Техническая диагностика ставит задачей установление и изучение признаков, характеризующих наличие дефектов в строительных конструкциях здания или сооружения, для предсказания возможных отклонений в режимах их работы (или состояниях), а также разработка методов и средств обнаружения и локализации дефектов. Одним из таких методов является магнитопорошковый метод. Относится к методам неразрушающего контроля.
Неразрушающий контроль (НК) — один из важнейших элементов обеспечения промышленной безопасности технических устройств, зданий и сооружений при эксплуатации опасных производственных объектов. Неразрушающий контроль позволяет получить данные о скоростях деградации параметров, определяющих состояние технических устройств, зданий и сооружений, а также обеспечить своевременность и качество выполнения работ по их обслуживанию и ремонту. Повышение уровня промышленной безопасности достигается за счет достоверности, воспроизводимости, сопоставимости результатов НК.
Основными методами неразрушающего контроля являются(по ГОСТ 18353—79.):
- магнитный;
- электрический;
- тепловой;
- радиоволновой;
оптический
вихретоковый;
- акустический;
- радиационный;
- проникающими веществами.
Согласно ГОСТ Р 53696 выделяют 32 метода неразрушающего контроля:
- метод прошедшего оптического излучения;
метод отраженного оптического излучения:
- метод рассеянного оптического излучения;
- метод собственного оптического излучения;
- метод индуцированного оптического излучения;
- спектральный метод оптического излучения;
- и др.
Магнитные методы неразрушающего контроля
Магнитные методы неразрушающего контроля решают следующие задачи:
- феррозондовый метод контроля применяется для выявления поверхностных и под поверхностных (глубиной до 10 мм) дефектов типа нарушения сплошности материала: волосовины, трещин, раковин, закатов, плен и т.п., а также для выявления дефектов типа нарушения сплошности сварных соединений и для контроля качества структуры и геометрических размеров изделий, используется для определения степени размагниченности изделий после магнитного контроля;
- Этот метод можно применять на изделиях любых размеров и форм, если отношение их длины к наибольшему размеру в поперечном направлении и их магнитные свойства дают возможность намагничивания до степени, достаточной для создания магнитного поля рассеяния дефекта, обнаруживаемого с помощью преобразователя;
- магнитографическим методом контроля выявляют дефекты типа нарушения сплошности материала изделий, в основном для контроля сварных стыковых соединений из ферромагнитных материалов при их толщине от 1 до 18 мм.
- Вихретоковый метод неразрушающего контроля основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в объект контроля этим полем.
Данный метод применяют для контроля деталей, изготовленных из электропроводящих материалов.
Радиоволновой метод неразрушающего контроля
... радиоволновой метод - это метод радиоволнового неразрушающего контроля, при котором объект контроля подвергается воздействию источника радиоволнового излучения Пассивный радиоволновой метод - это метод радиоволнового неразрушающего контроля, при котором источником радиоволнового излучения является объект контроля Амплитудный радиоволновой метод – это метод радиоволнового неразрушающего контроля, ...
Особенности присущие вихретоковым методам: многопараметровость, бесконтактный контроль, нечувствительность к изменению влажности» давления и загрязненности газовой среды и поверхности объектов контроля непроводящими веществами.
Вихретоковые методы имеют два основных ограничения:
- во-первых, их применяют только для контроля электропроводящих изделий;
- вовторых, они имеют малую глубину контроля, связанную с особенностями проникновения электромагнитных волн в объект контроля.
Контрольно-измерительные задачи, решаемые с помощью вихретоковых методов:
- позволяют обнаружить трещины, раковины, неметаллические включения и другие виды нарушений сплошности (дефектоскопия);
- измерять толщины прутков, стенок труб (при одностороннем доступе), диаметр проволок, а так же толщины лакокрасочных, эмалевых, керамических, гальванических и других покрытий, нанесенных на электропроводящую основу (толщинометрия);
- контролировать химический состав, механические свойства, остаточные напряжения (структуроскопия).
Неразрушающий контроль осуществляют с помощью СНК (средств неразрушающего контроля): приборов (дефектоскопов, толщиномеров, структуроскопов и т.д.) и установок, а также дефектоскопических веществ и материалов (проникающих и проявляющих жидкостей, магнитных порошков и суспензий, паст и т.д.), стандартных образцов, вспомогательного оборудования.
Дефектоскопы представляют собой приборы и установки, предназначенные для обнаружения дефектов типа нарушения сплошности.
Практически все дефектоскопы не только выявляют дефекты в изделии, но и определяют с установленной погрешностью его размеры и местонахождение. Некоторые дефектоскопы способны обнаруживать дефекты, определять глубину их и координаты относительно плоскостей изделия.
