаний на разрушение, применение неразрушающей дефектоскопии сказывается и на цене выпускаемых на рынок продуктов при одновременной гарантии их высокого качества.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Классификация видов и методов

Nondestructive check. Classification of types and methods

Дата введения 1980-07-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 11 ноября 1979 г. N 4245 дата введения установлена 01.07.80

ВЗАМЕН ГОСТ 18353-73

ПЕРЕИЗДАНИЕ.

1. Настоящий стандарт устанавливает классификацию видов и методов неразрушающего контроля, в основу которой положен физический процесс с момента взаимодействия физического поля или вещества с контролируемым объектом до получения первичной информации.

В стандарте даны приложение 1, которое содержит пояснения к терминам и признакам классификации, и приложение 2, содержащее пояснения к терминам на методы неразрушающего контроля.

2. Неразрушающий контроль, в зависимости от физических явлений, положенных в его основу, подразделяется на виды:

магнитный,

электрический,

вихретоковый,

радиоволновой,

тепловой,

оптический,

радиационный,

акустический,

проникающими веществами.

3. Методы каждого вида неразрушающего контроля классифицируются по следующим признакам:

а) характеру взаимодействия физических полей или веществ с контролируемым объектом;

б) первичным информативным параметрам;

в) способам получения первичной информации.

4. В названии метода должны присутствовать классификационные признаки, изложенные выше, свойственные данному методу неразрушающего контроля.

5. Допускается применение комбинированных методов одного или нескольких видов неразрушающего контроля, классифицируемых по различным признакам, изложенным в п.3.

6. Классификация методов неразрушающего контроля приведена в табл.1, 2.

Классификация методов неразрушающего контроля

по характеру взаимодействия физических полей с контролируемым объектом

по первичному информативному параметру

по способу получения первичной информации

Коэрцитивной силы.

Намагниченности.

Остаточной индукции.

Магнитной проницаемости.

Напряженности.

Магнитопорошковый.

Индукционный.

Феррозондовый.

Эффекта Холла.

Магнитографический.

Пондеромоторный.

Магниторезисторный.

Электрический.

Трибоэлектрический.

Термоэлектрический

Электростатический порошковый.

Электропараметрический.

Электроискровой.

Рекомбинационного излучения.

Экзоэлектронной эмиссии.

Шумовой.

Контактной разности потенциалов

Прошедшего излучения.

Отраженного излучения

Фазовый.

Частотный.

Спектральный.

Многочастотный.

Прошедшего излучения.

Отраженного излучения.

Рассеянного излучения.

Резонансный

Амплитудный.

Фазовый.

Частотный.

Временной.

Поляризационный.

Геометрический

Детекторный (диодный).

Болометрический.

Термисторный.

Интерференционный.

Голографический.

Жидких кристаллов.

Термобумаг.

Термолюминофоров.

Фотоуправляемых полупроводниковых пластин.

Калориметрический

Тепловой контактный.

Конвективный.

Собственного излучения

Пирометрический.

Жидких кристаллов.

Термокрасок.

Термобумаг.

Термолюминофоров.

Термозависимых параметров.

Оптический интерференционный.

Калориметрический

Прошедшего излучения.

Отраженного излучения.

Рассеянного излучения.

Индуцированного излучения

Амплитудный.

Фазовый.

Временной.

Частотный.

Поляризационный.

Геометрический.

Спектральный

Интерференционный.

Нефелометрический.

Голографический.

Рефрактометрический.

Рефлексометрический.

Визуально-оптический

Прошедшего излучения.

Рассеянного излучения.

Активационного анализа.

Характеристического излучения.

Автоэмиссионный

Плотности потока энергии.

Спектральный

Вторичных электронов.

Радиографический.

Радиоскопический

Прошедшего излучения.

Отраженного излучения (эхо-метод).

Резонансный.

Импедансный.

Свободных колебаний.

Акустико-эмиссионный

Амплитудный.

Фазовый.

Временной.

Частотный.

Спектральный

Пьезоэлектрический

Электромагнитноакустический.

Микрофонный.

Порошковый

Классификация методов контроля проникающими веществами (капиллярных и течеискания)

по характеру взаимодействия веществ с контролируемым объектом

по первичному информативному параметру

по способу получения первичной информации

Неразрушающий контроль (НК) – это проверка надежности объекта, его отдельных элементов и конструкций щадящими методами, не требующими кардинальной разборки или временного выведения из строя. НК включает в себя исследование физических принципов, на которых базируются методы и средства контроля, не ухудшающие эксплуатационную пригодность и не нарушающие целостность объектов.

