1. Общие сведения и методы капиллярного неразрушающего контроля

Капиллярные методы неразрушающего контроля

основаны на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей (пенетрантов) в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала объектов контроля и регистрации образующихся индикаторных следов визуальным способом или с помощью преобразователя.

Капиллярный НК предназначен для обнаружения невидимых или слабовидимых невооруженным глазом поверхностных и сквозных дефектов в объектах контро­ля, определения их расположения, протяженности (для дефектов типа трещин) и ориентации по поверхности.

Этот вид контроля позволяет диагностировать объ­екты любых размеров и форм, изготовленные из черных и цветных металлов и сплавов, пластмасс, стекла, кера­мики, а также других твердых неферромагнитных мате­риалов.

Капиллярный контроль применяют также для объ­ектов, изготовленных из ферромагнитных материалов, если их магнитные свойства, форма, вид и местораспо­ложение дефектов не позволяют достичь требуемой чув­ствительности магнитопорошковым методом или магни­топорошковый метод контроля не допускается приме­нять по условиям эксплуатации объекта.

Капиллярный контроль применяется также при течеискании и, в совокупности с другими методами, при мониторинге ответственных объектов и объектов в про­цессе эксплуатации.

Капилляр, выходящий на поверхность объекта кон­троля только с одной стороны, называют поверхностной несплошностью, а соединяющий противоположные стенки объекта контроля, - сквозной. Если поверхностная и сквозная несплошности являются дефектами, то допус­кается применять вместо них термины «поверхностный дефект» и «сквозной дефект». Изображение, образован­ное пенетрантом, в месте расположения несплошности и подобное форме сечения у выхода на поверхность объек­та контроля, называют индикацией (индикаторным ри­сунком), или индикацией. Применительно к несплошно­сти типа единичной трещины вместо термина «индика­ция» допускается применение термина «индикаторный след».

Глубина несплошности - размер несплошности в направлении внутрь объекта контроля от его поверхно­сти. Длина несплошности - продольный размер не­сплошности на поверхности объекта. Раскрытие не­сплошности - поперечный размер несплошности у ее выхода на поверхность объекта контроля.

Необходимым условием надежного выявления ка­пиллярным методом дефектов, имеющих выход на по­верхность объекта, является относительная их незагряз­ненность посторонними веществами, а также глубина распространения, значительно превышающая ширину их раскрытия (минимум 10/1).

Различают максимальную, минимальную и сред­нюю глубину, длину и раскрытие несплошности. Если не требуется заранее оговаривать, какое из указанных зна­чений размеров имеется в виду, то для исключения недо­разумений следует принять термин «преимущественный размер». Для несплошностей типа округлых пор раскры­тие равно диаметру несплошности на поверхности объекта.

Все методы капиллярного неразрушающего контро­ля по характеру взаимодействия проникающих пенетран­тов с объектом контроля рассматриваются как молекуляр­ные, что не указывается в определениях для сокращения.

Капиллярные методы подразделяют на основные, использующие капиллярные явления, и комбинированные.

Основные капиллярные методы контроля подразде­ляют в зависимости от типа проникающего вещества на следующие:

1. Метод проникающих растворов - жидкостный метод капиллярного неразрушающего контроля, осно­ванный на использовании в качестве проникающего ве­щества жидкого индикаторного раствора.

2. Метод фильтрующихся суспензий - жидкост­ный метод капиллярного неразрушающего контроля, ос­нованный на использовании в качестве жидкого прони­кающего вещества индикаторной суспензии, которая об­разует индикаторный рисунок из отфильтрованных час­тиц дисперсной фазы.

Капиллярные методы в зависимости от способа вы­явления индикаторного рисунка подразделяют на:

• люминесцентный, основанный на регистрации контраста люминесцирующего в длинноволновом ульт­рафиолетовом излучении видимого индикаторного ри­сунка на фоне поверхности объекта контроля;

• контрастный (цветной), основанный на регист­рации контраста цветного в видимом излучении индика­торного рисунка на фоне поверхности объекта контроля;

• люминесцентно-цветной, основанный на реги­страции контраста цветного или люминесцирующего индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля в видимом или длинноволновом ультрафиоле­товом излучении;

• яркостный, основанный на регистрации контра­ста в видимом излучении ахроматического рисунка на фоне поверхности объекта контроля.

Комбинированные методы капиллярного неразру­шающего контроля сочетают два или более различных по физической сущности методов неразрушающего контроля, один из которых обязательно жидкостный. Комбинированные капиллярные методы контроля под­разделяют в зависимости от характера физических нолей (излучений) и особенностей их взаимодействия с контро­лируемым объектом.

Капиллярно-электростатический метод основан на обнаружении индикаторного рисунка, образованного скоплением электрически заряженных частиц у поверх­ностной или сквозной несплошности неэлектропроводя­щего объекта, заполненного ионогенным пенетрантом. Капиллярно-электроиндуктивный метод основан на электроиндуктивном обнаружении электропроводящего индикаторного пенетранта в поверхностных и сквозных несплошностях неэлектропроводящего объекта. Капиллярно-магнитопорогиковый метод основан на обнаруже­нии комплексного индикаторного рисунка, образованно­го пенетрантом и ферромагнитным порошком, при кон­троле намагниченного объекта. Жидкостный капиллярно­радиационный метод излучения основан на регистрации ионизирующего излучения соответствующего пенетранта в поверхностных и сквозных несплошностях, а капиллярно-радиационный метод поглощения - на регистрации поглощения ионизирующего излучения соответствую­щим пенетрантом в поверхностных и сквозных несплош­ностях объекта контроля.

В силу сложности реализации, высокой стоимости материалов, в ряде случаев - опасности материалов для здоровья персонала (методы с использованием ионизи­рующего излучения), вышеописанные комбинированные методы не нашли широкого применения в промышлен­ности и в основном известны как экспериментальные.