3 Описание методов дефектоскопии

Акустические методы основаны на регистрации параметров упругих колебаний, возбужденных в исследуемом объекте. Эти методы широко применяются для контроля толщины деталей, сплошности (трещин, пористости, раковин и т.п.) и физико-механических свойств (зернистости, межкристаллитной корро­зии, глубины закаленного слоя и др.) материала. Контроль вы­полняется на основании анализа характера распространения зву­ковых волн в материале детали (амплитуды, фазы, скорости, угла преломления, резонансных явлений). Метод пригоден для дета­лей, материал которых способен упруго сопротивляться дефор­мациям сдвига (металлы, фарфор, оргстекло, некоторые пласт­массы).

Акустические методы подразделяют на активные, основанные на излучении и приеме волн (теневой, резонансный, эхо-импульсный, велосимметрический методы), и пассивные, осно­ванные на приеме колебаний волн исследуемого объекта (аку­стической эмиссии, виброшумодиагностические методы). На ремонтных предприятиях нефтегазовой отрасли широко применяют ультразвуковую дефектоскопию. Сущность ее заклю­чается в способности ультразвуковых колебаний приникать вглубь материала контролируемого изделия и отражаться от де­фектов, являющихся нарушением сплошности материала.

Магнитные методы основаны на регистрации магнитных по­лей рассеивания над дефектами или магнитных свойств контро­лируемого объекта. Их применяют для обнаружения поверхност­ных и подповерхностных дефектов в деталях различной формы, изготовленных из ферромагнитных материалов. Магнитный поток, встречая на своем пути дефект с низкой магнитной проницаемостью по сравнению с ферромагнитным материалом детали, огибает его. Часть магнитных силовых линий выходит за пределы детали, образуя поле рассеивания. Наличие последнего, а следовательно и дефекта, обнаружи­вают различными методами (магнитопорошковый, магнитогра­фический и феррозондовый). При магнитопорошковом способе для обнаружения магнитно­го потока рассеивания используют магнитные порошки (сухой способ) или их суспензии (мокрый способ). Проявляющийся материал наносят на поверхность изделия. Под действием маг­нитного поля рассеивания частицы порошка концентрируются около дефекта. Форма их скоплений соответствует очертанию дефекта. Сущность магнитографического метода заключается в намаг­ничивании изделия при одновременной записи магнитного поля на магнитную ленту, которой покрывают деталь, и последующей расшифровке полученной информации.

Вихретоковые методы основаны на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электро­проводящем объекте.

Дефектоскопия деталей радиационными методами основана на регистрации ослабления интенсивности радиоактивного излу­чения при прохождении через контролируемый объект. Наиболее часто применяются рентгеновский и у-контроль деталей и сварных швов. Промышленностью выпуска­ются как передвижные рентгеновские аппараты для работы в условиях мастерских , так и портативные для работы в полевых условиях. Для работы вблизи взрыво- и пожароопасных объек­тов, при отсутствии на месте работ электроэнергии или при ог­раниченном доступе к объекту контроля (например, при работе на машинах) вместо рентгеновских используются гамма-дефектоскопы. Некоторые дефектоскопы снабжаются шлангом-ампулопроводом для подачи источника излучения из радиацион­ной головки в труднодоступные места на расстояние до 12 м.

Радиоволновые методы основаны на регистрации изменения электромагнитных колебаний, взаимодействующих с контроли­руемым объектом. На практике получили распространение сверхвысокочастотные (СВЧ) методы в диапазоне длин волн от 1 до 100 мм. Взаимодействие радиоволн с объектом оценивают по характеру поглощения, дифракции, отражения, преломления волны, интерференционным процессам, резонансным эффектам. Эти методы применяют для контроля качества и геометрических параметров изделий из пластмасс, стеклопластиков, термозащит­ных и теплоизоляционных материалов, а также для измерения вибрации.

Тепловые методы. В тепловых методах в качестве диагности­руемого параметра используется тепловая энергия, распростра­няющаяся в объекте, излучаемая объектом, поглощаемая объек­том. Температурное поле поверхности объекта является источни­ком информации об особенностях процессов теплопередачи, ко­торые, в свою очередь, зависят от наличия внутренних и наруж­ных дефектов, охлаждения объекта или его части в результате истечения среды и т.п. Различают пассивные и активные методы теплового контроля. При пассивном контроле анализ тепловых полей производят в процессе их естественного возникновения. При активном - на­грев производят внешним источником тепловой энергии.

Оптические методы. Оптический неразрушающий контроль основан на анализе взаимодействия оптического излучения с объектом. Для получения информации используют явления ин­терференции, дифракции, поляризации, преломления, отражения, поглощения, рассеивания света, а также изменение характери­стик самого объекта исследования в результате эффектов фото­проводимости, люминесценции, фотоупругости и других.