При использовании металлоконструкций различного типа и назначения, очень важно применять правильные средства контроля их текущего состояния. Это помогает прогнозировать будущую длительность использования изделия, не допускать возникновения чрезвычайных ситуаций, деформации и других распространенных проблем.
Один из методов контроля, который используется в промышленности – капиллярный. Так называют капиллярную дефектоскопию, дающую возможность проверки состояния конструкции без ее разрушения.
Применение такого варианта контроля распространено в промышленности и успело зарекомендовать себя с лучшей стороны.
Метод помогает искать различные варианты дефектов, как поверхностные, так и сквозные. При этом удается собрать сведения и про особенности подобных дефектов, в том числе – направление, протяженность и другие аспекты.
Подобные средства дефектоскопии постоянно совершенствуются, подходят для разных типов металлических изделий. При этом на второй план отходят такие показатели, как форма, размеры, условия эксплуатации. Можно также понять, какие дефекты проявились, оправдано ли было использование конкретных металлосберегающих технологий.
Создание пенетрантного метода изначально было связано с попытками установить слабые места на таком материале. Исключается и появление различных типов дефектов на поверхности, определяется потенциальная продолжительность использования металлоконструкции, нужный уровень защиты.
Сегодняшний капиллярный метод сохранил много ключевых особенностей, но и претерпел изменения. В частности, сегодня используются другие средства нанесения составов, а также формы упаковки компонентов, которые будут использоваться при тестировании качества.
Особенности проведения капиллярного контроля
Применение методов капиллярного контроля направлено на то, чтобы получить максимум сведений о текущем состоянии металлического изделия. Чтобы не возникло проблем и ошибок, требуется соблюдать строгую последовательность технологических этапов и не допускать ошибок ни на одном из них.
Рассмотрим вся пять этапов проведения капиллярного контроля для разных вариантов металлических изделий.
Первичная подготовка проверяемого изделия к выполнению контрольных действий
Обычно с использованием метода проверяется отдельный участок металлоконструкции, который находится под подозрением на развитие процесса коррозии. Чтобы не было погрешности и неточности, важно чтобы поверхность была качественно очищена от всех посторонних загрязнений и при этом высушена.
Очистка во время подготовки выполняется как водой, так и органическим растворителем. Конкретный вариант материала выбирается в зависимости от того, какие загрязнения оказались на поверхности.
Обязательно удаляются следующие типы загрязнений:
- Масла.
- Коррозия.
- Старые лакокрасочные покрытия.
- Накипь и многое другое.
Не обойтись и без просушки. Очищающего средства на поверхности оставаться не должно.
Применение индикатора капиллярного контроля
В целях контроля могут применяться пенетранты с разными оттенками. Стандартный вариант – красный. На ранее подготовленную поверхность он переносится с использованием кисти, либо распылителя. Если нужно проверить крупные детали и при этом сделать это по всей площади, можно использовать также погружной метод, когда деталь перемещается в ванну.
Длительность времени, на протяжении которого пенетрант контактирует с тестируемым объектом, выбирается индивидуально. На это влияют многие факторы, в том числе, подозрение на развитие коррозийного процесса и многие другие. Средняя продолжительность – от 5 до 30 минут.
Важный показатель – температура. Она находится в диапазоне от 5 °C до 50 °C. Специалисты должны следить за тем, чтобы слой исследуемого образца полностью покрывался тестовым индикатором.
Снятие лишнего пенетранта
Когда поверхность оказывается полностью покрыта индикатором, нужно снять его излишки. Для этого можно использовать специальные очистители, но в большинстве случаев можно обойтись чистой водой или салфеткой.
Удаление пенетранта проводится исключительно с гладких поверхностей. Если при нанесении индикатор затекает в полости, его нельзя промывать и вытаскивать оттуда.
Участок, который мы собираемся провести, дополнительно просушивается. На область подается поток теплого воздуха. Нужно следить за уровнем температуры прогрева – она должна быть не выше 50 °C. Подойдет в качестве средства для снятия излишков индикатора и ткань, на которой нет ворса.
