Капилярен метод за безразрушителен контрол

Измервателна техникаСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 8, 2013

Капилярен метод за безразрушителен контролКапилярен метод за безразрушителен контролКапилярен метод за безразрушителен контрол

д-р инж. Радостин Касъров,
експерт по UT

Eдин от успешно прилаганите безразрушителните методи за технологичен контрол е този, при който се използват проникващи течности. Познат е още като капилярен метод. Чрез него се откриват повърхностни и проходни нецялостности (дефекти) в различни обекти от метали и неметали. Особено ефективен е при технологичен контрол на заварени съединения и различни метални конструкции и съоръжения.

В основата на този метод стои капилярният ефект, при който в нецялостността прониква и се задържа специална дифузна течност, която преди това е нанесена върху изследваната повърхнина (фиг. 1 б). Тази течност, наричана още пенетрант, е с ниско повърхностно напрежение, характерно за мокрещите течности. Те имат свойството да се “разтичат”(омокрят) по повърхнината, с която влизат в взаимодействие.

Ако след премахване на излишната дифузна течност от изследваната повърхнина, върху същата се нанесе подходящ проявител, то той “изтегля” остатъци от пенетранта, с които са били запълнени нецялостностите. Формира се ясно различима индикаторна следа с определен контраст върху изследваната повърхност като показаната на фиг. 1 в.

Най-разпространени методи
Те в зависимост от вида на пенетранта са:
• цветен - при който се регистрира цветна индикаторна следа, контрастираща на определен фон (червените индикации показани на фиг. 1 в);
• луминесцентен - при който се регистрира флуоресцираща индикаторна следа при осветяване в ултравиолетова светлина върху повърхнината на обекта;
• цветно-луминесцентен като комбинация от горните два;

Широко се използва в практиката цветният метод поради относително опростените изисквания за неговото приложение. Неговият технологичен процес следва определен брой операции, показани на фиг. 2: почистване повърхността на контролирания обект (фиг. 2 б); нанасяне на проникващата (дифузна) течност – пенетрант (фиг. 2 в); почистване на контролираната повърхност от излишното количество пенетрант след определен период от време (фиг. 2 г); нанасяне на проявител върху изследваната повърхност (фиг. 2 д); оглед за наличие на индикации от повърхностни несъвършенства; регистриране на откритите индикации след определен период от време (фиг. 2 е).

Изисквания към метода при контрол на заварени съединения
Разбира се, приложението на капилярния метод при технологичен контрол на заварени съединения, метални обекти и конструкции е свързана със строго определени изисквания. Задължително е изследваните повърхнини да се подложат на механично или химично почистване от замърсявания като окалина, шлака, ръжда, машинно масло, боя, лакови покрития, греси и други, които значително могат да повлияят върху резултатите от изследването и контрола.

Почистената повърхнина се покрива с пенетрант чрез обливане или напръскване, така че да бъде омокрена добре. Колкото е по-тънък слоят пенетрант, толкова по-пълно е това омокряне. Необходимо е да се определи времето за проникване в нецялостностите, което пряко зависи от температурата на изследвания обект. То е най-голямо при долната граница на приложимост на метода (10 o С) и най-малко при горната граница – около 50 o С.

Обикновено за стомани то е в интервала от 5 до 60 минути. Други фактори, влияещи на процеса на дифузия, са атмосферното налягане и влажността на околната среда.
След изчакване на периода от време излишният пенетрант се отстранява от изследваната повърхнина. В зависимост от неговите физико-химични свойства това се осъществява по различни начини.

При пенетрантите, които се разтварят във вода или разтворител, отстраняването се извършва чрез измиване, изплакване или поливане със струя под ниско налягане, насочена под остър ъгъл спрямо контролираната повърхнина. Във всички случаи процесът на почистване се извършва така, че да не се създават условия за запълване на нецялостностите с вода или разтворител.

При технологичен контрол на серийни детайли в производствени условия е възможно почистване в специални вани. Следва подсушаване и нанасяне на проявително вещество. Обикновено това се извършва чрез пръскане с помощта на различни приспособления. При масово производство може да се използва и потапяне на детайла във вана с проявител.

Важно условие е проявителят да бъде нанесен също като тънък слой върху контролираното изделие. Следва освидетелстване, т. е. оглед за наличие на индикации от пенетрант върху представляващата интерес повърхнина. Това се извършва при дневна или изкуствена бяла светлина с осветеност не по-малка от 500 Lx за цветните контрастни проникващи течности.

Ако за пенетрант са използвани флуорисциращи дифузни средства, освидетелстването се извършва в затъмнено помещение с ограничение на видимата светлина и при пряко осветление върху изследваната повърхнина с интензитет в ултравиолетовата област не по-малък от 10 W/m2. Спазването на всички изисквания на контролния процес може да гарантира индикация (следа) от пенетрант с размер от 5-10 mm. В определени случаи може да е целесъобразно допълнително освидетелстване след по-дълъг период от време.

Контрол на херметичността
Чрез този метод се създава и възможност за контролиране на херметичността на даден обект или съоръжение при достъп до две успоредни повърхнини (фиг. 3). Ако има наличие на проходни нецялостности, то нанесеният върху едната повърхнина пенетрант след периода на изчакване очертава ясно видима контрастна следа върху другата повърхнина на обекта, както е показано на фиг. 3 г.

Като краен етап от процеса при капилярния метод е възможно документиране на резултатите чрез фотографски снимки или сваляне на отпечатък върху специални ленти. Резултатите могат да послужат за оценяване качеството на съответния обект на контрол и неговата експлоатационна пригодност, което е особено важно.

Към основните предимства на метода могат да се изброят лесното му приложение и високата му чувствителност към всички нецялостности с излаз на повърхността (пукнатини, газови пори, кратери и др.), универсалност по отношение различните физични особености на обектите при използване пенетранти и проявители под формата на спрей или пулверизатори, относително евтините консумативи.

Успоредно с това той е ограничен по отношение грапавостта на изследваните повърхнини и склонността им към омокряне, високите температури (над 50 оС се използват само специални дифузни средства), различни химични процеси, протичащи между изследвания обект, пенетранта, проявителя и други.

ЕКСКЛУЗИВНО

Top