0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Капиллярная дефектоскопия сварных швов

Капиллярный метод неразрушающего контроля сварных швов. Капиллярная дефектоскопия сварных соединений

Содержание

  1. Сущность и область применения метода капиллярной дефектоскопии
  2. Классификация методов капиллярной дефектоскопии
    • Основные методы контроля
    • Комбинированные методы капиллярного контроля
  3. Технология проведения капиллярной дефектоскопии
    • Этапы капиллярного контроля
    • Материалы для капиллярного контроля
    • Подготовка и предварительная очистка проверяемой поверхности
    • Нанесение индикаторной жидкости
    • Промежуточная очистка поверхности
    • Процесс проявления поверхностных дефектов в сварном шве
  4. Выявление сварочных дефектов в результате капиллярной дефектоскопии
    • При использовании флуоресцентных индикаторных жидкостей
    • При использовании цветных индикаторных жидкостей
  5. Повторный капиллярный контроль
  6. Схема проведения капиллярного контроля
  7. Видео на тему: «Капиллярная дефектоскопия сварных швов»

Сущность и область применения метода капиллярной дефектоскопии

Капиллярный контроль сварных соединений применяется для выявления наружных (поверхностных и сквозных) дефектов в сварных швах и прилегающих зонах термического влияния. Такой способ проверки позволяет выявлять такие дефекты, как горячие и холодные трещины в сварных швах, непровары, поры, раковины и некоторые другие.

При помощи капиллярной дефектоскопии можно определить расположение и величину дефекта, а также его ориентацию по поверхности металла. Этот метод применяется как при сварке чёрных металлов, так и при сварке цветных металлов и сплавов. Также его используют при сварке пластмасс, стекла, керамики и других материалов.

Сущность метода капиллярного контроля состоит в способности специальных индикаторных жидкостей проникать в полости дефектов шва. Заполняя дефекты, индикаторные жидкости образуют индикаторные следы, которые регистрируются при визуальном осмотре, или с помощью преобразователя. Порядок капиллярного контроля определяется такими стандартами, как ГОСТ 18442 и EN 1289.

Классификация методов капиллярной дефектоскопии

Способы капиллярной проверки подразделяются на основные и комбинированные. Основные подразумевают только капиллярный контроль проникающими веществами. Комбинированные основаны на совместном применении двух или более методов неразрушающего контроля сварных соединений, одним из которых является капиллярный контроль.

Основные методы контроля

Основные методы контроля подразделяются:

  1. В зависимости от типа проникающего вещества:
  • проверка с помощью проникающих растворов
  • проверка при помощи фильтрующих суспензий
  1. В зависимости от способа считывания информации:
  • яркостный (ахроматический)
  • цветной (хроматический)
  • люминесцентный
  • люминисцентно-цветной.

Комбинированные методы капиллярного контроля

Комбинированные методы подразделяются в зависимости от характера и способа воздействия на проверяемую поверхность. И бывают они:

  1. Капиллярно-электростатический
  2. Капиллярно-электроиндукционный
  3. Капиллярно-магнитный
  4. Капиллярно-радиационный метод поглощения
  5. Капиллярно-радиационный метод излучения.

Технология проведения капиллярной дефектоскопии

До проведения капиллярного контроля проверяемую поверхность необходимо очистить и просушить. После этого на поверхность наносят индикаторную жидкость — панетрант. Эта жидкость проникает в поверхностные дефекты швов и по истечении некоторого времени проводят промежуточную очистку, в ходе которой удаляется излишняя индикаторная жидкость. Далее на поверхность наносят проявитель, который начинает вытягивать индикаторную жидкость из сварных дефектов. Таким образом, на контролируемой поверхности проявляются рисунки дефекта, видимые невооружённым глазом, или при помощи специальных проявителей.

Этапы капиллярного контроля

Процесс контроля капиллярным методом можно разделить на следующие этапы:

  1. Подготовка и предварительная очистка
  2. Нанесение индикаторной жидкости
  3. Промежуточная очистка
  4. Процесс проявления
  5. Выявление сварочных дефектов
  6. Составление протокола в соответствии с результатами проверки
  7. Окончательная очистка поверхности

Материалы для капиллярного контроля

Перечень необходимых материалов для проведения капиллярной дефектоскопии дан в таблице:

Флуоресцентные цветные жидкости

Подготовка и предварительная очистка проверяемой поверхности

При необходимости, с контролируемой поверхности сварного шва удаляют загрязнения, такие как окалина, ржавчина, масляные пятна, краска и др. Эти загрязнения удаляют с помощью механической или химической очистки, или комбинацией этих способов.

Механическую очистку рекомендуется проводить лишь в исключительных случаях, если на контролируемой поверхности находится рыхлая плёнка окислов или имеются резкие перепады между валиками шва, глубокие подрезы. Ограниченное применение механическая очистка получила из-за того, что при её проведении часто поверхностные дефекты оказываются закрытыми в результате затирания, и они не выявляются при проверке.

Химическая очистка происходит с применением различных химических чистящих средств, которые удаляют с проверяемой поверхности такие загрязнения, как краска, масляные пятна и др. Остатки химических реагентов могут реагировать с индикаторными жидкостями и влиять на точность контроля. Поэтому химические вещества после предварительной очистки должны смываться с поверхность водой, или другими средствами.

После предварительной очистки поверхности её необходимо просушить. Просушивание необходимо для того, чтобы на наружной поверхности проверяемого шва не осталось ни воды, ни растворителя, ни каких-либо других веществ.

Нанесение индикаторной жидкости

Нанесение индикаторных жидкостей на контролируемую поверхность может выполняться следующими способами:

  1. Капиллярным способом. В этом случае заполнение сварных дефектов происходит самопроизвольно. Жидкость наносится при помощи смачивания, погружения, струёй или распылением сжатым воздухом или инертным газом.
  2. Вакуумным способом. При таком способе в полостях дефектов создаётся разряженная атмосфера и давление становится в них меньше, чем атмосферное, т.е. получается своеобразный вакуум в полостях, который всасывает в себя индикаторную жидкость.
  3. Компрессионный способ. Этот способ противоположен вакуумному способу. Заполнение дефектов происходит под воздействием на индикаторную жидкость давления, превышающего атмосферное давление. Под большим давлением жидкость заполняет дефекты, вытесняя из них воздух.
  4. Ультразвуковой способ. Заполнение полостей дефектов происходит в ультразвуковом поле и использованием ультразвукового капиллярного эффекта.
  5. Деформационный способ. Полости дефектов заполняются под воздействием на индикаторную жидкость упругих колебаний звуковой волны или при статическом нагружении, увеличивающем минимальный размер дефектов.

Для лучшего проникновения индикаторной жидкости в полости дефектов, температура поверхности должна быть в пределах 10-50°С.

Промежуточная очистка поверхности

Наносить вещества для промежуточной очистки поверхности следует таким образом, чтобы индикаторная жидкость не удалялась из поверхностных дефектов.

Очистка водой

Избытки индикаторной жидкости могут быть удалены обрызгиванием, или протиранием влажной тканью. При этом, следует избегать механического воздействия на контролируемую поверхность. Температура воды не должна превышать 50°С.

Очистка растворителем

Сначала излишнюю жидкость удаляют при помощи чистой ткани без ворса. После этого поверхность очищают тканью, смоченной растворителем.

Очистка эмульгаторами

Для удаления индикаторных жидкостей используются водочувствительные эмульгаторы или эмульгаторы на основе масел. Перед нанесением эмульгатора необходимо смыть излишки индикаторной жидкости водой и сразу после этого нанести эмульгатор. После эмульгтрования необходимо поверхность металла промыть водой.

Комбинированная очистка водой и растворителем

При таком способе очистки сначала с контролируемой поверхности смывают водой излишнюю индикаторную жидкость, а затем очищают поверхность безворсовой тканью, смоченной растворителем.

Сушка после промежуточной очистки

Для высушивания поверхности после промежуточной очистки можно применить несколько способов:

  • вытиранием чистой сухой неволокнистой тканью
  • испарением при температуре окружающей среды
  • сушкой при повышенной температуре
  • сушкой в воздушной струе
  • комбинированием вышеперечисленных способов сушки.

Процесс сушки необходимо проводить таким образом, чтобы не происходило высыхания индикаторной жидкости в полостях дефектов. Для этого сушку выполняют при температуре, не превышающей 50°С.

Процесс проявления поверхностных дефектов в сварном шве

Проявитель наносят на контролируемую поверхность ровным тонким слоем. Процесс проявления следует начинать как можно быстрее после промежуточной очистки.

Сухой проявитель

Применение сухого проявителя возможно только с флуоресцентными индикаторными жидкостями. Наносится сухой проявитель напылением или с помощью электростатического распыления. Контролируемые участки должны покрываться однородно, равномерно. Локальные скопления проявителя недопустимы.

Жидкий проявитель на основе водной суспензии

Проявитель наносится однородно при погружении в него контролируемого соединения или разбрызгиванием при помощи аппарата. При использовании метода погружения, для получения наилучших результатов, длительность погружения должна быть как можно короче. После этого контролируемое соединение должно пройти сушку испарением или обдувом в печи.

Жидкий проявитель на основе растворителя

Проявитель наносится распылением на контролируемую поверхность таким образом, чтобы поверхность была равномерно смочена и на ней сформировалась тонкая и однородная плёнка.

Жидкий проявитель в виде водного раствора

Равномерное нанесение такого проявителя достигается помощи погружения в него контролируемых поверхностей, либо при помощи распыления специальными аппаратами. Погружение должно быть кратковременным, в этом случае достигаются наилучшие результат проверки. После этого контролируемые поверхности высушивают испарением или обдувом в печи.

Длительность процесса проявления

Длительность процесса проявления продолжается, как правило, в течение 10-30 мин. В отдельных случаях допускается увеличение длительности проявления. Отсчёт времени проявления начинается: для сухого проявителя сразу после его нанесения, а для жидкого проявителя — сразу после окончания просушивания поверхности.

Выявление сварочных дефектов в результате капиллярной дефектоскопии

По возможности, осмотр контролируемой поверхности начинают сразу же после нанесения проявителя или после его высушивания. Но окончательный контроль происходит после завершения процесса проявления. В качестве вспомогательных приборов, при оптическом контроле, применяются увеличительные стёкла, или очки с увеличительными линзами.

При использовании флуоресцентных индикаторных жидкостей

Недопустимо использование фотохроматических очков. Необходимо, чтобы глаза контролёра адаптировались к темноте в испытательной кабине в течение 5 минут, как минимум.

Ультрафиолетовое излучение не должно попадать в глаза контролёра. Все контролируемые поверхности не должны флуоресцировать (отражать свет). Также в поле зрения контролёра не должны попадать предметы, которые отражают свет под воздействием ультрафиолетовых лучей. Можно применять общее ультрафиолетовое освещение для того, чтобы контролёр мог беспрепятственно перемещаться по испытательной камере.

При использовании цветных индикаторных жидкостей

Все контролируемые поверхности осматриваются при дневном, или искусственном освещении. Освещённость на проверяемой поверхности должна быть не менее 500лк. При этом, на поверхности не должно быть бликов из-за отражения света.

Повторный капиллярный контроль

Если есть необходимость в повторном контроле, то весь процесс капиллярной дефектоскопии повторяют, начиная с процесса предварительной очистки. Для этого необходимо, по-возможности, обеспечить более благоприятные условия контроля.

Для повторного контроля допускается применять только такие же индикаторные жидкости, одного и того же производителя, что и при первом контроле. Использование других жидкостей, или таких же жидкостей, но разных производителей, не допускается. В этом случае необходимо выполнить тщательную очистку поверхности, чтобы на ней не осталось следов от прежней проверки.

