Бұзбайтын тексеру түрлері. Түрлері мен әдістерінің классификациясы

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 05:33

Өнімдердің сапасын бақылау мүлікті басқару жүйесінің маңызды бөлігі болып табылады. Өндірістің әрбір кезеңінде өнімнің әртүрлі түрлеріне, демек, қолданылатын материалдарға нақты талаптар қойылады. Бастапқыда негізгі талаптар негізінен дәлдік пен беріктік болды, бірақ өнеркәсіптің дамуымен және шығарылатын жабдықтың күрделенуімен оны қабылдамауға болатын сипаттамалардың саны бірнеше есе өсті.

Өнімдердің функционалдық мүмкіндіктерін бұзбай тексеру бұзылмайтын сынақ әдістерін жетілдірудің арқасында мүмкін болды. Оны жүргізудің түрлері мен әдістері өнімнің тұтастығын бұзбай әртүрлі параметрлерді бағалауға мүмкіндік береді, демек, мүмкіндігінше дәл. Бүгінгі күні дұрыс қалыптасқан бақылау жүйесі жоқ жауапты өнім өндірудің бірде-бір технологиялық процесі өндіріске енгізуге құқығы жоқ.

Бұзбайтын сынақ түсінігі

Бұл процесс жиынтығы ретінде түсініледіматериалға зақым келтірместен оның өнімділігін сақтай отырып, объект тікелей ұшырайтын осындай сынақтар. Бүгінгі күні бар бұзылмайтын бақылаудың барлық түрлері мен әдістерінің негізгі мақсаты жабдықтардың, ғимараттар мен құрылыстардың техникалық жағдайын бақылау арқылы өнеркәсіптік қауіпсіздікті қамтамасыз ету болып табылады. Олар өндіріс (құрылыс) сатысында ғана емес, сонымен қатар уақтылы және сапалы техникалық қызмет көрсету және жөндеу үшін де жүзеге асырылады.

Осылайша, ГОСТ бойынша бұзылмайтын бақылаудың әртүрлі түрлері бұйымдардың геометриялық параметрлерін өлшей алады, бетті өңдеу сапасын (мысалы, кедір-бұдыр), материалдың құрылымын және оның химиялық құрамын, болуын бағалай алады. әртүрлі ақаулардан. Алынған деректердің уақтылылығы мен сенімділігі технологиялық процесті реттеуге және бәсекеге қабілетті өнім шығаруға, сондай-ақ қаржылық шығындардың алдын алуға мүмкіндік береді.

Тексеру талаптары

Бұзбайтын бақылаудың барлық түрлерінің нәтижелері өзекті және тиімді болуы үшін ол белгілі бір талаптарға сай болуы керек:

• оны өндірудің барлық кезеңдерінде, өнімді пайдалану және жөндеу кезінде жүзеге асыру мүмкіндігі;
• бақылау белгілі бір өндіріс үшін берілген параметрлердің максималды мүмкін санына жүргізілуі керек;
• тексеруге жұмсалған уақыт өндіріс процесінің басқа қадамдарымен орынды сәйкестендірілуі керек;
• нәтижелердің сенімділігі өте жоғары болуы керек;
• орынтехнологиялық процесті басқару мүмкіндіктерін механикаландыру және автоматтандыру қажет;
• бұзылмайтын бақылауда қолданылатын құрылғылар мен жабдықтардың сенімділігі, оларды пайдалану түрлері мен шарттары әртүрлі болуы керек;
• әдістердің қарапайымдылығы, экономикалық және техникалық қолжетімділік.

Қолданбалар

ГОСТ бойынша бұзылмайтын бақылаудың барлық түрлері мен әдістері келесі мақсаттарда қолданылады:

• маңызды бөлшектер мен тораптардағы ақауларды анықтау (ядролық реакторлар, ұшақтар, су асты және жер үсті кемелері, ғарыш аппараттары және т.б.);
• ұзақ мерзімді пайдалануға арналған құрылғылардың дефектоскопиясы (порт қондырғылары, көпірлер, крандар, атом электр станциялары және т.б.);
• технологияны жетілдіру мақсатында металдарды, олардың құрылымдарының түрлерін және бұйымдардағы ықтимал ақауларды бұзбайтын сынау әдістерімен зерттеу;
• жоғары жауапкершіліктегі қондырғылар мен құрылғылардағы ақаулардың пайда болуын үздіксіз бақылау (мысалы, атом электр станцияларының қазандықтары).

