Tuotteiden laadunvalvonta on olennainen osa kiinteistöhallintajärjestelmää. Jokaisessa tuotantovaiheessa on erityiset vaatimukset erityyppisille tuotteille ja siten myös käytetyille materiaaleille. Aluksi tärkeimmät vaatimukset olivat pääosin tarkkuus ja lujuus, mutta teollisuuden kehittyessä ja valmistettujen laitteiden monimutkaistuessa niiden ominaisuuksien määrä, joiden os alta se voidaan hylätä, on moninkertaistunut.
Tuotteiden toiminnallisten kykyjen tarkistaminen niitä tuhoamatta on tullut mahdolliseksi rikkomattomien testausmenetelmien kehittymisen ansiosta. Sen suorittamistyypit ja -menetelmät antavat sinun arvioida erilaisia parametreja vahingoittamatta tuotteen eheyttä ja siten mahdollisimman tarkasti. Nykyään yhdelläkään teknologisella prosessilla vastuullisten tuotteiden valmistukseen ilman hyvin muodostettua ohjausjärjestelmää ei ole oikeutta tulla teollisuudelle.
Tuhoamattoman testauksen käsite
Tämä prosessi ymmärretään joukoksisellaiset testit, joille kohde altistetaan suoraan, samalla kun sen suorituskyky säilyy ilman materiaalia vahingoittamatta. Kaiken nykyisen ainetta rikkomattoman testauksen tyyppien ja menetelmien päätarkoituksena on varmistaa työturvallisuus valvomalla laitteiden, rakennusten ja rakenteiden teknistä kuntoa. Niitä ei suoriteta vain tuotantovaiheessa (rakennusvaiheessa), vaan myös oikea-aikaista ja laadukasta huoltoa ja korjausta varten.
Siksi GOST:n mukaisilla erityyppisillä ainetta rikkomattomilla testeillä voidaan mitata tuotteiden geometriset parametrit, arvioida pintakäsittelyn laatua (esimerkiksi karheutta), materiaalin rakennetta ja kemiallista koostumusta, läsnäoloa. erilaisista vioista. Saatujen tietojen ajantasaisuus ja luotettavuus mahdollistavat teknologisen prosessin säätämisen ja kilpailukykyisten tuotteiden valmistamisen sekä taloudellisten tappioiden estämisen.
Tarkastusvaatimukset
Jotta kaiken tyyppisten ainetta rikkomattomien testien tulokset olisivat merkityksellisiä ja tehokkaita, sen on täytettävä tietyt vaatimukset:
- mahdollisuutta sen toteuttamiseen kaikissa valmistuksen vaiheissa, tuotteiden käytön ja korjauksen aikana;
- valvonta tulisi suorittaa suurimmalle mahdolliselle määrälle annettuja parametreja tietylle tuotannolle;
- tarkastukseen käytetyn ajan tulee olla kohtuullisessa suhteessa muihin tuotantoprosessin vaiheisiin;
- tulosten luotettavuuden on oltava erittäin korkea;
- bymahdollisuudet teknologiseen prosessien ohjaukseen tulisi koneellistaa ja automatisoida;
- tuhoamattomassa testauksessa käytettävien laitteiden ja laitteiden luotettavuutta, niiden tyyppejä ja käyttöolosuhteita tulee vaihdella;
- menetelmien yksinkertaisuus, taloudellinen ja tekninen saatavuus.
Sovellukset
Kaikkea GOST-standardin mukaista ainetta rikkomattoman testauksen tyyppiä ja menetelmiä käytetään seuraaviin tarkoituksiin:
- vikojen havaitseminen kriittisissä osissa ja kokoonpanoissa (ydinreaktorit, lentokoneet, vedenalaiset ja pintavesialukset, avaruusalukset jne.);
- pitkäaikaiseen käyttöön suunniteltujen laitteiden (satamatilat, sillat, nosturit, ydinvoimalaitokset ja muut) defektoskopia;
- metallien, niiden rakennetyyppien ja tuotteiden mahdollisten vikojen tutkiminen ainetta rikkomattomilla testausmenetelmillä tekniikan parantamiseksi;
- jatkuva vikojen esiintymisen valvonta korkeimman vastuun yksiköissä ja laitteissa (esim. ydinvoimalaitosten kattilat).
