ВЫПОЛНИЛ: МЕЦЛЕР АНДРЕЙ

Техническая диагностика ставит задачей установление и изучение признаков,характеризующих наличие дефектов в строительных конструкциях здания или сооружения,для предсказания возможных отклонений в режимах их работы (или состояниях), а такжеразработка методов и средств обнаружения и локализации дефектов. Одним из таких методов является магнитопорошковый метод. Относится к методам неразрушающего контроля.

Неразрушающий контроль (НК) – один из важнейших элементов обеспечения промышленной безопасности технических устройств, зданий и сооружений при эксплуатации опасных производственных объектов. Неразрушающий контроль позволяет получить данные о скоростях деградации параметров, определяющих состояние технических устройств, зданий и сооружений, а также обеспечить своевременность и качество выполнения работ по их обслуживанию и ремонту. Повышение уровня промышленной безопасности достигается за счет достоверности, воспроизводимости, сопоставимости результатов НК

МАГНИТОПОРОШКОВЫЙ МЕТОД

Магнитопорошковый метод — один из самых распространенных методов НК стальных деталей. Он нашел широкое применение в авиации, железнодорожном транспорте, химическом машиностроении, при контроле крупногабаритных конструкций, магистральных трубопроводов, объектов под водой, судостроении, автомобильной и во многих других отраслях промышленности. Масштабность применения магнитопорошкового метода объясняется его высокой производительностью, наглядностью результатов контроля и высокой чувствительностью. При правильной технологии контроля деталей этим методом обнаруживаются трещины, усталости и другие дефекты в начальной стадии их появления, когда обнаружить их без специальных средств трудно или невозможно.

Магнитопорошковый метод предназначен для выявления поверхностных и под поверхностных (на глубине до 1,5 ... 2 мм) дефектов типа нарушения сплошности материала изделия: трещины, волосовины, расслоения, не проварка стыковых сварных соединений, закатов и т.д.

Суть метода такова: магнитный поток в бездефектной части изделия не меняет своего направления; если же на пути его встречаются участки с пониженной магнитной проницаемостью, например дефекты в виде разрыва сплошности металла (трещины, неметаллические включения и т.д.), то часть силовых линий магнитного поля выходит из детали наружу и входит в нее обратно, при этом возникают местные магнитные полюсы (N и S) и, как следствие, магнитное поле над дефектом. Так как магнитное поле над дефектом неоднородно, то на магнитные частицы, попавшие в это поле, действует сила, стремящаяся затянуть частицы в место наибольшей концентрации магнитных силовых линий, то есть к дефекту. Частицы в области поля дефекта намагничиваются и притягиваются друг к другу как магнитные диполи под действием силы так, что образуют цепочные структуры, ориентированные по магнитным силовым линиям поля.

На рис. 2.6 показаны основные силы, действующие на магнитную частицу при приближении ее к поверхности намагниченной ферромагнитной детали с дефектом. Перемещение частицы происходит под действием магнитных полей рассеяния, частицы притягиваются друг к другу, образуя цепочки ориентированные по направлениям магнитного поля. Отдельные частицы и образовавшиеся цепочечные структуры движуться по направлению к дефекту. В результате происходит скопление магнитных частиц над дефектом в виде валика. Ширина валика порошка больше ширины раскрытия дефекта, поэтому метод позволяет выявить мелчайшие дефекты, плохо различимые невооруженным глазом. Форма и размеры скопления частиц в виде валика зависит от характера и размеров дефекта. Длина валика порошка сопоставима с длиной дефекта. С другой стороны этот метод не дает объективной информации о глубине дефекта, поэтому он не пригоден для решения задач дефектометрии, в данном случае для определения глубины и раскрытия дефекта.

УЛЫБИНА

Магнитопорошковый метод предназначен для выявления поверхностных и под поверхностных (на глубине до (1,5 ... 2) мм) дефектов типа нарушения сплошности материала изделия: трещины, волосовины, расслоения, не проварка стыковых сварных соединений, закатов и т.д.

суть такова: магнитный поток в бездефектной части изделия не меняет своего направления; если же на пути его встречаются участки с пониженной магнитной проницаемостью, например дефекты в виде разрыва сплошности металла (трещины, неметаллические включения и т.д.), то часть силовых линий магнитного поля выходит из детали наружу и входит в нее обратно, при этом возникают местные магнитные полюсы (N и S) и, как следствие, магнитное поле над дефектом. Так как магнитное поле над дефектом неоднородно, то на магнитные частицы, попавшие в это поле, действует сила, стремящаяся затянуть частицы в место наибольшей концентрации магнитных силовых линий, то есть к дефекту. Частицы в области поля дефекта намагничиваются и притягиваются друг к другу как магнитные диполи под действием силы так, что образуют цепочные структуры, ориентированные по магнитным силовым линиям поля.