Схема проведения капиллярного контроля

Согласно EN571-1, основные стадии капиллярного контроля представлены на схеме:

Видео на тему: «Капиллярная дефектоскопия сварных швов»

Капиллярный контроль – простой и надёжный способ обнаружения трещин и раковин

В капиллярном контроле (контроле проникающими веществами, сокращённо – ПВК) всё построено на проникающей способности специальных жидкостей. Заполняя поверхностные дефектов, они оставляют чёткий индикаторный рисунок из полос, извилин, точек или расплывчатых пятен. Метод особенно эффективно выявляет поры, заусенцы, трещины, раковины, межкристаллитную коррозию, риски, шлаковые включения, царапины и пр. При соблюдении инструкций, отражённых в РД 13-06-2006, ГОСТ 18442-80 и иной документации, становится возможным выявление даже мелких дефектов. Попутно можно определить их точное расположение и оценить протяжённость. Считается, что ПВК хуже справляется с обнаружением сквозных дефектов — для их выявления лучше подходит течеискание (ПВТ). Оба методы объединены в один вид НК — контроль проникающими веществами.

Как метод дефектоскопии ручной и механизированный капиллярный контроль чрезвычайно универсален. Ограничений по форме и габаритам объектов нет. Чёрные и цветные металлы, неферромагнитные сплавы, керамические изделия, пластмассы и даже стекло – всё это может быть проверено при помощи данного вида НК. В технических заданиях на проведение технического освидетельствования и экспертизы промышленной безопасности трубопроводов и резервуаров он часто упоминается в качестве дополнительного. Именно этот метод предпочитают в случаях, когда магнитопорошковая дефектоскопия объектов из ферромагнитных сплавов не способна обеспечить требуемую чувствительность. К тому же далеко не все объекты в эксплуатации можно намагничивать.

В зависимости от минимального размера дефектов, поддающихся выявлению, капиллярный контроль может соответствовать одному из следующих классов чувствительности:

  • I (в пределах 1 мкм);
  • II (от 1 до 10 мкм);
  • III (больше 10, но меньше 100 мкм);
  • IV (больше 100, но в пределах 500 мкм).

Дополнительно предусмотрен ненормируемый технологический класс.

При определении чувствительности учитывается также тип освещения (УФ-облучённость или дополнительная подсветка с люминесцентными лампами либо лампами накаливания).

Преимущества и недостатки капиллярного контроля

Слабые стороны у этого метода тоже есть и заключаются они прежде всего в том, что:

  • индикаторные жидкости не являются на 100% безвредными. Без средств индивидуальной защиты органов дыхания, органов зрения и слизистых оболочек работать нельзя. В противном случае – заболевания дыхательных путей и не только вам обеспечены. Да, производители материалов для цветного метода дефектоскопии постоянно работают над тем, чтобы уменьшить токсичность испарений, минимизировать запах и пр. Однако даже топовые производители пока не достигли идеального результата, а у бюджетных марок всё ещё хуже;
  • контроль возможен только тогда, когда есть беспрепятственный доступ к поверхности;
  • нужно постоянно поддерживать запасы расходников. Каким бы экономичным не был расход, материалы нужно вовремя подвозить, а на отдалённых объектах (к примеру, нефтегазоконденсатных месторождениях) с этим могут быть трудности;
  • выявлению подлежат только поверхностные и сквозные полости с глубиной распространения, превышающей ширину раскрытия;
  • технология очень требовательна к качеству подготовки поверхности. Нужно тщательным образом избавиться от брызг металла, нагара, шлака, ржавчины, старых ЛКМ, жирных разводов, масла, пыли и иных загрязнений. Шероховатость поверхности не должна превышать Ra 3,2 мкм (Rz 20 мкм);
  • капиллярный метод контроля требователен к температуре исследуемой поверхности и окружающего воздуха. Допустимые значения указываются в руководящих документах на контроль. В документе РД 13-06-2006, например, указан диапазон от -40 до +40 ˚С, хотя на практике, конечно, при таких низких температурах контроль едва ли возможен.

Помещения, в которых проводится ПВК, должны быть подключены к холодному и горячему водоснабжению. Обязательно наличие приточно-вытяжной вентиляции (с 3-кратным воздухообменом) и вытяжными зондами над рабочими зонами. Необходимо оснастить его ваннами, инструментами для нанесения материалов, очистки и сушки объектов. Понадобятся также поддоны для сбора воды. Если испытаниям подвергаются крупногабаритные изделия, обязательно наличие грузоподъёмных механизмов, подмостей, передвижных вышек и пр. Дополнительно могут понадобиться УФ-светильники, воздушные и инфракрасные обогреватели и т.д.

Даже к стенам помещения есть свои требования – для отделки нужно использовать легко моющиеся покрытия.

Методы капиллярного контроля

Согласно традиционной классификации они подразделяются на несколько групп:

  • основные (собственно ПВК) и комбинированные (ПВК плюс дополнительный метод неразрушающего контроля). Примеры из последней категории – капиллярно-магнитный, капиллярно-индукционный, капиллярно-электростатический, капиллярно-радиационный поглощения, капиллярно-радиационный излучения. Справедливости ради надо признать, что комбинированные методы применяются крайне редко;
  • методы проникающих растворов и фильтрующихся суспензий. Первая разновидность капиллярного контроля – классический ПВК с пенетрантом и проявителем, во втором случае к пенетранту добавляется нерастворимый порошок, которому свойствен повышенный цветовой контраст и люминесценция. Дополнительного проявления не нужно. Отфильтрованные частицы скапливаются у устья несплошности, образуя индикаторный след. Данный способ обладает меньшей чувствительностью;
  • на яркостные (ахроматические), цветные (хроматические), люминесцентные и люминесцентно-цветные. Разберём их подробнее.

Яркостный капиллярный контроль считается самым простым. Его также называют меловым или керасино-меловым пробоем. Один из старейших способов дефектоскопии, где его уже много десятилетий применяют для шеек колёсных пар и других деталей подвижного состава железнодорожного транспорта. В качестве проявителя используется мел либо каолин, в качестве пенетранта – керосин. Дёшево и сердито. И очень эффективно для поиска трещин и пор.

Цветной метод базируется на использовании ярко окрашенных жидкостей. Белый проявитель, красный пенетрант – такой контраст легко и быстро «считывается» дефектоскопистом. Подходит для испытаний даже при обычном дневном свете.

Люминесцентный метод – это, если можно так выразиться, цветной метод «на максималках». Проводится в затемнённом помещении с применением ультрафиолетового освещения с длиной волны 365 нм. Индикаторная жидкость содержит люминофор, который на тёмном фоне светится сильным жёлто-зелёным цветом. Данному способу свойственна повышенная чувствительность: люминесцентный капиллярный контроль сварных соединений, околошовной зоны и основного металла способен выявлять дефекты с раскрытием всего 0,1 мкм и более.

Наконец, люминесцентно-цветной метод – самый чувствительный из всех. Предполагает регистрацию контраста между цветным индикаторным рисунком и люминесцентным. Как в видимом спектре, так и длинноволновом УФ-излучении. Сочетание источников освещение помогает регистрировать мельчайшие несплошности.

Порядок проведения

Цветная дефектоскопия сварных швов, околошовной зоны и основного металла выполняется с учётом критериев допустимости дефектов, отражённых в руководящей документации. Трактовать результаты можно по индикаторному рисунку и по фактическим параметрам трещин, раковин или пор, чётко обозначившихся после удаления всех рабочих жидкостей. В целом, основанием для положительной оценки является отсутствие протяжённых следов удлинённого вида. Что касается одиночных несплошностей, то тут всё, повторимся, зависит от инструкции.

Так, в техкарте на капиллярный контроль могут быть предписаны следующие способы заполнения полостей индикаторным веществом:

  • собственно капиллярный. Пенетрант проникает самопроизвольно. Его можно распылять, наносить кистью, можно наполнить им бак и полностью погрузить в него объект;
  • компрессионный. Нагнетается избыточное давление, под действием чего жидкость заполняет полости;
  • вакуумный. Давление в полости опускается ниже атмосферного, и жидкость проникает в неё быстрее;
  • ультразвуковой. Всю «работу делают» акустические волны;
  • деформационный. Объект подвергается воздействию упругих звуковых колебаний либо находится под статической нагрузкой. Это способствует увеличению ширины раскрытия дефекта, и пенетрант легче проникает в него.

Ещё один «подводный камень» при контроле капиллярным методом: дефектоскопист должен знать, как отличить индикаторный рисунок на месте реальных дефектов от ложных следов. Этим «страдают» участки, на которых:

  • повреждена микроструктура, что приводит к возникновению рисок, заусенцев, забоин, сколов окисной плёнки, коррозии и эрозии;
  • изменён микрорельеф объекта и его и форма – в силу специфики технологий производства. Так, на литых деталях могут остаться характерные складки. На сварных швах – наплывы. На металле в целом – следы от режущего либо шлифовального инструмента;
  • поверхность загрязнена. Капиллярный метод контроля сварных соединений очень требователен к качеству очистки. Важно следить, чтобы на поверхности не было пересохшего пенетранта, волокон от ветоши, жировых разводов, пятен от перчаток;
  • имела место слабая прессовая просадка.

Если возникают сомнения, для более внимательного изучения индикаторного следа разрешено использовать лупу с 2–7-кратным увеличением. Если и это не помогает, рекомендовано проведение повторного контроля.

Аппаратура и материалы для цветной дефектоскопии

Для полноценного проведения контроля могут понадобиться следующие технические средства и принадлежности:

  • контрольные образцы (обязательно с паспортом и отметкой о метрологическом обслуживании) для проверки индикаторных жидкостей;
  • ультрафиолетовые фонари или светильники (для работы с люминесцентными материалами);
  • светильники отражённого либо рассеянного светораспределения (для капиллярного метода контроля запрещена прямая подсветка);
  • лупы (с увеличением 6–10 крат) и иные оптические приборы (1,25–30 крат) для осмотра дефектов;
  • эталоны шероховатости – для оценки поверхности;
  • пульверизаторы, краскораспылители и компрессоры (для пневматических агрегатов);
  • кисти;
  • салфетки, ветошь, марля, губки и пр.

Особую категорию составляют линии для автоматизированного капиллярного контроля деталей. Это блочно-модульные стационарные установки, состоящие из нескольких баков, смотровой кабины, источников дополнительного освещения и пр.

Из необходимых аксессуаров также отметим СИЗ – очки, перчатки, респираторы и пр.

Но главное для ПВК – это, конечно же, дефектоскопические материалы, а именно:

  • пенетрант – индикаторная жидкость, заполняющая устье дефекта. Различаются по проникающей способности, вязкости и поверхностному натяжению;
  • проявитель – жидкость, которая образует на поверхности равномерное матовое покрытие белого цвета. Пенетрант при этом не вымывается из полости дефектов, а потому особенно чётко виден на светлом фоне;
  • очиститель – жидкость для очистки объекта и удаления лишнего объёма индикаторной жидкости.

Самые популярные материалы для капиллярного контроля выпускаются под брендами Magnaflux, Sherwin, Helling, MR Chemie, Karl Deutsch и др. Поставляются в аэрозольных баллончиках (стандартный объём – 400 мл), канистрах и даже бочках. Пенетрант, проявитель и очиститель можно приобрести по отдельности, а можно – целым набором. К примеру, в комплекте Spotcheck предусмотрены все необходимые баллончики, а также безворсовая ткань и сумка.

Если не приобретать готовые материалы, а приготавливать их самостоятельно, то делать это можно только в специально оборудованном помещении с вытяжкой.

