Testarea cu penetrare a îmbinărilor sudate este utilizată pentru a identifica exterior (suprafață și prin) și. Această metodă de testare vă permite să identificați defecte, cum ar fi gătirea fierbinte și incompletă, porii, cariile și altele.

Folosind detectarea defectelor penetrante, este posibil să se determine locația și dimensiunea defectului, precum și orientarea acestuia de-a lungul suprafeței metalice. Această metodă se aplică ambelor. Este, de asemenea, utilizat la sudarea materialelor plastice, sticlei, ceramicii și a altor materiale.

Esența metodei de testare capilară este capacitatea lichidelor indicatoare speciale de a pătrunde în cavitățile defectelor de cusătură. Prin defectele de umplere, lichidele indicatoare formează urme indicatoare, care sunt înregistrate când inspectie vizuala, sau folosind un convertor. Procedura de control al penetranților este determinată de standarde precum GOST 18442 și EN 1289.

Clasificarea metodelor de detectare a defectelor capilare

Metodele de testare cu penetranți sunt împărțite în de bază și combinate. Principalele implică doar controlul capilar cu substanțe penetrante. Cele combinate se bazează pe utilizarea combinată a două sau mai multe, dintre care unul este controlul capilar.

Metode de control de bază

Principalele metode de control sunt împărțite în:

În funcție de tipul de penetrant:

testarea penetrantului
testarea folosind suspensii filtrante

În funcție de metoda de citire a informațiilor:

luminozitate (acromatică)
culoare (cromatică)
luminescent
de culoare luminiscentă.

Metode combinate de control al penetranților

Metodele combinate sunt împărțite în funcție de natura și metoda de expunere la suprafața testată. Și se întâmplă:

Capilar-electrostatic
Electroinducție capilară
Capilar-magnetic
Metoda de absorbție a radiațiilor capilare
Metoda radiației capilare.

Tehnologia de detectare a defectelor penetrante

Înainte de a efectua testarea cu penetranți, suprafața de testat trebuie curățată și uscată. După aceasta, pe suprafață se aplică un lichid indicator - panetrant. Acest lichid pătrunde în defectele de suprafață ale cusăturilor și, după un timp, se efectuează curățarea intermediară, timp în care excesul de lichid indicator este îndepărtat. Apoi, pe suprafață se aplică un dezvoltator, care începe să atragă lichidul indicator din defectele de sudură. Astfel, pe suprafața controlată apar modele de defecte, vizibile cu ochiul liber, sau cu ajutorul unor dezvoltatori speciali.

Etapele controlului penetrantului

Procesul de control prin metoda capilară poate fi împărțit în următoarele etape:

Pregătire și pre-curățare
Curățare intermediară
Procesul de manifestare
Detectarea defectelor de sudare
Întocmirea unui protocol în conformitate cu rezultatele inspecției
Curățarea finală a suprafeței

Materiale de testare cu penetrare

Sul materialele necesare pentru efectuarea detectării defectelor penetrante este dată în tabel:

Lichid indicator	Detergent intermediar	Dezvoltator
Lichide fluorescente Lichide colorate Lichide colorate fluorescente		Dezvoltator uscat
	Emulgator activat bazat pe ulei	Dezvoltator lichid activat bazat pe apa
	Solubil lichid de curățare	Dezvoltator apos sub formă de suspensie
	Emulgator sensibil la apă
	Apă sau solvent	Dezvoltător lichid pe bază de apă sau solvent pentru aplicații speciale

Pregătirea și curățarea prealabilă a suprafeței de testat

Dacă este necesar, de pe suprafața controlată a sudurii se îndepărtează contaminanții precum calcar, rugină, pete de ulei, vopsea etc.. Acești contaminanți sunt îndepărtați prin curățare mecanică sau chimică sau o combinație a acestor metode.

Curățarea mecanică este recomandată numai în cazuri excepționale, dacă pe suprafața controlată există o peliculă liberă de oxizi sau există diferențe puternice între cordonele de sudură sau decupări adânci. Utilizare limitată curatare mecanica primit datorită faptului că, atunci când este efectuat, defectele de suprafață sunt adesea închise ca urmare a frecării și nu sunt detectate în timpul inspecției.

Curățarea chimică implică utilizarea diverșilor agenți de curățare chimici care îndepărtează de pe suprafața testată contaminanții precum vopseaua, petele de ulei etc.. Reziduurile de reactivi chimici pot reacționa cu lichidele indicatoare și pot afecta acuratețea controlului. De aceea substanțe chimice după curățarea prealabilă, acestea trebuie spălate de suprafață cu apă sau alte mijloace.

După curățarea prealabilă a suprafeței, aceasta trebuie uscată. Uscarea este necesară pentru a se asigura că nu rămâne apă, solvent sau alte substanțe pe suprafața exterioară a cusăturii testate.

Aplicarea lichidului indicator

Aplicarea lichidelor indicatoare pe suprafața controlată poate fi efectuată în următoarele moduri:

Prin metoda capilară. În acest caz, umplerea defectelor de sudură are loc spontan. Lichidul se aplică prin umezire, scufundare, jet sau pulverizare aer comprimat sau gaz inert.
Metoda vacuumului. Cu această metodă, se creează o atmosferă rarefiată în cavitățile defectuoase și presiunea din ele devine mai mică decât cea atmosferică, adică. în cavități se obține un fel de vid, care absoarbe lichidul indicator.
Metoda de compresie. Această metodă este opusă metodei cu vid. Umplerea defectelor are loc sub influența presiunii asupra lichidului indicator care depășește presiunea atmosferică. Sub presiune mare, lichidul umple defectele, deplasând aerul din ele.
Metoda cu ultrasunete. Umplerea cavităților defecte are loc într-un câmp ultrasonic și folosind efectul capilar ultrasonic.
Metoda deformarii. Cavitățile cu defecte sunt umplute sub influența vibrațiilor elastice ale unei unde sonore asupra lichidului indicator sau sub încărcare statică, ceea ce crește dimensiunea minimă a defectelor.

Pentru o mai bună penetrare lichid indicator în cavitatea defectului, temperatura suprafeței trebuie să fie în intervalul 10-50°C.

Curățarea intermediară a suprafețelor

Substanțele pentru curățarea intermediară a suprafețelor trebuie aplicate astfel încât lichidul indicator să nu fie îndepărtat din defectele de suprafață.

Curățare cu apă

Excesul de lichid indicator poate fi îndepărtat prin pulverizare sau ștergere cu o cârpă umedă. În același timp, trebuie evitat impactul mecanic asupra suprafeței controlate. Temperatura apei nu trebuie să depășească 50°C.

Curățare cu solvent

În primul rând, îndepărtați excesul de lichid folosind o cârpă curată, fără scame. După aceasta, suprafața este curățată cu o cârpă umezită cu un solvent.

Curățare cu emulgatori

Emulgatorii sensibili la apă sau emulgatorii pe bază de ulei sunt utilizați pentru îndepărtarea lichidelor indicatoare. Înainte de a aplica emulgatorul, este necesar să spălați excesul de lichid indicator cu apă și să aplicați imediat emulgatorul. După emulsionare, este necesar să clătiți suprafața metalică cu apă.

Curățare combinată cu apă și solvent

Cu această metodă de curățare, excesul de lichid indicator este mai întâi spălat de pe suprafața monitorizată cu apă, iar apoi suprafața este curățată cu o cârpă fără scame umezită cu un solvent.

Uscarea după curățarea intermediară

Pentru a usca suprafața după curățarea intermediară, puteți utiliza mai multe metode:

ștergând cu o cârpă curată, uscată, fără scame
evaporarea la temperatura ambiantă
uscare la temperatură ridicată
uscarea in curent de aer
o combinație a metodelor de uscare de mai sus.

Procesul de uscare trebuie efectuat în așa fel încât lichidul indicator să nu se usuce în cavitățile defectelor. Pentru a face acest lucru, uscarea se efectuează la o temperatură care nu depășește 50°C.

Procesul de manifestare a defectelor de suprafață într-o sudură

Dezvoltătorul se aplică pe suprafața controlată într-un strat subțire uniform. Procesul de dezvoltare ar trebui să înceapă cât mai curând posibil după curățarea intermediară.

Dezvoltator uscat

Utilizarea dezvoltatorului uscat este posibilă numai cu lichide indicatoare fluorescente. Dezvoltătorul uscat se aplică prin pulverizare sau pulverizare electrostatică. Zonele controlate trebuie acoperite uniform și uniform. Acumulările locale de dezvoltator sunt inacceptabile.

Dezvoltător lichid pe bază de suspensie apoasă

Dezvoltătorul se aplică uniform prin scufundarea compusului controlat în el sau prin pulverizare cu ajutorul unui dispozitiv. La utilizarea metodei de imersie, pentru a obține cele mai bune rezultate, durata imersiei trebuie să fie cât mai scurtă posibil. Compusul care urmează să fie testat trebuie apoi evaporat sau uscat prin sablare într-un cuptor.

Dezvoltator lichid pe bază de solvent

Dezvoltătorul este pulverizat pe suprafața controlată, astfel încât suprafața să fie umezită uniform și să se formeze o peliculă subțire și uniformă pe ea.

Dezvoltator lichid sub formă de soluție apoasă

Aplicarea uniformă a unui astfel de dezvoltator se realizează prin scufundarea suprafețelor controlate în acesta sau prin pulverizare cu dispozitive speciale. Imersia ar trebui să fie pe termen scurt; în acest caz, se obțin cele mai bune rezultate ale testului. După aceasta, suprafețele controlate sunt uscate prin evaporare sau suflare într-un cuptor.

Durata procesului de dezvoltare

Durata procesului de dezvoltare durează, de regulă, 10-30 de minute. În unele cazuri, este permisă o creștere a duratei manifestării. Începe numărătoarea inversă a timpului de dezvoltare: pentru revelatorul uscat imediat după aplicarea acestuia, iar pentru revelatorul lichid - imediat după uscarea suprafeței.