Бұзбайтын бақылау түрлерінің классификациясы

Жабдықтардың жұмыс істеу принциптеріне және физикалық-химиялық құбылыстарға байланысты барлық әдістер он түрге бөлінеді:

1. акустикалық (атап айтқанда, ультрадыбыстық);
2. виброакустикалық;
3. енетін заттармен (капиллярлық және ағуды бақылау);
4. магниттік (немесе магниттік бөлшек);
5. оптикалық (визуалды-оптикалық);
6. радиация;
7. радиотолқын;
8. жылу;
9. электр;
10. Құйынды ток (немесе электромагниттік).

ГОСТ 56542 сәйкес жоғарыда келтірілген бұзбайтын бақылаудың түрлері мен әдістері келесі белгілеріне қарай қосымша бөлінеді:

• заттардың немесе физикалық өрістердің басқарылатын объектімен әрекеттесу ерекшеліктері;
• ақпаратты қамтамасыз ететін негізгі параметрлер;
• негізгі ақпаратты алу.

Акустикалық әдістер

ГОСТ Р 56542-2015 сәйкес бұзылмайтын бақылау түрлері мен әдістерінің классификациясына сәйкес бұл түрі басқарылатын объектіде қоздырылатын және (немесе) пайда болатын серпімді толқындарды талдауға негізделген.. 20 кГц-тен асатын жиілік диапазоны пайдаланылса, «акустикалық» орнына «ультрадыбыстық» терминін қолдануға болады.

Бұзбайтын тексерудің акустикалық түрі екі үлкен топқа бөлінеді.

Бірінші – акустикалық толқындарды шығару мен қабылдауға негізделген әдістер. Басқару үшін қозғалатын және тұрақты толқындар немесе басқарылатын объектінің резонанстық тербелісі қолданылады. Оларға мыналар жатады:

• Көлеңке әдісі. Ақаулықтың болуы қабылданған сигналдың әлсіреуі немесе ультрадыбыстық толқындармен ақаудың дөңгелектенуіне байланысты оны тіркеудің кешігуіне байланысты анықталады.
• Эхо әдісі. Ақаулықтың болуы ақаудан және объектінің беттерінен көрінетін сигналдың келу уақытымен анықталады, бұл ақаудың материал көлеміндегі орнын анықтауға мүмкіндік береді.
• Айна-көлеңке әдісі. Бұл құрал-жабдықты пайдаланатын көлеңкелі әдістің вариациясыэхо әдісі. Әлсіз сигнал да ақаудың белгісі.
• Кедергі әдісі. Егер өнімде ақау болса, оның бетінің белгілі бір аймағының кедергісі жұмсарғандай төмендейді. Бұл өзек тербелістерінің амплитудасына, оның соңындағы механикалық кернеуге, тербеліс фазасына және олардың жиілігінің ығысуына әсер етеді.
• Резонанс әдісі. Пленка жабынының қалыңдығын өлшеу үшін маңызды. Ақау сигналдың әлсірегенін немесе резонанстың жоғалғанын көрсететін тапқышты өнімнің беті бойымен жылжыту арқылы анықталады.
• Еркін тербеліс әдісі. Тестілеу барысында үлгінің оған әсер ету нәтижесінде пайда болатын табиғи тербеліс жиіліктері талданады.

Екінші топқа өнімдер мен материалдарда пайда болатын толқындарды тіркеуге негізделген әдістер жатады:

• Акустикалық эмиссия. Ол жарықтардың пайда болуы мен дамуы кезінде пайда болатын толқындарды тіркеуге негізделген. Қауіпті ақаулар белгілі бір жиілік диапазонындағы сигналдардың жиілігі мен амплитудасының ұлғаюына әкеледі.
• Шу-діріл әдісі. Ол жұмыс кезінде механизмнің немесе оның бөліктерінің жиілік спектрін бақылаудан тұрады.