Tuhoamattoman testauksen tyyppien luokitus
Laitteiden toimintaperiaatteiden sekä fysikaalisten ja kemiallisten ilmiöiden perusteella kaikki menetelmät on jaettu kymmeneen tyyppiin:
- akustinen (erityisesti ultraääni);
- vibroakustinen;
- läpäisevillä aineilla (kapillaari- ja vuodonhallinta);
- magneettinen (tai magneettinen hiukkanen);
- optinen (visuaal-optinen);
- säteily;
- radioa alto;
- lämpö;
- sähkö;
- pyörrevirta (tai sähkömagneettinen).
GOST 56542:n mukaan yllä luetellut ainetta rikkomattoman testauksen tyypit ja menetelmät on jaettu edelleen seuraavien ominaisuuksien mukaan:
- aineiden tai fyysisten kenttien vuorovaikutuksen erityispiirteet valvottavan kohteen kanssa;
- tiedot antavat ensisijaiset parametrit;
- hae ensisijaiset tiedot.
Akustiset menetelmät
GOST R 56542-2015:n mukaisen ainetta rikkomattoman testauksen tyyppien ja menetelmien luokituksen mukaisesti tämä tyyppi perustuu kimmoisten a altojen analyysiin, jotka virittyvät ja (tai) syntyvät ohjatussa esineessä. Jos käytetään yli 20 kHz:n taajuusaluetta, termiä "ultraääni" voidaan käyttää sanan "akustisen" sijaan.
Tuhoamattoman testauksen akustinen tyyppi on jaettu kahteen suureen ryhmään.
Ensin - menetelmät, jotka perustuvat akustisten a altojen lähettämiseen ja vastaanottoon. Ohjaukseen käytetään ohjattavan kohteen liikkuvia ja seisovia a altoja tai resonanssivärähtelyjä. Näitä ovat:
- Varjomenetelmä. Vian olemassaolo havaitaan vastaanotetun signaalin vaimenemisen tai sen rekisteröinnin viiveen vuoksi, joka johtuu vian pyöristämisestä ultraäänia altojen avulla.
- Echo-menetelmä. Vian olemassaolo määräytyy vian ja esineen pintojen heijastaman signaalin saapumisajan perusteella, mikä mahdollistaa vian sijainnin määrittämisen materiaalin tilavuudessa.
- Peilivarjo -menetelmä. Se on variaatio varjomenetelmästä, jossa käytetään laitteitakaikumenetelmä. Heikko signaali on myös merkki viasta.
- Impedanssimenetelmä. Jos tuotteessa on vika, sen pinnan tietyn alueen impedanssi pienenee, ikään kuin se pehmenee. Tämä vaikuttaa sauvan värähtelyjen amplitudiin, mekaaniseen rasitukseen sen päässä, värähtelyjen vaiheeseen ja niiden taajuuden muutokseen.
- Resonanssimenetelmä. Tärkeää kalvopinnoitteen paksuuden mittaamiseksi. Vika löydetään siirtämällä etsintä tuotteen pintaa pitkin, mikä viittaa signaalin heikkenemiseen tai resonanssin katoamiseen.
- Vapaan värähtelyn menetelmä. Testauksen aikana analysoidaan näytteen luonnollisten värähtelyjen taajuudet, jotka syntyvät siihen kohdistuvan vaikutuksen seurauksena.
Toiseen ryhmään kuuluvat tuotteissa ja materiaaleissa esiintyvien a altojen rekisteröintiin perustuvat menetelmät:
- Akustinen päästö. Se perustuu halkeamien muodostumisen ja kehittymisen aikana esiintyvien a altojen rekisteröintiin. Vaaralliset viat johtavat signaalien taajuuden ja amplitudin kasvuun tietyllä taajuusalueella.
- Kohina-värähtelymenetelmä. Se koostuu mekanismin tai sen osien taajuusspektrin tarkkailusta käytön aikana.