Наибольшая вероятность выявления дефектов достигается в случае, когда плоскость дефекта составляет угол 90грд. с направлением намагничивающего поля (магнитного потока). С уменьшением этого угла чувствительность снижается и при углах, существенно меньших 90грд. дефекты могут быть не обнаружены.

Существуют различные виды контроля:

«Cухой» и «мокрый» способы нанесения индикатора на контролируемый объект В первом случае для обнаружения дефектов используют сухой ферромагнитный порошок. При использовании "мокрого" метода контроль осуществляется с помощью магнитной суспензии, т.е. взвеси ферромагнитных частиц в жидких средах: трансформаторном масле, смеси трансформаторного масла с керосином, смеси обыкновенной воды с антикоррозионными веществами.

Флуоресцентный или цветной индикатор для контроля при УФ или дневном свете .

При магнитопорошковом методе контроля применяют четыре вида намагничивания: циркулярный, продольный (полюсной), комбинированный и во

вращающемся магнитном поле. Наиболее распространены в практике контроля три первых вида намагничивания. Применительно к простейшим деталям – сплошному цилиндрическому стержню или полому цилиндру – формулировка видов намагничивания может быть следующая.

Циркулярный – это такой вид намагничивания, при котором магнитное поле замыкается внутри детали, а на ее концах не возникают магнитные полюса.

Продольный (полюсной) – это такой вид намагничивания, при котором

магнитное поле направлено вдоль детали, образуя на ее концах магнитные полюса.

Комбинированный – это такой вид намагничивания, при котором деталь

находится под воздействием двух или более магнитных полей с неодинаковым направлением.

Этапы магнитопорошкового контроля

1. Подготовка детали к контролю.

Подготовка детали к контролю заключается в очистке поверхности детали от отслаивающейся ржавчины, грязи, а также от смазочных материалов и масел, если контроль проводится с помощью водной суспензии или сухого порошка. Если поверхность детали темная и черный магнитный порошок на ней плохо виден, то деталь иногда покрывают тонким просвечивающим слоем белой контрастной краски.

2. Намагничивание детали.

Намагничивание детали является одной из основных операций контроля. От правильного выбора способа, направления и вида намагничивания, а также рода тока во многом зависит чувствительность и возможность обнаружения дефектов.

3. Нанесение на поверхность детали магнитного индикатора (порошка или суспензии).

Оптимальный способ нанесения суспензии заключается в окунании детали в бак, в котором суспензия хорошо перемешана, и в медленном удалении из него. Однако этот способ не всегда технологичен. Чаще суспензию наносят с помощью шланга или душа. Напор струи должен быть достаточно слабым, чтобы не смывался магнитный порошок с дефектных мест. При сухом методе контроля эти требования относятся к давлению воздушной струи, с помощью которой магнитный порошок наносят на деталь. Время стекания с детали дисперсной среды, имеющей большую вязкость относительно велико, поэтому производительность труда контролера уменьшается.

4. Осмотр детали. Расшифровка индикаторного рисунка и разбраковка.

Контролер должен осмотреть деталь после стекания с нее основной массы суспензии, когда картина отложений порошка становится неизменной.

Детали проверяют визуально, но в сомнительных случаях и для расшифровки характера дефектов применяют оптические приборы, тип и увеличение которых устанавливают по нормативным документам.

5. Размагничивание и контроль размагниченности. Удаление с детали остатков магнитного индикатора.

Применяют два основных способа размагничивания. Наиболее эффективный из них - нагрев изделия до температуры точки Кюри, при которой магнитные свойства материала пропадают. Этот способ применяют крайне редко, так как при таком нагреве могут изменяться механические свойства материала детали, что в большинстве случаев недопустимо.

Второй способ заключается в размагничивании детали переменным магнитным полем с амплитудой, равномерно уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля.

