Прогнозна поддръжка чрез безразрушителен контрол

• Днес индустрията не може да си позволи да спре производство заради неизправности в оборудването, които е имало възможност да бъдат предвидени
  
  
• Често е доста сложно да се открият водещи до повреди деградации, като микропукнатини, повишение на температурата на въртящи се компоненти и увредена изолация
  
  
• Екипите, отговарящи за поддръжката, могат да разчитат на няколко техники за безразрушителен контрол, сред които са отдалечена визуална инспекция, контрол с проникващи течности (пенетранти), радиографско изпитване, ултразвукова инспекция и др.

Днес индустрията не може да си позволи да спре производство заради неизправности в оборудването, които е имало възможност да бъдат предвидени. Тези повреди могат да бъдат избегнати чрез провеждането на прогнозна поддръжка. Превантивната поддръжка има за цел да се осъществи намеса при евтини детайли, чиято степен на влошаване на състоянието може да бъде определена лесно. Често обаче е доста сложно да се открият водещи до повреди деградации, като микропукнатини, повишение на температурата на въртящи се компоненти и увредена изолация.

Прогнозната поддръжка се осъществява в съответствие с екстраполирани прогнози, получени от анализа и оценката на значими показатели за влошаване на състоянието на оборудването. Екипите, отговарящи за поддръжката, могат да разчитат на няколко техники за безразрушителен контрол, сред които са отдалечена визуална инспекция, контрол с проникващи течности (пенетранти), радиографско изпитване, ултразвукова инспекция, термография, магнитно-прахов метод на контрол, контрол на херметичност, тестване с вихрови токове.

Отдалечена визуална инспекция

Методът предоставя разходно ефективна първоначална оценка. От външността на компонента (наличие на гънки, счупвания, пукнатини и корозия) може да се получи важна информация и да се определят пропуски.

Отдалечената визуална инспекция трябва да се провежда в добри условия с достатъчна осветеност (поне 350 lux). Когато частта на компонента, която ще бъде инспектирана, не е пряко достъпна, се използва ендоскоп. Някои външни неравности могат да са индикатор за наличието на по-сериозни скрити дефекти във вътрешността.

Kонтрол с проникващи течности

Този метод се използва за откриване на повърхностни нееднородности като пукнатини вследствие на умора, закаляване и триене, както и счупвания, порьозност, непълно съединяване и други дефекти при присъединяване. Технологията се основава на капилярно действие, при което течност с ниско повърхностно напрежение прониква в чистите и сухи повърхностни нееднородности. Течността може да бъде приложена към тествания компонент чрез потапяне, пръскане или нанасяне с четка.

След като мине достатъчно време, излишното количество проникваща течност се отстранява и се нанася проявител. Той спомага за изтегляне на проникващата течност от неравността, като по този начин дефектът става видим за инспектиращия. Изпитването се провежда под ултравиолетова или бяла светлина в зависимост от това какъв тип багрило се използва – флуоресцентно или нефлуоресциращо (видимо). Техниката се прилага за инспекция на лети или ковани детайли, механични компоненти след шлифоване и/или термична обработка, детайли преди/след заваряване, горещо валцувани или изтеглени части.

Радиографска инспекция

Радиографското изпитване е безразрушителен метод, предназначен за определяне на плътността на материала на даден обект с помощта на рентегнови или гама лъчи. С тази техника е възможно да се визуализират двуизмерно обемните загуби на материал на изпитвания обект. В индустриален контекст радиографската инспекция се използва за контрол на вътрешната цялост на детайл и за детекция на кухини или включения в детайла. Широко се прилага и за инспекция на заварки, детекция на леярски дефекти и за следене на структурната цялост на композити.

Основното предимство на радиографската инспекция е възможността за получаване на изображения с висока резолюция за материалната еднородност на детайла. Методът е приложим за всички типове материали (алуминий, стомана, медни сплави, титан, композитни материали и др.). Той обаче изисква скъпи инсталации и консумативи, както и спазването на стриктни насоки и регулации, тъй като йонизиращите лъчения са заплаха за здравето.

