1.7. Метод капілярної дефектоскопії ґрунтується на капілярному проникненні індикаторних рідин (пенетрантів) у порожнини дефектів і фіксації цього явища.

Основні методи капілярної дефектоскопії діляться залежно від пара­метра, спостереження за яким дозволяє встановити дефект. В групу основних методів входять кольоровий, яскравий, люмінесцентно-кольоровий, відфільтрованих частинок.

Крім того, в будівництві широко використовують різновидності мето­ду відфільтрованих частинок  перевірка щільності зварного з'єднання крейдяним порошком, метод хімічної реакції, вакууму.

Під час контролю порошком на досліджувану поверхню наносять крейдяний розчин. На протилежну  розчин (гас), який, просочуючись через дефект, створює жовті плями на побіленій крейдою поверхні.

Метод хімічної реакції полягає в тому, що на одну поверхню наноситься індикатор (фенолфталеїн), а з протилежного боку створюється надлишковий тиск реагенту (аміак). За наявності дефекту (нещільність) на поверхні з індикатором з'являються темні плями.

Методом вакууму контролюють, створюючи над досліджуваною поверхнею розрідження (вакуумна камера), попередньо нанісши на пінний індикатор. За нещільності поверхні з'являються бульбашки повітря, що просочились через дефект. Метод використовується за одностороннього доступу до об'єкта.

Метод середовищ, що протікають. Цей метод можна поділити на два: метод протікання рідин і капілярний. Перший використовують для контролю герметичності резервуарів, трубопроводів, газопроводів та інших подібних споруд.

При випробуванні водою перевірні ємності заповнюються до відмітки, яка перевищує експлуатаційний рівень. У закритих посудинах тиск рідин підвищується додатковим нагнітанням води або повітря. Окремі шви металоконструкцій можуть перевірятися сильним струменем води із брандспойта, направленого нормально до поверхні шва під тиском біля 1 атм. За наявності дефектів вода просочується крізь нещільності з'єднання.

Ефективним для виявлення тріщин є керосин. Завдяки малій в'яз­кості і незначному поверхневому натягу порівняно з водою він легко проникає крізь пори та тріщини і виступає на протилежній стороні виробу. Поверхню шва з однієї сторони сильно змочують або збризку­ють керосином, а протилежну попередньо білять водним розчином крей­ди і висушують. За наявності тріщин па сухому світлому фоні чітко простежуються іржаві плями та смуги просочування керосину.

Суть простішого способу, в основі якого використання стиснутого повітря,  в обдуванні швів з однієї сторони під тиском 4 атм і перпендикулярно до поверхні. Протилежна поверхня попередньо змазується миль­ною водою. Утворення мильних бульбашок вказує на наявність наскрізних тріщин.

Ефективні ультразвукові шукачі протікань для фіксації ультразвуко­вих коливань, які виникають під час протікання повітря із тріщин. З їх допомогою можна виявити нещільності до 0,1 мм за додаткового тиску 0,4 атм і встановити місце знаходження дефекту з точністю до 2 см. Під час перевірки особливо відповідальних конструкцій використовують замість повітря хімічні реагенти (повітряно-аміачну суміш та ін.), які мають високу проникливість.

Тріщини можна також зафіксувати шляхом створення вакууму (рис. 44).

Конструкція 3 змазується мильною водою і до неї кріпиться коробка 4, без дна з прозорою поверхнею 5. Гумові ущільнювачі 1 запобігають дос­тупу повітря з зовні. Коробка підключається до вакуум-насоса 6. Поява мильних бульбашок 2 свідчить про наявність тріщин. Вказаний спосіб зручний тим, що використовується при доступі до конструкції тільки з однієї сторони.

Рис. 44. Схема вакуумної ус­тановки: 1  гумові ущільнювачі; 2  бульбашки на поверхні; 3  дослідна конструкція; 4  коробка без дна; 5  прозора поверхня; 6  вакуум-насос

Для виявлення невидимих неозброєним оком тріщин вживають капілярний метод. Ним виявляють дефекти утворенням індикаторних рисунків з високими оптичними (яскравим і кольоровим) контрастами і з шириною ліній, яка перевищує ширину розкриття дефектів.

Під час контролю (рис. 45. а) на деталь 3 наносять спеціальну ріди­ну 1 (індикаторний пенетрат), яка під дією капілярних сил заповнює порожнини 2 поверхневих дефектів. Дефекти виявляють за рідиною, яка залишилась в їх порожнинах, після ліквідації її з поверхні, або за накопиченням частинок порошку в рідині і відфільтрованих на поверхні при заповненні порожнин дефекту рідиною (рис. 45, б). У першому випадку рідину, яка залишилась у порожнинах дефекту (рис. 45, в ), виявляють після нанесення проявника 4, який вбирає її, утворюючи індикаторний візерунок 5, а також фон, який покращує його видимість.

Індикаторні візерунки, які утворюються під час контролю, або мають здатність люмінесціювати в ультрафіолетових променях, або змінюють забарвлення, викликане збірним поглинанням (або відбиттям) частин світлових променів, що на них падають. Лінії індикаторного рисунка мають ширину 0,05...0,3 мм і яскравий контраст 30...60% і більше, а також значний кольоровий контраст.

При яскравій капілярній дефектоскопії як індикаторний пенетрат використовують керосин. Як проявник  крейду у вигляді сухого порошку, водяної суспензії з добавками поверх­нево-активних речовин або суспензії на основі органічних розчинників. Індикаторний пенетрат просочується у шар крейди і викликає його потемніння, яке виявляється при денному світлі. Цей спосіб має малу чутливість, але широко використовується для пошуку наскрізних тріщин.

У кольоровій дефектоскопії використовують індикаторні пенетрати або реактиви, які після нанесення проявника утворюють індикаторний візерунок, що добре проглядається на білому фоні проявника. При люмі­несцентній дефектоскопії використовують пенетрат, який проникає і здат­ний люмінесціювати під впливом ультрафіолетових променів. Індика­торний рисунок розглядається на темному фоні, найяскравіший і кольо­ровий контраст забезпечується при білому, червоному або оранжевому кольорах люмінесценції. При люмінесцентно-кольоровій дефектоскопії індикаторні рисунки не тільки люмінесціюють в ультрафіолетових про­менях, але мають забарвлення, яке виникає через збірне поглинання час­тиною світлових променів. Під час використання фільтрувальних частин індикаторний пенетрат містить забарвлені або люмінесційні повислі час­тинки, які осідають при поглинанні пенетрату пористим матеріалом.

При підготовці до дефектоскопії поверхні повинні бути добре очи­щені та висушені. Необхідно дотримуватись відповідних вимог техніки безпеки.

Рис. 45. Схема контролю капілярним методом з використанням проявника