Yllä olevan luokituksen mukaisia ainetta rikkomattoman testauksen tyyppejä ja menetelmiä käytetään useisiin tarkoituksiin. Pienen paksuisen valssatun metallin, kumituotteiden, lasikuidun, betonin parametrien määrittämiseen varjomenetelmä sopii parhaiten. Sen merkittävä haittapuoli on tarve päästä käsiksi tuotteeseen kahdelta puolelta. Yksisuuntainen pääsynäyte voi käyttää peilivarjo- tai resonanssimenetelmiä. Nämä kaksi tyyppiä soveltuvat hyvin hitsausliitosten ainetta rikkomattomaan testaukseen sekä akustiseen säteilyyn. Impedanssimenetelmä sekä vapaa tärinämenetelmä tarkastavat lasista, metallista ja muovista valmistettujen liimattujen ja juotettujen tuotteiden laadun.
Kapillaarimenetelmät
GOST R 56542-2015 mukaisen ainetta rikkomattoman testauksen tyyppien ja menetelmien luokituksen mukaan kapillaarimenetelmät liittyvät tunkeutuvien aineiden tutkimukseen.
Ne perustuvat erityisten nesteiden pisaroiden, joita kutsutaan indikaattoriksi, tunkeutumiseen vikojen onteloon. Menetelmä rajoittuu osan pinnan puhdistamiseen ja tunkeutuvan nesteen levittämiseen siihen. Tässä tapauksessa ontelot täytetään, minkä jälkeen neste poistetaan pinn alta. Loput tunnistetaan kehittäjällä, joka muodostaa merkkikuvion vikojen sijainnista.
Hajoamattoman testauksen kapillaarityypin herkkyys riippuu suurelta osin vikojen havaitsemismateriaalien valinnasta, mikä tekee niiden alustavasta tarkastuksesta pakollisen. Ratkaisujen indikaattorikykyjä verrataan joihinkin standardiratkaisuihin. Kehitteiden valkoisuus tarkistetaan bariittilevyyn (valkoisuusstandardi) verrattuna.
Kapillaarimenetelmien etuna on niiden käyttömahdollisuus kenttä- ja laboratorio-olosuhteissa erilaisissa ympäristön lämpötiloissa. Ne pystyvät kuitenkin havaitsemaan pintavikoja vain täyttämättömillä onteloilla. Kapillaarimenetelmät soveltuvaterimuotoisten metalli- ja ei-metalliosien vikojen havaitseminen.
Magneettiset menetelmät
Ne perustuvat vian yläpuolelle syntyvien magneettikenttien rekisteröintiin tai tutkittujen tuotteiden magneettisten ominaisuuksien määrittämiseen. Magneettisilla menetelmillä voit löytää halkeamia, rullia ja muita vikoja, kuten ferromagneettisten terästen ja valuraudan mekaanisia ominaisuuksia.
GOST:ssa saatavilla oleva tuhoamattomien tyyppien ja hallintamenetelmien luokittelu mahdollistaa magneettisen jaon seuraaviin alalajeihin:
- magnetografinen (kenttien rekisteröinti suoritetaan ferromagneettisella kalvolla indikaattorina);
- magneettinen hiukkanen (magneettikenttien analyysi suoritetaan ferromagneettisella jauheella tai magneettisella suspensiolla);
- magnetovastus (hajamagneettikenttien rekisteröinti suoritetaan magnetorestorien avulla);
- induktiotyyppinen magneettinen rikkomaton testaus (indusoidun EMF:n suuruutta tai vaihetta tarkkaillaan);
- ponderomotive (magneettien palautumisvoima ohjatusta kohteesta tallennetaan);
- ferropenttilä (perustuu magneettikentän voimakkuuden mittaukseen fluxgateilla);
- Hall-efektimenetelmä (Hall-anturit rekisteröivät magneettikentät).