Виды и методы

Действующие стандарты лаконично определяют НК, как контроль, который не разрушает. В соответствии с ГОСТ 56542-2015 и в зависимости от лежащих в его основе физических процессов, он подразделяется на несколько видов:

1. Магнитный, применяющийся в дефектоскопии ферромагнитных материалов для фиксации магнитных полей и свойств контролируемого объекта
2. Визуально-измерительный (оптический) – наиболее востребован для контроля и обнаружения мельчайших повреждений в прозрачных изделиях и материалах
3. Электрический – фиксирует электрополя и характеристики, образующиеся в контролируемом объекте под влиянием внешнего воздействия
4. Вихретоковый (электромагнитный) – применяется в дефектоскопии электропроводящих материалов, посредством исследования неоднородностей поверхностного вихревого поля объекта
5. Тепловой – подразумевает мониторинг тепловых полей, контрастов и потоков любых материалов для выявления неисправностей и дефектов
6. Радиоволновой – применяется в контроле диэлектриков (керамика, стекловолокно), полупроводниковых и тонкостенных материалов
7. Ультразвуковой (акустический) – применим ко всем материалам, беспрепятственно проводящим звуковые волны в целях решения проблем контроля и диагностики
8. Радиационный (радиографический) – построен на взаимодействии ионизирующего излучения с контролируемым объектом из любых материалов и любых габаритов
9. Капиллярный (проникающими веществами) – применяется для обнаружения течей и микроповреждений посредством наполнения индикаторным веществом внутренних полостей, контролируемого объекта
10. Вибрационный — необходим для поиска дефектов в машинах и механизмах. Диагностирует неисправности путем оценки колебаний в основных узлах

Каждый вид НК реализуется с помощью методов неразрушающего контроля (МНК), которые классифицируются:

• По способу взаимодействия различных веществ и полей с объектом контроля (магнитный, капиллярный)
• По показателям первичной информации (намагниченность, газовый)
• По форме получения первичной информации (индукционный, люминесцентный)

Зачем проводят НК?

В ходе производственно-эксплуатационных процессов техническое состояние любого объекта (здания, оборудования, их отдельные конструкции и элементы) требует регулярной оценки. НК позволяет проводить оценочные мероприятия без приостановки, демонтажа и отбора образцов, которые стоят достаточно дорого.

Применение методов НК в обследовании объекта не требует вынужденных простоев и позволяет обнаружить и устранить его усталость и различные дефекты на ранней стадии. Поэтому главные цели проведения НК направлены:

• На минимизацию аварийных рисков и повышение уровня эксплуатационной безопасности оборудования на опасных производственных объектах (ОПО)
• На проверку соответствия контролируемого объекта требованиям действующих нормативов и технической документации
• На количественно-качественную оценку обнаруженных отклонений и установление уровня их опасности
• На своевременное выявление различных неисправностей на разных стадиях возведения объектов капстроительства

Проведение неразрушающего контроля при запуске объекта в эксплуатацию почти всегда гарантирует увеличение расходов, обусловленных устранением выявленных дефектов. Но отказ от процедур может обернуться аварией с гораздо большими финансовыми потерями, в разы превышающими затраты на проведение превентивных мероприятий

Проведение аттестации и обучение специалистов по неразрушающему контролю

Сферы применения

Методы неразрушающего контроля применяются сегодня практически в каждой сфере хозяйственной деятельности от автомастерской и судоверфи до атомных реакторов и предприятий, использующих ОПО:

• Емкости, функционирующие под избыточным давлением
• Трубопроводы систем газораспределения
• Оборудование с подъемными устройствами и механизмами
• Резервуары для хранения нефтепродуктов
• Буровое оборудование
• Химически и взрывопожароопасные производства
• Армокаменные, железобетонные и прочие разновидности строительных конструкций

Разнообразие средств и методов НК используется для:

• Контроля надежности сварочных швов и герметичности сосудов, функционирующих под высоким давлением
• Определения качества покрытия лакокрасочными материалами
• Обнаружения деформаций и отклонений важных узлов и деталей
• Дефектоскопии оборудования с продолжительным эксплуатационным сроком
• Проведения исследований и выявления дефектов в различных структурах для дальнейшего совершенствования технологий
• Постоянный мониторинг и контроль возможного возникновения дефектов и неисправностей на ОПО в целях их своевременного устранения

Применение НК позволяет предприятиям сэкономить на проведении тестирований на разрушение, что благотворно отражается на потребительской цене и качестве готовой продукции

Для каких узлов и деталей чаще всего заказывают НК?

