капиллярный контроль сварных швов что это такое
Капиллярный контроль – простой и надёжный способ обнаружения трещин и раковин
Как метод дефектоскопии ручной и механизированный капиллярный контроль чрезвычайно универсален. Ограничений по форме и габаритам объектов нет. Чёрные и цветные металлы, неферромагнитные сплавы, керамические изделия, пластмассы и даже стекло – всё это может быть проверено при помощи данного вида НК. В технических заданиях на проведение технического освидетельствования и экспертизы промышленной безопасности трубопроводов и резервуаров он часто упоминается в качестве дополнительного. Именно этот метод предпочитают в случаях, когда магнитопорошковая дефектоскопия объектов из ферромагнитных сплавов не способна обеспечить требуемую чувствительность. К тому же далеко не все объекты в эксплуатации можно намагничивать.
При определении чувствительности учитывается также тип освещения (УФ-облучённость или дополнительная подсветка с люминесцентными лампами либо лампами накаливания).
Преимущества и недостатки капиллярного контроля
Даже к стенам помещения есть свои требования – для отделки нужно использовать легко моющиеся покрытия.
Методы капиллярного контроля
Цветной метод базируется на использовании ярко окрашенных жидкостей. Белый проявитель, красный пенетрант – такой контраст легко и быстро «считывается» дефектоскопистом. Подходит для испытаний даже при обычном дневном свете.
Люминесцентный метод – это, если можно так выразиться, цветной метод «на максималках». Проводится в затемнённом помещении с применением ультрафиолетового освещения с длиной волны 365 нм. Индикаторная жидкость содержит люминофор, который на тёмном фоне светится сильным жёлто-зелёным цветом. Данному способу свойственна повышенная чувствительность: люминесцентный капиллярный контроль сварных соединений, околошовной зоны и основного металла способен выявлять дефекты с раскрытием всего 0,1 мкм и более.
Наконец, люминесцентно-цветной метод – самый чувствительный из всех. Предполагает регистрацию контраста между цветным индикаторным рисунком и люминесцентным. Как в видимом спектре, так и длинноволновом УФ-излучении. Сочетание источников освещение помогает регистрировать мельчайшие несплошности.
Порядок проведения
Цветная дефектоскопия сварных швов, околошовной зоны и основного металла выполняется с учётом критериев допустимости дефектов, отражённых в руководящей документации. Трактовать результаты можно по индикаторному рисунку и по фактическим параметрам трещин, раковин или пор, чётко обозначившихся после удаления всех рабочих жидкостей. В целом, основанием для положительной оценки является отсутствие протяжённых следов удлинённого вида. Что касается одиночных несплошностей, то тут всё, повторимся, зависит от инструкции.
Аппаратура и материалы для цветной дефектоскопии
Из необходимых аксессуаров также отметим СИЗ – очки, перчатки, респираторы и пр.
Если не приобретать готовые материалы, а приготавливать их самостоятельно, то делать это можно только в специально оборудованном помещении с вытяжкой.
Помимо уже упомянутых расходников, для капиллярного метода контроля сварных швов по-прежнему востребованы такие проверенные временем материалы, как керосин, ацетон, этиловый спирт, каолин, ксилол и пр. Так, если в отапливаемых помещениях для очистки поверхности можно использовать воду, то при отрицательных температурах не обойтись без спирта.
Исчерпывающий перечень расходников доступен в приложении №5 к методическим рекомендациям РД 13-06-2006.
Сообщество специалистов по капиллярному методу контроля
На форуме «Дефектоскопист.ру» зарегистрированы тысячи специалистов ПВК (ЦД), аттестованных и сертифицированных по СДАНК-02-2021 или СНК ОПО РОНКТД-02-2021 (в зависимости от того, в какой Системе НК нужно подтвердить компетенцию, чтобы зайти на объект заказчика). В специальном разделе на форуме доступны десятки обсуждения по теоретическим и практическим аспектам данного вида неразрушающего контроля. Ему также посвящена отдельная категория в электронной библиотеке «Архиус», где собрана вся актуальная нормативная документация. Если у вас есть какой-либо вопрос, вы можете поискать необходимую информацию на нашем сайте – либо создать новую тему и изложить свою проблему. Коллеги обязательно подскажут, помогут, направят на путь истинный.
Чтобы быть успешным специалистом капиллярного контроля, зарегистрируйтесь на форуме «Дефектоскопист.ру» и следите за обновлениями!