Иногда приходится проводить проверку деталей, на поверхности которых есть различные дефекты. Когда ширина оказывается более 0,1 мм., нужно будет использовать специальный эмульгатор. При контакте с водой, он начинает менять свою структуру и переходит в желеобразное состояние.
Применение проявляющего вещества
В процессе капиллярного контроля используется специальное вещество-проявитель. Оно имеет насыщенный белый цвет.
На поверхность проявитель наносится методом надувания. Удобнее использовать для этого специальный распылитель, но допускается и покупка готового состава, поставляемого в баллончике. Кисти применять категорически запрещено – это может испортить весь процесс контроля.
Когда материал покрыт слоем вещества, начинается непосредственно процесс проявления. Он заключается в том, что исходный краситель растворяетсяа индикатор под действием диффузных процессов как бы выдавливается наружу.
Если в металле есть какие-либо дефекты, то в срок от пяти до десяти минут можно будет определить наличие таких изъянов. Процедура значительно удлиняется по времени в том случае, если нужно обследовать элемент с большим количеством дефектов. В среднем, на это уходит до 60 минут.
Как понять, что у металла есть недостаток? Это будет хорошо заметно со стороны по проявлению красных участков на белой поверхности красителя. Подобные участки могут напоминать трещины, поры, царапины, которые сильно выделяются и видны невооруженным взглядом.
Большое значение при проведении процедуры имеет выбор определенного типа проявителя. Используются два вида:
- Смываемые. Преимущество использования такого средства заключается в том, что контур дефекта становится значительно больше. Таким образом повреждения становятся существенно более заметными.
- Водостойкие. Работают очень быстро. На то, чтобы проявить повреждения на металле, уйдет всего около двух минут. После этого материал закрепится на поверхности. Это существенно облегчает процесс документирования найденных дефектов металлов.
Можно использовать контролирующие капиллярные вещества, если на изделии также есть сквозные дефекты. Это особенно важно для изделий с тонкими стенками. В таком случае нужно наносить с наружной стороны пенетрант, а с внешней – проявитель. Таким образом краситель будет проникать через материал и проступит на белом проявительном составе.
Проведение контроля качества капиллярного контроля
Когда все работы по оценке состояния металлического изделия были закончены, нужно провести дополнительный контроль. На всю процедуру в стандартных условиях отводится около получаса.
Специалисты дают оценку тому, какие изъяны были выявлены, насколько крупными и глубокими они оказались. Все вещества с материала можно удалить без каких-либо проблем.
Стоит обратить внимание на проведение дефектоскопии с правильными условиями защиты. Анализ проводится в специальной кабине капиллярного контроля, а сам персонал должен применять средства индивидуальной защиты.
Современные камеры помогают в ограниченных условиях защищенного помещения проводить все виды работ – от нанесения красящих составов до очистки, контроля и документирования. Таким образом значительно уменьшается вероятность того, что возникнут какие-либо внешние угрозы точности.
Степень чувствительности пенетрантов, которые используются в работе
При выборе определенного типа пенетранта, стоит обратить внимание на требования, которые прописаны в ГОСТ 18442-80. Во многом именно они определяют то, какими свойствами будет обладать определенный вариант контрольного препарата.
Параметр, который нужно обязательно учесть – класс чувствительности состава. Чем он выше, тем более тонкие дефекты можно будет определить при анализе образца.
Наиболее высокий класс чувствительности из всех, что представлены сегодня на рынке – первый. Он позволяет находить повреждения, которые по размерам даже меньше, чем 1 мкм. Второй класс менее чувствительный – он позволяет искать дефекты в диапазоне от 1 до 10 мкм. Третий и четвертый класс чувствительности 10-100 мкм и 100-500 мкм соответственно.
Во многом деление на классы различается в зависимости от страны, в которой проводится подобная обработка. Так в Европе тоже представлено подобное разделение, где первый класс соответствует низкой чувствительности, а второй – предельно высокой.