Optiset menetelmät
Tuottamatonta testausta, joka perustuu valosäteilyn vaikutukseen esineeseen ja tämän toiminnan tulosten rekisteröintiä, kutsutaan optiseksi. Perinteisesti on olemassa kolme menetelmäryhmää:
Visuaalinen (sekä visuaalinen-optinen menetelmä) perustuu operaattorin (laboratorioavustajan) henkilökohtaisiin ominaisuuksiin: kokemukseen, taitoon, näkemykseen. Se on erittäin saavutettavissa ja helppo suorittaa, mikä selittää sen yleisyyden. Visuaalinen ohjaus suoritetaan ilman optisia välineitä. Se on tehokas suurissa kohteissa havaitsemaan karkeita puutteita, geometrian ja mittojen rikkomuksia. Visuaal-optinen analyysi suoritetaan optisilla apuvälineillä, kuten suurennuslasilla tai mikroskoopilla. Se on vähemmän tuottava, joten se yhdistetään yleensä visuaaliseen
- Fotometriset, densitometriset, spektri- ja televisiomenetelmät perustuvat instrumentaalisiin mittauksiin ja niille on ominaista vähemmän subjektiivisuus. Tämän tyyppiset optiset ainetta rikkomattomat testit ovat välttämättömiä geometristen mittojen, pinta-alojen, vaimennuskertoimen säätämiseen, läpäisevyyden tai heijastavuuden arvioimiseen, vikojen havaitsemiseen.
- Interferenssi-, diffraktio-, vaihekontrasti-, refraktometriset, nefelometriset, polarisaatio-, stroboskooppiset, holografiset menetelmät perustuvat valon a altoominaisuuksiin. Niiden avulla voit hallita tuotteita, jotka on valmistettu valosäteilylle läpinäkyvistä tai läpikuultavista materiaaleista.
Säteilymenetelmät
Perustuu ionisoivan sähkömagneettisen säteilyn vaikutukseen esineeseen, jota seuraa tämän toiminnon parametrien rekisteröinti ja valvonnan tulosten yhteenveto. Aitoa ainetta rikkomattoman kokeen säteilytyyppiin käytetään erilaisia säteilyjä, jotka mahdollistavat niiden kvanttien kuvaamisen seuraavilla fysikaalisilla suureilla: taajuus, aallonpituus taienergiaa.
Tuotteen läpi kulkeva röntgen- tai gammasäteily sekä neutriinovirrat vaimentuvat vaihtelevasti osissa, joissa on tai ei vikoja. Niiden avulla voit arvioida sisäisiä vikoja. Niitä käytetään menestyksekkäästi hitsaus- ja juotosaumojen sekä valssattujen tuotteiden tarkistamiseen.
Tuhoamattomien testien säteilytyypit sisältävät biologisen vaaran, ja ne toimivat piilossa. Tämä edellyttää työsuojelu- ja turvallisuusmääräysten organisatoristen ja terveydellisten normien noudattamista.
Lämpömenetelmät
Tärkeä parametri on analysoitavan näytteen lämpö- tai lämpötilakentissä tapahtuvien muutosten rekisteröinti. Ohjausta varten mitataan kohteen lämpötila ja lämpöominaisuuksien erot.
NDT-lämpönäkymä voi olla passiivinen tai aktiivinen. Ensimmäisessä tapauksessa ulkoiset lämmönlähteet eivät vaikuta näytteisiin, ja lämpötilakenttä mitataan käyttömekanismista. Lämpötilan nousu tai lasku joissain paikoissa voi viitata jonkinlaisiin puutteisiin, kuten halkeamiin moottoreissa. Aktiivisella lämmönsäädöllä materiaaleja tai tuotteita lämmitetään tai jäähdytetään, ja lämpötila mitataan sen kahdelta vastakkaiselta puolelta.
Tarkkojen ja objektiivisten tietojen saamiseksi käytetään seuraavia ensisijaisia lämpösäteilyn mittausantureita: lämpömittareita, lämpöpareja, lämpövastuksia, puolijohdelaitteita, elektronisia tyhjiölaitteita, pyrosähköisiä elementtejä. Usein käytetään lämpökenttien indikaattoreita, jotka ovatlevyt, tahnat, lämpöherkkien aineiden kalvot, jotka muuttuvat, kun tietyt lämpötilat saavutetaan. Joten sulavat lämpöindikaattorit, väriä muuttavat lämpöindikaattorit ja fosforit ovat eristettyjä.