Detectarea defectelor de sudare ca urmare a detectării defectelor de penetrare

Dacă este posibil, inspecția suprafeței controlate începe imediat după aplicarea dezvoltatorului sau după uscarea acestuia. Dar controlul final are loc după finalizarea procesului de dezvoltare. Lupele sau ochelarii cu lentile de mărire sunt folosite ca dispozitive auxiliare pentru inspecția optică.

Când se utilizează lichide indicatoare fluorescente

Nu este permisă utilizarea ochelarilor fotocromatici. Este necesar ca ochii inspectorului să se adapteze la întunericul din cabina de testare pentru minim 5 minute.

Radiațiile ultraviolete nu ar trebui să ajungă în ochii inspectorului. Toate suprafețele monitorizate nu trebuie să aibă fluorescență (reflectarea luminii). De asemenea, obiectele care reflectă lumina sub influența razelor ultraviolete nu ar trebui să cadă în câmpul vizual al controlerului. Iluminarea generală cu ultraviolete poate fi utilizată pentru a permite inspectorului să se deplaseze în jurul camerei de testare fără obstacole.

Când se utilizează lichide indicatoare colorate

Toate suprafețele controlate sunt inspectate la lumină naturală sau artificială. Iluminarea de pe suprafața testată trebuie să fie de cel puțin 500 de lux. În același timp, nu ar trebui să existe strălucire pe suprafață din cauza reflexiei luminii.

Control capilar repetat

Dacă este nevoie de reinspecție, atunci întregul proces de detectare a defectelor de penetrant este repetat, începând cu procesul de pre-curățare. Pentru a face acest lucru, este necesar, dacă este posibil, să oferiți mai mult conditii favorabile Control.

Pentru control repetat este permisă folosirea numai a acelorași lichide indicator, de la același producător, ca la primul control. Utilizarea altor lichide sau a acelorași lichide de la diferiți producători nu este permisă. În acest caz, este necesar să curățați bine suprafața, astfel încât să nu rămână urme ale inspecției anterioare pe ea.

Conform EN571-1, principalele etape ale testării penetranților sunt prezentate în diagramă:

Video pe tema: „Detecția defectelor capilare ale sudurilor”

FINALIZAT: LOPATINA OKSANA

Detectarea defectelor penetrante - o metodă de detectare a defectelor bazată pe pătrunderea anumitor substanțe lichide în defectele de suprafață ale unui produs sub acțiunea presiunii capilare, în urma căreia contrastul de lumină și culoare al zonei defecte în raport cu zona nedeteriorată crește.

Detectarea defectelor de penetrare (testare de penetrare) concepute pentru a identifica invizibile sau slab vizibile la suprafata cu ochiul liber si prin defecte (fisuri, pori, cavitati, lipsa de fuziune, coroziune intercristalina, fistule etc.) in obiectele de testare, determinandu-se amplasarea, intinderea si orientarea acestora de-a lungul suprafetei.

Lichid indicator(penetrant) este un lichid colorat conceput pentru a umple defectele de suprafață deschise și, ulterior, pentru a forma un model indicator. Lichidul este o soluție sau suspensie de colorant într-un amestec de solvenți organici, kerosen, uleiuri cu adaos de surfactanți (surfactanți) care reduc tensiunea superficială a apei situate în cavitățile defecte și îmbunătățesc pătrunderea penetranților în aceste cavități. Penetrantii contin coloranti (metoda culorii) sau aditivi luminiscenti (metoda luminiscente) sau o combinatie a ambelor.

Curățător– servește la curățarea prealabilă a suprafeței și la îndepărtarea excesului de penetrant

Dezvoltator este un material de detectare a defectelor conceput pentru a extrage penetrantul dintr-o discontinuitate capilară pentru a forma un model de indicator clar și a crea un fundal contrastant. Există cinci tipuri principale de dezvoltatori utilizați cu penetranți:

Pulbere uscată; - suspensie apoasă; - suspensie în solvent; - soluție în apă; - folie de plastic.

Dispozitive și echipamente pentru controlul capilar:

Materiale pentru detectarea defectelor de culoare, Materiale luminescente

Truse pentru detectarea defectelor de penetrant (detergenți, dezvoltatori, penetranți)

Pulverizatoare, Pistoale pneumatic-hidraulice

Surse de iluminare ultravioletă (lămpi cu ultraviolete, iluminatoare).

Panouri de testare (panoul de testare)

Probe de control pentru detectarea defectelor de culoare.

Procesul de testare a penetranților constă din 5 etape:

1 – curățarea prealabilă a suprafeței. Pentru a vă asigura că vopseaua poate pătrunde în defecte de la suprafață, trebuie mai întâi curățată cu apă sau cu un detergent organic. Toți contaminanții (uleiuri, rugină etc.) și orice acoperire (vopsea, metalizare) trebuie îndepărtate din zona controlată. După aceasta, suprafața este uscată, astfel încât să nu rămână apă sau agent de curățare în interiorul defectului.

2 – aplicarea penetrantului. Agentul de penetrare, de obicei de culoare roșie, este aplicat pe suprafață prin pulverizare, periere sau scufundare a obiectului de testat într-o baie pentru a asigura o bună penetrare și o acoperire completă a penetrantului. De regula, la temperatura de 5...50°C, timp de 5...30 minute.

3 - îndepărtarea excesului de penetrant. Excesul de penetrant este îndepărtat prin ștergere cu o cârpă, clătire cu apă sau cu același agent de curățare ca în etapa de pre-curățare. În acest caz, penetrantul trebuie îndepărtat numai de pe suprafața de control, dar nu și din cavitatea defectului. Apoi suprafața este uscată cu o cârpă fără scame sau cu un curent de aer.

4 – aplicație de dezvoltator. După uscare, un revelator (de obicei alb) este aplicat imediat pe suprafața de control într-un strat subțire, uniform.

5 - control. Identificarea defectelor existente începe imediat după încheierea procesului de dezvoltare. În timpul controlului, urmele indicatoarelor sunt identificate și înregistrate. Intensitatea culorii indică adâncimea și lățimea defectului; cu cât culoarea este mai deschisă, cu atât defectul este mai mic. Fisurile adânci au o colorare intensă. După testare, dezvoltatorul este îndepărtat cu apă sau cu un detergent.

Spre dezavantaje testarea capilară ar trebui să includă intensitatea sa ridicată a muncii în absența mecanizării, durata lungă a procesului de control (de la 0,5 la 1,5 ore), precum și complexitatea mecanizării și automatizării procesului de control; fiabilitatea scăzută a rezultatelor la temperaturi sub zero; subiectivitatea controlului - dependența fiabilității rezultatelor de profesionalismul operatorului; Perioada de valabilitate limitată a materialelor de detectare a defectelor, dependența proprietăților lor de condițiile de depozitare.

Avantajele controlului capilar sunt: simplitatea operațiunilor de control, simplitatea echipamentului, aplicabilitate la o gamă largă de materiale, inclusiv metale nemagnetice. Principalul avantaj al detectării defectelor penetrante este că nu poate detecta doar suprafața și prin defecte, ci și determina locația, întinderea, forma și orientarea acestora de-a lungul suprafeței. informatie pretioasa despre natura defectului și chiar unele dintre motivele apariției acestuia (concentrarea stresului, nerespectarea tehnologiei etc.).

Materialele de detectare a defectelor pentru detectarea defectelor de culoare sunt selectate în funcție de cerințele pentru obiectul controlat, de starea acestuia și de condițiile de control. Mărimea transversală a defectului de pe suprafața obiectului de testat este luată ca parametru de dimensiune a defectului - așa-numita lățime a deschiderii defectului. Valoarea minimă a dezvăluirii defectelor detectate se numește pragul de sensibilitate inferior și este limitată de faptul că o cantitate foarte mică de penetrant reținută în cavitatea unui mic defect este insuficientă pentru a obține o indicație de contrast pentru o anumită grosime a substanței în curs de dezvoltare. strat. Există, de asemenea, un prag de sensibilitate superior, care este determinat de faptul că penetrantul este îndepărtat de defectele largi, dar superficiale, atunci când excesul de penetrant este îndepărtat de pe suprafață. Detectarea urmelor indicatoare corespunzătoare principalelor caracteristici indicate mai sus servește drept bază pentru o analiză a admisibilității defectului în ceea ce privește dimensiunea, natura și poziția acestuia. GOST 18442-80 stabilește 5 clase de sensibilitate (pragul inferior) în funcție de dimensiunea defectelor

Clasa de sensibilitate	Lățimea deschiderii defectului, µm


	De la 10 la 100
	De la 100 la 500
tehnologic	Nestandardizat

Sensibilitatea clasa 1 controlează paletele motoarelor turboreactor, suprafețele de etanșare ale supapelor și scaunele acestora, garniturile metalice de etanșare ale flanșelor etc. (fisuri detectabile și pori de până la zecimi de micron în dimensiune). Clasa 2 testează carcasele reactoarelor și suprafețele anticorozive, metalul de bază și conexiunile sudate ale conductelor, părțile lagărelor (fisuri detectabile și pori de până la câțiva microni). Clasa 3 testează elementele de fixare a unui număr de obiecte, cu capacitatea de a detecta defecte cu o deschidere de până la 100 de microni; clasa 4 – piese turnate cu pereți groși.

Metodele capilare, în funcție de metoda de identificare a modelului indicator, sunt împărțite în:

· Metoda luminescentă, bazat pe înregistrarea contrastului unui model de indicator vizibil luminiscent în radiația ultravioletă cu undă lungă pe fundalul suprafeței obiectului testat;

· metoda de contrast (culoare)., bazat pe înregistrarea contrastului de culoare în radiatii vizibile model indicator pe fundalul suprafeței obiectului de testat.

· metoda culorilor fluorescente, bazat pe înregistrarea contrastului unui model de culoare sau indicator luminiscent pe fundalul suprafeței obiectului testat în radiații ultraviolete vizibile sau cu undă lungă;

· metoda luminantei, bazat pe înregistrarea contrastului în radiația vizibilă a unui model acromatic pe fundalul suprafeței obiectului.

INTERPRETAT DE: VALYUKH ALEXANDER

Controlul penetrant

Metodă de testare nedistructivă cu penetrare

Capilleudetector de defecteȘieu - metoda de detectare a defectelor bazata pe patrunderea anumitor substanțe lichideîn defecte de suprafață ale produsului sub acțiunea presiunii capilare, ca urmare a creșterii contrastului de lumină și culoare al zonei defecte în raport cu zona nedeteriorată.

Există metode luminiscente și de culoare pentru detectarea defectelor capilare.

În majoritatea cazurilor, conform cerințelor tehnice, este necesar să se identifice defecte atât de mici încât să poată fi observate când inspectie vizuala aproape imposibil cu ochiul liber. Utilizarea instrumentelor optice de măsurare, cum ar fi o lupă sau un microscop, nu permite identificarea defectelor de suprafață din cauza contrastului insuficient al imaginii defectului pe fundalul metalului și a unui câmp vizual mic la măriri mari. În astfel de cazuri, se utilizează metoda de control capilar.

În timpul testării capilare, lichidele indicatoare pătrund în cavitățile suprafeței și prin discontinuități din materialul obiectelor testate, iar urmele indicatorului rezultate sunt înregistrate vizual sau cu ajutorul unui traductor.

Testarea prin metoda capilară se efectuează în conformitate cu GOST 18442-80 „Testări nedistructive. Metode capilare. Cerințe generale."

Metodele capilare sunt împărțite în de bază, folosind fenomene capilare, și combinate, pe baza unei combinații de două sau mai multe metode de testare nedistructivă de natură fizică diferită, dintre care una este testarea cu penetrare (detecția defectelor penetrante).

Scopul testării penetranților (detecția defectelor de penetrare)

Metodele capilare de testare nedistructivă se bazează pe penetrarea capilară a lichidelor indicator (penetranți) în cavitățile suprafeței și prin discontinuități ale materialului obiectului de testat și înregistrarea urmelor indicatorului rezultate vizual sau folosind un traductor.

Aplicarea metodei capilare de testare nedistructivă

Metoda de testare capilară este utilizată pentru controlul obiectelor de orice dimensiune și formă din metale feroase și neferoase, oțeluri aliate, fontă, acoperiri metalice, materiale plastice, sticlă și ceramică în sectorul energetic, aviație, rachete, construcții navale, chimie. industrie, metalurgie și în construcția de centrale nucleare, reactoare, în industria auto, inginerie electrică, inginerie mecanică, turnătorie, ștanțare, fabricare de instrumente, medicină și alte industrii. Pentru unele materiale și produse, această metodă este singura pentru a determina adecvarea pieselor sau instalațiilor pentru lucru.

Detectarea defectelor penetrante este utilizată și pentru testarea nedistructivă a obiectelor din materiale feromagnetice, dacă proprietățile lor magnetice, forma, tipul și localizarea defectelor nu permit atingerea sensibilității cerute de GOST 21105-87 folosind metoda particulelor magnetice și metoda magnetică. nu este permisă utilizarea metodei de testare a particulelor din cauza condițiilor de funcționare ale obiectului.

O condiție necesară pentru identificarea defectelor, cum ar fi o încălcare a continuității unui material prin metode capilare, este prezența unor cavități care sunt lipsite de contaminanți și alte substanțe care au acces la suprafața obiectelor și o adâncime de distribuție care depășește semnificativ lățimea. a deschiderii lor.

Testarea cu penetranți este, de asemenea, utilizată pentru detectarea scurgerilor și, în combinație cu alte metode, pentru monitorizarea instalațiilor și instalațiilor critice în timpul funcționării.

Avantajele metodelor de detectare a defectelor capilare sunt: simplitatea operațiunilor de control, simplitatea echipamentului, aplicabilitate la o gamă largă de materiale, inclusiv metale nemagnetice.

Avantajul detectării defectelor penetrante este că cu ajutorul ei este posibilă nu numai detectarea suprafeței și prin defecte, ci și obținerea, din localizarea, întinderea, forma și orientarea acestora de-a lungul suprafeței, a informații prețioase despre natura defectului și chiar unele dintre motivele apariția acestuia (concentrarea stresului, nerespectarea tehnologiei etc.). ).

Fosforii organici sunt folosiți ca lichide indicator - substanțe care produc o strălucire proprie atunci când sunt expuse la razele ultraviolete, precum și diferiți coloranți. Defectele de suprafață sunt detectate folosind mijloace care fac posibilă extragerea substanțelor indicator din cavitatea defectului și detectarea prezenței acestora pe suprafața produsului controlat.

capilar (crapatura), care se confruntă cu suprafața obiectului de testat doar pe o parte se numește discontinuitate de suprafață, iar conectarea pereților opuși ai obiectului de testat se numește prin. Dacă discontinuitățile de suprafață și prin defect sunt defecte, atunci este permisă folosirea termenilor „defect de suprafață” și „prin defect”. Imaginea formată de penetrant în locația discontinuității și similară cu forma secțiunii transversale la ieșirea pe suprafața obiectului de testat se numește model indicator, sau indicație.

În legătură cu o discontinuitate, cum ar fi o singură fisură, în locul termenului „indicație”, poate fi folosit termenul „marca indicatoare”. Adâncimea discontinuității este dimensiunea discontinuității în direcția spre interiorul obiectului de testat de la suprafața acestuia. Lungimea discontinuității este dimensiunea longitudinală a unei discontinuități pe suprafața unui obiect. Deschiderea discontinuității este dimensiunea transversală a discontinuității la ieșirea acesteia pe suprafața obiectului de testat.

O condiție necesară pentru detectarea fiabilă a defectelor care ajung la suprafața unui obiect prin metoda capilară este lipsa relativă a acestora de contaminarea cu substanțe străine, precum și o adâncime de distribuție care depășește semnificativ lățimea deschiderii lor (minim 10/1). ). Un detergent este folosit pentru a curăța suprafața înainte de a aplica penetrant.

Metodele de detectare a defectelor capilare sunt împărțite înîn cele de bază, folosind fenomene capilare, și în cele combinate, bazate pe o combinație de două sau mai multe metode de testare nedistructivă care sunt diferite în esență fizică, dintre care una este testarea capilară.

producatori

Rusia Moldova China Belarus Armada NDT YXLON International Time Group Inc. Testul Sonotron NDT Sonatest SIUI SHERWIN Babb Co Rigaku RayCraft Proceq Panametrics Oxford Instrument Analitic Oy Olympus NDT NEC Mitutoyo Corp. Micronics Metrel Meiji Techno Magnaflux Labino Krautkramer Katronic Technologies Kane JME IRISYS Impulse-NDT ICM HELLING Heine General Electric Fuji Industrial Fluke FLIR Elcometer Dinametre DeFelsko Dali CONDTROL COLENTA CIRCUTOR S.A. Buckleys Balteau-NDT Andrew AGFA

Control capilar. Detectarea defectelor penetrante. Metodă de testare nedistructivă cu penetrare.

Metoda capilară pentru studierea defectelor este un concept care se bazează pe pătrunderea unor anumite formulări lichideîn straturile de suprafață produse necesare efectuate folosind presiunea capilară. Folosind acest proces, este posibilă creșterea semnificativă a efectelor de iluminare, care sunt capabile să identifice mai bine toate zonele defecte.

Tipuri de metode de cercetare capilară

O apariție destul de comună care poate apărea în detectarea defectelor, aceasta nu este o identificare suficient de completă a defectelor necesare. Astfel de rezultate sunt foarte adesea atât de mici încât o inspecție vizuală generală nu este capabilă să recreeze toate zonele defecte ale diferitelor produse. De exemplu, folosind asta echipament de măsurare, ca un microscop sau o simplă lupă, este imposibil de determinat defecte de suprafață. Acest lucru se întâmplă ca urmare a contrastului insuficient în imaginea existentă. Prin urmare, în majoritatea cazurilor, cea mai bună metodă de control al calității este detectarea defectelor penetrante. Această metodă utilizează lichide indicatoare care pătrund complet în straturile de suprafață ale materialului studiat și formează amprente indicatoare, cu ajutorul cărora are loc o înregistrare ulterioară vizuală. Îl puteți familiariza pe site-ul nostru.

Cerințe pentru metoda capilară

Cea mai importantă condiție pentru o metodă de înaltă calitate pentru detectarea diferitelor defecte ale produselor finite folosind metoda capilară este achiziționarea de cavități speciale care sunt complet libere de posibilitatea de contaminare și au acces suplimentar la suprafețele obiectelor și sunt prevazute si cu parametri de adancime care depasesc cu mult latimea deschiderii lor. Valorile metodei de cercetare capilară sunt împărțite în mai multe categorii: de bază, care suportă doar fenomene capilare, combinate și combinate, folosind o combinație de mai multe metode de control.

Acțiuni de bază ale controlului penetrantului

Detectarea defectelor, care folosește metoda inspecției capilare, este conceput pentru a examina zonele defecte cele mai ascunse și inaccesibile. Cum ar fi fisuri, diferite tipuri de coroziune, pori, fistule și altele. Acest sistem se solicita definiție corectă localizarea, lungimea și orientarea defectelor. Activitatea sa se bazează pe pătrunderea completă a lichidelor indicatoare în suprafața și cavitățile eterogene ale materialelor obiectului controlat. .

Folosind metoda capilară

Date de bază ale testării penetranților fizici

Procesul de modificare a saturației modelului și de afișare a defectului poate fi modificat în două moduri. Una dintre ele implică lustruirea straturile superioare obiect controlat, care ulterior efectuează gravarea folosind acizi. O astfel de prelucrare a rezultatelor obiectului controlat creează o umplere cu substanțe de coroziune, care are ca rezultat întunecare și apoi manifestare pe materialul de culoare deschisă. Acest proces are mai multe interdicții specifice. Acestea includ: suprafețe neprofitabile care pot fi prost lustruite. De asemenea, această metodă de detectare a defectelor nu poate fi utilizată dacă se folosesc produse nemetalice.

Al doilea proces de schimbare este emisia de lumină a defectelor, ceea ce presupune umplerea lor completă cu substanțe speciale de culoare sau indicator, așa-numiții penetranți. Cu siguranță trebuie să știi că dacă există un penetrant compuși luminiscenți, atunci acest lichid va fi numit luminiscent. Și dacă substanța principală este un colorant, atunci toate detectarea defectelor se va numi culoare. Această metodă de control conține coloranți numai în nuanțe de roșu bogat.

Secvența operațiilor pentru controlul capilar:

Pre-curățare	Din punct de vedere mecanic, perie	Metoda cu jet	Degresare cu abur fierbinte	Curățare cu solvent
Pre-uscare
Aplicarea penetrantului	Imersie în baie	Aplicare cu pensula	Aplicare cu aerosoli/spray	Aplicație electrostatică
Curățare intermediară	O cârpă fără scame sau un burete înmuiat în apă	Perie înmuiată cu apă	Clătiți cu apă	O cârpă fără scame sau un burete înmuiat într-un solvent special
	Uscați la aer	Ștergeți cu o cârpă fără scame	Suflați cu aer curat și uscat	Se usucă cu aer cald
Dezvoltator de aplicare	Imersie (dezvoltator pe bază de apă)	Aplicare cu aerosoli/spray (dezvoltator pe bază de alcool)	Aplicare electrostatică (dezvoltator pe bază de alcool)	Aplicarea dezvoltatorului uscat (pentru suprafete foarte poroase)
Inspecția suprafeței și documentația	Control la lumina zilei sau lumina artificiala min. 500Lux (EN 571-1/EN3059) Când utilizați penetrant fluorescent: Iluminat:< 20 Lux Intensitate UV: 1000μW/cm2	Documentatie pe film transparent	Documentatie foto-optica	Documentare prin fotografie sau video

Principalele metode capilare de testare nedistructivă sunt împărțite, în funcție de tipul de substanță penetrantă, în următoarele:

· Metoda soluției penetrante - metoda lichida testarea capilară nedistructivă, bazată pe utilizarea unei soluții de indicator lichid ca substanță penetrantă.

· Metoda suspensiilor filtrabile este o metodă lichidă de testare capilară nedistructivă, bazată pe utilizarea unei suspensii indicator ca substanță lichidă penetrantă, care formează un model indicator din particulele filtrate ale fazei dispersate.

Metodele capilare, în funcție de metoda de identificare a modelului indicator, sunt împărțite în:

· Metoda luminescentă, bazat pe înregistrarea contrastului unui model de indicator vizibil luminiscent în radiația ultravioletă cu undă lungă pe fundalul suprafeței obiectului testat;

· metoda de contrast (culoare)., bazat pe înregistrarea contrastului unui model indicator de culoare în radiația vizibilă pe fundalul suprafeței obiectului de testat.

· metoda luminantei, bazat pe înregistrarea contrastului în radiația vizibilă a unui model acromatic pe fundalul suprafeței obiectului testat.

Întotdeauna în stoc! Cu noi puteți (detecția defectelor de culoare) la un preț mic dintr-un depozit din Moscova: penetrant, dezvoltator, agent de curățare Sherwin, sisteme capilarela naiba, Magnaflux, lumini ultraviolete, lămpi cu ultraviolete, iluminatoare cu ultraviolete, lămpi cu ultraviolete și control (standarde) pentru detectarea defectelor de culoare a CD-urilor.

Noi livram Consumabile pentru detectarea defectelor de culoare în Rusia și CSI de către companiile de transport și serviciile de curierat.

§ 9.1. Informații generale despre metoda
Metoda de testare capilară (CMT) se bazează pe penetrarea capilară a lichidelor indicator în cavitatea discontinuităților din materialul obiectului de testat și înregistrarea urmelor indicatorului rezultate vizual sau cu ajutorul unui traductor. Metoda face posibilă detectarea defectelor de suprafață (adică extinderea la suprafață) și prin (adică conectarea suprafețelor opuse ale peretelui OK.), care pot fi detectate și prin inspecție vizuală. Un astfel de control necesită totuși mult timp, mai ales atunci când se identifică defectele prost dezvăluite, când se efectuează o inspecție amănunțită a suprafeței folosind mijloace de mărire. Avantajul KMC este că accelerează procesul de control de multe ori.
Detectarea defectelor directe face parte din sarcina metodelor de detectare a scurgerilor, care sunt discutate în capitolul. 10. În metodele de detectare a scurgerilor, împreună cu alte metode, se utilizează KMC, iar lichidul indicator este aplicat pe o parte a peretelui OK și înregistrat pe cealaltă. Acest capitol discută o variantă a KMC, în care indicația se realizează de pe aceeași suprafață a OK-ului de pe care se aplică lichidul indicator. Principalele documente care reglementează utilizarea KMC sunt GOST 18442 - 80, 28369 - 89 și 24522 - 80.
Procesul de testare a penetranților constă din următoarele operații principale (Fig. 9.1):

a) curățarea suprafeței 1 OK și a cavității defect 2 de murdărie, grăsimi etc. prin îndepărtarea mecanicăși dizolvarea. Acest lucru asigură o bună umectabilitate a întregii suprafețe a OC cu lichidul indicator și posibilitatea pătrunderii acestuia în cavitatea defectului;
b) impregnarea defectelor cu lichid indicator. 3. Pentru a face acest lucru, trebuie să ude bine materialul produsului și să pătrundă în defecte ca urmare a acțiunii forțelor capilare. Din acest motiv, metoda se numește capilară, iar lichidul indicator se numește penetrant indicator sau pur și simplu penetrant (din latinescul penetro - pătrund, ajung);
c) îndepărtarea excesului de penetrant de pe suprafața produsului, în timp ce penetrantul rămâne în cavitatea defectului. Pentru îndepărtare se folosesc efectele de dispersie și emulsionare, se folosesc lichide speciale - detergenți;

Orez. 9.1 - Operații de bază în timpul detectării defectelor penetrante

d) detectarea penetrantului în cavitatea defectului. După cum sa menționat mai sus, acest lucru se face mai des vizual, mai rar cu ajutorul dispozitivelor speciale - convertoare. În primul caz, pe suprafață se aplică substanțe speciale - dezvoltatori 4, care extrag penetrantul din cavitatea defectelor datorate fenomenelor de sorbție sau difuzie. Dezvoltatorul de sorbție este sub formă de pulbere sau suspensie. Toate fenomenele fizice menționate sunt discutate în § 9.2.
Penetrantul pătrunde în întregul strat de revelator (de obicei destul de subțire) și formează urme (indicații) 5 pe suprafața sa exterioară. Aceste indicații sunt detectate vizual. Exista metode de luminozitate sau acromatice in care indicatiile au mai multe ton întunecat comparativ cu dezvoltatorul alb; metoda culorii, când penetrantul are o culoare portocalie sau roșie strălucitoare, și metoda luminiscentă, când penetrantul strălucește sub iradierea ultravioletă. Operația finală pentru KMC este curățarea OK-ului de la dezvoltator.
În literatura de specialitate privind testarea penetranților, materialele de detectare a defectelor sunt desemnate prin indici: penetrant indicator - „I”, agent de curățare - „M”, dezvoltator - „P”. Uneori după desemnarea literei urmate de numere între paranteze sau sub formă de index, indicând utilizarea specifică a acestui material.

§ 9.2. Fenomene fizice de bază utilizate în detectarea defectelor de penetrant
Tensiune superficială și umezire. Cea mai importantă caracteristică a lichidelor indicator este capacitatea lor de a umezi materialul produsului. Udarea este cauzată de atracția reciprocă a atomilor și moleculelor (denumite în continuare molecule) lichidului și solid.
După cum se știe, forțele de atracție reciprocă acționează între moleculele mediului. Moleculele situate în interiorul unei substanțe experimentează, în medie, același efect de la alte molecule în toate direcțiile. Moleculele situate la suprafață sunt supuse unei atracții inegale din lateral straturi interioare substanțe și din partea care mărginește suprafața mediului.
Comportarea unui sistem de molecule este determinată de condiția energiei libere minime, adică. acea parte a energiei potenţiale care poate fi transformată în lucru izotermic. Energia liberă a moleculelor de pe suprafața unui lichid sau solid este mai mare decât cea a moleculelor interne atunci când lichidul sau solidul se află în gaz sau vid. În acest sens, ei se străduiesc să dobândească o formă cu o suprafață exterioară minimă. Într-un corp solid, acest lucru este împiedicat de fenomenul de elasticitate a formei, iar un lichid în imponderabilitate sub influența acestui fenomen capătă forma unei mingi. Astfel, suprafețele lichidului și solidului tind să se contracte și apare presiunea de tensiune superficială.
Mărimea tensiunii superficiale este determinată de munca (la temperatură constantă) necesară pentru a forma o unitate de suprafață între două faze aflate în echilibru. Este adesea numită forța tensiunii superficiale, ceea ce înseamnă următoarele. La interfața dintre medii, este alocată o zonă arbitrară. Tensiunea este considerată ca rezultat al acțiunii unei forțe distribuite aplicată pe perimetrul acestui sit. Direcția forțelor este tangențială la interfață și perpendiculară pe perimetru. Forța pe unitatea de lungime a perimetrului se numește forță de tensiune superficială. Două definiții echivalente ale tensiunii superficiale corespund celor două unități utilizate pentru măsurarea acesteia: J/m2 = N/m.
Pentru apa in aer (mai precis, in aer saturat cu evaporarea de la suprafata apei) la o temperatura normala de 26°C presiune atmosferică forța de tensiune superficială σ = 7,275 ± 0,025) 10-2 N/m. Această valoare scade odată cu creșterea temperaturii. În diferite medii gazoase, tensiunea superficială a lichidelor rămâne practic neschimbată.
Luați în considerare o picătură de lichid care se află pe suprafața unui corp solid (Fig. 9.2). Neglijăm forța gravitației. Să alegem un cilindru elementar în punctul A, unde solidul, lichidul și gazul din jur intră în contact. Există trei forțe de tensiune superficială care acționează pe unitatea de lungime a acestui cilindru: un corp solid - gaz σtg, un corp solid - lichid σtzh și un lichid - gaz σlg = σ. Când picătura este în repaus, rezultanta proiecțiilor acestor forțe pe suprafața corpului solid este zero:
(9.1)
Unghiul 9 se numește unghi de contact. Dacă σтг>σтж, atunci este ascuțit. Aceasta înseamnă că lichidul udă solidul (Fig. 9.2, a). Cu cât numărul 9 este mai mic, cu atât umezirea este mai puternică. În limita σтг>σтж + σ raportul (σтг - σтж)/st în (9.1) este mai mare decât unu, ceea ce nu poate fi, deoarece cosinusul unghiului este întotdeauna mai mic decât unu în valoare absolută. Cazul limitativ θ = 0 va corespunde umezării complete, adică. răspândirea lichidului pe suprafața unui solid până la grosimea stratului molecular. Dacă σтж>σтг, atunci cos θ este negativ, prin urmare, unghiul θ este obtuz (Fig. 9.2, b). Aceasta înseamnă că lichidul nu udă solidul.

Orez. 9.2. Udarea (a) și neumezirea (b) a unei suprafețe cu un lichid

Tensiunea superficială σ caracterizează proprietatea lichidului în sine, iar σ cos θ este umecbilitatea suprafeței unui solid dat de acest lichid. Componenta forței de tensiune superficială σ cos θ, care „întinde” picătura de-a lungul suprafeței, se numește uneori forța de umectare. Pentru majoritatea substanțelor care udă bine, cos θ este aproape de unitate, de exemplu, pentru interfața sticlei cu apa este 0,685, cu kerosen - 0,90, s Alcool etilic - 0,955.
Curățenia suprafeței are o influență puternică asupra umezelii. De exemplu, un strat de ulei pe suprafața oțelului sau a sticlei îi afectează puternic umectarea cu apă, cos θ devine negativ. Cel mai subțire strat uleiurile, uneori rămase pe suprafața fisurilor și crăpăturilor, interferează foarte mult cu utilizarea penetranților pe bază de apă.
Microrelieful suprafeței OC determină o creștere a zonei suprafeței umede. Pentru a estima unghiul de contact θsh pe o suprafață rugoasă, utilizați ecuația

unde θ este unghiul de contact pentru suprafață netedă; α este aria adevărată a suprafeței brute, ținând cont de neuniformitatea reliefului acesteia, iar α0 este proiecția sa pe plan.
Dizolvarea constă în distribuția moleculelor de substanță dizolvată între moleculele de solvent. ÎN metoda capilară control, dizolvarea este utilizată la pregătirea unui obiect pentru control (pentru a curăța cavitatea de defecte). Dizolvarea gazului (de regulă aer) colectat la capătul unui capilar (defect) de fund în penetrant crește semnificativ adâncimea maximă de penetrare a penetrantului în defect.
Pentru a evalua solubilitatea reciprocă a două lichide, regula de bază este că „asemănător se dizolvă asemănător”. De exemplu, hidrocarburile se dizolvă bine în hidrocarburi, alcooli - în alcooli etc. Solubilitatea reciprocă a lichidelor și solidelor într-un lichid crește în general odată cu creșterea temperaturii. Solubilitatea gazelor scade în general odată cu creșterea temperaturii și se îmbunătățește odată cu creșterea presiunii.
Sorpția (din latinescul sorbeo - absorb) este un proces fizico-chimic care are ca rezultat absorbția gazului, aburului sau a unei substanțe dizolvate din mediu de către orice substanță. Se face o distincție între adsorbție - absorbția unei substanțe la interfață și absorbția - absorbția unei substanțe de către întregul volum al absorbantului. Dacă sorbția are loc în primul rând ca urmare a interacțiunii fizice a substanțelor, atunci se numește fizică.
În metoda de control capilar pentru dezvoltare, se utilizează în principal fenomenul de adsorbție fizică a lichidului (penetrant) pe suprafața unui corp solid (particule de dezvoltator). Același fenomen determină depunerea pe defect a agenților de contrast dizolvați în baza lichidă de penetrare.
Difuzia (din latină diffusio - răspândire, răspândire) este mișcarea particulelor (molecule, atomi) din mediu, care duce la transferul de materie și egalizarea concentrației de particule de diferite tipuri. În metoda controlului capilar se observă fenomenul de difuzie atunci când penetrantul interacționează cu aerul comprimat la capătul mort al capilarului. Aici acest proces nu se distinge de dizolvarea aerului în penetrant.
O aplicație importantă a difuziei în detectarea defectelor capilare este dezvoltarea folosind dezvoltatori precum vopsele cu uscare rapidă si lacuri. Particulele de penetrant conținute în capilar vin în contact cu un astfel de revelator (lichid la început și solid după întărire) aplicat pe suprafața OC și difuzează printr-o peliculă subțire a revelatorului pe suprafața opusă a acestuia. Astfel, folosește difuzia moleculelor lichide mai întâi printr-un lichid și apoi printr-un solid.
Procesul de difuzie este cauzat de mișcarea termică a moleculelor (atomii) sau de asocierile acestora (difuzia moleculară). Viteza de transfer peste graniță este determinată de coeficientul de difuzie, care este constant pentru o pereche dată de substanțe. Difuzia crește odată cu creșterea temperaturii.
Dispersie (din latină dispergo - împrăștiere) - măcinare fină a oricărui corp din mediu. Dispersia solidelor în lichid joacă un rol semnificativ în curățarea suprafețelor de contaminanți.
Emulsionare (din latină emulsios - muls) - formarea unui sistem dispersat cu o fază lichidă dispersată, i.e. dispersie lichidă. Un exemplu de emulsie este laptele, care constă din picături mici de grăsime suspendate în apă. Emulsionarea joacă un rol semnificativ în curățare, îndepărtarea excesului de penetrant, prepararea penetranților și a dezvoltatorilor. Pentru a activa emulsificarea și a menține emulsia într-o stare stabilă, se folosesc emulgatori.
Surfactanții (surfactanții) sunt substanțe care se pot acumula pe suprafața de contact a două corpuri (medii, faze), reducându-i energie gratis. Agenții tensioactivi sunt adăugați la produsele de curățare a suprafețelor OK și sunt adăugați la penetranți și agenți de curățare, deoarece sunt emulgatori.
Cei mai importanți agenți tensioactivi sunt solubili în apă. Moleculele lor au părți hidrofobe și hidrofile, adică. umezit și neudat de apă. Să ilustrăm efectul unui surfactant la spălarea unei pelicule de ulei. De obicei, apa nu îl umezește și nu îl îndepărtează. Moleculele de surfactant sunt adsorbite pe suprafața peliculei, orientate spre aceasta cu capetele lor hidrofobe, iar cu capetele hidrofile spre mediul apos. Ca urmare, are loc o creștere bruscă a umectabilității, iar pelicula grasă este spălată.
Suspensia (din latină suspensio - eu suspend) este un sistem dispersat grosier cu un mediu dispersat lichid și o fază dispersată solidă, ale căror particule sunt destul de mari și precipită sau plutesc destul de repede. Suspensiile sunt de obicei preparate prin măcinare mecanică și amestecare.
Luminescența (din latină lumen - lumină) este strălucirea anumitor substanțe (luminofori), exces asupra radiației termice, cu o durată de 10-10 s sau mai mult. O indicație a duratei finite este necesară pentru a distinge luminiscența de alte fenomene optice, de exemplu, de împrăștierea luminii.
În metoda de control capilar, luminiscența este utilizată ca una dintre metodele de contrast pentru detecție vizuală indicatori penetranți după dezvoltare. Pentru a face acest lucru, fosforul este fie dizolvat în substanța principală a penetrantului, fie substanța penetrantă în sine este un fosfor.
Luminozitatea și contrastele de culoare în KMK sunt luate în considerare din punctul de vedere al capacității ochiului uman de a detecta strălucirea luminiscentă, culoarea și indicațiile întunecate pe un fundal deschis. Toate datele se referă la ochiul unei persoane obișnuite, iar capacitatea de a distinge gradul de luminozitate al unui obiect se numește sensibilitate la contrast. Este determinată de o schimbare a reflectanței care este vizibilă pentru ochi. În metoda de inspecție a culorii este introdus conceptul de contrast luminozitate-culoare, care ia în considerare simultan luminozitatea și saturația urmei defectului care trebuie detectat.
Capacitatea ochiului de a distinge obiectele mici cu un contrast suficient este determinată de unghi minim viziune. S-a stabilit că ochiul poate observa un obiect sub formă de bandă (întunecat, colorat sau luminiscent) de la o distanță de 200 mm cu o lățime minimă mai mare de 5 microni. În condiții de lucru, se disting obiecte cu un ordin de mărime mai mari - 0,05 ... 0,1 mm lățime.

§ 9.3. Procese de detectare a defectelor penetrante

Orez. 9.3. La conceptul de presiune capilară

Umplerea unui macrocapilar prin intermediul. Să luăm în considerare un experiment bine cunoscut dintr-un curs de fizică: un tub capilar cu diametrul de 2r este scufundat vertical la un capăt într-un lichid umezit (Fig. 9.3). Sub influența forțelor de umectare, lichidul din tub se va ridica la o înălțime l deasupra suprafeţei. Acesta este fenomenul de absorbție capilară. Forțele de umectare acționează pe unitatea de circumferință a meniscului. Valoarea lor totală este Fк=σcosθ2πr. Această forță este contracarată de greutatea coloanei ρgπr2 l, unde ρ este densitatea și g este accelerația gravitațională. În stare de echilibru σcosθ2πr = ρgπr2 l. De aici înălțimea creșterii lichidului în capilar l= 2σ cos θ/(ρgr).
În acest exemplu, forțele de umectare au fost considerate ca fiind aplicate liniei de contact dintre lichid și solid (capilar). Ele pot fi considerate și ca forța de tensiune pe suprafața meniscului formată de lichidul din capilar. Această suprafață este ca o peliculă întinsă care încearcă să se contracte. Aceasta introduce conceptul de presiune capilară, egală cu raportul dintre forța FK care acționează asupra meniscului și zona secțiune transversală tuburi:
(9.2)
Presiunea capilară crește odată cu creșterea umectabilității și scăderea razei capilare.
O formulă Laplace mai generală pentru presiunea din tensiune pe suprafața meniscului are forma pk=σ(1/R1+1/R2), unde R1 și R2 sunt razele de curbură ale suprafeței meniscului. Formula 9.2 este utilizată pentru un capilar circular R1=R2=r/cos θ. Pentru o lățime a slotului b cu pereți plani-paraleli R1®¥, R2= b/(2cosθ). Ca urmare
(9.3)
Impregnarea defectelor cu penetrant se bazează pe fenomenul de absorbție capilară. Să estimăm timpul necesar pentru impregnare. Luați în considerare un tub capilar situat orizontal, al cărui capăt este deschis, iar celălalt este plasat într-un lichid de umectare. Sub acțiunea presiunii capilare, meniscul lichid se deplasează spre capătul deschis. Distanta parcursa l este legată de timp printr-o dependenţă aproximativă.
(9.4)

unde μ este coeficientul de vâscozitate dinamică de forfecare. Formula arată că timpul necesar penetrantului pentru a trece printr-o fisură de trecere este legat de grosimea peretelui l, în care fisura a apărut, printr-o dependență pătratică: cu cât vâscozitatea este mai mică și cu cât umectarea este mai mare, cu atât este mai mică. Curba de dependență aproximativă 1 l din t prezentat în Fig. 9.4. Ar trebui sa aiba; ținând cont de faptul că atunci când este umplut cu penetrant real; fisuri, modelele notate se păstrează numai dacă penetrantul atinge simultan întregul perimetru al fisurii și lățimea uniformă a acesteia. Neîndeplinirea acestor condiții provoacă o încălcare a relației (9.4), cu toate acestea, influența proprietăților fizice remarcate ale penetrantului asupra timpului de impregnare rămâne.

Orez. 9.4. Cinetica umplerii unui capilar cu penetrant:
cap la cap (1), capăt cu (2) și fără (3) fenomenul de impregnare prin difuzie

Umplerea unui capilar de capăt mort este diferită prin aceea că gazul (aerul), comprimat în apropierea capătului mort, limitează adâncimea de penetrare a penetrantului (curba 3 din Fig. 9.4). Calculați adâncimea maximă de umplere l 1 pe baza egalității presiunilor asupra penetrantului în exteriorul și în interiorul capilarului. Presiunea externă este suma presiunii atmosferice R a si capilar R j. Presiunea internă în capilar R c sunt determinate din legea Boyle-Mariotte. Pentru un capilar cu secțiune transversală constantă: p A l 0S = p V( l 0-l 1)S; Rîn = R A l 0/(l 0-l 1), unde l 0 este adâncimea totală a capilarului. Din egalitatea presiunilor găsim
Magnitudinea R La<<Rși, prin urmare, adâncimea de umplere calculată prin această formulă nu este mai mare de 10% din adâncimea totală a capilarului (problema 9.1).
Luarea în considerare a umplerii unui gol cu pereți neparaleli (care simulează bine fisurile reale) sau a unui capilar conic (simulează pori) este mai dificilă decât capilarele cu o secțiune transversală constantă. O scădere a secțiunii transversale pe măsură ce umplerea determină o creștere a presiunii capilare, dar volumul umplut cu aer comprimat scade și mai repede, prin urmare, adâncimea de umplere a unui astfel de capilar (cu aceeași dimensiune a gurii) este mai mică decât a unui capilar cu o secțiune transversală constantă (problema 9.1).
În realitate, adâncimea maximă de umplere a unui capilar de fund este, de regulă, mai mare decât valoarea calculată. Acest lucru se întâmplă din cauza faptului că aerul, comprimat aproape de capătul capilarului, se dizolvă parțial în penetrant și difuzează în acesta (umplere prin difuzie). Pentru defectele de capăt lungi, uneori apare o situație favorabilă umplerii când umplerea începe la un capăt pe lungimea defectului, iar aerul deplasat iese de la celălalt capăt.
Cinetica mișcării lichidului de umectare într-un capilar de fund prin formula (9.4) este determinată numai la începutul procesului de umplere. Mai târziu, când se apropie l La l 1, viteza procesului de umplere încetinește, apropiindu-se asimptotic de zero (curba 2 din Fig. 9.4).
Potrivit estimărilor, timpul de umplere a unui capilar cilindric cu o rază de aproximativ 10-3 mm și o adâncime l 0 = 20 mm până la nivel l = 0,9l 1 nu mai mult de 1 s. Acesta este semnificativ mai mic decât timpul de menținere în penetrant recomandat în practica de control (§ 9.4), care este de câteva zeci de minute. Diferența se explică prin faptul că, după un proces destul de rapid de umplere capilară, începe un proces mult mai lent de umplere prin difuzie. Pentru un capilar cu secțiune transversală constantă, cinetica umplerii prin difuzie respectă o lege ca (9.4): l p = KÖt, unde l p este adâncimea umpluturii de difuzie, dar coeficientul LA de mii de ori mai puțin decât pentru umplerea capilară (vezi curba 2 din Fig. 9.4). Crește proporțional cu creșterea presiunii la capătul capilarului pk/(pk+pa). De aici necesitatea unui timp lung de impregnare.
Îndepărtarea excesului de penetrant de pe suprafața OC se realizează de obicei folosind un lichid de curățare. Este important să alegeți un produs de curățare care va îndepărta eficient penetrantul de pe suprafață, spălându-l din cavitatea defectului într-o măsură minimă.
Procesul de manifestare. În detectarea defectelor de penetrant, se folosesc dezvoltatori de difuzie sau adsorbție. Primele sunt vopsele sau lacuri albe cu uscare rapidă, cele doua sunt pulberi sau suspensii.
Procesul de dezvoltare a difuziei constă în faptul că Developerul lichid intră în contact cu penetrantul la gura defectului și îl sorb. Prin urmare, penetrantul difuzează mai întâi în dezvoltator - ca într-un strat de lichid, iar după ce vopseaua se usucă - ca într-un corp solid capilar-poros. În același timp, are loc procesul de dizolvare a penetrantului în dezvoltator, care în acest caz nu se distinge de difuzie. În timpul procesului de impregnare cu penetrant, proprietățile dezvoltatorului se modifică: devine mai dens. Dacă un dezvoltator este utilizat sub formă de suspensie, atunci în prima etapă de dezvoltare, difuzia și dizolvarea penetrantului are loc în faza lichidă a suspensiei. După ce suspensia se usucă, funcționează mecanismul de manifestare descris anterior.

§ 9.4. Tehnologie și controale
O diagramă a tehnologiei generale de testare a penetranților este prezentată în Fig. 9.5. Să notăm principalele sale etape.

Orez. 9.5. Schema tehnologică a controlului capilar

Operațiunile pregătitoare au ca scop aducerea gurii de defecte la suprafața produsului, eliminarea posibilității apariției de fundal și a indicațiilor false și curățarea cavității de defecte. Metoda de preparare depinde de starea suprafeței și de clasa de sensibilitate necesară.
Curățarea mecanică se efectuează atunci când suprafața produsului este acoperită cu calcar sau silicat. De exemplu, suprafața unor suduri este acoperită cu un strat de flux de silicat solid, cum ar fi „coaja de mesteacăn”. Astfel de acoperiri închid gura defectelor. Acoperirile galvanice, filmele și lacurile nu sunt îndepărtate dacă se fisurează împreună cu metalul de bază al produsului. Dacă astfel de acoperiri sunt aplicate pe părți care pot avea deja defecte, atunci se efectuează inspecția înainte de aplicarea acoperirii. Curățarea se realizează prin tăiere, șlefuire abrazivă și periere a metalelor. Aceste metode îndepărtează o parte din material de pe suprafața OK. Nu pot fi folosite pentru a curăța găurile oarbe sau firele. La șlefuirea materialelor moi, defectele pot fi acoperite de un strat subțire de material deformat.
Curățarea mecanică se numește suflare cu împușcătură, nisip sau așchii de piatră. După curățarea mecanică, produsele sunt îndepărtate de pe suprafață. Toate obiectele primite spre inspecție, inclusiv cele care au suferit decoperire și curățare mecanică, sunt supuse curățării cu detergenți și soluții.
Cert este că curățarea mecanică nu curăță cavitățile defecte, iar uneori produsele sale (pastă de măcinat, praf abraziv) pot ajuta la închiderea acestora. Curățarea se efectuează cu apă cu aditivi tensioactivi și solvenți, care sunt alcooli, acetonă, benzină, benzen etc. Se folosesc pentru îndepărtarea grăsimilor de conservare și a unor vopsea: Dacă este necesar, se efectuează de mai multe ori tratarea cu solvent.
Pentru a curăța mai complet suprafața OC și cavitatea defectelor, se folosesc metode de curățare intensificată: expunerea la vapori de solvenți organici, gravarea chimică (ajută la îndepărtarea produselor de coroziune de pe suprafață), electroliza, încălzirea OC, expunerea la vibrații ultrasonice de joasă frecvență.
După curățare, uscați suprafața OK. Acest lucru elimină lichidele de curățare reziduale și solvenții din cavitățile defecte. Uscarea este intensificată prin creșterea temperaturii și suflare, de exemplu folosind un curent de aer termic de la un uscător de păr.
Impregnare penetrantă. Există o serie de cerințe pentru penetranți. Umiditatea bună a suprafeței este principala. Pentru a face acest lucru, penetrantul trebuie să aibă o tensiune superficială suficient de mare și un unghi de contact aproape de zero atunci când se răspândește pe suprafața OC. După cum s-a menționat în § 9.3, substanțe precum kerosenul, uleiurile lichide, alcoolii, benzenul, terebentina, care au o tensiune superficială de (2,5...3,5)10-2 N/m, sunt cel mai adesea folosite ca bază pentru penetranți. Mai puțin folosiți sunt penetranții pe bază de apă cu aditivi de suprafață. Pentru toate aceste substanțe cos θ nu este mai mic de 0,9.
A doua cerință pentru penetranți este vâscozitatea scăzută. Este necesar pentru a reduce timpul de impregnare. A treia cerință importantă este posibilitatea și comoditatea de a detecta indicațiile. Pe baza contrastului penetrantului, CMC-urile sunt împărțite în acromatic (luminozitate), culoare, luminiscent și luminiscent-color. În plus, există CMC-uri combinate în care indicațiile sunt detectate nu vizual, ci folosind diferite efecte fizice. KMC sunt clasificate în funcție de tipurile de penetranți, sau mai precis în funcție de metodele de indicare a acestora. Există, de asemenea, un prag superior de sensibilitate, care este determinat de faptul că, din defecte largi, dar superficiale, penetrantul este spălat atunci când excesul de penetrant este îndepărtat de pe suprafață.
Pragul de sensibilitate al metodei QMC specifice selectate depinde de condițiile de control și de materialele de detectare a defectelor. Au fost stabilite cinci clase de sensibilitate (pe baza pragului inferior) în funcție de mărimea defectelor (Tabelul 9.1).
Pentru a obține o sensibilitate ridicată (prag de sensibilitate scăzut), este necesar să folosiți penetranți bine umeziți, cu contrast ridicat, dezvoltatori de vopsea și lacuri (în loc de suspensii sau pulberi) și să creșteți iradierea UV sau iluminarea obiectului. Combinația optimă a acestor factori face posibilă detectarea defectelor cu o deschidere de zecimi de micron.
În tabel 9.2 oferă recomandări pentru alegerea unei metode de control și a condițiilor care asigură clasa de sensibilitate necesară. Iluminarea este combinată: primul număr corespunde lămpilor cu incandescență, iar al doilea lămpilor fluorescente. Pozițiile 2,3,4,6 se bazează pe utilizarea de seturi de materiale de detectare a defectelor produse de industrie.

Tabel 9.1 - Clase de sensibilitate

Nu trebuie să ne străduim în mod inutil să obținem clase de sensibilitate mai ridicate: acest lucru necesită materiale mai scumpe, o pregătire mai bună a suprafeței produsului și crește timpul de control. De exemplu, pentru a utiliza metoda luminiscentă, sunt necesare o cameră întunecată și radiații ultraviolete, care au un efect dăunător asupra personalului. În acest sens, utilizarea acestei metode este recomandabilă numai atunci când este necesară obținerea unei sensibilități ridicate și a productivității. În alte cazuri, ar trebui folosită o metodă de culoare sau de luminozitate mai simplă și mai ieftină. Metoda suspensiei filtrate este cea mai productivă. Elimină operația de manifestare. Cu toate acestea, această metodă este inferioară altora în sensibilitate.
Metodele combinate, datorită complexității implementării lor, sunt folosite destul de rar, numai dacă este necesar să se rezolve probleme specifice, de exemplu, obținerea unei sensibilități foarte ridicate, automatizarea căutării defectelor și testarea materialelor nemetalice.
Pragul de sensibilitate al metodei KMC este verificat în conformitate cu GOST 23349 - 78 folosind o probă de OC reală special selectată sau pregătită cu defecte. Se folosesc și specimene cu fisuri inițiate. Tehnologia de fabricare a unor astfel de probe este redusă la apariția unor fisuri de suprafață de o anumită adâncime.
Conform uneia dintre metode, probele sunt realizate din foi de oțel aliat sub formă de plăci de 3...4 mm grosime. Plăcile sunt îndreptate, șlefuite, nitrurate pe o parte la o adâncime de 0,3...0,4 mm și această suprafață este din nou șlefuită la o adâncime de aproximativ 0,05...0,1 mm. Parametrul rugozității suprafeței Ra £ 0,4 µm. Datorită nitrurării, stratul de suprafață devine casant.
Probele sunt deformate fie prin întindere, fie prin îndoire (prin presare într-o bilă sau cilindru din partea opusă celei nitrurate). Forța de deformare crește treptat până când apare o criză caracteristică. Ca urmare, în probă apar mai multe fisuri, pătrunzând pe toată adâncimea stratului nitrurat.

Tabel: 9.2
Condiții pentru atingerea sensibilității necesare

Nu.	Clasa de sensibilitate	Materiale de detectare a defectelor				Condiții de control
Nu.	Clasa de sensibilitate		penetrant	Dezvoltator	Curățător	Rugozitatea suprafeței, microni	Iradiere UV, rel. unitati	Iluminare, lux
		Culoare luminiscentă		Vopsea Pr1
		Luminescent		Vopsea Pr1
					Amestecul ulei-kerosen
		Luminescent		Pulbere de oxid de magneziu
			Benzină, norinol A, terebentină, colorant	Suspensie de caolin	Apa curgatoare
		Luminescent		MgO2 pulbere	Apă cu agenți tensioactivi
		Suspensie luminiscentă filtrantă	Apă, emulgator, lumoten				Nu mai mic de 50

Mostrele astfel produse sunt certificate. Determinați lățimea și lungimea fisurilor individuale folosind un microscop de măsurare și introduceți-le în formularul de probă. La formular este atașată o fotografie a probei cu indicații de defecte. Probele sunt depozitate în cutii care le protejează de contaminare. Proba este adecvată pentru utilizare de cel mult 15...20 de ori, după care fisurile sunt parțial înfundate cu reziduuri uscate ale penetrantului. Prin urmare, laboratorul are de obicei mostre de lucru pentru uzul zilnic și probe de control pentru rezolvarea problemelor de arbitraj. Eșantioanele sunt utilizate pentru a testa materialele detectorului de defecte pentru eficacitatea utilizării în comun, pentru a determina tehnologia corectă (timp de impregnare, dezvoltare), pentru a certifica detectorii de defecte și pentru a determina pragul de sensibilitate mai scăzut al KMC.

§ 9.6. Obiecte de control
Metoda capilară controlează produsele din metale (în principal neferomagnetice), materiale nemetalice și produse compozite de orice configurație. Produsele fabricate din materiale feromagnetice sunt de obicei inspectate folosind metoda particulelor magnetice, care este mai sensibilă, deși metoda capilară este uneori folosită și pentru a testa materialele feromagnetice dacă există dificultăți în magnetizarea materialului sau configurația complexă a suprafeței produsului creează. gradienti mari de camp magnetic care fac dificila identificarea defectelor. Testarea prin metoda capilară se efectuează înainte de testarea cu ultrasunete sau cu particule magnetice, în caz contrar (în acest din urmă caz) este necesară demagnetizarea OK.
Metoda capilară detectează doar defectele care apar la suprafață, a căror cavitate nu este umplută cu oxizi sau alte substanțe. Pentru a preveni spălarea penetrantului din defect, adâncimea acestuia trebuie să fie semnificativ mai mare decât lățimea deschiderii. Astfel de defecte includ fisuri, lipsa de penetrare a sudurilor și pori adânci.
Marea majoritate a defectelor detectate în timpul inspecției prin metoda capilară pot fi detectate în timpul inspecției vizuale normale, mai ales dacă produsul este pre-gravat (defectele devin negre) și se folosesc agenți de mărire. Cu toate acestea, avantajul metodelor capilare este că atunci când sunt utilizate, unghiul de vedere al unui defect crește de 10...20 de ori (datorită faptului că lățimea indicațiilor este mai mare decât defectele), iar luminozitatea contrast - cu 30...50%. Datorită acestui fapt, nu este nevoie de o inspecție amănunțită a suprafeței și timpul de inspecție este mult redus.
Metodele capilare sunt utilizate pe scară largă în energie, aviație, rachete, construcții navale și industria chimică. Acestea controlează metalul de bază și îmbinările sudate din oțeluri austenitice (inoxidabil), titan, aluminiu, magneziu și alte metale neferoase. Clasa 1 de sensibilitate controlează paletele motorului de turbină, suprafețele de etanșare ale supapelor și scaunele acestora, garniturile de etanșare metalice ale flanșelor etc. Clasa 2 testează carcasele reactoarelor și suprafețele anticorozive, conexiunile din metal de bază și sudate ale conductelor, piesele lagărelor. Clasa 3 este folosită pentru a verifica elementele de fixare pentru un număr de obiecte; clasa 4 este utilizată pentru a verifica piese turnate cu pereți groși. Exemple de produse feromagnetice controlate prin metode capilare: separatoare de rulmenți, îmbinări filetate.

Orez. 9.10. Defecte la lamele penelor:
a - fisura de oboseală, detectată prin metoda luminiscentă,
b - lanțuri, identificate prin metoda culorii
În fig. Figura 9.10 prezintă detectarea fisurilor și forjare pe paleta unei turbine de aeronavă folosind metode luminiscente și colorate. Vizual, astfel de fisuri sunt observate la o mărire de 10 ori.
Este foarte de dorit ca obiectul de testat să aibă o suprafață netedă, de exemplu prelucrată. Suprafețele după ștanțarea la rece, laminarea și sudarea cu arc cu argon sunt potrivite pentru testare în clasele 1 și 2. Uneori se efectuează un tratament mecanic pentru a nivela suprafața, de exemplu, suprafețele unor îmbinări sudate sau depuse sunt tratate cu o roată abrazivă pentru a îndepărta fluxul de sudură înghețat și zgura dintre cordonele de sudură.
Timpul total necesar pentru a controla un obiect relativ mic, cum ar fi o lamă de turbină, este de 0,5...1,4 ore, în funcție de materialele de detectare a defectelor utilizate și de cerințele de sensibilitate. Timpul petrecut în minute este repartizat astfel: pregătire pentru control 5...20, impregnare 10...30, îndepărtarea excesului de penetrant 3...5, dezvoltare 5...25, inspecție 2...5, curatenie finala 0...5. De obicei, timpul de expunere în timpul impregnării sau dezvoltării unui produs este combinat cu controlul altui produs, drept urmare timpul mediu pentru controlul produsului este redus de 5...10 ori. Problema 9.2 oferă un exemplu de calcul al timpului de control al unui obiect cu o zonă mare a suprafeței controlate.
Testarea automată este utilizată pentru a verifica piese mici, cum ar fi paletele turbinei, elementele de fixare, elementele de rulmenți cu bile și cu role. Instalațiile sunt un complex de băi și camere pentru prelucrarea secvențială a OK (Fig. 9.11). În astfel de instalații sunt utilizate pe scară largă mijloace de intensificare a operațiilor de control: ultrasunete, temperatură crescută, vid etc. .

Orez. 9.11. Schema unei instalații automate pentru testarea pieselor folosind metode capilare:
1 - transportor, 2 - ridicator pneumatic, 3 - prindere automata, 4 - container cu piese, 5 - carucior, 6...14 - bai, camere si cuptoare pentru prelucrare piese, 15 - masa cu role, 16 - loc pentru inspectarea pieselor în timpul iradierii UV, 17 - loc pentru inspecție în lumină vizibilă

Transportorul alimentează piesele într-o baie pentru curățarea cu ultrasunete, apoi într-o baie pentru clătire cu apă curentă. Umiditatea este îndepărtată de pe suprafața pieselor la o temperatură de 250...300°C. Piesele fierbinți sunt răcite cu aer comprimat. Impregnarea cu penetrant se efectuează sub influența ultrasunetelor sau în vid. Îndepărtarea excesului de penetrant se efectuează succesiv într-o baie cu lichid de curățare, apoi într-o cameră cu o unitate de duș. Umiditatea este îndepărtată cu aer comprimat. Dezvoltătorul se aplică prin pulverizarea vopselei în aer (sub formă de ceață). Piesele sunt inspectate la locurile de muncă unde sunt furnizate iradiere UV și iluminare artificială. Operația critică de inspecție este dificil de automatizat (vezi §9.7).
§ 9.7. Perspective de dezvoltare
O direcție importantă în dezvoltarea KMC este automatizarea acestuia. Instrumentele discutate anterior automatizează controlul produselor mici de același tip. Automatizare; controlul diferitelor tipuri de produse, inclusiv a celor mari, este posibil prin utilizarea manipulatoarelor robotizate adaptive, de ex. având capacitatea de a se adapta la condițiile în schimbare. Astfel de roboți sunt utilizați cu succes în lucrările de vopsire, ceea ce este în multe privințe similar cu operațiunile din timpul KMC.
Cel mai dificil lucru de automatizat este inspectarea suprafeței produselor și luarea deciziilor cu privire la prezența defectelor. In prezent, pentru imbunatatirea conditiilor de efectuare a acestei operatii se folosesc iluminatoare de mare putere si iradiatoare UV. Pentru a reduce efectul radiațiilor UV asupra controlerului, se folosesc ghiduri de lumină și sisteme de televiziune. Cu toate acestea, acest lucru nu rezolvă problema automatizării complete cu eliminarea influenței calităților subiective ale controlerului asupra rezultatelor controlului.
Crearea sistemelor automate de evaluare a rezultatelor controlului necesită dezvoltarea unor algoritmi corespunzători pentru calculatoare. Se lucrează în mai multe direcții: determinarea configurației indicațiilor (lungime, lățime, suprafață) corespunzătoare defectelor inacceptabile și compararea corelației imaginilor zonei controlate a obiectelor înainte și după tratamentul cu materiale de detectare a defectelor. Pe langa zona notata, calculatoarele de la KMC sunt folosite pentru colectarea si analiza datelor statistice cu emiterea de recomandari de ajustare a procesului tehnologic, pentru selectia optima a materialelor de detectare a defectelor si a tehnologiei de control.
Un domeniu important de cercetare este căutarea de noi materiale și tehnologii de detectare a defectelor pentru utilizarea acestora, cu scopul de a crește sensibilitatea și performanța testării. S-a propus utilizarea lichidelor feromagnetice ca penetrant. În ele, particule feromagnetice de dimensiuni foarte mici (2...10 μm), stabilizate de agenți tensioactivi, sunt suspendate într-o bază lichidă (de exemplu, kerosen), în urma căreia lichidul se comportă ca un sistem monofazat. Pătrunderea unui astfel de lichid în defecte este intensificată de un câmp magnetic, iar detectarea indicațiilor este posibilă cu ajutorul senzorilor magnetici, ceea ce facilitează automatizarea testării.
O direcție foarte promițătoare pentru îmbunătățirea controlului capilar este utilizarea rezonanței paramagnetice electronice. Comparativ recent, s-au obținut substanțe precum radicalii nitroxil stabili. Ele conțin electroni slab legați care pot rezona într-un câmp electromagnetic cu o frecvență care variază de la zeci de gigaherți la megaherți, iar liniile spectrale sunt determinate cu un grad ridicat de precizie. Radicalii nitroxil sunt stabili, slab toxici și se pot dizolva în majoritatea substanțelor lichide. Acest lucru face posibilă introducerea lor în penetranții lichizi. Indicația se bazează pe înregistrarea spectrului de absorbție în câmpul electromagnetic excitant al spectroscopului radio. Sensibilitatea acestor dispozitive este foarte mare; ele pot detecta acumulări de 1012 particule paramagnetice sau mai mult. În acest fel, problema mijloacelor de indicare obiective și foarte sensibile pentru detectarea defectelor penetrante este rezolvată.

Sarcini
9.1. Calculați și comparați adâncimea maximă de umplere a unui capilar în formă de fante cu pereți paraleli și neparaleli cu penetrant. Adâncimea capilară l 0=10 mm, lățimea gurii b=10 µm, penetrant pe bază de kerosen cu σ=3×10-2N/m, cosθ=0,9. Acceptă presiunea atmosferică R a-1,013×105 Pa. Ignorați umplerea prin difuzie.
Soluţie. Să calculăm adâncimea de umplere a unui capilar cu pereți paraleli folosind formulele (9.3) și (9.5):

Soluția este concepută pentru a demonstra că presiunea capilară este de aproximativ 5% din presiunea atmosferică și adâncimea de umplere este de aproximativ 5% din adâncimea capilară totală.
Să derivăm o formulă pentru umplerea unui gol cu suprafețe neparalele, care are forma unui triunghi în secțiune transversală. Din legea Boyle-Mariotte găsim presiunea aerului comprimat la capătul capilarului R V:

unde b1 este distanța dintre pereții la o adâncime de 9,2. Calculați cantitatea necesară de materiale de detectare a defectelor din set în conformitate cu poziția 5 din tabel. 9.2 și timpul pentru efectuarea suprafeței anticorozive KMC pe suprafața internă a reactorului. Reactorul este format dintr-o piesă cilindrică cu diametrul de D=4 m, înălțime, H=12 m cu fundul semisferic (sudat cu partea cilindrică și formează un corp) și un capac, precum și patru conducte de ramificație cu un diametru. de d=400 mm, lungime h=500 mm. Se presupune că timpul pentru aplicarea oricărui material de detectare a defectelor pe suprafață este τ = 2 min/m2.

Soluţie. Să calculăm aria obiectului controlat prin elemente:
cilindric S1=πD2Н=π42×12=603,2 m2;
Parte
fund și capac S2=S3=0,5πD2=0,5π42=25,1 m2;
conducte (fiecare) S4=πd2h=π×0,42×0,5=0,25 m2;
suprafata totala S=S1+S2+S3+4S4=603,2+25,1+25,1+4×0,25=654,4 m2.

Având în vedere că suprafața de suprafață controlată este neuniformă și situată predominant vertical, acceptăm consumul de penetrant q=0,5 l/m2.
Prin urmare, cantitatea necesară de penetrant:
Qp = S q= 654,4×0,5 = 327,2 l.
Luând în considerare posibilele pierderi, teste repetate etc., presupunem că cantitatea necesară de penetrant este de 350 de litri.
Cantitatea necesară de revelator sub formă de suspensie este de 300 g la 1 litru de penetrant, deci Qpr = 0,3 × 350 = 105 kg. Este necesar un agent de curățare de 2...3 ori mai mult decât penetrant. Luăm valoarea medie - de 2,5 ori. Astfel, Qoch = 2,5 × 350 = 875 l. Lichidul (de exemplu, acetona) pentru pre-curățare necesită aproximativ de 2 ori mai mult decât Qoch.
Timpul de control este calculat ținând cont de faptul că fiecare element al reactorului (corp, capac, conducte) este controlat separat. Expunerea, adică timpul în care un obiect este în contact cu fiecare material de detectare a defectelor este luat ca medie a standardelor date în § 9.6. Cea mai semnificativă expunere este pentru penetrant - în medie t n=20 min. Expunerea sau timpul petrecut de OC în contact cu alte materiale de detectare a defectelor este mai mică decât cu penetrantul și poate fi mărită fără a compromite eficacitatea controlului.
Pe baza acestui fapt, acceptăm următoarea organizare a procesului de control (nu este singura posibilă). Corpul și capacul, unde sunt controlate suprafețe mari, sunt împărțite în secțiuni, pentru fiecare dintre ele timpul de aplicare a oricărui material de detectare a defectelor este egal cu t uh = t n = 20 min. Atunci timpul de aplicare a oricărui material de detectare a defectelor nu va fi mai mic decât expunerea acestuia. Același lucru este valabil și pentru timpul efectuării operațiunilor tehnologice care nu au legătură cu materialele de detectare a defectelor (uscare, inspecție etc.).
Suprafața unui astfel de teren este Such = tuch/τ = 20/2 = 10 m2. Timpul de inspecție pentru un element cu o suprafață mare este egal cu numărul de astfel de zone, rotunjit în sus, înmulțit cu t uch = 20 min.
Împărțim aria clădirii în (S1+S2)/Astfel = (603,2+25,1)/10 = 62,8 = 63 secțiuni. Timpul necesar pentru a le controla este de 20×63 = 1260 min = 21 de ore.
Împărțim suprafața de acoperire în S3/Such = 25.l/10=2.51 = 3 secțiuni. Timp de control 3×20=60 min = 1 oră.
Controlăm țevile simultan, adică, după finalizarea oricărei operațiuni tehnologice pe una, trecem la cealaltă, după care efectuăm și următoarea operație etc. Suprafața lor totală 4S4=1 m2 este semnificativ mai mică decât aria unei zone controlate. Timpul de inspecție este determinat în principal de suma timpilor medii de expunere pentru operațiuni individuale, ca pentru un produs mic din § 9.6, plus timpul relativ scurt pentru aplicarea materialelor de detectare a defectelor și inspecție. În total, va dura aproximativ 1 oră.
Timpul total de control este de 21+1+1=23 ore. Presupunem că controlul va necesita trei schimburi de 8 ore.

CONTROL NEFRRANAT. Carte I. Întrebări generale. Controlul penetrant. Gurvici, Ermolov, Sajin.

Puteți descărca documentul