Жоғарыда келтірілген жіктеудегі бұзылмайтын бақылаудың түрлері мен әдістері әртүрлі мақсаттарда қолданылады. Кішігірім қалыңдықтағы прокаттың, резеңке бұйымдардың, шыны талшықтардың, бетондардың параметрлерін анықтау үшін көлеңкелі әдіс ең қолайлы. Оның маңызды кемшілігі - өнімге екі жағынан қол жеткізу қажеттілігі. Бір жақты қолжетімділікпенүлгі айна-көлеңке немесе резонанстық әдістерді қолдана алады. Бұл екі түрі дәнекерленген қосылыстарды бұзбайтын тексеруге, сондай-ақ акустикалық эмиссияға өте қолайлы. Кедергі әдісі, сондай-ақ еркін діріл әдісі шыныдан, металдан және пластмассадан жасалған желімделген және дәнекерленген бұйымдардың сапасын тексереді.

Капиллярлық әдістер

ГОСТ Р 56542-2015 бойынша бұзбайтын бақылау түрлері мен әдістерінің классификациясына сәйкес капиллярлық әдістер енетін заттар арқылы тексеруге жатады.

Олар ақаулар қуысына индикатор деп аталатын арнайы сұйықтықтардың тамшыларының енуіне негізделген. Әдіс бөліктің бетін тазалауға және оған енетін сұйықтықты қолдануға дейін төмендейді. Бұл жағдайда қуыстар толтырылады, содан кейін сұйықтық бетінен жойылады. Оның қалған бөлігі ақаулардың орналасуының индикатор үлгісін құрайтын әзірлеуші арқылы анықталады.

Бұзбайтын бақылаудың капиллярлық түрінің сезімталдығы көп жағдайда ақауларды анықтайтын материалдарды таңдауға байланысты, бұл олардың алдын ала тексеруін міндетті етеді. Шешімдердің индикаторлық қабілеттері кейбір стандартты шешімдермен салыстырылады. Әзірлеушілердің ақтығы барит пластинасымен (ақтық стандарты) салыстыру арқылы тексеріледі.

Капиллярлық әдістердің артықшылығы оларды қоршаған орта температурасы әртүрлі далалық және зертханалық жағдайларда қолдану мүмкіндігі. Бірақ олар толтырылмаған қуыстары бар беттік ақауларды ғана анықтай алады. Капиллярлық әдістер қолданыладыәртүрлі пішіндегі металл және металл емес бөлшектердегі ақауларды анықтау.

Магниттік әдістер

Олар ақаудың үстінде пайда болатын магнит өрістерін тіркеуге немесе зерттелетін өнімдердің магниттік қасиеттерін анықтауға негізделген. Магниттік әдістер ферромагнитті болаттар мен шойындардың механикалық ерекшеліктері сияқты жарықтарды, шиыршықтарды және басқа ақауларды табуға мүмкіндік береді.

Бұзбайтын түрлер мен бақылау әдістерінің ГОСТ-та қол жетімді классификациясы магнитті келесі кіші түрлерге бөлуді қарастырады:

• магнетографиялық (өрістерді тіркеу индикатор ретінде ферромагниттік пленкамен жүзеге асырылады);
• магниттік бөлшек (магниттік өрістерді талдау ферромагниттік ұнтақпен немесе магнитті суспензиямен жүргізіледі);
• магниторезистор (адасқан магнит өрістерін тіркеу магниторезисторлар арқылы жүзеге асырылады);
• магнитті бұзылмайтын сынаудың индукциялық түрі (индукцияланған ЭҚК шамасы немесе фазасы бақыланады);
• пондеромотив (бақыланатын нысаннан магнитті шақыру күші жазылады);
• феррозонд (флюксгейттерді пайдаланып магнит өрісінің күшін өлшеуге негізделген);
• Холл эффекті әдісі (магниттік өрістер Холл сенсорлары арқылы тіркеледі).

