Неразрушающий контроль

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:

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

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).

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:

Лупы
Эндоскопы
Фонарики
Щупы
Линейки
Рулетки
Зеркала
Термостойкий мел
Сварочные шаблоны
Фотоаппарат с возможностью микроскопической съемки

Ультразвуковой контроль, относящийся к основным видам НК, регламентируется ГОСТом 23829-85, которым предусматривается наличие, предварительно проверенных:

Дефектоскопов общего или специального применения
Ультразвуковых резонансных и эхо-импульсных измерителей толщины
Ультразвуковых твердомеров
Пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП)
Контактных жидкостей и гелей

Радиографический контроль, позволяющий выявить отклонения недоступные для внешнего осмотра, производится посредством:

Рентгеновских аппаратов, выбор которых зависит от толщины контролируемого материала или изделия и чувствительности, указанной в ТУ используемого прибора
Гамма-дефектоскопов (в труднодоступных местах)
Усиливающих экранов
Рентгеновской пленки
Компьютерной радиографии

Капиллярный контроль считается самым сенситивным методом, проведение которого регулирует ГОСТ 18442, подразумевающий применение:

Наборов капиллярной дефектоскопии, укомплектованных пенетрантами, проявителями, очистителями
Пневмопистолетов для жидкостей
Пульверизаторов
Источники ультрафиолета
Образцы для контроля

Магнитный контроль, регламентирующийся отечественными и европейскими стандартами, выполняется с использованием:

Оптических устройств
Ультрафиолетовых ламп
Магнитного порошка или суспензии
Магнитогуммированной пасты

Контроль герметичности классифицирует ГОСТ 24054-80 в зависимости от агрегатного состояния применяемых веществ:

Газовые
Жидкостные

Тепловой контроль, базирующийся на преобразовании инфракрасного излучения в видимый спектр, проводится с применением:

Тепловизора
Пирометра
Логгеров данных
Измерителей плотности температур и тепловых потоков
Механических средств (термокарандаши, теплоотводящая паста, высокотемпературная краска)

Вихретоковый контроль, регулируется ГОСТ Р ИСО 15549-2009 и предполагает использование оборудования, выбор которого координируется поставленными задачами:

Вихретоковые преобразователи и дефектоскопы
Структуроскопы
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.