Помимо уже упомянутых расходников, для капиллярного метода контроля сварных швов по-прежнему востребованы такие проверенные временем материалы, как керосин, ацетон, этиловый спирт, каолин, ксилол и пр. Так, если в отапливаемых помещениях для очистки поверхности можно использовать воду, то при отрицательных температурах не обойтись без спирта.

Исчерпывающий перечень расходников доступен в приложении №5 к методическим рекомендациям РД 13-06-2006.

Сообщество специалистов по капиллярному методу контроля

На форуме «Дефектоскопист.ру» зарегистрированы тысячи специалистов ПВК (ЦД), аттестованных и сертифицированных по СДАНК-02-2021 или СНК ОПО РОНКТД-02-2021 (в зависимости от того, в какой Системе НК нужно подтвердить компетенцию, чтобы зайти на объект заказчика). В специальном разделе на форуме доступны десятки обсуждения по теоретическим и практическим аспектам данного вида неразрушающего контроля. Ему также посвящена отдельная категория в электронной библиотеке «Архиус», где собрана вся актуальная нормативная документация. Если у вас есть какой-либо вопрос, вы можете поискать необходимую информацию на нашем сайте – либо создать новую тему и изложить свою проблему. Коллеги обязательно подскажут, помогут, направят на путь истинный.

Читать еще:  Как рассчитать и измерить катет сварного шва

Чтобы быть успешным специалистом капиллярного контроля, зарегистрируйтесь на форуме «Дефектоскопист.ру» и следите за обновлениями!

Капиллярный контроль сварных швов

Проведение капиллярного неразрушающего контроля соединений предполагает использование методов, которые базируются на проникновении жидкости-индикатора (пенетранта) в сквозные и наружные отверстия исследуемого шва. Если жидкость проходит через шов, она оставляет налет, так называемый индикаторный след, который можно увидеть визуально или с применением дефектоскопической аппаратуры. Такой капиллярный контроль сварных швов дает возможность определить наличие повреждений, их габариты и месторасположение на поверхности. Способ широко используется в ситуациях, когда невозможно применить методику магнитного неразрушающего контроля.

№ услугиНаименование испытанияНормативный документСтоимость, руб.
Сварные соединения
46Контроль качества (дефектоскопия) сварных соединений (швов) ультразвуковым методом (п. м)РД 34.17.302
СП 70.13330
до 10 м 2 700
11 — 30 м 2 200
31 — 50 м 1 300
более 51 м 650
47Контроль качества (дефектоскопия) сварных соединений (швов) трубопроводов ультразвуковым методом (1 стык)РД 34.17.302
СП 74.13330
СП 75.13330
до Ø50 мм 450
Ø51 — Ø100 мм 650
Ø101 — Ø300 мм 900
более Ø301 мм 1 100
48Испытание сварного соединения на разрыв (1 образец)ГОСТ 69963000
49Визуальный и измерительный контроль сварных соединений (швов) (1 п. м)РД 03-606-03100
50Контроль качества (дефектоскопия) сварных соединений (швов) тепловым методом (1 п. м)РД-13-04
ГОСТ 23483
1500

Область применения

Капиллярный контроль сварных соединений востребован в различных сферах промышленности: в авиационной и ракетостроительной областях, в машиностроении, в авиационном деле и многих других. Можно проверять объекты самого разного рода, изготовленные из различных материалов, любых форм и габаритов. Этот неразрушающий контроль особенно эффективен в ситуациях, когда необходимо выявить мельчайшие дефекты, незаметные невооруженным глазом. Методика зарекомендовала себя как исключительно надежная, причем и для металлических, и для неметаллических конструкций и соединений. Кроме того, дефектоскопия капиллярным методом используется в исследованиях ферромагнитных образцов, так как в этом случае стандартная техника магнитопорошковой проверки не может быть применима из-за особенностей эксплуатации или по другим причинам.

Особенности методики

Пенетрант, то есть, индикатор — это жидкость с добавлением красителя, которая способна проникать в открытые с внешней стороны несплошные участки швов и соединений исследуемого образца, оставляя в них индикаторный след. Жидкость-индикатор представляет собой суспензию или более жидкий раствор красителя, который добавляют в органический растворитель, в керосиновую или масляную основу. В смесь также добавляются поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые снижают поверхностное натяжение эмульсии, обеспечивая лучшее проникновение пенетранта в самые мелкие полости объекта.

Индикаторное вещество для капиллярного контроля сварных швов чаще представляет собой базовый красящий раствор (для цветового способа проверки), но иногда оно может быть люминесцирующим (для люминесцирующего способа контроля). В некоторых ситуациях используется смесь двух типов красителей.

Пенетрант должен полностью заполнить дефектную область, оставив на краях явно видимый индикаторный след, но после этого излишки жидкости требуется удалить, чтобы они не портили индикаторный рисунок. Часть красителя все равно останется на плоскости, демонстрируя контрастный поверхностный цветовой рисунок. Для очистки излишков, мешающих рассматривать индикаторный рисунок, используется средство-очиститель, им же обрабатывают поверхность перед нанесением индикатора.

Для удаления пенетранта применяется проявитель, средство, которое вытягивает индикатор из мельчайших капилляров объекта. В качестве проявителя могут выступать самые разные составы, но все их можно подразделить на пять типов, по формату проявляющего компонента:

  • Водный раствор;
  • Суспензия на водной основе;
  • Суспензия на базе растворителя;
  • Порошкообразный проявитель;
  • Пленка из пластика.

Методики капиллярного контроля сварных соединений подразделяются на основные, которые используют именно капиллярную технику, и на комбинированные — к ним относится любое сочетание способов и методик, которые основаны на самых разных физико-химических принципах, среди которых метод капилляров является только одним из нескольких приемов дефектоскопии.

Процесс проведения контроля

Перед тем, как проводить капиллярный контроль, образец для исследования нужно подготовить. С его поверхности удаляют присутствующие загрязнители, участок обезжиривают и высушивают, чтобы не осталось влаги и других компонентов.

После предварительной подготовки поверхность равномерно обрабатывается пенетрантом, которых проникает во все неровности и дефектные участки проверяемого шва, окрашивая границы проблемных участков. Через некоторое время индикаторную жидкость удаляют с тех мест, где ее скопилось много. Поверхность покрывается проявителем, который и вытягивает индикатор из капилляров. В результате такого капиллярного контроля сварных швов выявляются самые мелкие дефекты несплошности соединения. Их оценивают визуально или с помощью прибора-дефектоскопа.

Особенности нанесения пенетранта

Распределение индикаторной жидкости на исследуемый образец выполняется различными техниками, в зависимости от особенностей исследования:

  • Капиллярно. В этом случае пенетрант проникает в капилляры произвольно, заполняя несплошные участки. Нанесение происходит путем смачивания, напыления или погружения изделия в индикаторный раствор.
  • Вакуумно. Используется разница давления в различных полостях дефектного участка. Давление в полостях сварного шва несколько ниже, чем атмосферное, поэтому в них как бы втягивается пенетрант.
  • Компрессионно. Эта методика — противоположность вакуумного нанесения. Средство-индикатор наносится под высоким давлением, поэтому пенетрант «принудительно» заполняет свободные полости и капилляры, при этом выталкивая из них остатки воздуха.
  • Ультразвуком. Для этого метода используются специальные установки с ультразвуковыми полями, в которых и происходит наполнение дефектных областей индикатором.
  • Деформацией. Под воздействием статичной нагрузки или под звуковыми колебаниями, расширяющими мельчайшие полости, получается качественно заполнить индикатором все пустоты.

Очищающую жидкость для снятия излишком индикатора наносят осторожно, чтобы сохранить остатки пенетранта в дефектных полостях.

Преимущества метода

  • Капиллярный контроль сварных соединений позволяет точно выявить самые небольшие дефекты и несплошности, и достоверно описать их.
  • Эта техника расширяет сферу применения сторонних методов исследования дефектов шва.
  • Увеличивает видимую область дефектных участков сварного соединения.
  • Метод крайне доступный в ценовом плане.

Недостатки метода

  • Процесс довольно длительный, в среднем — 1–2 часа.
  • Не используется при минусовой температуре, так как заметно снижается точность результатов. Оптимальный режим — 5–50°C.
  • Технология трудоемкая и не может быть автоматизирована.
  • Человеческий фактор имеет прямое значение.
  • Необходимо соблюдать все условия хранения и использования веществ.

Услуга контроля соединений

В нашем центре строительных испытаний вы можете заказать услугу капиллярного контроля сварных швов и соединений по доступной стоимости, а также другие подобные работы: контроль ультразвуковым или тепловым способом, испытания на разрыв и другие. Гарантируем соблюдение технологии и в краткие сроки предоставляем подробный отчет. Обращайтесь, чтобы получить консультацию, согласовать план работ, получить расчет точной стоимости и запланировать точную дату и время.

Капиллярный контроль сварных соединений — все, что вы хотели знать

ПО «Волгоградский Завод Резервуарных Конструкций» предлагает услугу по цветной дефектоскопии сварных швов. Наше предприятие владеет специальными материалами и оборудованием для оказания данной услуги, а так же квалифицированными специалистами в данной области неразрушающего контроля.

Основные данные

Для капиллярного контроля соединений применяются специальные жидкости, на этом и основывается весь метод. У этих жидкостей есть и другие названия.

Например, индикаторы или пенетранты. У них есть свои особенности, которые вы должны знать. Одна из таких особенностей это проникание внутрь самых маленьких дефектов и оставление яркого следа после себя.

Этот след можно заметить без какого-либо оборедования, поэтому рабочий может легко вычислить расположение дефектов. При маленьком размере дефекта, иногда используют увеличительную лупу.

Как можно заметить, ничего сложного в применении капиллярного метода нет.

Капиллярным методом вы можете найти много разных дефектов, не просто трещинки, но и прожоги, непроваренные участки.

Все изъяны можно распознать не приобретая при этом дорогие аппараты. Также вы сможете вычислить величину дефектов, и где они точно расположены на всём протяжении соединения.

При этом вы можете проводить контроль разного вида заготовок. Например, металлических, стеклянных или керамических деталей, а также заготовок из искусственного полимера.

Поэтому с таким контролем можно работать в нескольких отраслях и это хорошее качество для производства.

ПВК как вид неразрушающего контроля

Капиллярная дефектоскопия – это метод, основанный на проникновении жидкости с малым поверхностным натяжением внутрь дефектного участка под действием капиллярного эффекта, вследствие этого повышается цветоконтрастность поврежденного участка, по которому можно судить о степени поврежденности соединения.

Данный способ контроля может выявлять:

  • холодные и горячие трещины в швах соединения;
  • излишнюю пористость сварного шва;
  • непровары;
  • раковины и др.

Что такое капиллярный контроль

По сути, метод заключается в заполнении пустот в шве, трещин в зоне термовлияния специальной жидкостью. Контраст появляется на обратной стороне шва, если нарушена герметичность. Процедура капиллярного контроля сварных соединений регламентирована ГОСТ 18442-80. Определены классы чувствительности по минимальному размеру выявляемых несплошностей:

  • I класс – определяют дефекты до одного микрона;
  • II – от 1 мкм до 10;
  • III – 10–100;
  • IV – 100–500;
  • для технологического класса размер дефектов не нормируют.

Визуальный капиллярный контроль не требует специальной подготовки контролеров. На сварные соединения сначала наносят индикаторный пенетрант, затем проявитель.

Сущность и область применения метода капиллярной дефектоскопии

Капиллярный контроль сварных соединений применяется для выявления наружных (поверхностных и сквозных) дефектов в сварных швах и прилегающих зонах термического влияния. Такой способ проверки позволяет выявлять такие дефекты, как горячие и холодные трещины в сварных швах, непровары, поры, раковины и некоторые другие.