Исследования востребованы в самых разных отраслях промышленности, включая строительство, которым раньше всех были опробированы и взяты на вооружение щадящие методы контроля. Практика свидетельствует, что исследованиям в рамках НК чаще всего подвергаются:

• Любые разновидности сварочных швов и соединений
• Строительные конструкции
• Объекты капстроительства, их отдельные узлы и компоненты
• Черные и цветные металлы, а также их сплавы
• Ферромагнитные металлы и сплавы
• Трубопроводы
• Турбины и роторы
• Корпусное оборудование
• Листовой прокат
• Аппараты высокого давления
• Стенки котлов
• Днища многомерных судов
• Детали любых форм и размеров
• Подъемные механизмы
• Узлы и агрегаты любых видов транспорта
• Керамика, изделия из стекла и фарфора
• Многослойные конструкции, их отдельные элементы и соединения между ними
• Изделия из стекла, пластмассы и неферромагнитных материалов любых форм и габаритов
• Паяные, резьбовые и разъемные типы соединений

Применение методов неразрушающего контроля позволяет определить уровень качества, фактическую толщину, плотность и однородность массы, швов или покрытия вышеперечисленных конструкций и изделий в целях устранения выявленных отклонений

Приборы для проведения неразрушающего контроля

Выбор оборудования, применяемого в рамках проведения НК, зависит от поставленных задач, выбранного метода и параметров контролируемого объекта (наличия повреждений, толщины стен или покрытия).

1. Визуально-измерительный контроль (ВИК) является не только базовым, но и одним из самых недорогих, скоростных и информативных методов НК. Его проведение регламентируется инструкцией РД 03-606-03, предполагающей применение несложных сертифицированных средств измерения:
2. Лупы
3. Эндоскопы
4. Фонарики
5. Щупы
6. Линейки
7. Рулетки
8. Зеркала
9. Термостойкий мел
10. Сварочные шаблоны
11. Фотоаппарат с возможностью микроскопической съемки
12. Ультразвуковой контроль, относящийся к основным видам НК, регламентируется ГОСТом 23829-85, которым предусматривается наличие, предварительно проверенных:
13. Дефектоскопов общего или специального применения
14. Ультразвуковых резонансных и эхо-импульсных измерителей толщины
15. Ультразвуковых твердомеров
16. Пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП)
17. Контактных жидкостей и гелей
18. Радиографический контроль, позволяющий выявить отклонения недоступные для внешнего осмотра, производится посредством:
19. Рентгеновских аппаратов, выбор которых зависит от толщины контролируемого материала или изделия и чувствительности, указанной в ТУ используемого прибора
20. Гамма-дефектоскопов (в труднодоступных местах)
21. Усиливающих экранов
22. Рентгеновской пленки
23. Компьютерной радиографии
24. Капиллярный контроль считается самым сенситивным методом, проведение которого регулирует ГОСТ 18442, подразумевающий применение:
25. Наборов капиллярной дефектоскопии, укомплектованных пенетрантами, проявителями, очистителями
26. Пневмопистолетов для жидкостей
27. Пульверизаторов
28. Источники ультрафиолета
29. Образцы для контроля
30. Магнитный контроль, регламентирующийся отечественными и европейскими стандартами, выполняется с использованием:
31. Оптических устройств
32. Ультрафиолетовых ламп
33. Магнитного порошка или суспензии
34. Магнитогуммированной пасты
35. Контроль герметичности классифицирует ГОСТ 24054-80 в зависимости от агрегатного состояния применяемых веществ:
36. Газовые
37. Жидкостные
38. Тепловой контроль, базирующийся на преобразовании инфракрасного излучения в видимый спектр, проводится с применением:
39. Тепловизора
40. Пирометра
41. Логгеров данных
42. Измерителей плотности температур и тепловых потоков
43. Механических средств (термокарандаши, теплоотводящая паста, высокотемпературная краска)
44. Вихретоковый контроль, регулируется ГОСТ Р ИСО 15549-2009 и предполагает использование оборудования, выбор которого координируется поставленными задачами:
45. Вихретоковые преобразователи и дефектоскопы
46. Структуроскопы
47. Измерители толщины

Каждый метод и прибор используются НК для выявления мельчайших деформаций и повреждений, а также изъянов различного происхождения, включая коррозию, грибок, растрескивание или расслоение. Чрезвычайная востребованность НМК объясняется достоинствами методов, а также их соответствием современным требованиям промышленной безопасности.