Визуальный и измерительный контроль

При проведении визуального и измерительного контроля следует руководствоваться методическими отраслевыми стандартами или инструкциями. При доступности сварных соединений для визуального контроля с двух сторон контроль следует проводить как с наружной стороны, так и с внутренней стороны.

Визуальный контроль основных материалов проводится с целью выявления поверхностных трещин, расслоений, закатов, недопустимых забоин, раковин, плен, шлаковых включений и других несплошностей.

Визуальный контроль сварных соединений проводится с целью выявления поверхностных трещин, непроваров, прожогов, усадочных раковин, отслоений, свищей, наплывов, подрезов, поверхностных включений и скоплений.

Измерительный контроль деталей и сборочных единиц проводится с целью поверки соответствия их геометрических размеров, а также допустимости размеров выявленных при визуальном контроле поверхностных несплошностей основного металла соответственно требованиям конструкторской и нормативной документации.

Освещенность контролируемых поверхность должна быть достаточной для надежного выявления дефектов и соответствовать требованиям ГОСТ 23479-79, но не менее 300 лк.

Все измерения должны проводиться после визуального контроля. Выявленные при визуальном и измерительном контроле дефекты должны быть исправлены до проведения контроля другими методами. После исправления дефектов с помощью сварки поверхность основного металла и сварного соединения (наплавки) в зоне заварки выборки должна быть подвергнута визуальному и измерительному контролю.

Контролируемая зона должна включать всю поверхность заваренной выборки, а также примыкающую к ней поверхность основного металла шириной не менее 20 мм.

Визуальный контроль основных материалов и сварных соединений (наплавок) производится невооруженным глазом или с применением лупы 4...7-кратного увеличения.

Измерительный контроль выполняется с применением приборов и инструмента класс точности, которых обеспечивает надежное определение измеряемых величин с погрешностью не более указанной в ПТД.

При измерении следует использовать:

- линейки измерительные металлические по ГОСТ 427-75;

- штангенциркули по ГОСТ 166-80;

- микрометры по ГОСТ 6507-78;

- рулетки измерительные металлические по ГОСТ 7502-80;

- индикаторы по ГОСТ 577-68 и ГОСТ 5584-75;

- лупы измерительные по ГОСТ 25706-83;

- допускается применение зеркал, перископов, волоконных световодов и телекамер при условии обеспечения выявления дефектов;

- другие приборы и инструменты, предусмотренные конструкторской или производственно-технологической документацией, в том числе наборы шаблонов и щупов для контроля размеров подготовки кромок и зазоров свариваемых элементов, формы и размеров сварного шва.

Капиллярный контроль выполняется в соответствии с ГОСТ 18442-80 и методическими отраслевыми стандартами или инструкциями на сварных соединениях и наплавках из любых материалов. Капиллярный контроль применяют для выявления поверхностных дефектов основного металла и сварных соединений, таких как микротрещин и трещин, выходящих на поверхность изделия, мелких поверхностныех пор и непроваров, которые трудно обнаружить при внешнем осмотре.

1 – очистка от загрязнений; 2 – нанесение пенетранта; 3 - удаление пенетранта с поверхности; 4 – нанесение проявляющего состава; 5 – выявление дефектов.

Рисунок 10.6 - Основные этапы контроля металла капиллярными методами.

Надо отметить, что капиллярный контроль требуют тщательной подготовки контролируемой поверхности.

Индикаторная жидкость, оставшаяся в дефектах, образует на фоне проявителя рисунок, по которому судят о наличии дефектов. Одним из важных свойств индикаторной жидкости, влияющих на ее проникающую способность, является смачивание. Процесс заполнения полостей дефектов индикаторной жидкостью связан с ее свойствами, капиллярными явлениями и геометрическими характеристиками дефектов.

За этапом заполнения полостей дефектов свето- и цветоконтрастными жидкими индикаторными веществами следует извлечение этих веществ на поверхность изделия, локализация их у кромок дефектов и фиксирование дефектов.

Процесс извлечения индикаторной жидкости из полости дефекта называется проявлением, а порошки и суспензии, используемые для этой цели - проявителями. Последняя операция контроля, заключающаяся в выявлении и регистрации дефектных мест по следам индикаторной жидкости, осуществляется несколькими способами в зависимости от метода капиллярного контроля.

