5 Метод капиллярной дефектоскопии

Разработанные и широко используемые в машиностроении методы капиллярной дефектоскопии в настоящее время начинают применяться в строительстве. Они основаны на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей в полости дефектов и фиксации этого явления. Ими выявляют наличие невидимых глазом дефектов.

Конструкцию в месте проведения неразрушающего контроля покрывают индикаторной жидкостью (пенетрантом), затем очищают от пенетранта и покрывают проявителем. Так как проявитель имеет высокие сорбционные свойства, то после проявления хорошо виден рисунок дефектов.

В капиллярной дефектоскопии используются основные и комбинированные методы, позволяющие визуально оценить наличие дефектов.

Основные методы капиллярной дефектоскопии делятся в зависимости от параметра, наблюдение за которым позволяет установить дефект (яркость пенетранта по сравнению с фоном, цвет пенетранта в месте дефекта, люминесценция или цветная люминесценция пенетранта, появление фильтрующих частиц).

И комбинированных методах, которые служат для обнаружения очень тонких трещин, проникновение пене- трантпых жидкостей облегчают электростатическим способом, распределение пенетранта над дефектом — магнитопорошковым способом, а точность контроля улучшают радиационным или индуктивным методами.

В группу основных методов входят яркостный, цветной, люминесцентный, люминесцентно-цветной, фильтрующихся частиц, а в группу комбинированных—капиллярноэлектростатический, капиллярно-магнитопорошковый, капиллярно-радиационный, капиллярно-индуктивный.

В практике строительства широко используются разновидности метода фильтрующихся частиц — проверка плотности сварных соединений меловым порошком, методом химической реакции, методом вакуума.

Примечание. Нижняя граница минимальных размеров обнаруживаемых поверхностных трещин относится к контролю деталей и образцов в оптимальных лабораторных условиях.

При контроле порошком поверхность шва с одной стороны тщательно очищают, а с другой — окрашивают меловым раствором. После высыхания мела шов смачивают с очищенной стороны керосином, который просачивается через неплотности, образуя желтые пятна на побелке. Следует отметить, что время просачивания керосина колеблется от 3 до 24 ч, поэтому его принимают для ответственных конструкций равным 12 ч.

Метод химической реакции заключается в том, что на одну сторону тщательно очищенного шва наносят индикатор, а с другой стороны создают избыточное давление реагента. В качестве индикатора применяют фенолфталеин или 5 % раствор азотнокислой ртути. Реагентом служит аммиак. При применении азотнокислой ртути ее наносят не на шов, а на бинты, укладываемые на сварной шов. В случае неплотного шва на его поверхности, как и на бинте, появляются темные пятна.

Контроль методом вакуума осуществляется следующим образом: к очищенному шву прижимают вакуум-камеру, в которой с помощью насоса создают вакуум. Предварительно шов смачивают пенным индикатором. При наличии неплотностей через стекло вакуум-камеры видны пузыри воздуха. Метол применим при одностороннем доступе к шву.

Многочисленные и эффективные методы неразрушающего контроля, широко применяющиеся в различных отраслях промышленности, не нашли еще широкого применения в строительстве. Однако первые опыты по их применению в строительстве показали эффективность использования этих методов.

Тепловые методы неразрушающего контроля основаны на регистрации тепловых полей, температуры или теплового контраста контролируемого объекта. Конструкция или ее часть (например, сварной шов) нагревается внешним источником. При этом распределение температур внутри и на поверхности конструкции зависит от наличия дефектов и включений (например, арматуры в бетоне, трещин и т. д.), состава, геометрических параметров. Исследования проводят обычно в инфракрасном диапазоне (частоты 10¹³—10¹⁴ Гц), что дает возможность помещать приемник инфракрасного излучения на большом расстоянии от объекта.

Электрический метод неразрушающего контроля основан на регистрации электрических полей или определении электрических параметров (сопротивления, термо- ЭДС, разности потенциалов, тока коронного разряда, емкости). Электростатическим порошковым методом регистрируют поверхностные дефекты в пластмассе с помощью наэлектризованного порошка, распределяющегося у дефектов, где возникает электростатические поля рассеяния

Элсктроискровый метод основан на регистрации пробоя в месте отсутствия покрытия. Аналогичен ему метод коронного разряда.Влажность древесины определяют путем замера сопротивления между двумя электродами, погруженными в древесину. Этот метод (электрического сопротивления) используется для измерения толщины стенок и для обнаружения дефектов в электропроводящих материалах.

Емкостный метод, основанный на замере емкости участка конструкции, позволяет замерять толщину диэлектрических покрытий и дефектов в них.

Радиоволновой метод неразрушаюшего контроля используется для измерения толщин металлических покрытий, для контроля железобетона и т. д. Он основан на регистрации измерений параметров электромагнитных.

Рисунок- 1 Установка для голографической дефектоскопии:

1 — лазер; 2 — светоделитель; 3 — отражающее зеркало; 4 — расширитель излучения; 5 — объект голографирования; 6 — фотопластинка колебаний, взаимодействующих с контролируемой конструкцией.

Метод вихревых токов заключается в регистрации изменения электромагнитного поля возбуждающей катушки под действием электромагнитного поля вихревых токов, которые наводятся этой катушкой в металлической конструкции. Вихревые преобразователи тока несут мно- гопараметровую информацию об исследуемой конструкции (например, ЭДС измерительной обмотки преобразователя зависит от толщины конструкции, магнитной проницаемости, наличия и размеров дефектов, стуктурного состояния, механических напряжений и др.). Высокая степень информативности, бесконтактность и быстродействие делают метод вихревых токов весьма эффективным методом неразрушаюшего контроля. Кроме того, на сигналы вихревых преобразователей тока практически не влияют параметры окружающей среды. В то же время этому методу свойственны недостатки: он применяется только для металлов; позволяет контролировать металлы на глубину не более нескольких миллиметров.

Голографическая дефектоскопия является сравнительно новым способом неразрушающего контроля. В ее основу положена возможность сравнения двух или нескольких картин интерференционных полос, характеризующих пространственные перемещения точек поверхности объекта исследований. Дефекты в конструкции влияют на поля перемещений, создавая особенности в картине интерференционных полос. Дефекты выявляют сопоставлением картин интерференционных полос (голографических интерферо- грамм), полученных для испытываемой и бездефектной конструкций.

Голографическая интерференционная дефектоскопия позволяет выявлять трещины, пустоты, несовершенства соединений, прочность, зоны пониженной прочности. При этом можно отметить высокую чувствительность и отсутствие необходимости предварительной подготовки поверхности изучаемых изделий (рис. 2.10).

.