Неразрушающий контроль. Методы.
Неразрушающий контроль (в переводе с английского – NDT, nondestructive testing) – это проверка, контроль, оценка надежности параметров и свойств конструкций, оборудования либо отдельных узлов, без вывода из строя (эксплуатации) всего объекта. Основным отличием, и безусловным преимуществом, неразрушающего контроля (НК) от других видов диагностики является возможность оценить параметры и рабочие свойства объекта, используя способы контроля, которые не предусматривают остановку работы всей системы, демонтажа, вырезки образцов. Исследование проводится непосредственно в условиях эксплуатации. Это позволяет частично исключить материальные и временные затраты, повысить надежность контролируемого объекта.
Благодаря неразрушающему контролю выявляются опасные и мелкие дефекты: заводские браки, внутренние напряжения, трещины, микропоры, пустоты, расслоения, включения и многие другие, вызванные, в том числе, процессами коррозии.
Классификация методов неразрушающего контроля (по ГОСТ 18353-79)
Зависимо от физических явлений, положенных в основу неразрушающего контроля, различают девять основных его видов:
- радиоволновой метод;
- электрический;
- акустический метод;
- вихретоковый метод;
- магнитный;
- тепловой;
- радиационный метод неразрушающего контроля;
- проникающими веществами;
- оптический метод НК.
Каждый из видов неразрушающего контроля может включать в себя несколько методов.
Классификация методов НК по признакам:
- первичным информативным параметрам;
- характеру взаимодействия с контролируемым (исследуемым) объектом;
- методу получения первоначальной информации.
Возможно использование нескольких методов, которые классифицируются по нескольким признакам, нескольких либо одного видов неразрушающего контроля.
Радиоволновой метод неразрушающего контроля
Первичный информативный параметр: фазовый, временной, амплитудный, поляризационный, частотный, геометрический.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: резонансный, рассеянного, отраженного, прошедшего излучений.
Классификация радиоволнового неразрушающего контроля по способу получения первоначальной информации: термисторный, термолюминофоров, диодный (детекторный), калориметрический, жидких кристаллов, болометрический, полупроводниковых фотоуправляемых пластин, голографический, термобумаг и интерференционный.
Суть радиоволнового НК заключается в фиксировании изменений показателей радиомагнитных волн, которые взаимодействуют с исследуемой конструкцией (объектом).
Электрический метод неразрушающего контроля
Первичный информативный параметр: электроемкостный, электропотенциальный.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: термоэлектрический, электрический, трибоэлектрический.
Классификация электрического метода по способу получения первоначальной информации: контактной разности потенциалов, электропараметрический, экзоэлектронной эмиссии, порошковый электростатический, рекомбинационного излучения, шумовой, электроискровой.
В основу электрического метода неразрушающего контроля положена регистрация показателей электрического поля, которое в результате воздействия извне возникает в исследуемом (контролирующем) объекте, либо взаимодействует с ним.
Акустический метод
Первичный информативный параметр: временной, спектральный, амплитудный, частотный, фазовый.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: резонансный, свободных колебаний, прошедшего, отраженного (эхо-метод) излучения, импедансный, акустико-эмиссионный.
Классификация акустического неразрушающего контроля по способу получения первоначальной информации: порошковый, пьезоэлектрический, микрофонный, электромагнитно-акустический.
Такой вид мониторинга, как акустический, заключается в снятии параметров упругих волн, возникающих и (либо) возбуждаемых в предмете контроля. Использование ультразвуковых упругих волн (частота которых более 20 кГц) дает возможность называть данный вид НК уже не акустическим, а ультразвуковым.
Вихретоковый метод неразрушающего контроля
Первичный информативный параметр: частотный, амплитудный, многочастотный, фазовый, спектральный.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: отраженного и прошедшего излечения.
Классификация вихретокового неразрушающего контроля по способу получения первоначальной информации: параметрический, трансформаторный.
Суть вихретокового метода заключается в исследовании с последующим анализом взаимодействия электромагнитного поля вихревых токов (которые наводятся в исследуемом объекте) и поля вихретокового преобразователя.
Магнитный метод неразрушающего контроля
Первичный информативный параметр: магнитной проницаемости, коэрцитивной силы, напряженности Эффекта Баркгаузена, остаточной индукции, намагниченности.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: магнитный.
Классификация магнитного неразрушающего контроля по способу получения первоначальной информации: феррозондовый, магниторезисторный, магнитографический, индукционный, пондеромоторный.
Магнитный метод НК основан на анализировании взаимодействия исследуемой конструкции с магнитным полем.
Тепловой метод
Первичный информативный параметр: теплометрический, термометрический.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: конвективный, контактный тепловой, собственного излучения.
Классификация теплового НК по способу получения первоначальной информации: калориметрический, термозависимых параметров, термобумаг, пирометрический, термокрасок, оптический, жидких кристаллов, интерференционный, термолюминофоров.
Тепловой метод неразрушающего контроля состоит в обнаружении дефектов, опираясь на анализ температурных или тепловых полей конструкции. Метод используется при наличии тепловых потоков в контролируемой конструкции или объекте.
Радиационный метод неразрушающего контроля
Первичный информативный параметр: спектральный, плотности потока энергии.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: активационного анализа, автоэмиссионный, прошедшего излучения, характеристического излучения, рассеянного излучения.
Классификация радиационного неразрушающего контроля по способу получения первоначальной информации: вторичных электронов, радиоскопический, сцинтилляционный, радиографический, ионизационный.
Суть радиационного метода НК состоит в исследовании проникающего излучения (нейтронного, рентгеновского и др.).
Метод неразрушающего контроля проникающими веществами
Первичный информативный параметр: газовый, жидкостной.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: молекулярный.
Классификация неразрушающего контроля проникающими веществами по способу получения первоначальной информации: пузырьковый, хроматический (цветной), фильтрующихся частиц, люминесцентный, ахроматический (яркостной), манометрический, люминесцентно-цветной, масс-спектрометрический, галогенный, радиоактивный, химический, акустический, устойчивых остаточных деформаций, высокочастотного разряда, катарометрический.
Обнаружение дефектов ведется с использованием веществ, которые заполняют поры, полости дефектов, после чего их можно визуально (воочию либо при помощи специальных приборов) рассмотреть и судить о степени поражения.
Зависимо от используемого вещества и вида выявленных дефектов (сквозные, поверхностные) название метода контроля может меняться с «проникающими веществами» на «течеискание», «капиллярный» и т.п.
Оптический метод неразрушающего контроля
Первичный информативный параметр: частотный, поляризационный, амплитудный, спектральный, фазовый, геометрический, временной.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: индуцированного, рассеянного, прошедшего, отраженного излучений.
Классификация оптического НК по способу получения первоначальной информации: визуально-оптический, голографический, интерференционный, рефлексометрический, нефелометрический, рефрактометрический.
Метод основан на фиксировании и анализе показателей оптического излучения.
Зависимо от целей и задач, используется тот или иной метод неразрушающего контроля. В некоторых случаях, для получения более полной и информативной картины, используется несколько методов НК.