Способы выявления дефектов
Основной источник информации при тепловом неразрушающем контроле — температурное поле проверяемой поверхности, отражающее процессы теплопередачи. Их характеристики зависят от наличия внутренних и наружных повреждений:
- Пористости;
- Трещин;
- Пустот;
- Литейных дефектов (несплошностей, скрытых раковин);
- Инородных включений;
- Локальных перегревов;
- Отклонений физических параметров от нормативов.
Основанный на взаимодействии теплового поля объекта с чувствительными термодинамическими элементами, ТК позволяет выявлять разрушения на поверхностях, разделяющих тепло и холод:
- Стен и кровли строений;
- Корпуса холодильников;
- Функционирующих двигателей;
- Прочих объектов с переходными тепловыми процессами.
К преимуществам метода неразрушающего контроля относят дистанционность, универсальность, точность исследования, оперативная обработка данных и возможность комбинирования с другими разновидностями НК.
Разновидности теплового контроля
Основные положения ГОСТ 56511–2015 регулируют применение тепловых методов. С их помощью отслеживают теплопроводность, температурный режим и выполняют расчёт тепловых потоков объекта. Условно методы можно разделить на два вида: активный и пассивный неразрушающего контроль.
Пассивная разновидность не требует внешнего термического воздействия, поскольку тепловое поле в контролируемом объекте возникает при его производстве или эксплуатации. Это один из популярных методов ТК, широко применяющихся в различных промышленных отраслях.
Он предусматривает контактное и бесконтактное измерение показателей без приостановки и прекращения использования объекта производства. Неконтактный пассивный контроль базируется на замере излучения в инфракрасном спектре, состав и энергия которого зависят только от температуры. Его объектами чаще всего становятся:
- Строительные конструкции;
- Функционирующие электроприборы и устройства;
- Продукция радиоэлектроники;
- Металлургическое и энергетическое оборудование.
Активный метод применяется в отношении объектов, которые во время эксплуатации выделяют тепловое излучение, недостаточное для проведения ТК. Чаще всего это предметы искусства и многослойные композитные материалы, проверка которых требует их нагрева посредством наружных источников.
Мероприятия ТК регламентируются положениями РД-13-04-2006. Они проводятся сертифицированными экспертами аттестованных лабораторий, которые отслеживают тепловой режим проверяемого объекта. ТК выполняется по следующей схеме:
- Ознакомление с местом дислокации объекта, анализ его метрологических показателей и выявление факторов возможного негативного влияния на результаты контроля;
- Исследование внутренних технологических параметров проверяемого объекта;
- Визуальный осмотр состояния поверхности в целях обнаружения зон с различными коэффициентами излучения;
- Определение наиболее подходящих условий для термографии и фотосъемки объекта;
- Проверка работы и настройка средств ТК в соответствии с ТУ и действующими нормативами;
- Определение температур в предварительно намеченных контролируемых зонах с одновременной фиксацией влажности внешней и внутренней среды, дистанции между оборудованием и объектом;
- Выполнение расчетов, обработка и анализ полученных результатов с дальнейшим составлением форм протокола ТК.
Комбинирование разновидностей теплового контроля качества с другими щадящими методами и технологиями допускается в целях получения результатов максимальной точности.
Используемые устройства
Приборы, применяемые при ТК, делятся на два вида:
- Контактные;
- Бесконтактные.
К первой группе относятся жидкостные и манометрические термометры, термоэлектрические преобразователи, высокочувствительные термисторы, термокарандаши и прочее.
Среди бесконтактных приборов, включающих в себя квантовые счетчики и радиационные пирометры, наиболее востребованы:
- Тепловизоры. Устройства предназначены для мониторинга разнородностей теплового поля на проверяемых объектах. Они отображаются на мониторе в виде цветовых пятен с определёнными оттенками для конкретных температур. Этот оптимальный инструмент, который может быть измерительным или наблюдательным, ускоренно и достоверно обнаруживает точки чрезмерного нагрева;
- Пирометры или инфракрасные термометры. Дистанционные устройства бесконтактного действия измеряют мощность теплового излучения в инфракрасном и видимом диапазоне света. Используются в местах с затрудненным доступом и повышенными температурами;
- Информационные логгеры. Портативное водонепроницаемое устройство с дисплеем и картой памяти фиксируют температуру и влажность;
- Измерители плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции, определяемые ГОСТ 25380. Они активно используются при возведении и последующей эксплуатации зданий для определения внутренних и наружных температур, а также термического сопротивления проверяемого объекта.
Полученные в ходе исследования данные переносятся на ПК для последующей автоматической обработки, формирования отчетов и архивации.