Конспект лекцій з дисципліни «Вступ до напряму»

Підготовка бакалаврів та магістрів за напрямом 200100 «Приладобудування» заснована на освоєнні теоретичної, методичної та приладової бази приладів контролю, що використовуються практично у всіх галузях народного господарства, проте найбільша увага приділяється приладам та методам контролю якості та діагностики, а також приладам та системам гірничого та технічного нагляду та контролю.

Усі види технічного контролю небезпечних виробничих об'єктів поділяються на 3 групи:

а) руйнівний контроль;

б) ушкоджуючий контроль;

в) неруйнівний контроль.

Руйнівний контроль- це сукупність таких видів контролю, які вимагають відбору проб або вирізки зразків безпосередньо з матеріалу об'єкта, при цьому об'єкт залишається непрацездатним до відновлення місць відбору проб (зразків). До руйнівних видів контролю належать:

а) лабораторний хімічний аналіз матеріалу об'єкта (вимагає насвердлювання певного обсягу стружки);

б) металографія (дослідження структури металу об'єкта; потребує вирізки шліфів);

в) лабораторні механічні випробування матеріалу об'єкта на розтяг, стиск, вигин, ударну в'язкість (вимагає вирізки спеціальних зразків – темплетів).

Ушкоджуючий контроль– це сукупність таких видів контролю, які виробляються безпосередньо на об'єкті, при цьому об'єкт зберігає працездатність, але в місцях контролю залишаються неперешкоджаючі експлуатації непереборні сліди. До пошкоджуючих видів контролю, зокрема, належать:

а) вимірювання твердості (твердометрію) вдавлюванням спеціальних інденторів (бабітові кульки, алмазні наконечники; на поверхні об'єкта залишається вм'ятина);

Неруйнівний контроль- це сукупність таких видів контролю,які виробляються безпосередньо на об'єкті, при цьому справний об'єкт зберігає працездатність без пошкодження матеріалу.

Розрізняють поняття «неруйнівний контроль» та «неруйнівний фізичний контроль».

Неруйнівний контроль = фізичний контроль, що не руйнує, + ВІК

Поверхневівиди (методи) неруйнівного контролю - це такі, які дозволяють виявляти лише дефекти, що мають вихід на доступну для контролю поверхню матеріалу об'єкта.

Об'ємнівиди (методи) неруйнівного контролю - це такі, які дозволяють виявляти переважно внутрішні дефекти матеріалу, а поверхневі дефекти виявляються тільки якщо вони досить великі.

В Україні класифікація неруйнівних фізичних видів (методів) контролю наведена в стандарті ГОСТ 18353-79 «Контроль неруйнівний. Класифікація видів та методів »[1]. Цей стандарт передбачає 9 видів контролю, які наведені у таблиці 1.

Таблиця 1.Класифікація видів неруйнівного фізичного контролю матеріалів

Вимоги до матеріалу

Для оптично прозорих матеріалів – об'ємний, для непрозорих – поверхневий

Будь-який твердий або рідкий

*) Ці методи дозволяють виявляти не тільки поверхневі, а й підповерхневі дефекти, що залягають на малій глибині (до 2 мм).

Кожен вид контролю поєднує у собі один чи кілька методів, заснованих на даному фізичному принципі.

У цьому Посібнику розглянуті всі перелічені в таблиці види неруйнівного контролю, наведені складові їх методи, показані засоби неруйнівного контролю, представлені методики та технології контролю деяких конкретнихоб'єктів.

На малюнку 1 наведено логічний ланцюг повного технічного діагностування об'єкта, з якого видно, що неруйнівний контроль (крім товщинометрії) є завершальною фазою процесу.

Насамперед завжди виробляється ВІК. Це з тих міркувань, що у наявності очевидних непереборних неприпустимих ушкоджень об'єкта інші більш трудомісткі і дорогі процедури немає сенсу.

Далі логічно виміряти твердість матеріалу об'єкта по системі рівномірно розподілених точок портативними ультразвуковими або динамічними твердомірами. Такі сучасні твердоміри, як прилади серій «ТЕМП», «УЗИТ», «ТДМ» та ін., виконані в «кишеньковому» виконанні з автономним маловольтажним електроживленням, не залишають слідів на об'єкті, проте це не дає права повністю віднести твердометрію до неруйнівного контролю, оскільки на озброєнні ще залишаються і «прилади, що пошкоджують» (наприклад, «ПОЛЬДІ»). Твердість зазвичай вимірюється у системі одиниць Брінелля чи Роквелла. Якщо вона виходить за нормативно допустимі межі, матеріал об'єкта, як правило, визнається непридатним і подальший контроль нелогічний.

Як правило, одночасно з твердометрією вимірюють товщину стінок об'єкта в тих же точках портативними ультразвуковими товщиномірами. Якщо товщина на великих площах вийшла за допустимі межі потонання, вимірюваний елемент об'єкта, як правило, визнається таким, що вимагає заміни, і подальший його контроль також не має сенсу.

Рисунок 1. Логічний ланцюг технічного діагностування об'єкта.

Як правило, одночасно з твердометрією вимірюють товщину стінок об'єкта в тих же точках портативними ультразвуковими товщиномірами. Якщо товщина на великихплощах вийшла за допустимі межі потонання, вимірюваний елемент об'єкта, як правило, визнається таким, що вимагає заміни, і подальший його контроль також не має сенсу.

У тому випадку, якщо за результатами всіх попередніх процедур об'єкт бракує, у ряді випадків призначають дослідження його матеріалу методами руйнування (хімічний аналіз, металографія, механічні випробування). Якщо програмою діагностування це передбачено, і результати випробувань руйнівними методами позитивні, то подальшому контролю, що не руйнує, повинні бути обов'язково схильні не тільки нормативно регламентовані зони і елементи, а й відновлені місця відбору проб (зразків). Тому фізичний контроль, що не руйнує, завжди проводять в останню чергу.

У процедуру неруйнівного контролю, як правило, включено як мінімум 2 методи: один поверхневий та один об'ємний. Поверхневі методи простіші у виконанні, тому вони виконуються насамперед об'ємними, а об'ємні проводять у разі відсутності показань на неприпустимі дефекти за результатами поверхневих.

Тільки у разі відсутності протипоказань за результатами всіх процедур діагностування складається позитивний висновок, що містить окремі висновки по кожному виду (методу) контролю.

Процедури контролю на небезпечних виробничих об'єктах можуть виконувати фахівці, навчені та атестовані відповідно до вимог «Правил атестації персоналу в галузі неруйнівного контролю» ПБ 03-440-02 [2], причому видавати висновки можуть особи з кваліфікацією не нижче за II рівень за даним методом для цього виду об'єктів. Лабораторії, що виконують діагностування, мають бути атестовані відповідно до вимог «Правил атестації лабораторій неруйнівного контролю» ПБ03-372-00 [3] та акредитованими відповідно до вимог СДА-01 [4] та СДА-15 [5].

Далі буде дано поняття про дефекти, потім докладно розглянуто кожен вид контролю, починаючи з візуального та вимірювального, після чого інші види в послідовності, представленої в таблиці 1.

Примітка: оптичний вид контролю частково входить до складу ВІК, коли йдеться про застосування спеціальних засобів збільшення.