Не менее важно определить, можно ли использовать капиллярную проверку в случае с конкретным материалом. Они отличаются по степени восприимчивости к подобному показателю.
В качестве главного контрольного образца во время проведения исследований может выступать пластина из стали или титана. Отличаются многие ее рабочие параметры, такие, как степень шероховатости, тип и размеры дефектов, которые были предварительно нанесены на материал.
Правильное применение контрольного образца имеет большое значение. Он помогает отображать трещины, устанавливать степень смываемости, понять, насколько изделие будет чувствительно к разным вариантам пенетрантов. Также удается определить, при каких условиях качество пенетрантов становится значительно ниже и уже не позволяет корректно осуществлять контроль.
Что потребуется для проведения правильного капиллярного контроля
Большое значение имеет то, при каких условиях осуществляется капиллярный контроль, а также какой набор находится в вашем распоряжении.
Чтобы провести проверку капиллярным методом, вам нужно использовать несколько центральных видов изделий. К ним относятся такие, как:
- Пенетрант. Вещество, которое проникает внутрь металла и проявляется для определения места расположения, типа и размера дефектов. Чаще всего выпускается в красном цвете.
- Очиститель. Выпускается специально для того, чтобы можно было смывать все вещества, используемые при проведении контроля и не оставлять никакого следа на поверхности.
- Проявитель. Удобнее всего использовать вещество белого цвета, потому что на нем будет сразу заметен контрастный красный пенетрант.
- Средство для нанесения. Наиболее комфортно работать с аэрозольным баллончиком, либо распылителем. Это позволяет покрывать большие площади поверхности равномерно, распределять состав таким образом, чтобы он хорошо ложился по всей площади. Еще раз напомним, что использовать кисть при нанесении подобных составов на металл – недопустимо.
Нужно еще до проведения капиллярного контроля определиться, при помощи чего вы будете удалять состав с поверхности, проводить ее первичную очистку с удалением различных поверхностных загрязнений.
Преимущества контроля капиллярного типа
Почему капиллярный контроль качества металла получил такое распространение в промышленности? Для этого есть масса причин. К ним относятся такие, как:
- Универсальность. Можно использовать метод тестирования с большинством вариантов материалов, как с магнитными, так и с немагнитными сплавами металлов. Более того, проверке качества легко подвергается стекло, металл, пластик и другие поверхности. Все это позволяет быстро искать дефекты. Работать можно с любой геометрией.
- Точность выявления дефектов. Есть масса видов дефектов, которые удается найти с использованием такого варианта методики. Размеры таких дефектов составляют от 0,1 до 50 мкм. Могут также выявляться меньшие или большие дефекты, если правильно подобрать класс чувствительности состава.
- Простота. Можно проводить обработку и контроль даже в частном порядке, с использованием минимального количества специального оборудования – уровень качества также будет высоким.
- Доступность. Стоимость контроля даже при работе с большим количеством деталей находится на максимально доступном уровне. Все нужные составы вы сможете найти в свободном доступе.
Стоит также помнить и о недостатках такого метода. К примеру, предъявляются серьезные требования к тому, чтобы соблюдать всю технологическую последовательность выполнения работ.
Нужно обратить внимание и на установленный уровень максимальной шероховатости детали. Если она слишком большая, то удалить дефекты не получится и применять такое средство дефектоскопии будет попросту бесполезно.
При этом стоит также обратить внимание, что метод можно использовать далеко не во всех областях. К примеру, если нужно проверить швы на качество, он не подойдет – степень шероховатости окажется слишком большой.
Несмотря на ряд недостатков, капиллярный контроль остается востребованным методом проверки во многих областях. К ним относятся, в том числе, такие, как атомная энергетика, самолетостроение и космическая промышленность.
Эксперты отмечают, что у метода есть большой потенциал в будущем. Степень чувствительности составов становится существенно более высокой. Не исключено, что в ближайшее время она позволит находить настолько мелкие дефекты, что на проявителе их будет сложно заметить без сильного аппаратного увеличения.
