Капілярний неруйнівний контроль, технологія та матеріали

Неруйнівний контроль, у тому числі капілярний метод, – це ефективний, а в ряді випадків єдиний можливий засіб запобігання аварійним ситуаціям в об'єктах підвищеної небезпеки. Завдання вчених, інженерів-конструкторів, інженерів-технологів – розробити апаратуру та технологію контролю, яка давала б можливість дефектоскопістові визначити лише придатні для експлуатації деталі та не пропустити дефектні.

Дефектоскопіст – остання інстанція, яка може запобігти аварії, відмові, непередбаченій зупинці машини або механізму. Особлива відповідальність лежить на дефектоскопістах, які контролюють деталі авіаційної та космічної техніки, локомотивів та вагонів; устаткування атомних, енергетичних і хімічних виробництв, що становлять величезну небезпеку як людини, але й довкілля.

У всьому світі неруйнівний контроль якості та технічна діагностика – це ціла індустрія, невід'ємна частина виробництва та експлуатації всіх технічних пристроїв: сотні тисяч фахівців щодня забезпечують відбраковування неякісних деталей при виробництві (якість) та своєчасне виявлення небезпечних тріщин на діючих технічних пристроях (діагностика) всього небезпечних для життя, здоров'я людей та навколишнього середовища (безпека).

Рівень розвитку передових країн світу на сучасному етапі характеризується не стільки високим обсягом виробництва та асортиментом своєї продукції, скільки показниками якості, надійності та безпеки.

У високорозвинених країнах витрати на контроль якості становлять у середньому 1 - 3% від вартості продукції, а в таких галузях промисловості, як оборонна, атомна, а також аерокосмічна, витрати на контроль якості зростаютьдо 12 - 18%. Трудовитрати на контроль зварних з'єднань у будівництві трубопроводів великого діаметра та великої довжини досягають 10%. У всьому світі давно зрозуміли, що економія на контролі – це уявна економія, яка зрештою обертається величезними витратами на подолання наслідків аварій та катастроф.

На стадії виготовлення необхідна об'єктивна інформація про властивості деталі, яка дає можливість судити про якість деталі, її придатність до роботи та конкурентоспроможність виробу в цілому.

Використання засобів неруйнівного контролю у процесі експлуатації дозволяє діагностувати технічний стан об'єкта, визначити його залишковий ресурс, терміни подальшої безпечної експлуатації. Діагностика особливо актуальна для таких потенційно небезпечних технічних об'єктів, як обладнання магістральних нафто- та газопроводів, хімічних та нафтопереробних виробництв, судин під тиском, підйомно-транспортних пристроїв та ін., особливо якщо взяти до уваги, що серед них багато хто вже виробив свій ресурс.

Судження про працездатність та якість досягається через виявлення за допомогою приладів неруйнівного контролю та технічної діагностики:

поверхневих та внутрішніх дефектів суцільності матеріалу, деталей та елементів конструкцій (тріщин, раковин, пір, розшарування тощо);
неприпустимих змін структури матеріалу та фізико-механічних властивостей (розмір зерна, щільність, пружні та міцнісні характеристики, твердість, внутрішні напруження, вологість та ін.);
відхилень геометричних параметрів (товщин покриттів, поверхнево зміцнених шарів, товщин стінок деталей та елементів конструкцій та ін.);
внутрішньої будови об'єктів (інтроскопія).

Капілярнадефектоскопія є найстарішим методом неруйнівного контролю та найчутливішим методом неруйнівного контролю поверхневих дефектів. Капілярний метод дозволяє виявити поверхневі тріщини розкриттям 0,5 – 1 мкм та більше. Він заснований на проникненні в поверхневі дефекти спеціальних рідин, завдяки яким підвищується світло- і квітоконтрастність дефектної ділянки щодо непошкодженої ділянки поверхні деталі. Перевагою методу є те, що точно фіксується місцезнаходження дефекту, його орієнтація та розміри. Його ефективність великою мірою залежить від правильності дотримання технологічних режимів усіх стадій, які визначаються фізико-хімічними процесами, які відбуваються під час проведення контролю.

Найбільш ефективний капілярний метод для неруйнівного контролю великих площ, особливо зі складною геометрією та у випадках масових виробництв. Технологів спокушає можливістю виявити дефект на ранніх стадіях виготовлення, а також всіх стадіях технологічного процесу виготовлення. Технологія капілярної дефектоскопії порівняно проста і вимагає складного дорогого устаткування.