Ултразвукова инспекция

Ултразвуковата инспекция се основава на излъчването, отразяването и поглъщането на ултразвукови вълни, които преминават през изпитвания обект. Излъчената вълна се отразява от дефектите и се връща към преобразувател, който често служи и като предавател, и като приемник. Интерпретацията на сигнала дава възможност да се определят позицията и относителната големина на дефекта. Този метод предлага също висока пространствена резолюция и позволява откриването и на обемни, и на повърхностни дефекти.

В сравнение с радиографското тестване, което също се използва за детекция на обемни дефекти, основното предимство на ултразвуковата инспекция е, че е необходима една-единствена точка за достъп. В допълнение няма вредни лъчения и е по-лесно да се постигне по-висока прецизност при изпитване на по-големи детайли. Резултатите обикновено се предоставят веднага, за разлика от контрола с проникващи течности, при който резултатите са налични едва след няколко часа. Основните недостатъци са, че работата с някои метални материали (с по-едри частици) е по-трудна, както и че изпитването на по-тънки слоеве може да отнеме повече време.

Термография

Термографията дава възможност за получаване на термални изображения в инфрачервения спектър с помощта на инфрачервена камера. С технологията могат да се наблюдават повърхностни термални ефекти. Изпитването е безразрушително, бързо, лесно и не изисква контакт с инспектирания обект. Този тип контрол се прилага най-вече за тестване на електроинсталации и топлинната изолация на сгради.

Магнитно-прахов метод

Този метод представлява безразрушителен процес на изпитване, целящ създаването на интензивен магнитен поток на повърхността на феромагнитен материал. При появата на нееднородност, линиите на магнитното поле се изкривяват. По време на или след магнетизирането върху изпитваната повърхност се нанася продукт, черен и/или флуоресцентнен, който се привлича от нееднородността чрез магнитните сили. Резултатите от изпитването трябва да се наблюдават при специфични условия – при изкуствена бяла или дневна светлина или при ултравиолетова или синя светлина в зависимост от използвания продукт. Въпреки че методът е по-ограничаващ от контрола с проникващи течности, той е по-популярен, когато е приложим, тъй като е много по-бърз.

Контрол на херметичност

Контролът на херметичност е безразрушителен процес на изпитване, който цели откриването на течове и оценяването на значимостта им по отношение на дебит и поток. Съществуват няколко теста за херметичност, като най-разпространен е методът с мехурчетата, при който херметизираният обект се потапя в течност (цялостен контрол) или се напръсква с повърхностно активен разтвор (локален контрол).

Наличието на мехурчета или пяна, произхождащи от всеки дефект, се интерпретират като теч. Основното предимство на метода е, че с него се откриват изключително малки дефекти с размери от порядъка на микрометри. Главен недостатък обаче е, че резултатите са свързани със средата и подготовката на детайла. Освен това за реализирането му са необходими химикали и сгъстен газ.

Тестване с вихрови токове

Този метод на безразрушително тестване се състои от създаването на електрически ток, индуциран от променливо електрическо поле в провеждащи ток материали, и използването на сензор. Разпределението и преразпределението на тези вихрови токове зависят от възбуждането на магнитното поле, геометрията, параметрите на електропроводимост и магнитната проницаемост на детайла. Ако изпитваният обект е с дефект, движенията се изкривяват, което води до видими вариации на импеданса на сензора, зависещи от естеството на аномалията и нейните обемни характеристики.

Тестването с вихрови токове е много популярно, тъй като предлага различни възможности благодарение на чувствителността си на детекция. Методът също така е лесен за автоматизиране. Основните му предимства са липсата на контакт между сондата и изпитвания детайл, високата скорост на процеса и лесната му интеграция в производствените линии.