Оптикалық әдістер

Осы әрекеттің нәтижелерін тіркей отырып, объектіге жарық сәулеленуінің әсеріне негізделген бұзылмайтын бақылау түрі оптикалық деп аталады. Әдетте, әдістердің үш тобы бар:

Көрнекі (сонымен қатар визуалды-оптикалық әдіс) оператордың (зертханашы) жеке қасиеттеріне негізделген: тәжірибе, шеберлік, көру. Бұл өте қол жетімді және орындау оңай, бұл оның барлық жерде болуын түсіндіреді. Көрнекі бақылау ешқандай оптикалық құралдарсыз жүзеге асырылады. Ол ірі объектілерде өрескел кемшіліктерді, геометрия мен өлшемдердің бұзылуын анықтау үшін тиімді. Көрнекі-оптикалық талдау лупа немесе микроскоп сияқты оптикалық құралдармен жүзеге асырылады. Оның өнімділігі төмен, сондықтан ол әдетте визуалды бейнемен біріктіріледі

• Фотометриялық, денситометриялық, спектрлік және телевизиялық әдістер аспаптық өлшеулерге негізделген және субъективтілігі азырақ сипатталады. Бұзбайтын оптикалық бақылаудың бұл түрлері геометриялық өлшемдерді, беттік аумақтарды өлшеу, әлсіреу коэффициентін басқару, беріліс немесе шағылыстыруды бағалау, ақауларды анықтау үшін өте қажет.
• Интерференция, дифракция, фазалық контраст, рефрактометриялық, нефелометриялық, поляризациялық, стробоскопиялық, голографиялық әдістер жарықтың толқындық қасиеттеріне негізделген. Олардың көмегімен мөлдір немесе жарық сәулеленуіне мөлдір материалдардан жасалған бұйымдарды басқаруға болады.

Сәулелену әдістері

Иондаушы электромагниттік сәулеленудің объектіге әсер етуіне негізделген, кейіннен осы әрекеттің параметрлерін тіркеу және бақылау нәтижелерін шығару. Бұзбайтын бақылаудың радиациялық түрі үшін олардың кванттарын келесі физикалық шамалармен сипаттауға мүмкіндік беретін әртүрлі сәулелер қолданылады: жиілік, толқын ұзындығы немесеэнергия.

Өнім арқылы өткенде, рентгендік немесе гамма-сәулелену, сондай-ақ нейтрино ағындары ақауы бар және жоқ бөліктерде әртүрлі дәрежеде әлсіретіледі. Олар кемшіліктердің ішкі болуын бағалауға мүмкіндік береді. Олар дәнекерленген және дәнекерленген тігістерді, прокат өнімдерін тексеру үшін сәтті қолданылады.

Бұзбайтын бақылаудың радиациялық түрлері жасырын әрекет ететін биологиялық қауіп төндіреді. Бұл еңбекті қорғаудың ұйымдастырушылық және санитарлық нормаларын және қауіпсіздік техникасын сақтауды талап етеді.

Термиялық әдістер

Маңызды параметр талданатын үлгінің термиялық немесе температуралық өрістерінде орын алатын өзгерістерді тіркеу болып табылады. Басқару үшін температура мен нысанның жылу сипаттамаларындағы айырмашылықтар өлшенеді.

NDT термиялық көрінісі пассивті немесе белсенді болуы мүмкін. Бірінші жағдайда үлгілерге сыртқы жылу көздері әсер етпейді, ал температура өрісі жұмыс механизмінде өлшенеді. Кейбір жерлерде температураның жоғарылауы немесе төмендеуі қозғалтқыштардағы жарықтар сияқты қандай да бір ақаулардың болуын көрсетуі мүмкін. Белсенді термиялық бақылау арқылы материалдар немесе өнімдер қызады немесе салқындатылады және температура оның екі қарама-қарсы жағынан өлшенеді.

Дәл және объективті мәліметтерді алу үшін жылулық сәулеленудің келесі біріншілік өлшеу түрлендіргіштері қолданылады: термометрлер, термопарлар, термиялық кедергілер, жартылай өткізгіш құрылғылар, электронды вакуумдық құрылғылар, пироэлектрлік элементтер. Көбінесе жылу өрістерінің көрсеткіштері қолданылады, оларбелгілі бір температураға жеткенде өзгеретін термосезімтал заттардың пластиналары, пасталары, пленкалары. Сонымен, балқу термиялық индикаторлары, түс өзгертетін термиялық индикаторлар және люминофорлар оқшауланған.

Арнайы жабдықты қолдану арқылы жылу әдістері заттардың физикалық және геометриялық параметрлерін айтарлықтай үлкен қашықтықта жанасусыз өлшеуге мүмкіндік береді. Олар сондай-ақ жылу сәулелену мәндері негізінде химиялық және физикалық ластануды, кедір-бұдырды, олардың беттеріндегі жабындыларды анықтауға мүмкіндік береді.

