Основные термины и определения. Неразрушающий контроль, в отличие от разрушающего, обеспечивает проверку качества, надежности и безопасности объектов без разрушения

Неразрушающий контроль, в отличие от разрушающего, обеспечивает проверку качества, надежности и безопасности объектов без разрушения, т.е. после проведения такого контроля продукция может использоваться по прямому назначению и, во многих случаях, без остановки работы объекта. Контролироваться могут сварные швы, различные материалы, готовые изделия из этих материалов в процессе их изготовления или при эксплуатации. Например, трубы при их изготовлении в цехах, на прокатных станах, уже собранные в нефте- и газопроводы, водо- и паропроводы или на ремонтных базах при отбраковке для замены и т.д.. В процессе производства проверяется как материал на наличие в нем пор, трещин и т.п., так и различие в толщине изделия на разных его участках. При эксплуатации и на ремонтных базах проверяется как материал на усталость, степень коррозирования, изменения, вследствие воздействия агрессивных химических сред, так и сварные швы, дефекты которых различаются в зависимости от вида сварки - плавлением или давлением.

Ниже приведены основные понятия НК.

Качество продукции - это совокупность свойств продукции, обуславливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Высококачественный объект отличается постоянством химического состава, микро- и макроструктуры, электрических и магнитных характеристик материала, неизменными геометрическими размерами, повышенными механическими, антикоррозионными и другими свойствами.

Объективный количественный анализ параметров качества определяется развитием комплексных средств НК, использующих различные по физической природе методы исследования. Только разные по принципу методы взаимодополняют друг друга и обеспечивают необходимое количество информации о качестве.

Дефект – каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям.

Дефект явный – дефект, обнаружение которого возможно предусмотреть действующими правилами и средствами контроля.

Недопустимый дефект - дефект, не соответствующий требованиям, установленным нормативной документацией.

Скрытый дефект - дефект, для выявления которого в нормативной документации, обязательной для данного вида контроля, не предусмотрены соответствующие правила, методы и средства.

Критический дефект - дефект, при наличии которого использование продукции по назначению практически невозможно или недопустимо.

Дефект практический – дефект, который невозможно исправить, бывает малозначимым, устранимым или неустранимым.

Брак - объект контроля, содержащий недопустимый дефект.

Испытание – экспериментальное определение количественных или качественных характеристик продукции, как результата воздействия при ее функционировании. Испытания производят на образцах, макетах, моделях, способных заменить продукцию при испытаниях.

Контроль качества – количественная или качественная проверка свойств продукции.

Контролепригодность – свойство конструкции или изделия обеспечивать возможность, надежность и удобство контроля в процессе изготовления, испытания и эксплуатации.

Объект контроля – подвергаемая контролю продукция, процессы ее создания, применения, технического обслуживания, а также соответствующая техническая документация.

Система контроля – совокупность средств контроля, исполнителей и объектов контроля, действующих по установленным правилам.

Средства контроля – технические устройства, вещества или материалы для проведения контроля.

Методика контроля – совокупность правил применения средств контроля, а также вопросы обработки полученной информации. Методика излагается в документации на контроль и представляет собой правила, по которым выполняют контроль, регистрируют и обрабатывают результаты.

По этапам создания продукции выделяют следующие виды контроля:

- контроль проектирования (проверка документации);

- операционный контроль (во время или после завершения технологического процесса);

- входной (контроль продукции);

- приемочный контроль (по результатам которого принимается решение о поставке и использовании продукции);

- эксплуатационный контроль (включает профилактический и текущий контроль).

По характеру воздействия на технический процесс различают пассивный и активный контроль.

По исполнителям контроль разделяют на самоконтроль, контроль производственным мастером, контроль специальным отделом, ведомственный, государственный надзор над качеством продукции.

Техническая диагностика - установление, изучение признаков, характеризующих состояние изделий (технических систем) для предсказания возможных отклонений их параметров (в т.ч. за допускаемые пределы, вследствие чего возникают отказы), а также разработка методов и средств экспериментального определения состояния изделий (систем) с целью своевременного предотвращения нарушений нормального режима работы. Методы ТД применяют для рациональной организации процессов контроля работоспособности изделий, поиска отказавших элементов в изделия электротехнической, авиационной, автотракторной и других отраслей промышленности.

Надежность – свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значений всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции.

Надежность оператора – характеризуется вероятностью точного выполнения взложенных функций контроля.

Надежность комплекта «оператор-прибор» - вероятность осуществления функции контроля в заданных условиях контроля.

Надежность технического процесса – вероятность образования дефектов с учетом их потенциальной опасности.

Чувствительность - выявление наименьшего по размерам дефекта; зависит от особенностей метода неразрушающего контроля, условий проведения контроля, материала изделий. Удовлетворительная чувствительность для выявления одних дефектов может быть совершенно непригодной для выявления дефектов другого характера.

Чувствительность методов неразрушающего контроля к выявлению одного и того же по характеру дефекта различна.

При определении предельно допустимой погрешности выбранного метода неразрушающего контроля следует обязательно учитывать дополнительные погрешности, возникающие от влияющих факторов:

- минимального радиуса кривизны вогнутой и выпуклой поверхностей;

- шероховатости контролируемой поверхности;

- структуры материала;

- геометрических размеров зоны контроля;

- других влияющих факторов указанных в инструкциях для конкретных приборов.