Erikoislaitteiden avulla lämpömenetelmät mahdollistavat esineiden fyysisten ja geometristen parametrien mittaamisen ilman kosketusta melko suurilta etäisyyksiltä. Ne mahdollistavat myös pintojen kemiallisen ja fysikaalisen saastumisen, karheuden ja pinnoitteiden havaitsemisen lämpöemissiokyvyn arvojen perusteella.
Vuodon havaitsemismenetelmät
Hajoamattomien testaustyyppien pääluokituksen mukaan tämä menetelmä viittaa näytteiden testaamiseen tunkeutuvilla nesteillä. Vuodon havaitseminen paljastaa tuotteiden ja rakenteiden vikojen kautta testiaineiden tunkeutumisen niiden läpi. Kutsutaan usein vuotojen hallintaan.
Nesteet, jotkut kaasut, nesteiden höyryt voivat toimia testiaineina. Tämän parametrin mukaan vuotojen havaitsemisvalvontamenetelmät jaetaan nestemäisiin ja kaasuihin. Kaasut tarjoavat suuremman herkkyyden, mikä tarkoittaa, että niitä käytetään useammin. Myös käytetyt laitteet vaikuttavat menetelmän herkkyyteen. Tyhjiötekniikka on tässä tapauksessa paras vaihtoehto.
Vuodon havaitsemiseen tarvitaan erityisiä laitteita, joita kutsutaan vuodonilmaisimmiksi, mutta joissain tapauksissa myös muut kuin laitemenetelmät sopivat vuotojen havaitsemiseen. Tämän menetelmän ohjaamiseen käytetään seuraavia vuodonilmaisimia:
- Massaspektrometria - tunnusomaista suurinherkkyys ja monipuolisuus, voit tarkastella eri kokoisia tuotteita. Kaikki tämä selittää sen laajan käytön. Mutta massaspektrometri on erittäin monimutkainen ja tilaa vievä laite, joka vaatii toimiakseen tyhjiön.
- Halogeeni, jonka toiminta perustuu alkalimetallikationien päästöjen voimakkaaseen kasvuun, kun testiaineessa esiintyy halogeeneja.
- Bubble - perustuu vuodosta vapautuneiden testikaasukuplien havaitsemiseen valvotun kohteen kaasunpainetestauksen aikana, kun nestettä levitetään sen pinnalle tai upotetaan säiliöön. Tämä on melko yksinkertainen menetelmä, joka ei vaadi monimutkaisia instrumentteja ja erikoiskaasuja, mutta tarjoaa korkean herkkyyden.
- Manometrinen - voit arvioida testikohteen tiiviyden käyttämällä painemittareita, jotka mittaavat testikaasujen painetta.
Sähköiset menetelmät
Tällainen GOST R 56542-2015:n mukainen rikkomaton testaus perustuu ohjattuun kohteeseen vaikuttavan tai esineeseen ulkoisen vaikutuksen vuoksi syntyvän sähkökentän (tai virran) parametrien analysointiin.
Informatiiviset parametrit tässä tapauksessa - sähkökapasiteetti tai potentiaali. Eristeiden tai puolijohteiden ohjaamiseen käytetään kapasitiivista menetelmää. Sen avulla voit analysoida muovien ja puolijohteiden kemiallista koostumusta, havaita niiden epäjatkuvuudet ja arvioida bulkkimateriaalien kosteuspitoisuutta.
Johtimien ohjaus tapahtuu sähköpotentiaalin menetelmällä. Tässä tapauksessa johtavan kerroksen paksuus, epäjatkuvuuksien esiintyminenlähellä johtimen pintaa ohjataan mittaamalla potentiaalin pudotus tietyllä alueella.
Pyörrevirtamenetelmä
On toinen nimi - pyörrevirtamenetelmä. Se perustuu käämin sähkömagneettisen kentän vaikutuksen muutoksiin tämän kelan indusoiman pyörrevirtakentän ohjatussa esineessä. Soveltuu magneettisten ja ei-magneettisten osien ja puolivalmisteiden pintavikojen havaitsemiseen. Voit myös löytää halkeamia eri kokoonpanoissa olevista tuotteista.