При помощи капиллярной дефектоскопии можно определить расположение и величину дефекта, а также его ориентацию по поверхности металла. Этот метод применяется как при сварке чёрных металлов, так и при сварке цветных металлов и сплавов. Также его используют при сварке пластмасс, стекла, керамики и других материалов.

Сущность метода капиллярного контроля состоит в способности специальных индикаторных жидкостей проникать в полости дефектов шва. Заполняя дефекты, индикаторные жидкости образуют индикаторные следы, которые регистрируются при визуальном осмотре, или с помощью преобразователя. Порядок капиллярного контроля определяется такими стандартами, как ГОСТ 18442 и EN 1289.

3. СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ

3.1. Средствами контроля являются дефектоскопические материалы, контрольные образцы, аппаратура для проведения отдельных этапов капиллярного контроля.

3.2. Дефектоскопические материалы выбирают в соответствии с требованиями, предъявляемыми к объекту контроля, в зависимости от его состояния, требуемой чувствительности и условий контроля.

Набор дефектоскопических материалов для проведения капиллярного контроля состоит из индикаторного пенетранта (И), очистителя объекта контроля от пенетранта (М) и проявителя пенетранта (П). Совместимость материалов в наборах обязательна.

Дефектоскопические наборы для капиллярной дефектоскопии могут изготавливаться в двух вариантах:

— для нанесения на поверхность контролируемого объекта с помощью кисти, валика или краскораспылителя;

— в баллончиках аэрозольного исполнения.

Рекомендуемые дефектоскопические наборы приведены в табл.3.1, их состав и способ приготовления изложены в приложении 4.

Наборы дефектоскопических материалов

Наиме-
нование набора

Класс чувстви-
тельности по ГОСТ 18442-80

Изготовитель, разработчик, источник

Интервал темпе-
ратур, °С

Состояние поверхности (шерохо-
ватость), мкм

По ТУ 8.УССР-206.39-87 (И )

По ТУ 8.УССР-206.39-87 (И )

Пожароопасен, не вызывает коррозии, совместим с водой. Требуется тщательное обезжиривание контролируемой поверхности

252028, г.Киев-28, пр-т Науки, д.31. Опытн. пр-во ин-та физ. химии

Малотоксичен, пожаро-
безопасен, применим в закрытых помещениях, требует тщательной очистки от пенетранта

Примечание: 1. В дефектоскопических материалах и наборах сохранены обозначения разработчиков.

2. Допускается применение других наборов дефектоскопических материалов, отвечающих требованиям п.1.8 и обеспечивающих соответствующий класс чувствительности и прошедших испытания на контрольных образцах.

3. Допускается при контроле люминесцентным методом деталей компрессоров использовать компрессорное масло в качестве пенетранта.

3.3. Проверка качества дефектоскопических материалов заключается в проверке годности рабочих составов и определении их реальной чувствительности.

Для проверки качества дефектоскопических материалов следует применять не менее двух контрольных образцов с имитированными трещинами одинакового характера и близкими по размерам.

Один образец (рабочий) следует применять постоянно, второй образец используется как арбитражный при невыявлении трещин на рабочем образце. Если на арбитражном образце трещины тоже не выявляются, то дефектоскопические материалы признаются негодными. Если на арбитражном образце трещины выявляются, то рабочий образец следует тщательно очистить или заменить.

3.4. Чувствительность контроля ( ), проводимого соответствующим набором дефектоскопических материалов при использовании контрольного образца по приложению 2 настоящей инструкции (черт.1), подсчитывается по формуле:

где: — длина невыявленной зоны, мм;

— длина клина, мм;

— толщина щупа, мм (см. табл.2.1.).

3.5. Результаты проверки чувствительности дефектоскопических материалов следует заносить в специальный журнал. На баллончиках и сосудах, в которых находятся дефектоскопические материалы, наклеивается этикетка с пометкой о годности состава и проставляется дата очередной проверки.

3.6. Наборы дефектоскопических материалов следует проверять на чувствительность сразу же после приготовления или получения, в дальнейшем — не реже одного раза в неделю или перед выходом на контроль.

3.7. Приготовление дефектоскопических составов и проверку их чувствительности должны производить специалисты службы (лаборатории, отдела) неразрушающих методов контроля.

3.8. Для проведения капиллярного контроля используются капиллярные дефектоскопы и оптические приборы, увеличивающие видимость индикаторного следа. Исполнение капиллярных дефектоскопов, технические требования и требования безопасности при работе с ними — по ГОСТ 23349-78.

3.9. Выявление индикаторного следа обеспечивается при определенных уровнях освещенности. Необходимая освещенность в зависимости от класса чувствительности приведена в табл.3.2.

Капиллярный контроль сварных соединений

Дефектоскопия сварных швов — обязательный этап после любой коммерческой сварки. Для тех, кто не знает, поясним. Дефектоскопия — поиск в сварном шве скрытых от глаз дефектов с применением специальных приборов или жидкостей. Один из недорогих способов дефектоскопии — капиллярный контроль сварных соединений.

Главное преимущество капиллярного контроля — он не разрушает металл и не изменяет его качественные характеристики. К тому же, такой контроль не требует дополнительного обучения сотрудников, поскольку он очень прост в применении и расшифровке. Но, несмотря на это, у капиллярного контроля есть свои особенности, которые нужно учитывать. О них мы и расскажем в этой статье. Также вы узнаете, какова сущность и технология капиллярного контроля.

Общая информация

Капиллярный контроль сварных швов — метод контроля качества, суть которого заключается в применении специальных жидкостей. Их еще называют индикаторами или пенетрантами. Такие жидкости обладают особыми свойствами. Они способны проникать в самые мелкие трещинки, оставляя при этом следы яркого цвета. Следы хорошо заметны невооруженным глазом, так что сварщик без труда может определить точное местоположение дефекта. Если дефекты очень маленькие, то можно использовать увеличительные лупы. Подобные методы контроля сварных швов эффективны и просты в использовании.

Используя капиллярный метод контроля можно обнаружить многие дефекты: начиная от трещин и пор, заканчивая прожогами и непроварами. Словом, все основные дефекты можно увидеть, не используя при этом дорогостоящего оборудования. Также можно узнать физические размеры дефекта и его точное местоположение.

Капиллярный контроль применим ко многим материалам, будь то черный или цветной металл, различные искусственные полимеры (например, пластмасса или полипропилен), стекло и даже керамика. Так что область применения действительно большая, капиллярный контроль может найти себе применение во многих отраслях.

Разновидности капиллярного контроля

Существует две разновидности капиллярного контроля: основной и комбинированный. Основной метод заключается в том, что вы используете только технологию капиллярного контроля и ничего более. А при комбинированном методе капиллярный контроль может использоваться до любого другого контроля. Например, радиографического.

Эти методы в свою очередь имеют свои разновидности. В основном методе капиллярного контроля можно использовать либо специальный раствор, либо фильтрующую суспензию. А чтобы обнаружить результаты контроля, можно использовать хроматический, ахроматический, люминесцентный или люминесцентно-хроматический способ. Все этого относится к основному методу.

В комбинированном методе всегда используется капиллярный контроль, а также магнитный, индукционный, радиографический или любой другой метод контроля качества. Во всех этих способах нужно применять специальные жидкости, но для обнаружения результатов контроля используются приборы, характерный для каждого отдельного типа контроля качества. Например, в радиографическом методе таким прибором будет рентгеновский аппарат. В таком случае деталь сначала подвергают капиллярному контролю, а затем делают рентгеновский снимок, чтобы точно обнаружить, где располагаются дефекты.

Технология

Выше мы писали, что метод капиллярного контроля очень простой, и это правда. Сейчас мы вам подробно расскажем, как провести такой контроль. Вы сможете повторить его самостоятельно.

Для начала очистите поверхность шва. Это можно сделать с помощью любого растворителя. На поверхности не должны быть грязи, пятен от краски или от масла. Также просушите деталь, можно сделать это естественным образом на свежем воздухе. Также рекомендуем зачистить металл металлической щеткой или наждачкой. Так вы точно удалите все загрязнения и лишние вкрапления.

Но здесь есть один нюанс. Использовать щетку или наждачку нужно только в том случае, если поверхность металла неровная или пористая. Если металл относительно ровный и гладкий, то лучше ограничиться растворителем. В противном случае вы просто затрете наружные дефекты и не сможете потом обнаружить их при проведении контроля.

Далее нужно нанести пенетрант на поверхность шва. Есть несколько методов нанесения, о них мы поговорим позже. Скажем лишь, что самый простой метод — нанесение прямо из баллончика, с помощью кисти и погружение детали в емкость с пенетрантом. В последнем случае деталь нужно выдержать в жидкости от 5 минут и выше. Затем нужно удалить с поверхности излишки пенетранта. О том, как это сделать, мы тоже подробно рассказываем далее.

После того, как мы нанесли пенетрант, а затем убрали его излишки, нужно деталь просушить. После просушки нанесите на поверхность металла проявитель. Все готово. Согласитесь, ничего сложного. Так что можете приобрести баллончики с пенетрантом и проявителем, чтобы поэкспериментировать у себя в гараже. Поверьте, результата вас приятно удивит. Возможно, вы всегда считала свою сварку идеальной. Но только благодаря контролю получите по-настоящему объективную картину.

Обращаем ваше внимание, что к покупке пенетрантов нужно отнестись серьезно. Сейчас в магазинах появилось много дешевых жидкостей от неизвестных производителей, которые в лучше случае просто не дают должного результата, а в худшем — могут быть взрывоопасными или опасными для здоровья. Не экономьте на жидкостях для капиллярного контроля, они и так стоят не очень дорого по сравнению с другими способами контроля качества. Самый удобный формат жидкости — это, конечно, в баллончиках. Они равномерно распыляются на поверхность металла, что очень удобно. Рекомендуем новичкам именно жидкости в баллончиках.

Также капиллярная дефектоскопия может проводиться с помощью флуоресцентных пенетрантов. Это пенетранты, которые светятся в темноте. Для наблюдения за результатом не нужно использовать специальные очки, достаточно просто осмотреть деталь в затемненном помещении. При этом нужно использовать ультрафиолетовые лампы. В самом помещении не должно быть никаких посторонних предметов, которые могут отсвечивать.

Если используются обычные цветные пенетранты, то можно проводить осмотр детали и при дневном свете. Но мы все же рекомендуем использовать специальные яркие лампы.

Способы нанесения жидкостей

Выше мы упоминали, что пенетранты можно наносить с помощью аэрозольного баллончика или кисти. Это, пожалуй, самый примитивный и простой способ нанесения жидкости на контролируемую поверхность металла. В таких случаях жидкость сама распределяется по вглубь металла. Чтобы добиться лучших результатов можно погрузить деталь в емкость, наполненную пенетрантом. Температура пенетранта может быть от 5 до 50 градусов по Цельсию, так что можно проводить контроль даже на улице.

Но это не единственные методы нанесения жидкостей. Существуют и более продвинутые. Например, компрессионный метод, когда пенетрант подается на шов под определенным давлением. Благодаря давлению жидкость быстрее и эффективнее проникает вглубь металла. А сам контроль дает лучшие результаты по сравнению с простыми методами нанесения.

Также существует абсолютно противоположный способ нанесения жидкостей — вакуумный. Этот способ дорогостоящий, но очень эффективный. Деталь нужно поместить в вакуумную камеру и лишают ее воздуха. В результате в местах, где есть скрытые дефекты, давление сильно падает. Далее наносится жидкость, которая тут же заполняет все дефектные полости. Способ не из простых и дешевых, так что применяется в случаях, когда нужно добиться высокого качества шва и нет возможности использовать другие методы контроля.