Дефектоскоп МД-6 на постоянных магнитах применяется для магнитопорошковой диагностики сварных соединительных швов, строительных металлических конструкций, грузоподъемных механизмов, котельных установок и прочего промышленно-бытового оборудования и материалов. Магнитопорошковый дефектоспоп МД-6 состоит из намагничивающего блока, включающего в себя постоянные магниты и шарнирный магнитопровод, задача которых заключается в наведении электромагнитного поля в металличском объекте;

Дефектоскоп МД-4К (МД-4П) применяется для детектирования поверхностных дефектов металла магнитопорошковым методом на участках крупногабаритных объектов созданием постоянного магнитного поля. Намагничивающие элементы - постоянные магниты. Дефектоскоп МД-4К (МД-4П) не нуждается в электропитании, что позволяет использовать прибор в условиях опасности воздействия агрессивных сред, зонах повышенной взрывоопасности, на строительных участках, в полевых условиях. Дефектоскоп МД-4К содержит два намагничивающих блока, которые при контроле могут соединяться шарнирным ярмом или гибкой тросовой перемычкой (дефектоскопы с тросовой перемычкой рекомендуется применять для контроля тонкостенных изделий с толщиной до 10 мм).

ВЫПОЛНИЛА: ЛОПАТИНА ОКСАНА

Я хочу показать вам видео отображающее этапы магнитопорошкового метода дефектоскопии.

В этой простой демонстрации метода магнитопорошковой дефектоскопии используется электромагнит. Исследуемый объект это односторонний сварочный шов в углеродистой стали. Для начала тестируемая поверхность проверяется на отсутствие грязи. Она должна быть чистой, сухой и не жирной. При необходимости поверхность можно протереть тканью, на которую был нанесен очиститель.

Затем электромагнит прикладывается поперек сварочного шва с допуском на зону термического влияния и включается. Возникает магнитное поле, которое действует непосредственно между двумя полюсами магнита. После этого на сварочный шов наносится магнитная суспензия. В данном процессе не требуется время на выдержку, контролируемую поверхность можно обследовать сразу после нанесения суспензии.

Магнитные частицы выстраиваются вдоль любого искажения магнитного поля, например поверхностной трещины.

Поскольку магнитный поток перпендикулярен сварному шву, проявиться только продольные индикаторные следы. На следующем этапе выключают магнит, поворачивают его на 90 градусов и снова включают, распылив после этого магнитные частицы. Т.к магнитный поток теперь проходит вдоль сварного шва, проявятся все индикаторные следы расположенные поперек. Эта 90 градусная методика является стандартной процедурой контроля.

Для создания контрастного фона может быть использована белая краска, как показано на данном образце сварного шва с ребрами жесткости. После обследования деталь должна быть очищена и при необходимости размагничена.

ВЫПОЛНИЛА: МАТИНА ДИЛДЫС

1. Магнитопорошковый метод контроля Магнитопорошковый контроль — метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектами. 

2. Суть магнитопорошкового метода такова: магнитный поток в бездефектной части изделия не меняет своего направления; если же на пути его встречаются участки с пониженной магнитной проницаемостью, например дефекты в виде разрыва сплошности металла (трещины, неметаллические включения и т.д.), то часть силовых линий магнитного поля выходит из детали наружу и входит в нее обратно, при этом возникают местные магнитные полюсы (N и S) и, как следствие, магнитное поле над дефектом. Так как магнитное поле над дефектом неоднородно, то на магнитные частицы, попавшие в это поле, действует сила, стремящаяся затянуть частицы в место наибольшей концентрации магнитных силовых линий, то есть к дефекту. Частицы в области поля дефекта намагничиваются и притягиваются друг к другу как магнитные диполи под действием силы так, что образуют цепочные структуры, ориентированные по магнитным силовым линиям поля/

3. До и после

4. Магнитопорошковый контроль является самостоятельным технологическим процессом и включает в себя:

подготовку поверхностей изделий к контролю

намагничивание деталей

обработку поверхности детали суспензией (порошком)

осмотр деталей

размагничивание

1. Подготовка детали к контролю.

Подготовка детали к контролю заключается в очистке поверхности детали от отслаивающейся ржавчины, грязи, а также от смазочных материалов и масел, если контроль проводится с помощью водной суспензии или сухого порошка. Если поверхность детали темная и черный магнитный порошок на ней плохо виден, то деталь иногда покрывают тонким просвечивающим слоем белой контрастной краски.

2. Намагничивание детали.

Намагничивание детали является одной из основных операций контроля. От правильного выбора способа, направления и вида намагничивания, а также рода тока во многом зависит чувствительность и возможность обнаружения дефектов.

3. Нанесение на поверхность детали магнитного индикатора (порошка или суспензии).

Оптимальный способ нанесения суспензии заключается в окунании детали в бак, в котором суспензия хорошо перемешана, и в медленном удалении из него. Однако этот способ не всегда технологичен. Чаще суспензию наносят с помощью шланга или душа. Напор струи должен быть достаточно слабым, чтобы не смывался магнитный порошок с дефектных мест. При сухом методе контроля эти требования относятся к давлению воздушной струи, с помощью которой магнитный порошок наносят на деталь. Время стекания с детали дисперснойсреды, имеющей большую вязкость (например, трансформаторного масла), относительно велико, поэтому производительность труда контролера уменьшается.