Ағуды анықтау әдістері

Бұзбайтын бақылау түрлерінің негізгі классификациясына сәйкес бұл әдіс үлгілерді енетін сұйықтықтармен сынауға жатады. Ағып кетуді анықтау өнімдер мен құрылымдардағы ақауларды олар арқылы зерттелетін заттардың енуі арқылы анықтайды. Көбінесе ағып кетуді бақылау деп аталады.

Сұйықтар, кейбір газдар, сұйықтардың булары зерттелетін заттар ретінде қызмет ете алады. Осы параметр бойынша ағып кетуді анықтауды бақылау әдістері сұйық және газ болып бөлінеді. Газдар жоғары сезімталдықты қамтамасыз етеді, яғни олар жиі пайдаланылады. Сондай-ақ, әдістің сезімталдығына қолданылатын жабдық әсер етеді. Бұл жағдайда вакуум әдісі - ең жақсы нұсқа.

Ағып кетуді анықтау үшін ағып кету детекторлары деп аталатын арнайы құрылғылар қажет, бірақ кейбір жағдайларда ағып кетуді анықтаудың құрылғыдан тыс әдістері де қолайлы. Бұл әдісті басқару үшін келесі ағып кету детекторлары пайдаланылады:

• Масса-спектрометрия - ең үлкенімен сипатталадысезімталдық пен әмбебаптық, әртүрлі өлшемдегі өнімдерді тексеруге мүмкіндік береді. Мұның бәрі оның кең қолданылуын түсіндіреді. Бірақ масс-спектрометр жұмыс істеу үшін вакуумды қажет ететін өте күрделі және көлемді құрал.
• Галоген, оның әрекеті зерттелетін затта галогендер пайда болған кезде сілтілі металл катиондарының эмиссиясының күрт артуына негізделген.
• Көпіршік - бақыланатын объектінің бетіне сұйықтық жағылған немесе резервуарға батырылған газ қысымын сынау кезінде ағып кетуден босатылған сынақ газ көпіршіктерін анықтауға негізделген. Бұл күрделі аспаптар мен арнайы газдарды қажет етпейтін, бірақ жоғары сезімталдықты қамтамасыз ететін өте қарапайым әдіс.
• Манометриялық - сыналатын газдардың қысымын өлшейтін манометрлер арқылы сынақ объектісінің герметикалығын бағалауға мүмкіндік береді.

Электрлік әдістер

МЕМСТ Р 56542-2015 бойынша бұзылмайтын бақылаудың бұл түрі басқарылатын объектіге әсер ететін немесе сыртқы әсердің әсерінен объектіде пайда болатын электр өрісінің (немесе токтың) параметрлерін талдауға негізделген.

Бұл жағдайда ақпараттық параметрлер – электр сыйымдылығы немесе потенциал. Диэлектриктерді немесе жартылай өткізгіштерді басқару үшін сыйымдылық әдісі қолданылады. Ол пластмассалар мен жартылай өткізгіштердің химиялық құрамын талдауға, олардағы үзілістерді анықтауға және сусымалы материалдардың ылғалдылығын бағалауға мүмкіндік береді.

Өткізгіштерді басқару электр потенциалы әдісімен жүзеге асырылады. Бұл жағдайда өткізгіш қабаттың қалыңдығы, үзілістердің болуыөткізгіштің бетінің жанында белгілі бір аймақтағы потенциалдың төмендеуін өлшеу арқылы бақыланады.

Эдди ағымдағы әдісі

Басқа атауы бар - құйынды ток әдісі. Ол басқарылатын объектіде осы катушкамен индукцияланған құйынды токтар өрісі бар катушканың электромагниттік өрісінің әрекетінің өзгеруіне негізделген. Магниттік және магнитті емес бөлшектердің және жартылай фабрикаттардың бетінің ақауларын анықтау үшін қолайлы. Сондай-ақ әртүрлі конфигурациядағы өнімдердегі жарықтарды табуға мүмкіндік береді.