Также можно использовать звуковые или ультразвуковые волны, которые будут воздействовать на жидкости, вгоняя их глубоко в металл. Но нужно учитывать, что такой метод деформирует дефекты, так что применяется он крайне редко.

Способы очистки

Как вы помните из технологии, после нанесения пенетранта и его выдержки нужно удалить излишки. Самый простой способ сделать это — смочить теплой водой мягкую тряпку или губку для мытья посуды и протереть ею поверхность шва. Такой способ самый экономный, не очень эффективный.

Вместо воды можно использовать растворитель. Но перед этим поверхность детали нужно как следует просушить. Этот способ очистки куда лучше тряпки с водой, но все равно недостаточно эффективен. Мы рекомендуем комбинировать протирание водой и протирание растворителем. Если вы готовы потратиться, то можете использовать специальные очистители в баллончиках. Они отлично справляются со своей задачей.

После очистки деталь нужно снова высушить. Если время позволяет, то оставьте деталь на свежем воздухе на некоторое время. Но не оставляйте на солнцепеке. Если времени мало и нет никаких приборов, то можно просто хорошо протереть тряпкой без ворса. Если в вашем распоряжении есть фен, то можете удалить влагу таким способом. Он самый эффективный и быстрый.

Способы нанесения проявителя

Итак, мы разобрались, как правильно наносить пенетрант и очищать деталь от ее излишков. Но что насчет проявителя? Ведь от него во многом зависит конечный результат. Здесь метод нанесения не так важен, как в случае с пенетрантом. Важнее выбрать подходящий тип проявителя и нанести его на очищенную и высушенную поверхность.

Проявители бывают разные. Есть сухие, их не очень удобно наносить, они используются только в сочетании с флуоресцентными пенетрантами. Стоят недешево. Используются редко, понятно, по каким причинам. Но результат контроля отличный.

Второй вид — жидкий проявитель. Может быть изготовлен с применением разных основ. Самый популярный — жидкий на основе водной суспензии. Можно наносить разными способами: и распылять, и замачивать в емкости. Если решите использовать емкость, то погружение должно быть кратковременным. За ним должна следовать просушка с применением специального фена.

Также есть жидкий проявитель на основе веществ, сходных по свойствам с растворителями. Недорогие и вполне эффективные, наносятся равномерным слоем с помощью распыления. Больше нечего добавить.

Проявлять нужно около 10-20 минут. Если результат не достигнут, то можно добавить еще минут 10 к основному времени.

Повторный контроль

В процессе капиллярного контроля могут произойти многие ситуации, из-за которых результат контроля будет неудовлетворительным. Например, вы решили погрузить деталь в емкость с пенетрантом, но выдержали меньше времени, чем должны были. И произошло это не по вашей вине. Или же вы случайно допустили ошибку при выполнении технологии капиллярного контроля. В таких случаях новички часто спрашивают: «Можно ли провести повторный контроль?». Наш ответ: да, можно.

Самое главное — хорошо очистить металл от остатков пенетранта и проявителя. Также используете те же жидкости, не нужно брать жидкости другого производителя. Соблюдая эти простые правила, вы сможете провести повторный контроль, который может оказаться куда успешнее предыдущего.

Вместо заключения

Капиллярный метод контроля сварных соединений очень простой, при этом экономически выгодный и вполне эффективный. Поэтому данный метод контроля качества используется повсеместно. Вы наверняка встретите баллончик с пенетрантом как в цеху крупного завода, так и в гараже у домашнего мастера.

Конечно, с помощью такого метода можно обнаружить далеко не все возможные дефекты, скрытые от глаз сварщика. Но если вы в полевых условиях или высокое качество шва не так уж важно, то можно ограничиться и капиллярным контролем. Также капиллярный контроль незаменим в маленьких частных мастерских, где прибыль небольшая и экономическая сторона вопроса играет главную роль. А вы использовали в своей практике капиллярный метод контроля качества швов? Расскажите об этом в комментариях ниже. Не забывайте делиться этой статьей в социальных сетях. Желаем удачи в работе!

Капиллярный контроль сварных соединений

Содержание:

  1. Суть метода
  2. Технология контроля
  3. Повторный контроль
  4. Преимущества
  5. Интересное видео

Одним из наиболее часто используемых в сварном деле вариантов дефектоскопии служит капиллярный контроль сварных соединений. Применяемый способ относится к контролю с помощью неразрушающих исследований. Этим методом можно обнаружить трещины, прожоги, раковины, пустоты, поры и подобные дефекты на сварных швах, их размеры и месторасположение. Преимуществами являются простота и отсутствие необходимости в дорогостоящем оборудовании. Капиллярный контроль можно объединять с другими методами проверки.

Суть метода

Капиллярный контроль сварных швов предполагает применение специальных жидкостей, называемых индикаторами или иначе пенетрантами. Используется их способность проникать внутрь металла по капиллярам. При попадании в трещинки и пустоты остаются следы насыщенного цвета.

По ним легко определить наличие и расположение дефектов. Рассмотреть их можно визуально или прибегнув к помощи лупы.

Технология контроля

Капиллярная дефектоскопия сварных швов проходит в несколько этапов. Перед началом процесса необходимо провести подготовку. Она заключается в очистке поверхности от грязи механическим или химическим способом. Для этого используются растворитель и наждачная бумага. Металл перед проверкой должен быть хорошо высушен.

Нанесение индикатора

Возможно применение нескольких способов:

  1. Обычный. Пенетрант наносится на поверхность смачиванием с помощью кисточки, распылением из баллончика, погружением в емкость с индикаторной жидкостью.
  2. Компрессионный. Индикатор подается под давлением.
  3. Вакуумный. Требуется наличие вакуумной установки.
  4. Вибрационный. На нанесенный индикатор воздействуют ультразвуковыми волнами.

Нанесение индикатора требует соблюдения температурного диапазона. Он должен быть не менее 10 и не более 50°С. Детали следует устанавливать в такое положение, чтобы предотвратить стекание индикатора.

Очистка

После нанесения индикатора необходимо произвести очистку поверхности от его излишков. Это можно сделать теплой водой с помощью мягкой тряпки, салфетки или губки. Возможно использование какого-либо вида очистителя. Поверхность затем должна быть хорошо просушена.

Нанесение проявителя

Используются разные виды проявителей:

  • сухой;
  • водный раствор;
  • жидкие на основе суспензии или растворителя.

Время проявления — минут 10-20. Затем можно начинать анализ наличия дефектов.

Повторный контроль

Если не удалось произвести качественное исследование, то контроль повторяют. Поверхность предварительно очищают от следов нанесения индикатора и проявителя. При этом следует использовать индикаторы такой же марки, как и в первый раз.

Преимущества

Достоинствами капиллярного метода контроля сварных швов являются:

  1. Простота проведения.
  2. Низкая стоимость.
  3. Возможность использования в качестве индикатора керосина.
  4. Быстрота.
  5. Высокая эффективность.

Способ капиллярного контроля является безопасным и не наносит урона здоровью исполнителя. Применим для исследования швов на поверхности различных металлов.

Интересное видео

Капиллярная дефектоскопия

Своевременное выявление непроваров сварных швов, трещин, пор в пластмассовых, металлических или керамических изделиях произвольной формы и различных размеров, обеспечивает продолжительную безаварийную эксплуатацию устройств и механизмов, собранных из этих деталей. Одним из наиболее действенных методов неразрушающего контроля (НК) при поиске внутренних повреждений материалов и конструкций является капиллярная дефектоскопия.

Принцип действия метода капиллярной дефектоскопии

В различных отраслях промышленности и строительстве методы НК применяются для обнаружения в материалах и конструкциях поверхностных и сквозных микроскопических дефектов, найти которые без специальных оптических приборов невозможно. Для поиска такого рода повреждений используется капиллярная дефектоскопия.

В основе этого неразрушающего метода лежит капиллярный эффект. Его суть заключается в капиллярном заполнении трещин, царапин и пор пенетрантами – специальными жидкими цветными веществами. Нанесенный после этого на поверхность объекта контроля проявитель растворяет красящие вещества и благодаря диффузии очищает от них дефектные зоны. В результате чего, за счет контраста между одноцветной плоскостью и окрашенными повреждениями, они становятся доступны для количественной и качественной оценки при помощи визуального контроля. На поверхности объекта контроля трещины и поры величиной даже в несколько микрон, смотрятся как линии и точки. Капиллярная дефектоскопия используется также при НК сварных швов для обнаружения непроваров, раковин, свищей, а также их локализации, определения размеров и ориентации.

Достоинства и недостатки метода капиллярной дефектоскопии

Капиллярной дефектоскопии характерны, как положительные стороны, так и недостатки. К его достоинствам относятся:

  • простая методика проведения процесса неразрушающего контроля;
  • применимость капиллярного метода к различным материалам, включая немагнитные металлы;
  • возможность локализации дефектных зон, определения их величины, конфигурации и ориентации, что позволяет определить технические причины образования дефектов для недопущения их возникновения в дальнейшем.

К негативным сторонам капиллярного метода относятся следующие:

  • невозможность обнаружения повреждений, не выходящих на поверхность объекта контроля;
  • низкую вероятность выявления поверхностных и сквозных дефектов, раскрытие которых превышает 500 мкм;
  • высокая трудоемкость капиллярного метода, поскольку каждое исследование длится от 0,5 до 1,5 часов;
  • невозможность автоматизации контроля;
  • влияние температуры окружающего воздуха на достоверность капиллярного метода;
  • значительная зависимость результатов капиллярного метода от человеческого фактора;
  • влияние на качество дефектоскопических химикатов условий и продолжительности хранения и зависимость технических результатов от качества дефектоскопических химикатов.

Несмотря на отдельные негативные стороны, капиллярная дефектоскопия остается эффективным неразрушающим способом поиска поверхностных и сквозных дефектов.

Технология метода капиллярной дефектоскопии

Для получения реальной картины расположения, количества и размеров повреждений на поверхности объекта контроля, обнаруженных методом капиллярной дефектоскопии, последовательно выполняются:

  1. Очистка, в ходе которой с поверхности объекта контроля убираются масложировые пятна, металлизация и другие покрытия. Поверхность, обработанная предварительно нанесенными растворителем или водой, высушивается с тем, чтобы в дефектах было пусто и сухо;
  2. Обработка красящим веществом, нанесенным кистью, распылителем или посредством погружения на период 5 до 30 минут изделия в ванну с красителем температурой 5°С – 50°С, что позволяет добиться полноценного покрытия объекта контроля. В этот момент за счет капиллярного эффекта краситель заполняет полости дефекта;
  3. Подготовка к нанесению проявителя. На этом этапе поверхность очищается от излишков красящего вещества, посредством очистки поверхности объекта контроля мягким тампоном, смоченным водой или растворителем. При этом пенетрант убирается с поверхности, но в полости дефекта он должен остаться. После обработки, рабочая плоскость высушивается;
  4. Формирование слоя проявителя. На объекте слой проявителя формируется сразу после высушивания поверхности контроля. Он растворяет красящее вещество, заполняющее дефектную полость, и благодаря диффузии поднимает цветной раствор на поверхность, визуально обозначая место повреждения. При правильности выполнения операций метода капиллярной дефектоскопии величина цветного следа оказывается значительно больше реальной величины поверхностного дефекта. Для выявления сквозных трещин в ходе НК тонкостенных изделий хороший результат дает использование пенетранта и проявителя, нанесенных с противоположных сторон. Красящее вещество, прошедшее за счет капиллярного эффекта сквозь стенки изделия, контрастирует с фоном на другой его стороне;
  5. Контроль. На высохшем проявителе поверхностные дефекты выделяются цветными отметками на белом фоне – линиями или скоплением точек. При этом более насыщенный цвет сигнализирует о большей глубине дефекта. Трещины, несплавления, складки, обнаруженные в сварных швах, также выглядят, как цветные линии. Если в ходе капиллярного контроля использовались люминесцентные составы, результаты рассматриваются в темном помещении с применением ультрафиолетовых приборов. Дефекты при этом смотрятся желто-зелеными светящимися линиями и точками.