Pyöreävirtamenetelmän arvo on, että kosteus, paine, ympäristön saastuminen, radioaktiivinen säteily, eikä edes kohteen saastuminen johtamattomilla aineilla ei käytännössä vaikuta mittaussignaaliin. Sen käyttöalueet ovat seuraavat:
- Tuotteiden lineaaristen mittojen (esim. tangon, putkien, metallilevyn paksuuden, rungon seinämän paksuuden) tarkastaminen.
- Levitettyjen pinnoitteiden paksuuden mittaaminen (vaihteluväli mikrometreistä kymmeniin millimetreihin).
- Metallien ja metalliseosten koostumuksen ja rakenteen poikkeamien määrittäminen.
- Mekaanisten jännitysarvojen määrittäminen.
Tuhoamattomien menetelmien edut ja haitat
Huolimatta siitä tosiasiasta, että molemmilla testaustyypeillä, tuhoavilla ja tuhoamattomilla, on hyvät ja huonot puolensa, nykyaikaisissa tuotantoolosuhteissa jälkimmäisellä on useita etuja:
- Testit suoritetaan välittömästi tuotteille, joita käytetään työolosuhteissa.
- Tutkimus voidaan tehdä mistä tahansa osasta tai osakokoonpanosta, joka on tarkoitettu tosielämän käyttöön, muttajos se on taloudellisesti perusteltua. Usein se voidaan tehdä myös silloin, kun erälle on ominaista suuret erot osien välillä.
- Voit testata koko osan tai vain sen vaarallisimmat osat. Johtamisen mukavuudesta tai teknisistä olosuhteista riippuen ne voidaan suorittaa samanaikaisesti tai peräkkäin.
- Sama kohde voidaan testata monilla ainetta rikkomattomilla testausmenetelmillä, joista jokainen on herkkä tietyille osan ominaisuuksille tai osille.
- Laitteeseen voidaan soveltaa rikkomattomia menetelmiä käyttöolosuhteissa, eikä sen toimintaa tarvitse pysäyttää. Ne eivät aiheuta häiriöitä ja muutoksia osien ominaisuuksiin.
- Testauksen avulla voit tarkastaa samat osat uudelleen minkä tahansa ajan kuluttua. Tämä mahdollistaa yhteyden muodostamisen toimintatilojen ja niistä aiheutuvien vaurioiden ja niiden asteen välille.
- Tuhoamaton testaus mahdollistaa sen, että kalliista materiaaleista valmistetut osat eivät vaurioidu.
- Kokeet suoritetaan pääsääntöisesti ilman näytteiden esikäsittelyä. Monet analyyttiset laitteet ovat kannettavia ja nopeita ja usein automatisoituja.
- Tuhoamattoman testauksen kustannukset ovat halvemmat kuin destruktiivisten menetelmien.
- Useimmat menetelmät ovat nopeita ja vaativat vähemmän työtunteja. Tällaisia menetelmiä tulisi käyttää kaikkien yksityiskohtien laadun määrittämiseen, jos niiden kustannukset ovat pienemmät tai vertailukelpoiset kuin tuhoavan tutkimuksen suorittamisen kustannukset.vain pieni osa osista koko erässä.
Tuhoamattomissa testausmenetelmissä ei ole niin paljon haittoja:
- Yleensä analysoidaan epäsuoria ominaisuuksia, joilla ei ole suoraa yhteyttä toiminnan aikana oleviin arvoihin. Tulosten luotettavuuden kann alta löydetään epäsuora yhteys saatujen tietojen ja toimintavarmuuden välillä.
- Useimmat testit eivät osoita esineen käyttöikää, vaan ne pystyvät seuraamaan vain tuhoutumisprosesseja.
- Analyyttisen työn tulosten tulkitsemiseksi ja tulkitsemiseksi on myös tarpeen suorittaa samat tutkimukset erikoisnäytteillä ja erityisolosuhteissa. Ja jos olennainen yhteys näiden testien välillä ei ole ilmeinen ja todistettu, tarkkailijat eivät välttämättä ole samaa mieltä siitä.
Analysoimme ainetta rikkomattoman testauksen tyypit, sen ominaisuudet ja haitat.