Құйынды ток әдісінің мәні мынада: ылғалдылық та, қысым да, қоршаған ортаның ластануы да, радиоактивті сәулелену де, тіпті объектінің ток өткізбейтін заттармен ластануы да өлшеу сигналына іс жүзінде әсер етпейді. Оның қолдану аймақтары келесідей:

• Өнімдердің сызықтық өлшемдерін тексеру (мысалы, штанганың диаметрі, құбырлар, металл қаңылтыр қалыңдығы, корпус қабырғасының қалыңдығы).
• Жалған жабындардың қалыңдығын өлшеу (микрометрден ондаған миллиметрге дейін).
• Металдар мен қорытпалардың құрамы мен құрылымындағы ауытқуларды анықтау.
• Механикалық кернеу мәндерін анықтау.

Бұзбайтын әдістердің артықшылықтары мен кемшіліктері

Сынақтардың екі түрінің де, бұзатын және бұзбайтын, жақсы және теріс жақтары бар екеніне қарамастан, заманауи өндіріс жағдайында соңғысының бірқатар артықшылықтары бар:

1. Сынақтар жұмыс жағдайында қолданылатын өнімдерге бірден жүргізіледі.
2. Сауалнама нақты әлемде пайдалануға арналған кез келген бөлікте немесе қосалқы жинақта жасалуы мүмкін, бірақегер ол экономикалық тұрғыдан негізделген болса. Көбінесе бұл партия бөлшектер арасындағы үлкен айырмашылықтармен сипатталса да жасалуы мүмкін.
3. Сіз оның толық бөлігін немесе тек ең қауіпті бөліктерін сынай аласыз. Өткізудің ыңғайлылығына немесе технологиялық жағдайларға байланысты олар бір уақытта немесе дәйекті түрде орындалуы мүмкін.
4. Бір нысанды көптеген бұзылмайтын сынақ әдістерімен тексеруге болады, олардың әрқайсысы белгілі бір қасиеттерге немесе бөліктің бөліктеріне сезімтал болады.
5. Бұзбайтын әдістерді құрылғыға жұмыс жағдайында қолдануға болады және оның жұмысын тоқтатудың қажеті жоқ. Олар бұзылулар мен бөлшектердің сипаттамаларын өзгертпейді.
6. Тестілеу кез келген уақыт кезеңінен кейін бірдей бөліктерді қайта тексеруге мүмкіндік береді. Бұл жұмыс режимдері мен нәтижесінде пайда болатын зақымдар мен олардың дәрежесі арасында байланысты орнатуға мүмкіндік береді.
7. Бұзбайтын сынақ қымбат материалдардан жасалған бөлшектердің зақымданбауына мүмкіндік береді.
8. Ереже бойынша сынақтар үлгілерді алдын ала өңдеусіз жүргізіледі. Көптеген аналитикалық құрылғылар портативті және жылдам және жиі автоматтандырылған.
9. Бұзбайтын сынақтың құны деструктивті әдістерге қарағанда төмен.
10. Әдістердің көпшілігі жылдам және аз жұмыс уақытын қажет етеді. Мұндай әдістерді барлық бөлшектердің сапасын анықтау үшін қолдану керек, егер олардың құны деструктивті зерттеуді жүргізу құнынан төмен немесе салыстырмалы болса. Бүкіл партиядағы бөлшектердің аз ғана пайызы.

Бұзбайтын тексеру әдістерінің кемшіліктері көп емес:

1. Әдетте жұмыс кезінде мәндермен тікелей байланысы жоқ жанама қасиеттер талданады. Нәтижелердің сенімділігі үшін алынған деректер мен операциялық сенімділік арасында жанама байланыс табылады.
2. Сынақтардың көпшілігі объектінің қызмет ету мерзімін көрсетпейді, бірақ тек бұзылу процестерін бақылай алады.
3. Аналитикалық жұмыстың нәтижелерін ашу және интерпретациялау үшін арнайы үлгілерде және ерекше жағдайларда дәл осындай зерттеулерді жүргізу қажет. Ал егер бұл сынақтар арасындағы сәйкес байланыс айқын емес және дәлелденбесе, бақылаушылар онымен келіспеуі мүмкін.

Біз бұзбайтын сынақ түрлерін, оның мүмкіндіктері мен кемшіліктерін талдадық.