Технические итоги капиллярного контроля объекта подлежат визуальной оценке и могут фиксироваться на фото-, видеоносители или переноситься на клейкую ленту.

Оценка результативности контроля капиллярным методом

Результативность контроля капиллярным методом становится оценка размеров поверхностных и сквозных дефектов, выявленных по итогам наблюдения и регистрации следов, оставленных индикаторами. Оценка результата производится в соответствии с классом чувствительности капиллярного метода — возможности обнаружения и регистрации поверхностных дефектов с определенной степенью вероятности за счет применения неразрушающего способа, регламентированной методики и определенного пенетранта. ГОСТ 18442-80 регламентирует взаимозависимость класса чувствительности контроля и минимальной величины обнаруженных в ходе капиллярного НК поверхностных дефектов:

  • минимальная ширина раскрытия дефекта менее 1 мкм — соответствует I классу чувствительности контроля;
  • ширина от 1 до 10 мкм – II класс чувствительности контроля;
  • 10 – 100 мкм – III класс;
  • 100 – 500 мкм – IV класс;
  • более 500 мкм – чувствительность контроля не нормируется.

Технические требования по характеристикам контроля объекта, а также необходимые показатели качества предъявляет разработчик изделия или полуфабриката.

Дефектоскопические материалы

Степень достоверности визуальной оценки итогов капиллярного контроля, зависит от качества целевых наборов дефектоскопических материалов, соответствующих условиям, которые предъявляются к объекту контроля. Целевой набор комплектуется химикатами:

  • пенетрантом;
  • очистителем;
  • проявителем.

Химикаты из наборов или сочетаний должны обладать взаимной совместимостью и не должны снижать технического качества контролируемых сред, полуфабрикатов или изделий.

Один из лидеров отечественного рынка дефектоскопии – компания «Литас» из Казани предлагает наборы и сочетания химикатов, необходимых при использовании капиллярного метода:

  • проявитель Magnaflux SPOTCHECK SCD-S2 используется при температурах от -5°С до +50°С, совместимый с темно-красным пенетрантом Magnaflux SPOTCHECK SKL-SP2 и очистителем SKC-S;
  • проявитель Sherwin D-106 пригодный для использования при температуре до -30°С совместно с очистителем Sherwin N-120 и низкотемпературным пенетрантом Sherwin LTP-82;
  • проявитель для цветной дефектоскопии Helling NORD TEST U-89 обеспечивающий индикацию дефектов до 0,00025 мм размерами, применимый при температурах от -10°С до +100°С, совместимый с темно-красным пенетрантом Helling NORD TEST U-88;
  • проявитель Sherwin D-100, совместимый с универсальным темно-красным пенетрантом Sherwin DP-55, очистителем Sherwin DR-60 в диапазоне рабочих температур от +10°С до +50°С.
Проявитель Sherwin D-100Проявитель U-89Очиститель Magnaflux SKC-S

Эти наборы и сочетания химикатов позволяют обнаружить поверхностные дефекты любых размеров и конфигурации, они охватывают весь спектр подлежащих контролю сред, изделий и полуфабрикатов по всем классам чувствительности.

Качество дефектоскопических химикатов, а также правильность методики капиллярного контроля проверяется стандартным образцом – эталоном. Образец – эталон, это пластина из стали Ст20 с выполненной на ее поверхности тупиковой трещиной, ширина раскрытия которой соответствует I, II или III классу чувствительности капиллярного контроля.

Капиллярная дефектоскопия сварных швов и соединений

После монтажа трубопроводов, технических емкостей важно проверить герметичность соединения, чтобы не было утечки транспортируемых сред, конструкция не разрушалась под давлением. Структурные дефекты сварки, микротрещины в зоне термического влияния выявляют методами капиллярного контроля сварных швов. Для проведения исследований используют контрастные, легко проникающие в микродефекты жидкости. Непровары, свищи, прожоги на поверхности шва видны сразу. Внутренние несплошности металлов и неметаллов (капрона, ПВХ, полиэтилена) определяют с применением аппаратуры для неразрушающей диагностики сварных соединений. Контроль с использованием красителей помогает обнаружить дефект, точно установить размеры структурных нарушений. Благодаря неразрушающему цветовому контролю удается обнаружить критические структурные изменения на сварном соединении и около него, в зоне термического влияния. При нарушении технологии сварки, перегреве у шва образуются остаточные напряжения, приводящие к образованию трещин.

Что такое капиллярный контроль

По сути, метод заключается в заполнении пустот в шве, трещин в зоне термовлияния специальной жидкостью. Контраст появляется на обратной стороне шва, если нарушена герметичность. Процедура капиллярного контроля сварных соединений регламентирована ГОСТ 18442-80. Определены классы чувствительности по минимальному размеру выявляемых несплошностей:

  • I класс – определяют дефекты до одного микрона;
  • II – от 1 мкм до 10;
  • III – 10–100;
  • IV – 100–500;
  • для технологического класса размер дефектов не нормируют.

Визуальный капиллярный контроль не требует специальной подготовки контролеров. На сварные соединения сначала наносят индикаторный пенетрант, затем проявитель.

Методы капиллярного контроля

Существует несколько способов диагностики:

  • путем нанесения индикаторов с последующим визуальным осмотром области сварки (основные);
  • с использованием аппаратуры, определяющей внутренние пустоты.

Выбор метода капиллярной проверки зависит:

  • от нагрузки, которую будет испытывать сварной шов;
  • толщины свариваемых заготовок;
  • вида сплава (некоторые металлы склонны к образованию трещин, требуют пристального внимания).

Обе группы методов стоит рассмотреть подробно, у каждого имеются технологические особенности воздействия на исследуемую поверхность.

Основные

Различаются по типу используемого индикаторного состава:

  1. Проникающие растворы заполняют имеющиеся в шве или около него микротрещины. Применяются для плотных сплавов, имеющих мелкозернистую структуру.
  2. Фильтрующие суспензии созданы для капиллярного контроля пористых металлов и неметаллов. Помимо проникающей жидкости содержат цветные вещества размером до тысячных долей микрона. Когда проникающая жидкость впитывается в зоне дефектов, частицы остаются видимыми. По количеству красителя можно судить о размере несплошностей.

По химическому составу, спектральным особенностям красители бывают:

  • яркостные на основе керосина вызывают потемнение мела в несплошностях, дефектных местах соединений;
  • цветные красного цвета быстро вызывают зрительную реакцию дефектоскописта, хорошо различимы на фоне проявителя;
  • люминесцентные содержат раствор или суспензию люминофора, хорошо видимы в ультрафиолетовом спектре;
  • люминесцентно-цветные содержат два типа контраста, обладают высокой чувствительностью, помогают выявлять внутренние дефекты с использованием диагностического звукового, магнитного или лучевого оборудования.

Тип красителя, класс чувствительности проникающей жидкости или суспензии указывается на этикетке.

Комбинированные

Цветовую капиллярную диагностики для точности определения внутреннего состояния сварного шва нередко совмещают с другими методами неразрушающего контроля:

  • капиллярно-радиационный с использованием пенетрантов, поглощающих излучение или способных светиться;
  • капиллярно-электростатический основан на способности проникающих жидкостей концентрировать наэлектризованные частички металла;
  • капиллярно-электроразрядный выявляет несплошности по изменению поверхностного разряда в местах, заполненных пенетрантом;
  • капиллярно-электроиндуктивный основан на изменении электропроводности заполненных контрастом дефектов;
  • капиллярно-магнитный проводится с использованием пенетрантов с намагничивающимися наполнителями, они оставляют след на несплошностях;
  • капиллярно-акустический выявляет дефекты, заполненные проникающей жидкости, ультразвуком по акустической эмиссии.

Технология проведения капиллярной дефектоскопии

Процесс состоит из нескольких этапов, нехарактерных для других методов неразрушающей диагностики. Процедура должна соответствовать стандарту, тогда результаты будут достоверными. Для капиллярной дефектоскопии сварных швов помимо комплекта специальных жидкостей нужна вода, нетканые или бумажные салфетки, не оставляющие больших ворсинок. Индикатор проявляется в виде пятен, для их расшифровки дефектосписты пользуются лупами, фонариками.

Очистка поверхности

Сварной шов зачищают аккуратно, чтобы частички исследуемого материала не заполнили области дефектов. Рекомендуют сочетать механический и химический способы очистки поверхности с использованием обезжиривающих растворителей, спирта. Их смывают водой, поверхность высушивают.

Нанесение индикаторного вещества

Исследуемые образцы окрашивают с одной стороны или полностью погружают в раствор. Жидкость в основном производится в аэрозольных баллончиках, струя подается на поверхность под давлением. Некоторые смеси наносят кисточками. Для капиллярного метода контроля сварных швов используют вакуумные камеры, ультразвук, компрессорные установки, чтобы индикатор лучше проникал внутрь несплошностей.

Есть ограничения по температуре проведения диагностики: не ниже +5°С, не выше +50°С. Время выдержки контраста зависит от применяемого пенетранта, от 5 минут до получаса.

Промежуточная очистка

Лишнюю жидкость или суспензию удаляют так, чтобы она не вымывалась из дефектов, очищают прилегающие к исследуемой области участки. Используют впитывающие чистые салфетки, воду или специальные очистители. Затем снова нужно просушить сварное соединение.

Нанесение проявителя

Проявители бывают двух типов: сухие или жидкостные на водной или органической основе. Чаще это вещество белого цвета, на нем хорошо видны контрастные пятна. В зависимости от типа проявителя поврежденные участки станут видимыми через 5–30 минут.

Процесс выявления дефектов

Финальной операцией капиллярного метода контроля сварных швов является расшифровка получившегося рисунка. Учитывается размер индикаторного следа, интенсивность окраски. Чем ярче цвет, тем глубже раковина, непровар, трещина. Данные заносятся в журнал проверок с указанием даты проведения диагностики, данных дефектоскописта.

Повторный капиллярный контроль

Вторичная диагностика необходима:

  • когда есть сомнения в точности первичного контроля;
  • после проведения ремонтных работ, перевара шва.

Важно очистить сварные швы, прилегающую зону от следов специальных жидкостей, используемых для первичной диагностики. При повторной проверке смеси не меняют. Пользуются теми же комплектами спецжидкостей.

Капиллярный метод контроля сварных швов

Контроль сварных швов является основным способом определить их качества. Существует несколько технологических контрольных методов, которые сегодня применяются при проверке сварочных швов, основной из них – капиллярный контроль. Он является неразрушающим и включает в себя несколько вариантов проведения данного процесса с использование разных расходных материалов. С его помощью определяются наружные поверхностные и внутренние дефекты или их отсутствие, а также изменения в зоне нагрева двух соединяемых заготовок.

Капиллярным контролем сварных соединений можно выявить практически все дефекты шва: поры, трещины, раковины, прожоги и непровары. Можно определить, как расположен дефект в плане его ориентации к поверхности сварного шва, можно определить размеры изъянов. Капиллярный метод контроля используется при сварке любых металлов (черных и цветных), пластмасс, стекла, керамики и так далее. То есть, это контроль имеет обширную область применения при определении дефектов в сварочных швах.