4. Осмотр детали. Расшифровка индикаторного рисунка и разбраковка.

Контролер должен осмотреть деталь после стекания с нее основной массы суспензии, когда картина отложений порошка становится неизменной.

Детали проверяют визуально, но в сомнительных случаях и для расшифровки характера дефектов применяют оптические приборы, тип и увеличение которых устанавливают по нормативным документам. Увеличение оптических средств не должно превышать x10.

Разбраковку деталей по результатам контроля должен производить опытный контроллер. На рабочем месте контроллера необходимо иметь фотографии дефектов или их дефектограммы (реплики с отложениями порошка, снятые с дефектных мест, с помощью клейкой ленты или другими способами), а также контрольные образцы с минимальными размерами недопустимых дефектов.

Вид и форма валиков магнитного и люминесцентного магнитного порошка во многих случаях помогают распознать нарушения сплошности.

5. Размагничивание и контроль размагниченности. Удаление с детали остатков магнитного индикатора.

Применяют два основных способа размагничивания. Наиболее эффективный из них - нагрев изделия до температуры точки Кюри, при которой магнитные свойства материала пропадают. Этот способ применяют крайне редко, так как при таком нагреве могут изменяться механические свойства материала детали, что в большинстве случаев недопустимо.

Второй способ заключается в размагничивании детали переменным магнитным полем с амплитудой, равномерно уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля. В зависимости от материала изделия, его размеров и формы применяют переменные магнитные поля различных частот: от долей Гц до 50 Гц.

5. Этим методом обнаруживаются дефекты:

поверхностные с шириной раскрытия у поверхности 0,002 мм и более, глубиной 0,01 мм и более;

подповерхностные, лежащие на глубине до 2 мм;

внутренние (больших размеров), лежащие на глубине более 2 мм;

под различного рода покрытиями, но при условии, что толщина немагнитного покрытия не более 0,25 мм.

6. Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля применяют для контроля объектов из ферромагнитных материалов с магнитными свойствами, позволяющими создавать в местах нарушения сплошности магнитные поля рассеяния, достаточные для притяжения частиц магнитного порошка.

7. В зависимости от состояния контролируемой поверхности (ее цвета и шероховатости), магнитных свойств материала и требуемой чувствительности контроля используют магнитные порошки, имеющие естественную окраску, а также цветные и люминесцентные. Основные свойства магнитных порошков, влияющих на выявляемость дефектов: дисперсность, магнитные и оптические характеристики.

8. Преимущества магнитопорошкового метода неразрушающего контроля заключаются в его относительно небольшой трудоемкости, высокой производительности и возможности обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов. При помощи этого метода выявляются не только полые несплошности, но и дефекты, заполненные инородным веществом. Магнитопорошковый метод может быть применен не только при изготовлении деталей, но и в ходе их эксплуатации, например, для выявления усталостных трещин.

К недостаткам метода можно отнести сложность определения глубины распространения трещин в металле.

ВЫПОЛНИЛИ: ТУБИЛОВ АЛЬГИЗ

И МАРТЫНОВ НИКОЛАЙ

1 слайд. На данный момент существует много методов по проверке состояния поверхностей промышленных изделий, выполненных из ферромагнитных материалов. Они помогают определить качество продукции. Одним из проверенных и признанных методов является магнитопорошковый контроль. Этот способ позволяет выявить разного рода дефекты - трещины, изъяны сварных соединений и прочее.

Магнитопорошковый контроль предназначен для проверки разной продукции: от крупных до мелкогабаритных изделий, включая всевозможные их формы. Он является эффективным методом проверки. При этом определенные особенности материала должны создавать намагниченность. Она необходима для образования поля устранения изъянов изделия. Это будет способствовать притяжению частиц специального порошка. Для большего шанса найти изъяны необходимо, чтобы их плоскость находилась под прямым углом к течению магнитного потока. Это является немаловажным условием. В случае уменьшения указанного угла снижается возможность обнаружить дефекты.

2 слайд . Магнитопорошковый контроль нашел очень широкое применение на железнодорожном транспорте, в авиации, судостроении, химическом машиностроении, автомобилестроении, нефтедобывающей и газодобывающей отраслях (контроль трубопроводов).

3 слайд. Техническое диагностирование магнитопорошковым методом неразрушающего контроля включает технологические операции:

- подготовка к контролю;