Для проверки труб на надежность без демонтажа прибегают к неразрушающему контролю. Самые точные результаты дает ультразвуковая дефектоскопия.
Ультразвуковой метод контроля (УЗК) позволяет выявить скрытые дефекты сварных швов: пустоты, трещины, непровары, разнородный химический состав, механические повреждения. В основе технологии лежит линейность движения звуковых волн в гомогенных средах. УЗ-колебания, направленные внутрь проверяемого объекта, отражаются от любых неровностей.
Сам прибор состоит из двух частей. Дефектоскоп излучает и поглощает волны 0,5-25 МГц, а пьезоэлектрический преобразователь регистрирует их и трансформирует в электрические. Данные выводятся на электронный экран устройства. По ним выявляют дефекты, их геометрические параметры и др. Так, по амплитуде отраженного импульса судят о размере, по его скорости распространения – о глубине залегания.
Методика ультразвукового контроля находит применение в сферах:
- авиастроения;
- судостроения;
- тепловой, атомной энергетики;
- машиностроения.
Мобильность прибора, точность, объем получаемых результатов, безопасность для организма человека обеспечили повсеместность использования УЗК. ГОСТ Р 55724-2013 – главный документ, регламентирующий УЗ-контроль сварных соединений, в том числе стыковых.
 |
Ультразвуковой дефектоскоп
Виды ультразвукового контроля
Основные методики УЗК различаются методом фиксирования волн и анализом данных.
- При эхо-импульсном методе преобразователь используют как генератор и приемник импульсов. Это обеспечивает простоту эксплуатации. Не нужно закреплять второй преобразователь, совмещать акустические оси деталей. Другое достоинство – точная установка места залегания повреждений. Его применяют при диагностике сварных швов толщиной от 4 мм в 9 из 10 случаях.
- Сущность теневой методики ультразвукового контроля заключает в наблюдении над амплитудой УЗ-колебаний. В работе задействуют излучатель и приемник, расположенные напротив друг друга у одной стенки трубы. С увеличением размера дефекта уменьшается амплитуда, либо сигнал пропадает полностью. В отличие от метода эха, теневой чувствителен к ориентации дефекта и обнаруживает его при любом наклоне, но более неточен в целом.
- Зеркально-теневой способ диагностики схож с теневым, но отражатель устанавливают у противоположной стенки детали. Помимо упрощенного доступа, метод позволяет обнаруживать повреждения в сердцевине шва.
- Эхо-зеркальная диагностика задействует два преобразователя по одну сторону шва. Импульсы, отражаясь от повреждений, направляются в сторону приемника. Метод эффективен для обнаружения трещин и других перпендикулярных контрольной плоскости дефектов.
- Принцип работы дельта-метода строится на переизлучении УЗ-сигнала дефектом. Отраженные волны имеют разный характер и по-разному регистрируются приемником. Это позволяет определить координаты вертикальных трещин. Дельта-метод требует трудоемкой настройки УЗК-прибора, тщательной зачистки поверхности изделия и применяется редко.
Проведению диагностики предшествует очищение шва и соседних областей от грязи, ржавчины, нанесение контактной жидкости (технического масла или смазки). Настройку УЗК-оборудования производят с помощью эталонного образца. Испытания проводят два-три раза, а результаты фиксируют в журнал учета.