При люминесцентном контроле в состав индикаторных жидкостей вводят специальные вещества (люминофоры), которые при естественном освещении или облучении ультрафиолетовыми лучами сами становятся источниками излучения.

Капиллярному контролю подлежат поверхности изделия, принятые по результатам визуального контроля в соответствии с требованиями действующей нормативной документации.

Капиллярный контроль проводится перед проведением контроля другими методами (ультразвуковым, магнитопорошковым).

Магнитопорошковый контрольвыполняется в соответствии с ГОСТ 21105-87 и методическими отраслевыми стандартами или инструкциями. Магнитопорошковому контролю подвергают только сварные соединения деталей из сталей перлитного класса или из высокохромистых сталей, а также их кромки, предварительно наплавленные высокохромистыми присадочными материалами.

Магнитопорошковый контроль позволяет обнаружить дефекты сварных соединений типа несплошностей - трещины, непровары, шлаковые включения, газовые поры как поверхностные, так и внутренние на глубине до 20-25 мм, а также дефекты основного металла в виде волосовин, закатов, флокенов и пр.

Магнитопорошковый контроль заключается в обнаружении магнитных полей рассеяния, образуемых дефектами, последующей фиксации этих мест и расшифровке характера и величины выявленных дефектов.

При магнитопорошковом контроле поля рассеяния, образующиеся над местами расположения дефектов, обнаруживают с помощью ферромагнитных частиц в виде магнитных порошков. Ферромагнитные частицы этих порошков, попадая в неоднородное магнитное поле, стремятся под его воздействием сосредоточиться в тех местах, где его силовые линии сгущаются, т.е. у кромок дефектов (или над местами, где они расположены, если дефекты поверхностные).

Магнитопорошковым контролем могут быть обнаружены дефекты с раскрытием на поверхности до 1 мкм и глубиной более 10 мкм.

Радиографический контроль выполняется в соответствии с ГОСТ 7512-82 и методическими отраслевыми стандартами или инструкциями. Радиография сварных соединений проводится рентгеновскими установками или тормозным рентгеновским излучением. Радиографический контроль проводится с целью выявления внутренних дефектов основного металла, сварных швов и околошовной зоны (трещин, непроваров, пор, шлаковых или вольфрамовых включений). Данный метод контроля выполняют с помощью рентгеновских установок или линейных ускорителей.

Гамма-просвечивание применяется в случае технической невозможности осуществления рентгенопросвечивания или при возникновении технических трудностей при рентгенопросвечивании, например при монтаже или ремонте.

Рентгеновский и гамма-контроль - радиационные методы контроля.

Возможность неразрушающего контроля радиационными методами основана на способности ионизирующих излучений, испускаемых источником, проникать с неодинаковой степенью ослабления через сварное соединение и воздействовать на регистрирующее устройство (детектор) (рис. 10.7). Результат фиксируется на пленке.

Ионизирующее излучение, пройдя металл контролируемого изделия, взаимодействует с объектами, расположенными за ним. Возникающее при этом рассеянное излучение может вредно воздействовать и на окружающий персонал. В этом случае должны приниматься дополнительные меры для защиты от обратного рассеянного излучения, например, устанавливаться дополнительные свинцовые экраны.

Источником рентгеновского излучения служит рентгеновская трубка, а g‑излучения - ампула с радиоактивным нуклидом (иридий-192, цезий-137, кобальт-60).

g-излучение или рентгеновские лучи проходят через изделие и попадают на фотопленку.

g-лучи имеют меньшую длину волны, чем рентгеновские их проникающая способность выше. Если при просвечивании рентгеновскими лучами можно обнаружить дефекты при толщине изделий из стали до 100 мм, то с помощью g-излучения можно просвечивать сталь толщиной до 300 мм.

Интенсивность потока лучей, прошедших через дефект, выше, чем на соседних участках. Поэтому пленка, засвеченная прошедшими лучами, почернеет сильнее в том месте, где интенсивность потока больше. Если сварной шов выполнен без дефектов, то после просвечивания рентгеновскими лучами и обработки пленки на темном фоне получается светлая полоса. Она соответствует металлу шва. Если на пути лучей встречается пустота или менее плотное включение, то интенсивность излучения за этим включением оказывается, выше что фиксируется на пленке в виде темного участка (полосы). Результаты просвечивания сварных швов представляют в виде рентгенограмм.

