Сферы применения капиллярного контроля
Капиллярные методы выявляют поверхностные и сквозные микродефекты, недоступные для визуального контроля. Их применение дает возможность отслеживать объекты любых размеров и форм, изготовленных из самых разных материалов, включая черные и цветные металлы, стекло, керамику и пластик.
Очень часто капиллярная дефектоскопия является единственным доступным методом контроля конструкций и элементов из неметаллических, немагнитных, композитных и прочих многообещающих материалов. Помимо обнаружения и идентификации, контроль проникающими веществами отражает сведения о параметрах повреждения, что упрощает понимание причин его возникновения.
Одним из важнейших преимуществ капиллярной дефектоскопии является высокая чувствительность, позволяющая выявлять в сварных соединениях и швах пустоты с шириной раскрытия до 0,1 мкм:
- Пористость
- Трещины и свищи на пористой поверхности
- Сварочные и терморазрывы
- Шлифовочные и усталостные деформации и щели
Универсальность метода капиллярного контроля обусловила его активное использование:
- В мониторинге запуска и эксплуатации важных объектов
- В авиа- и ракетостроении
- Судостроении
- Автомобилестроении
- Металлургии
- Энергетической, нефтегазовой и химической промышленности
Аэрозольные баллончики для размещения пенетрантов сделали контроль проникающими веществами компактным и портативным. Применение метода больше не ограничивается производственными и лабораторными помещениями. Теперь он активно используется в полевых условиях для диагностики фактического состояния технически сложных объектов.
Разновидности капиллярного контроля
В зависимости от способа выполнения капиллярный контроль может быть: основным – осуществляется посредством нанесения проникающих веществ; комбинированным – использует одновременно несколько щадящих методов.
Основные способы капиллярного контроля подразделяются на две группы:
- По типу пенетрантов:
- Проникающие растворы
- Фильтрующие суспензии
- По способу получения индикаторного рисунка:
- Яркостный (ахроматический), обеспечивающий высокую ясность и четкость ахроматического следа
- Цветной (контрастный), обеспечивающий видимость повреждений за счет контрастности индикаторного рисунка и фона исследуемого объекта (красно-белый метод)
- Люминесцентный, использующий способность люминофоров светится в ультрафиолете
Люминесцентно-цветной – регистрирует контраст цветного или люминесцирующего индикаторного следа на поврежденной поверхности в видимом или длинноволновом ультрафиолете.
Комбинированные разновидности представляют собой синтез капиллярного контроля:
- С электростатическим
- С магнитным
- С электроиндукционным
- С радиационными методами поглощения или излучения
Состав комбинации зависит от способа и характера воздействия на исследуемую поверхность.
Особенности технологии проведения
Мероприятия по выявлению повреждений методом капиллярного контроля регулируются ГОСТ 18442-80 и предполагают поэтапное выполнение:
- Заполнение пенетрантами пустот и полостей на контролируемой поверхности выполняется одним из способов:
- Капиллярным, когда индикаторная жидкость наносится путем смачивания, кистью, струей или распыления
- Вакуумным, создающим в несплошностях разряженную атмосферу с разницей между внутренним и внешним давлением, заставляющей полость «втягивать» в себя пенетрант
- Компрессионный, наоборот, подразумевает избыточное давление, под действием которого индикаторная жидкость заполняет пустоты, вытесняя из них воздух
- Ультразвуковой предполагает заполнение трещин с применением капиллярного эффекта, созданного ультразвуком
- Деформационный – заполнение пустот индикаторными веществами под воздействием колебаний звуковой волны или статичных нагрузок
Пониженные температуры увеличивают время проникновения пенетранта в микротрещины и вероятность образования конденсата на поверхности контролируемого участка, что усложняет технологический процесс.
- Промежуточное очищение требуется для удаления излишков пенетрантов водой или специальными составами, нанесенными на салфетку из гигроскопических материалов. Делают это аккуратно, удаляя вещества не из трещин, а только с исследуемой поверхности, которую после обработки просушивают естественным путем.
- Процесс нанесения проявителя может быть выполнен методом распыления, кистевым, погружения или обливным. Чтобы излишки проявителя не испортили индикаторные следы, его равномерно наносят 2-3 тонкими слоями. Попадая в несплошности проявитель, увеличивается и «выталкивает» краситель на поверхность. При строгом соблюдении технологии ширина контрастного рисунка настолько превышает ширину раскрытия повреждения, что позволяет обнаружить микротрещины без применения оптических приборов.
- К этапу контроля приступают после полного высыхания проявителя, когда на белом фоне выделяются дефекты контрастного (чаще всего — красного) цвета. Цветовая насыщенность отражает глубину и ширину раскрытия трещин, течи и прочих деформаций. Чем она интенсивнее, тем глубже повреждение и наоборот. Несплавления в сварных швах проявляются цветными линиями, а поры – скоплениями разрозненных точек.
Метод течеискания контролирует сквозные повреждения. Его особенность заключается в нанесении проникающего вещества и проявителя, как на внешние, так и внутренние поверхности исследуемой конструкции.
К реализации мероприятий капиллярного контроля допускаются специалисты со здоровым зрением без признаков дальтонизма, которые прошли специальное обучение, подкрепленное соответствующим удостоверением.
Результаты визуального или оптического осмотра, допускающего применение луп и очков с увеличительными линзами, анализируются и протоколируются. По завершению контрольных мероприятий объект очищается водой или растворителем, обдувкой песком или другим абразивом.