Вся совокупность объектов и систем контроля может быть разбита на группы, для которых характерны однотипные дефекты:

- силовые металлоконструкции (стрелы грузоподъемных машин, установщиков, несущие форменные конструкции, силовые элементы агрегатов обслуживания);

- сосуды, теплообменные аппараты, трубопроводы (сосуды и емкости, влаго-масло-отделители и холодильники компрессорных установок, теплообменные аппараты, камеры нейтрализации, магистрали газов и жидкостей и др.);

- механизмы и машинное оборудование (гидроприводы, редукторы, насосы, компрессоры, вентиляторы и приводные электродвигатели, дизельные электростанции);

- трубопроводы, корпуса систем под давлением, парогенераторы, системы жидко-снабжения;

- контрольно-измерительные приборы (КИП) и автоматика, оборудование систем управления;

- кабельное оборудование (силовые кабели, измерительные кабели, кабели систем управления, кабели связи);

- электронное оборудование;

- оборудование электроснабжения (трансформаторы, коммутационная аппаратура);

- объекты, содержащие радиоактивные вещества, активность которых определяется без разрушения исходных матриц;

- конструкции строительных сооружений.

Рассмотрим некоторые наиболее характерные дефекты приведенных систем.

Для силовых металлоконструкций характерны литейные дефекты (рыхлота, пористость, ликвационные зоны, дендритная ликвация, зональная ликвация, подусадочная ликвация, газовые пузыри или раковины, песчаные и шлаковые раковины), металлические и неметаллические включения, утяжины, плены, спаи, горячие, холодные и термические трещины); дефекты прокатанного и кованого металла (трещины, флокены, волосовины, расслоения, внутренние разрывы, рванины, закаты и заковы, плены); дефекты сварных соединений (трещины в наплавленном металле, холодные трещины, микротрещины в шве, надрывы, трещины, образующиеся при термообработке, рихтовочные трещины, непровары, поры и раковины, шлаковые включения), дефекты, возникающие при обработке деталей (закалочные и шлифовочные трещины, надрывы); дефекты, возникающие при эксплуатации изделий (усталостные трещины, коррозионные повреждения, трещины, образующиеся в результате однократно приложенных высоких механических напряжений, механические повреждения поверхности).

Для сосудов, теплообменных аппаратов, трубопроводов характерны производственно-технологические и эксплуатационные дефекты, аналогично силовым металлоконструкциям. Помимо этого для данной группы оборудования характерны негерметичности соединений, приводящие к утечкам рабочих сред, уменьшение проходных сечений в результате отложений на стенках продуктов, коррозии и накипи. Важнейшим параметром, определяющим долговечность и надежность эксплуатации нефтегазовых труб различных диаметров, является толщина антикоррозийного трехслойного полиэтиленового покрытия.

Для механизмов и машинного оборудования характерны износ и поломка деталей, повреждение уплотнений, сопровождающиеся утечкой рабочих жидкостей, местным аномальным нагревом частей оборудования, посторонним шумом, повышенной вибрацией.

Для КИП и автоматики, оборудования систем управления характерны выход из строя отдельных блоков и приборов, нарушение электрического контакта, уменьшение сопротивления и пробой изоляции.

Для кабельного оборудования характерны уменьшение сопротивления изоляции, старение изоляции, обрыв жил кабеля, возгорание изоляции и др.

Для электронного оборудования характерны выход из строя блоков и отдельных элементов.

Для оборудования электроснабжения характерны залипания контактов, выход из строя концевых выключателей и приводов межсекционных выключателей.

Для конструкций строительных сооружений характерны такие дефекты, как трещины, раковины, несплошности бетона, дефекты армирования бетона, разрушение фундаментов и оснований и т.д.

Для объектов с радиоактивными веществами под дефектами можно понимать уровни активности, превышающие допустимые нормы. Таким образом, для каждой из групп оборудования можно составить перечень методов НК и перечень приборов и технологий их применения для реализации этих методов.

Выбор метода НК должен быть основан помимо априорного знания о характере дефекта на таких факторах, как:

- условия работы изделия;

- форма и размеры изделия;

- физические свойства материала деталей изделия;

- условия контроля и наличие подходов к проверяемому объекту;

- технические условия на изделия, содержащие количественные критерии недопустимости дефектов и зачастую нормирующие применение методов контроля на конкретном изделии;

- чувствительность методов.

ЛЕКЦИЯ 2 КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ И МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ

Методы неразрушающего контроля, в зависимости от физических явлений положенных в основу, подразделяются на девять основных видов: акустический, магнитный, вихретоковый, проникающими веществами, радиоволновый, радиационный, оптический, тепловой и электрический. На практике наиболее широкое распространение нашли первые четыре метода.

Методы НК базируются на наблюдении, регистрации и анализе результатов взаимодействия физических полей (излучений) или веществ с объектом контроля. Характер такого взаимодействия зависит от химического состава, строения, состояния структуры контролируемого объекта и т.п. Все методы неразрушающего контроля являются косвенными методами. Настройка, калибровка должны осуществляться по контрольным образцам, имитирующим измеряемый физический параметр.

Отдельного метода, с помощью которого можно обнаружить самые разнообразные по характеру дефекты, не существует. Каждый отдельно взятый метод НК решает ограниченный круг задач технического контроля.

Выбор оптимального метода неразрушающего контроля следует осуществлять исходя из его:

- реальных особенностей;

- физических основ;

- степени разработки;

- области применения;

- чувствительности;

- разрешающей способности;

- технических условий отбраковки;

- технических характеристик аппаратуры.

Важной характеристикой любых методов неразрушающего контроля является их чувствительность.

Дата добавления: 2014-01-06