Суть всего контрольного процесса заключается в том, что, используя специальные жидкости (индикаторы), которые имеют свойство глубоко проникать в любые материалы, если в них есть пустоты, просачиваться сквозь него и появляться на противоположной стороне от места их нанесения. То есть, проникая в тело металла, индикаторные жидкости оставляют следы, по которым и определяются дефекты. Такие следы можно обнаружить визуально, а можно использовать для их определения специальные приборы преобразователи. Все современные методы контроля сварных швов капиллярным способом регламентируются ГОСТами.

Классификация капиллярного контроля

Существует две категории капиллярного контроля сварных швов: основные и комбинированные. Первый подразумевает под собой чисто капиллярный контроль, второй – это объединение нескольких неразрушающих способов контроля, в состав которых входит и капиллярный.

К основным методам можно отнести:

  • В зависимости от того, какой проникающий раствор для этого используется: это растворы и фильтрующие суспензии.
  • В зависимости от того, каким способом считывать получаемую информацию: цветовой (он же хроматический), яркостный (он же ахроматический), люминесцентный и люминесцентно-хроматический.

К комбинированным: электростатический, магнитный, электроиндукционный, радиационная технология поглощения или излучения. Во всех них используются проникающие индикаторные жидкости, то есть, применяется капиллярный вариант, но считывание информации происходит по-разному. В основном же на группы эта категория делится по характеру воздействия на поверхность сварного шва.

Как применяется технология капиллярной дефектоскопии

В принцип метод достаточно прост. Необходимо поверхность сварочного шва очистить и хорошо высушить. После этого на нее наносится проникающая жидкость, остатки которой через некоторое время надо полностью удалить. Остальная же часть проникнет внутрь тела металла. Далее на обработанную поверхность наносится проявитель, который просто вытянет из дефектов оставшуюся в металле жидкость. Она проявится на поверхности в виде рисунков, которые и обозначат количество, форму и вид изъяна. Но это просто всего лишь на словах. Сам же процесс – достаточно серьезное мероприятия, поэтому к нему надо относиться со всем внимание и точно следовать технологически этапам, принимая во внимание нюансы.

Подготовка сварного шва к контролю

Как и в случае со сваркой, металл соединения необходимо очистить от всех загрязнений. Для этого можно использовать химический способ или механический, обычно, как показывает практика, специалисты применяют комбинацию из двух вариантов. То есть, зачищают металлическую поверхность наждачкой или железной щеткой, а после обрабатывают растворителем или спиртом.

Правда, механическую чистку рекомендуется применять лишь в том случае, если валик имеет пористую поверхность, или она имеет перепады и глубокие подрезы. Все дело в том, что поверхностные дефекты сварного шва при обработке жесткими материалами затираются, поэтому и не проявляются после их обработки проникающими жидкостями.

Что касается химикатов, которые используются для чистки поверхности шва, то их необходимо обязательно после окончания чистящего процесса удалять тепловой водой или другими реагентами. Просто они могут вступать в реакцию с жидкостями для контроля, тем самым выдавая неверные показатели. И последнее – это хорошо просушить поверхность металла. Таким образом, достигается полное отсутствие воды и растворителей.

Нанесение индикатора

Существует несколько способов нанесения индикаторной жидкости.

  • Обычный капиллярный метод – это когда жидкость наносится на проверяемую поверхность, и она сама по капиллярам металла проникает внутрь валика. Нанесение может производиться обычным смачивание, капельным распылением или струей, погружением сваренных заготовок в индикаторную жидкость.
  • Компрессионный – это когда жидкость подается на поверхность сварного шва под давлением. Таким образом, она быстрее проникает внутрь дефектов, вытесняя из них воздух.
  • Вакуумный – это противоположность компрессионному. В данном случае заготовки помещаются в вакуумную установку, вследствие чего из пор, раковин и трещин отсасывается воздух. Далее наносится жидкий индикатор, который заполняет их, потому что внутри полостей давление намного меньше, чем атмосферное.
  • Деформационный. На индикатор воздействуют, к примеру, звуковыми волнами, под действием которых он и проникает внутрь металла. При этом размер изъяна немного увеличивается, то есть, происходит его деформация.
  • Ультразвуковой – это когда заполнение производится под действием ультразвука.

Все данные способы проникновения жидкости в тело металла должны производиться при температуре 10-50С.

Очистка от индикатора

Проводя очистку поверхности валика, необходимо понимать, что нельзя удалять жидкость с поверхностных дефектов. Чем можно чистить.

  • Теплой водой, температура которой не превышает +50С. Это можно проводить при помощи тряпки или губки.
  • Растворителем. Сначала поверхность высушивают, а затем тряпкой, смоченной в растворителе, производится протирание поверхности.
  • Эмульгаторами: на водной или масляной основе. Сначала удаляется с поверхности проникающая жидкость, и сразу наносятся эмульгаторы, которые снимаются тряпкой.
  • Комбинированный вариант. Сначала поверхность омывается водой, после используется растворитель.

Обязательно поверхность сварочного шва после чистки индикаторной жидкости высушивается. Здесь можно использовать разные методы, главное – не повышать температуру валика выше +50С. К примеру, можно просто протереть поверхность неворсистой тряпочкой, можно просто нагреть заготовки, или использовать фен для удаления влаги.

Нанесение проявителя

Этот процесс в технологии капиллярного контроля сварных соединений должен проводиться сразу же после окончания сушки металла после очищения его поверхности. Для этого можно использовать разные проявители.

  • Сухой. Его наносят на поверхность равномерным слоем без утолщений или снижения толщины. Для этого обычно используется обычное напыление. Важно – данный вид проявителя применяется только в сочетании флуоресцентными индикаторами.
  • Жидкий на основе водной суспензии. Его наносят или методом распыления, или замачиванием валика, путем утопления свариваемых заготовок в жидкий проявитель. Важно – утопление производится в самые короткие сроки, после чего вся жидкость удаляется методом принудительной просушки.
  • Жидкий на основе растворителя. Наносится обычным распылением так, чтобы слой проявителя на поверхности остался равномерным.
  • Жидкий в виде водного раствора. Все то же самое, что и в случае проявителя на основе суспензии.

Обычно процесс проявления длиться 10-30 минут в зависимости от выбранного материала. Если появляется необходимость, то время можно увеличить.

Способы выявления дефектов сварного шва

Процесс выявления можно начинать сразу после нанесения проявителя. Но лучше, если после того как полностью закончится процесс проявления. Для этого можно использовать увеличительные стекла (лупы) или специальные очки.

Если капиллярная дефектоскопия сварного шва проводилась с помощью флуоресцентных индикаторов, то использовать для контроля специальные очки фотохроматического типа не надо. Просто оператор должен проводить контроль в темном помещении. Он должен в него войти и в течение 5 минут привыкнуть к темноте. После чего и начать процесс выявления дефектов. Сам контроль проводится под действием ультрафиолетового освещения. Оно может быть общим или зонированным (освещается только участок, где лежит сваренная конструкция). Самое важное, чтобы в поле зрения оператора не попадали отсвечивающие предметы, их просто не должно быть в помещении.

Если используются цветные индикаторы, то их проявление можно наблюдать и при дневном, и при искусственном свете. Главное, чтобы на поверхности контролируемого металла не было бликов, а мощность светового потока составляло не менее 500 лк.

Повторный контроль

Если по каким-то причинам итоги капиллярного контроля оказались неудовлетворительными, то можно провести повторный контроль. Он проводится точно так же, как и первый, с использованием все тех же технологий и индикаторов. Нельзя использовать индикаторные жидкости другой марки от другого производителя. Самое важное – это очистить металлическую поверхность от старых материалов (проявителя и индикатора). Все остальные действия от очистки до проявления проводятся точно также.

Контроль капиллярный керосином

Керосин является полярно-активной жидкостью с низкой вязкостью, отсюда и большая его проникающая способность. Обычно с его помощью выискиваются дефекты сварных швов диаметром 0,1 мм при толщине стыка в 25 мм. И раньше, и сейчас керосин используется для контроля сварки резервуаров, которые работают под давлением. Сам процесс достаточно простой.

Для этого понадобиться керосин и меловой раствор, который наносится на обратную сторону сварного шва. По сути, раствор будет выполнять функции индикатора, на котором проявятся керосиновые пятна. Саму жидкость можно распылить на поверхность, смочить ею валик или просто уложить по стыку смоченную в керосине ленты или тряпку. После определенного времени с обратной стороны начнут проявляться масляные пятна, хорошо видимые на меловой поверхности. Нередко в керосин добавляют яркие пигменты, чтобы увеличить чувствительность контроля.

Как и все капиллярные способы контроля с использование индикаторных жидкостей, керосин наносится на испытуемые поверхности сварных валиков разными способами.

  • Вакуумным, для чего используются специальные вакуумные установки переносного типа. Их устанавливают со стороны нанесенной меловой смеси.
  • Пневматический. Поверхность валика, смоченную керосином, обдувают потоком сжатого воздуха при давлении 0,3-0,4 МПа.
  • Вибрационный. Проникновение материала проходит под действием ультразвуковых колебаний.

Используя керосин при капиллярном контроле сварочных швов, необходимо применять материал с большой чистотой. Ведь примеси только увеличивают вязкость керосина, что делает его проникающие свойства низкими. А это может привести к неопределению самых маленьких дефектов, что отразиться на искаженной информации о качестве сварочного шва.

Капиллярные способы контроля на сегодняшний день считаются самыми простыми, но в то же время самыми дешевыми и эффективными. Именно поэтому они чаще других способов сегодня используются при проверке сварочных конструкций.

Капиллярный метод – цветная дефектоскопия

ПО «Волгоградский Завод Резервуарных Конструкций» предлагает услугу по цветной дефектоскопии сварных швов. Наше предприятие владеет специальными материалами и оборудованием для оказания данной услуги, а так же квалифицированными специалистами в данной области неразрушающего контроля.

ПВК как вид неразрушающего контроля

Капиллярная дефектоскопия – это метод, основанный на проникновении жидкости с малым поверхностным натяжением внутрь дефектного участка под действием капиллярного эффекта, вследствие этого повышается цветоконтрастность поврежденного участка, по которому можно судить о степени поврежденности соединения.

Данный способ контроля может выявлять:

  • холодные и горячие трещины в швах соединения;
  • излишнюю пористость сварного шва;
  • непровары;
  • раковины и др.

Преимущества метода:

  • Применим для любых видов металла и сплавов, используемых в конструкциях различного назначения: трубопроводы магистральные, резервуары, силосы и др. объекты из металла. Его применяют даже для выявления дефектов на керамических, стеклянных и пластмассовых изделиях.
  • Позволяет определить конкретное расположение дефекта и его размеры.
  • Относительно дешевый вид неразрушающего контроля.
  • Высокая точность и наглядность, в сравнении с некоторыми другими видами дефектоскопии.
  • Не требует затратных подготовительных работ.
  • Быстрый и безопасный.

Методы капиллярного контролясварных швов

Различают методы основные и комбинированные. К основному можно отнести контроль, который производится только капиллярным проникновением специальных веществ в соединение. Тогда логично, что к комбинированному методу относят те обследования, где контроль осуществляется двумя и более неразрушающими методами контроля.

Комбинированные методы контроля

Такие методы можно классифицировать в зависимости от способа воздействия на исследуемое соединение.

  • Капиллярно-магнитный.
  • Капиллярно-радиационный метод излучения.
  • Капиллярно-электростатический.
  • Капиллярно-радиационный метод поглощения.
  • Капиллярно-индукционный.