К недостаткам использования методов проникающих излучений, препятствующих их широкому применению в периодическом контроле за состоянием оборудования АС, относятся: необходимость двустороннего доступа к объекту контроля; чувствительность к воздействию фонового радиоактивного излучения; слабое выявление дефектов типа трещин с малой величиной раскрытия, которые, как известно, являются наиболее распространенными дефектами сварных соединений оборудования и трубопроводов, возникающими из-за воздействия эксплуатационных нагрузок.

Ультразвуковой контрольвыполняется в соответствии с ГОСТ 14782-86 и методическими отраслевыми стандартами и инструкциями. Ультразвуковой контроль является универсальным по выявлению дефектов различного характера по всей толщине стенки изделия. Чувствительность ультразвуковых дефектоскопов и развитие средств дистанционного сканирования дают основание считать ультразвуковой контроль наиболее перспективным для совершенствования средств дистанционного контроля на АС, благодаря возможности осуществления контроля всего сечения при доступе только с одной стороны, сравнительной простоте автоматизации процесса контроля, возможности регистрации и хранения информации по результатам контроля.

Ультразвуковой контроль применяется при выявлении внутренних дефектов (трещин, подколов, отрывов, непроваров, шлаковых включений, газовых пор) без расшифровки их характера, но с указанием количества дефектов, их эквивалентной площади, условной протяженности и координат расположения.

а) – без дефектов; б) – с дефектом.

Г – генератор ультразвуковых колебаний; П – приемник.

Рисунок 10.8 - Схема ультразвукового контроля.

Существует несколько способов получения ультразвуковых колебаний: механический, термический, пьезоэлектрический и др.

Для неразрушающего контроля используется в основном пьезоэлектрический эффект, сущность которого заключается в том, что при сжатии или растяжении некоторых кристаллов на их поверхности возникает электрический заряд, величина которого прямо пропорциональна усилию.

Пьезоэлектрическим эффектом обладают кристаллы кварца и турмалина, а также получившие широкое применение керамические материалы: титанат бария, цирконат - титанат свинца и др.

Эти кристаллы, помещенные в электрическое поле, дают обратный пьезоэлектрический эффект, т.е. преобразуют электрические колебания в механические. Таким образом, пьезокристаллы под действием электрического тока высокой частоты (0,8‑2,5 МГц) становятся источником ультразвуковых колебаний и создают направленный пучок ультразвуковых волн в контролируемую деталь.

Отраженные ультразвуковые колебания через усилитель подаются на осциллограф и вызывают отклонение луча на экране электронной трубки. По виду отклонения судят о характере дефекта. Для неразрушающего контроля используются упругие колебания с частотой 0,5-20 МГц, которые распространяются в металле прямолинейно в виде пучка. Если на пути распространения ультразвуковых колебаний в сварных швах располагаются несплошности, например, дефекты в виде трещин, непроваров, несплавлений, пор, шлаковых и вольфрамовых включений, то нормальный процесс их распространения нарушается.

Ультразвуковой контроль проводят по технологическим картам контроля.

Шероховатость поверхности должна быть не хуже R_z=40 и R_a=6,3 мкм.

Контроль герметичности проводится в случаях, предусмотренных конструкторской (проектной) документацией, и выполняется в соответствии с методическими отраслевыми стандартами или инструкциями.

Контролю герметичности подлежат сварные соединения, к которым предъявляются требования по газовой или вакуумной плотности (герметичности) при номинальной толщине деталей до 8 мм включительно.

Гидравлические (пневматические) испытания проводятся в соответствии с указаниями конструкторской (проектной) и технологической документации, составленной с учетом требований ПН АЭ Г-7-008-89 (Правил АЭУ). После ремонта оборудование и трубопроводы подлежат гидравлическому испытанию с целью проверки прочности и плотности оборудования, трубопроводов, их деталей и сборочных единиц, нагружаемых давлением.

При гидравлическом испытании давление должно быть не менее

Р_г =1,25 Р_р

где Р_р – рабочее давление, кгс/см².

Время выдержки под давлением испытания должно быть не менее 10 минут. После выдержки давление гидравлических испытаний снижается до значения 0,8Р_г и проводится осмотр оборудования и трубопроводов.

Оборудование и трубопроводы считаются выдержавшими гидравлические (пневматические) испытания, если в процессе испытаний и при осмотре не обнаружено течей и разрывов металла, в процессе выдержки под давлением падение давления не выходило за установленные пределы, а после испытаний не выявлено видимых остаточных деформаций.