Структуроскопы в зависимости от их принципа действия могут определять физикохимические свойства материала, оценивать твердость и прочность материалов, глубину и качество термической обработки, обнаруживать отклонение содержания углерода от номинального значения, рассортировывать изделия по твердости, выявлять неоднородные по структуре области.
Принципиальный шаг вперед в области методов магнитного неразрушающего контроля был сделан после изобретения Е.М. Беловым «Способ прогнозирования местоположения течей трубопроводов», позволяющего выявлять аномальные участки трубопровода с поверхности земли за счет бесконтактного измерения его магнитного поля. На базе этого способа реализовано техническое устройство ИАМ-1. Из публикаций о результатах применения данного прибора можно сделать вывод о его достаточной эффективности в качестве индикатора аномальных участков трубопровода с отклонениями уровня напряженно-деформированного состояния металла от фоновых значений. Однако методические основы обследования указанным прибором для выявления точного местоположения, вида и опасности дефектов металла в печати или в нормативных документах не отражены и не могут быть проанализированы. Недостатком метода является отсутствие системы автоматической регистрации с заданным шагом (т.е. сканирования), т.е. появляется зависимость от человеческого фактора. Эффективность применения данной технологии может быть оценена широким кругом специалистов по НК лишь при публикации достаточно обширной статистики вскрытий по результатам обследований.
Методы и средства неразрушающего контроля
... покрытий; местоположение и ориентация дефектов; напряженность магнитного поля и его распределение по поверхности объекта; угол между направлением намагничивающего поля и плоскости дефектов; свойства магнитного индикатора и способ его нанесения на объект контроля; способ и условия ...
Магнитопорошковый метод
Магнитопорошковый метод — один из самых распространенных методов НК стальных деталей. Он нашел широкое применение в авиации, железнодорожном транспорте, химическом машиностроении, при контроле крупногабаритных конструкций, магистральных трубопроводов, объектов под водой, судостроении, автомобильной и во многих других отраслях промышленности. Масштабность применения магнитопорошкового метода объясняется его высокой производительностью, наглядностью результатов контроля и высокой чувствительностью. При правильной технологии контроля деталей этим методом обнаруживаются трещины, усталости и другие дефекты в начальной стадии их появления, когда обнаружить их без специальных средств трудно или невозможно.
Магнитопорошковый метод предназначен для выявления поверхностных и под поверхностных (на глубине до 1,5 … 2 мм) дефектов типа нарушения сплошности материала изделия: трещины, волосовины, расслоения, не проварка стыковых сварных соединений, закатов и т.д.
Суть метода такова: магнитный поток в бездефектной части изделия не меняет своего направления; если же на пути его встречаются участки с пониженной магнитной проницаемостью, например дефекты в виде разрыва сплошности металла (трещины, неметаллические включения и т.д.), то часть силовых линий магнитного поля выходит из детали наружу и входит в нее обратно, при этом возникают местные магнитные полюсы ^ и 8) и, как следствие, магнитное поле над дефектом. Так как магнитное поле над дефектом неоднородно, то на магнитные частицы, попавшие в это поле, действует сила, стремящаяся затянуть частицы в место наибольшей концентрации магнитных силовых линий, то есть к дефекту. Частицы в области поля дефекта намагничиваются и притягиваются друг к другу как магнитные диполи под действием силы так, что образуют цепочные структуры, ориентированные по магнитным силовым линиям поля.
Этим методом можно контролировать изделия любых габаритных размеров и форм, если магнитные свойства материала изделия (относительная максимальная магнитная проницаемость не менее 40) позволяют намагничивать его до степени, достаточной для создания поля рассеяния дефекта, способного притянуть частицы ферромагнитного порошка.
Наибольшая вероятность выявления дефектов достигается в случае, когда плоскость дефекта составляет угол 90грд. с направлением намагничивающего поля (магнитного потока).
Технологии изготовления деталей из композиционных материалов
... значительные материальные выгоды и экономический эффект. Полимерные материалы в чистом виде нашли ограниченное применение при изготовлении деталей узлов трения вследствие их относительно невысоких ... план экономические (стоимость, доступность сырья) и технологические (методы переработки в изделия, возможность регенерации технологического брака) аспекты. При использовании полимерных конструкций в ...
С уменьшением этого угла чувствительность снижается и при углах, существенно меньших 90грд. дефекты могут быть не обнаружены.