Материалы для дефектоскопии сварных швов

В современной промышленности для капиллярного контроля ПВКиспользуются специальные составы. Их называют пенетрантами (от англ. penetrant — проникающий). Специальные препараты не только обладают лучшей проникающей способностью, но имеют заметную окраску. Кроме того, в целях объективного контроля, чёткие цветные изображения становятся доступны для фото и видео регистрации. Некоторые виды содержат люминесцентные компоненты. С их помощью в ультрафиолетовом свете становятся заметными и контрастными микроскопические участки, заполненные пенетрантом.

Кроме пенетнрата, который проникает в полости и трещины, применяются и проявители. Это жидкость, которая при контакте с пенетрантом изменяет цвет и становится заметной. Проявители, называемые ещё индикаторами, используют для определения сквозных изъянов сварного шва или для увеличения чёткости изображения дефектных участков.

Для сквозной дефектации, как и в случае с керосином, проявитель наносится на одну сторону шва, а пенетрат — на другую. При наличии сквозной трещины или полости индикаторная жидкость окрасится контрастным цветом.

Индикаторные жидкости для ПВК контроля различаются не только по цвету и способности к свечению, но и по проникающей способности, называемой чувствительностью.

Технология проведения контроля

Для проведения капиллярного контроля сварных соединений методом цветной дефектоскопии необходимо выполнить четыре этапы капиллярного контроля:

  • Подготовка рабочего места и осмотр исследуемых поверхностей;
  • Очистка обследуемойповерхности;
  • Высушивание подготовленной поверхности для получения результатов более высокого качества;
  • Нанесение специальных составов индикаторов;
  • Выявление дефектовсварки, проведение измерения величина дефекта и его характера;
  • Занесение результатов в журнал, отчет, протокол или другой отчетный документ.

При очистке поверхности с нее удаляют пыль, пятна, верхние загрязнения (ржавчина, окалина, краски и др.).

Следует понимать, что очистка может производиться при помощи специальных химических очищающих веществ и только в редких случаях при помощи специального механического оборудования.

Подготовка к проведению капиллярного контроля

Рабочее место должно соответствовать требованиям ОТ, ПТБ и ГОСТ по состоянию окружающей среды, наличию средств защиты, инструментов и препаратов.

Очистка поверхности производится сначала механическим способом, затем растворителем или специальным составом, входящим в комплект индикаторных жидкостей. Часто состав растворителя повышает информативность дефектоскопии, так как учитывает индивидуальные свойства пенетранта и проявителя (поверхностное натяжение, растворимость, вязкость, смешиваемость).

а – имеющийся дефект; б – нанесение пенетранта; в – удаление пенетранта с изделия; г – нанесение проявителя и проявление; 1 – изделие; 2 – дефект; 3 – пенетрант; 4 – проявитель; 5 – след дефекта (окрашенный проявитель).

После подготовки участка приступают к нанесению пенетранта в соответствии с инструкцией по его применению и приступают к ПВК расшифровке. При проведении неразрушающего контроля следует избегать излишних количеств и подтёков — они будут препятствовать формированию чёткой картины локализации дефектов. После нанесения пенетранта, при наличии в комплекте средств индикатора — его наносят сверху или с противоположной стороны в случае выявления только сквозных дефектов.

Скопления пенетранта с прореагировавшим проявителем показывают наличие и величину трещин, пор и непроваров. Для регистрации результатов метода неразрушающего контроля линейные размеры полостей измеряют инструментально.

В ряде случаев требуется регистрация результатов с помощью фотосъёмки и применение измерительных эталонов.

Ограничения методов капиллярной дефектоскопии сварных швов

Капиллярная цветная дефектоскопия — довольно универсальный метод неразрушающего контроля. При соблюдении технологий и применении соответствующих препаратов его можно использовать для любых материалов и видов сварки. Однако у данного способа есть индивидуальные ограничения:

  • Пенетрат проникает в капилляры, глубина которых в 10 раз больше их ширины;
  • Внутренние дефекты шва методом цветной дефектоскопии не выявляются, если полости и рыхлые участки герметичны;
  • Капиллярная дефектоскопия сварных швов не позволяет точно определить глубину полости или трещины;
  • При хорошей наглядности и приемлемой точности выявления изъянов, метод не даёт цифровой точности измерения размеров;
  • Метод не позволяет определять трещины и поры с линейными размерами менее 0,1 — 0,2 мкм.

В силу указанных причин, для более точного и информативного выявления дефектов, применяют, где это необходимо, другие способы контроля сварных швов.

Контроль капиллярныйс применением керосина

В прежние времена для нахождения дефектов использовали керосин. Эта жидкость широко применялась в быту и технике. Керосин почти не испаряется в обычных условиях, но обладает хорошей проникающей способностью, благодаря низкой вязкости и высокой полярности.

Т.к. керосин бесцветный, то сварщики применяли мел и другие вещества для корректной оценки наличия и величины раковин, трещин и полостей.

Керосиновый способ, благодаря своей простоте и сегодня ещё применяется на практике. Чаще всего такой метод используют для поиска сквозных дефектов резервуаров, работающих под давлением, также используется при испытаниях топливных отсеков или изделий с различными сварными соединениями.

Порядок осмотра и чувствительность при керосиновом способе контроля:

Капиллярная дефектоскопия

Содержание

  • Метод капиллярной дефектоскопии
  • Суть метода
  • Что необходимо иметь для проведения таких работ?
  • Как протекает процесс?
  • Плюсы и минусы капиллярного контроля
  • Где используется метод капиллярной дефектоскопии?

Метод капиллярной дефектоскопии

Для выявления наружных дефектов сварных швов (непроваров, пор, раковин, следов коррозии и пр.) и исследования прилегающих к ним зон, применяется метод капиллярной дефектоскопии. Но если изделие изготовлено из ферромагнитных материалов, то помимо этого способа может быть использован другой, обладающий высокой чувствительностью даже к самым мелким трещинам, а называется он магнитопорошковая дефектоскопия сварных швов.

Что касается капиллярного контроля, то этот метод исследования применим не только в чёрной металлургии, но и в других отраслях промышленности, ведь его можно использовать для проверки качества швов пластмасс, керамики, сплавов цветных металлов и других материалов. Для этих целей потребуется комплект специального оборудования и особые химические вещества. Всё это и многое другое можно приобрести на официальном сайте компании «ПромГруппПрибор», являющейся производителем и продавцом приборов неразрушающего контроля.

Суть метода

Капиллярная дефектоскопия для выявления дефектов подразумевает использование индикаторных жидкостей (пенетрантов), которые на капиллярном уровне проникают в имеющиеся полости, причём, это возможно даже тогда, когда при внешнем осмотре их обнаружить не удалось. Трещины, заполненные пенетрантом, можно выявить визуально, либо при участии преобразователя. Порядок проведения капиллярного контроля регламентируется ГОСТ 18442-80.

Что необходимо иметь для проведения таких работ?

Все заинтересованные лица набор капиллярной дефектоскопии купить могут, минуя розничные торговые сети, ведь покупка товаров в режиме онлайн теперь считается самым лучшим способом приобретения, а цена приборов и средств контроля приятно порадует всех, кто решил прибегнуть к услугам интернет-магазина компании «ПромГруппПрибор».

Как протекает процесс?

Капиллярный контроль проходит постадийно:

  1. Подготовительный этап. Поверхность сварного шва, подлежащая контролю, тщательно очищается от разного рода загрязнений, которые могут быть удалены механическим или химическим способом. В большинстве случаев, применима комплексная очистка, по окончании которой следует позаботиться о том, чтобы на объекте не осталось химических реагентов, ведь они могут повлиять на точность результатов. Хорошо подготовленная поверхность требует просушки.
  2. Нанесение индикаторной жидкости. Обычно, пенетрант имеет красный цвет, что делает его максимально заметным. Температура обрабатываемой поверхности не должна быть менее 5 и более 50 градусов по Цельсию. Индикаторная жидкость может быть нанесена несколькими способами. Если есть возможность, то исследуемый объект погружается в специальную ванну, но, как правило, такой возможности нет, поэтому пенетрант наносится при помощи пульверизатора. В самом крайнем случае – кистью. Главное, обеспечить объекту хорошую пропитку и покрытие индикационной жидкостью. Кстати, пенетранты последнего поколения реализуются в аэрозольных баллонах, что существенно упрощает и ускоряет процесс их нанесения.
  3. Промежуточная очистка. Данная процедура проводится с целью удаления излишков пенетранта. Для этих целей сначала используется обыкновенная салфетка или тряпка, смоченная растворителем, применяемым для предварительной очистки. В процессе нельзя механически воздействовать на поверхность, подлежащую контролю, поэтому подобные работы проводятся очень аккуратно. То есть, дефектная полость должна быть заполнена пенетрантом и удалять его оттуда нельзя до окончания проведения исследований. После проведения промежуточной очистки поверхность должна быть абсолютно сухой.
  4. Нанесение проявителя. Такая операция проводится сразу после полного высыхания поверхности. Проявитель наносится тонким слоем и спустя некоторое время он за счёт капиллярных сил начинает адсорбировать на своей поверхности пенетрант, образуя тем самым яркое индикаторное изображение.
  5. Выявление дефектов. Как только закончится процесс проявки, можно приступать к осмотру контролируемой поверхности. Весь контроль сводится к выявлению и регистрации индикаторных следов. Интенсивно окрашенные зоны сигнализируют о глубине и ширине дефекта, а бледная окраска говорит о наличии незначительных изъянов на поверхности сварного шва трубопровода или другого объекта. Для облегчения проведения исследований рекомендуется использовать увеличительные стёкла. После окончания всех необходимых мероприятий, проявитель подлежит удалению с поверхности, а делается это при помощи растворителя.
  6. Повторный контроль. Проводится в том случае, если созданные условия не поспособствовали выявлению дефектов или была нарушена технология. Вторичная капиллярная дефектоскопия сварных швов осуществляется с использованием тех же реагентов, которые были задействованы при первом исследовании. Следует позаботиться о том, чтобы следы первичного контроля были тщательно ликвидированы. Что касается алгоритма действий, то он аналогичен.

Плюсы и минусы капиллярного контроля

К положительным сторонам данного метода исследования можно отнести:

  1. Простоту операций.
  2. Доступность оборудования и материалов.
  3. Широкий спектр применения.
  4. Возможность обнаружения сквозных и поверхностных дефектов, а также получение информации, касающейся их расположения, размеров, глубины и форм.
  1. Большое количество времени, затрачиваемое на проведение всех манипуляций (около двух часов).
  2. Невозможность полной автоматизации процесса, следовательно, высокая его трудоёмкость.
  3. Если исследования проводятся при отрицательных температурах, то результаты его не отличаются большой точностью.
  4. Когда планируется проведение исследованием методом «капиллярная дефектоскопия», материалы купить – не такая уж и большая проблема. Проблема в том, что они имеют ограниченный срок хранения, и при истечении срока годности не могут быть применены.

Где используется метод капиллярной дефектоскопии?

Данный способ контроля применим для выявления дефектов на поверхности изделий, изготовленных практически из любых материалов, причём, металлургия, строительство и ЖКХ – это не единственные сферы, где уместно прибегать к таким методам исследований. Машиностроение, судостроение, авиационная промышленность, производство продукции – капиллярная дефектоскопия востребована и в этих отраслях, и зачастую, она бывает единственно возможным методом выявления дефектов.

Стоит отметить, что этот способ исследования может быть использован и для изделий, изготовленных из ферромагнитных составов, но не всегда, ведь особенности эксплуатации таких объектов не позволяют контроллёру провести комплекс необходимых мероприятий. А всё потому, что дефективная полость не должна быть чем-то заполнена или иметь загрязнения, что не всегда возможно технически.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector