КАПИЛЛЯРНЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
Капиллярный контроль позволяет выявлять дефекты, выходящие на поверхность изделия (трещины, поры, раковины, непровары). Метод основан на физических процессах капиллярности, сорбции, диффузии, световом и цветовом контрастах. Дефекты обнаруживаются по ярко окрашенным (цветной метод) или светящимся в ультрафиолетовом свете (люминесцентный метод) индикаторным следам. Эти следы проявляются адсорбирующим покрытием в местах нарушения сплошности контролируемой поверхности.
Метод обнаруживает дефекты, невидимые невооруженным глазом. Под его абсолютной чувствительностью понимают среднее раскрытие трещин длиной от 0,1 мм, выявляемых с заданной вероятностью (обычно равной 0,95). Контролю подвергаются сварные швы (и поверхность основного металла) изделий из сталей, цветных металлов и легких сплавов конструкций различного назначения. Несмотря на простоту, метод дает надежные результаты при соблюдении следующих правил:
• контролируемая поверхность должна быть соответствующим образом подготовлена (обезжирена и высушена сжатым возду-
ХОМ, иногда нагрета до 100 °С для полного удаления обезжиривающих растворов);
• на поверхность должен быть нанесен индикаторный пенетрант;
• после этого наносится, а затем сушится проявитель и производится осмотр контролируемой поверхности.
Индикаторный пенетрант на контролируемую поверхность наносится с помощью аэрозольного баллончика или окунанием детали в ванну с пенетрантом. В качестве последнего могут быть применены различные составы. В частности, в судостроении дефектоскопические комплексы регламентируются ОСТ 5.9537-80 и имеют 5 составов (И-1, И-2, И-5, И-6 и И-7). Так, индикаторный пенетрант И-5 состоит из 50 мл норила А и 950 мл бензина.
Технология нанесения пенетранта регламентируется специальными инструкциями. Затем на контролируемую поверхность наносится проявитель - он предназначен для извлечения индикаторного пенетранта из полости дефекта, которое происходит по мере испарения жидкой основы проявителя. При этом средняя ширина индикаторного слоя определяется в основном раскрытием поверхностной трещины. Сушка проявителя происходит за счет его естественного испарения. После его высыхания производится осмотр контролируемой поверхности (не ранее чем через 3...4 мин, лучше проводить дополнительный контроль через 15...20 мин, когда наступает стабилизация индикаторного следа).
При люминесцентном методе применяют ультрафиолетовое излучение с длиной волны 315...400 нм. Контроль проводят с полным (или частичным) затемнением. При цветном методе контроль проводят при естественном или искусственном освещении.
Под чувствительностью капиллярного метода контроля понимают размер минимального по величине (ширина, глубина и длина полости) дефекта, который надежно выявляется в конкретных условиях контроля. В соответствии с ГОСТ 18422-73 в зависимости от сочетания методов, способов их реализации, а также использования дефектоскопических материалов оценка чувствительности производится по четырем условным уровням. Уровень чувствительности связан с сочетанием светоколористических, технологических и зрительных условий дефекто - сканирования. Так, первый уровень соответствует выявлению дефектов по ширине менее 1 мкм, по длине до 0,1 мм, на глубине до 10 мкм.
Контроль герметичности. Под герметичностью понимают свойство конструкции препятствовать обмену газами или жидкостями между средами, разделенными стенками конструкции. Самым простым методом испытания на герметичность является керосиновая проба, которая основана на высокой проникающей способности керосина. При этом способе одну сторону сварного соединения покрывают меловым раствором (обычно эта сторона доступна для осмотра и ремонта), а другую смачивают керосином. После выдержки 15...60 мин при наличии сквозного дефекта минимальным диаметром (15...20) 10 3 м след керосина будет заметен на меловой поверхности.
Метод контроля с использованием течеискателей основан на обнаружении с помощью специальных течеискателей малого количества пробных веществ, проникающих через течь в изделии. В качестве пробных веществ используют гелий или аргон, которые обладают высокой проникающей способностью.
Регистрация проникших через течь пробных веществ происходит с помощью гелиевых или галоидных течеискателей. Чувствительным элементом первых является масс-спектрометр, настроенный на регистрацию ионов гелия, попадающих в его камеру. Для прохождения пробного вещества между объемами создается перепад давлений (вакуум в изделии или, наоборот, повышенное давление с подачей гелия). В первом случае швы обдувают гелием, и масс-спектрометр регистрирует его ионы, прошедшие через течь в объем, во втором - специальным гелиевым щупом улавливают ионы гелия, прошедшие через дефект из объема. Чувствительность метода весьма высокая. Технология такого способа контроля предусмотрена отраслевой технической документацией.
При компрессионном методе контроля создается перепад давления воздуха (или другого газа), и течь наблюдается при падении давления (или образование пузырьков, если изделие находится в воде). Иногда в контролируемое изделие подают воздух, а швы обмыливают.
Гидравлический метод контроля основан на создании давления пробной жидкости в объеме контролируемого изделия и наблюдении проникновения жидкости через стенки (шов). При гидравлическом методе воду под давлением подают в контролируемый объем, и при наличии течи появление воды наблюдают внешним осмотром.
При люминисцентно-гидравлическом методе в воде растворяют соли флуоресцентны, которые при облучении ультрафиолетовыми лучами светятся зеленым светом.