Чувствительность МПД определяется: магнитными характеристиками материала контролируемого изделия (магнитной
индукцией (В),
- остаточной намагниченностью (Вг ),
- максимальной магнитной проницаемостью (цшах ),
- коэрцитивной силой (Н0),
- шероховатостью поверхности контроля, напряженностью намагничивающего поля, его ориентацией по отношению к
плоскости дефекта, качеством дефектоскопических средств и освещенностью контролируемой
поверхности.
Этапы магнитопорошкового контроля
1. Подготовка детали к контролю.
Подготовка детали к контролю заключается в очистке поверхности детали от отслаивающейся ржавчины, грязи, а также от смазочных материалов и масел, если контроль проводится с помощью водной суспензии или сухого порошка. Если поверхность детали темная и черный магнитный порошок на ней плохо виден, то деталь иногда покрывают тонким просвечивающим слоем белой контрастной краски.
2. Намагничивание детали.
Намагничивание детали является одной из основных операций контроля. От правильного выбора способа, направления и вида намагничивания, а также рода тока во многом зависит чувствительность и возможность обнаружения дефектов.
3. Нанесение на поверхность детали магнитного индикатора (порошка или суспензии).
Оптимальный способ нанесения суспензии заключается в окунании детали в бак, в
котором суспензия хорошо перемешана, и в медленном удалении из него. Однако этот способ не всегда технологичен. Чаще суспензию наносят с помощью шланга или душа. Напор струи должен быть достаточно слабым, чтобы не смывался магнитный порошок с дефектных мест. При сухом методе контроля эти требования относятся к давлению воздушной струи, с помощью которой магнитный порошок наносят на деталь. Время стекания с детали дисперсной среды, имеющей большую вязкость (например, трансформаторного масла), относительно велико, поэтому производительность труда контролера уменьшается.
4. Осмотр детали. Расшифровка индикаторного рисунка и разбраковка.
Контролер должен осмотреть деталь после стекания с нее основной массы суспензии,
когда картина отложений порошка становится неизменной.
Детали проверяют визуально, но в сомнительных случаях и для расшифровки характера дефектов применяют оптические приборы, тип и увеличение которых устанавливают по нормативным документам. Увеличение оптических средств не должно превышать х10.
Разбраковку деталей по результатам контроля должен производить опытный контроллер. На рабочем месте контроллера необходимо иметь фотографии дефектов или их дефектограммы (реплики с отложениями порошка, снятые с дефектных мест, с помощью клейкой ленты или другими способами), а также контрольные образцы с минимальными размерами недопустимых дефектов.
Вид и форма валиков магнитного и люминесцентного магнитного порошка во многих случаях помогают распознать нарушения сплошности.
5. Размагничивание и контроль размагниченности. Удаление с детали остатков магнитного индикатора.
Применяют два основных способа размагничивания. Наиболее эффективный из них нагрев изделия до температуры точки Кюри, при которой магнитные свойства материала пропадают. Этот способ применяют крайне редко, так как при таком нагреве могут изменяться механические свойства материала детали, что в большинстве случаев недопустимо.
Технология изготовления деталей из неметаллических материалов и порошков
... хозяйства. 2.1 Способы формирования резиновых деталей Процесс изготовления изделий из резины состоит из приготовления сырой резиновой смеси, формования и вулканизации. Приготовление резиновой смеси - ... литьевого прессования является повышенный расход пресс-материала. Высокопроизводительным и эффективным способом массового производства деталей из термопластов, является литье под давлением. ...
Второй способ заключается в размагничивании детали переменным магнитным полем с амплитудой, равномерно уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля. В зависимости от материала изделия, его размеров и формы применяют переменные магнитные поля различных частот: от долей Гц до 50 Гц.
Заключение
Данный метод предназначен для выявления поверхностных и подповерхностных дефектов типа нарушения сплошности материала изделия: трещины, волосовины, расслоения, непроварка стыковых сварных соединений, закатов и т.д.
Этим методом можно контролировать изделия любых габаритных размеров и форм, если магнитные свойства материала изделия позволяют намагничивать его до степени, достаточной для создания поля рассеяния дефекта, способного притянуть частицы ферромагнитного порошка. Магнитопорошковый метод применяется практически во всех отраслях промышленности.
В разделе «Этапы магнитопорошкового контроля» приведена последовательность выполнения технологических операций магнитопорошкового контроля:
подготовка детали к контролю — намагничивание детали нанесение на поверхность детали магнитного индикатора — осмотр детали, расшифровка индикаторного рисунка и разбраковка — размагничивание и контроль размагниченности, удаление с детали остатков магнитного индикатора.
Библиографический список
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/nerazrushayuschego-kontrolya/