Капиллярный метод контроля сварных швов
Контроль сварных швов является основным способом определить их качества. Существует несколько технологических контрольных методов, которые сегодня применяются при проверке сварочных швов, основной из них – капиллярный контроль. Он является неразрушающим и включает в себя несколько вариантов проведения данного процесса с использование разных расходных материалов. С его помощью определяются наружные поверхностные и внутренние дефекты или их отсутствие, а также изменения в зоне нагрева двух соединяемых заготовок.
Капиллярным контролем сварных соединений можно выявить практически все дефекты шва: поры, трещины, раковины, прожоги и непровары. Можно определить, как расположен дефект в плане его ориентации к поверхности сварного шва, можно определить размеры изъянов. Капиллярный метод контроля используется при сварке любых металлов (черных и цветных), пластмасс, стекла, керамики и так далее. То есть, это контроль имеет обширную область применения при определении дефектов в сварочных швах.
Суть всего контрольного процесса заключается в том, что, используя специальные жидкости (индикаторы), которые имеют свойство глубоко проникать в любые материалы, если в них есть пустоты, просачиваться сквозь него и появляться на противоположной стороне от места их нанесения. То есть, проникая в тело металла, индикаторные жидкости оставляют следы, по которым и определяются дефекты. Такие следы можно обнаружить визуально, а можно использовать для их определения специальные приборы преобразователи. Все современные методы контроля сварных швов капиллярным способом регламентируются ГОСТами.
Классификация капиллярного контроля
Существует две категории капиллярного контроля сварных швов: основные и комбинированные. Первый подразумевает под собой чисто капиллярный контроль, второй – это объединение нескольких неразрушающих способов контроля, в состав которых входит и капиллярный.
К основным методам можно отнести:
К комбинированным: электростатический, магнитный, электроиндукционный, радиационная технология поглощения или излучения. Во всех них используются проникающие индикаторные жидкости, то есть, применяется капиллярный вариант, но считывание информации происходит по-разному. В основном же на группы эта категория делится по характеру воздействия на поверхность сварного шва.
Как применяется технология капиллярной дефектоскопии
В принцип метод достаточно прост. Необходимо поверхность сварочного шва очистить и хорошо высушить. После этого на нее наносится проникающая жидкость, остатки которой через некоторое время надо полностью удалить. Остальная же часть проникнет внутрь тела металла. Далее на обработанную поверхность наносится проявитель, который просто вытянет из дефектов оставшуюся в металле жидкость. Она проявится на поверхности в виде рисунков, которые и обозначат количество, форму и вид изъяна. Но это просто всего лишь на словах. Сам же процесс – достаточно серьезное мероприятия, поэтому к нему надо относиться со всем внимание и точно следовать технологически этапам, принимая во внимание нюансы.
Подготовка сварного шва к контролю
Как и в случае со сваркой, металл соединения необходимо очистить от всех загрязнений. Для этого можно использовать химический способ или механический, обычно, как показывает практика, специалисты применяют комбинацию из двух вариантов. То есть, зачищают металлическую поверхность наждачкой или железной щеткой, а после обрабатывают растворителем или спиртом.
Правда, механическую чистку рекомендуется применять лишь в том случае, если валик имеет пористую поверхность, или она имеет перепады и глубокие подрезы. Все дело в том, что поверхностные дефекты сварного шва при обработке жесткими материалами затираются, поэтому и не проявляются после их обработки проникающими жидкостями.
Что касается химикатов, которые используются для чистки поверхности шва, то их необходимо обязательно после окончания чистящего процесса удалять тепловой водой или другими реагентами. Просто они могут вступать в реакцию с жидкостями для контроля, тем самым выдавая неверные показатели. И последнее – это хорошо просушить поверхность металла. Таким образом, достигается полное отсутствие воды и растворителей.
Нанесение индикатора
Существует несколько способов нанесения индикаторной жидкости.
Все данные способы проникновения жидкости в тело металла должны производиться при температуре 10-50С.
Очистка от индикатора
Проводя очистку поверхности валика, необходимо понимать, что нельзя удалять жидкость с поверхностных дефектов. Чем можно чистить.
Обязательно поверхность сварочного шва после чистки индикаторной жидкости высушивается. Здесь можно использовать разные методы, главное – не повышать температуру валика выше +50С. К примеру, можно просто протереть поверхность неворсистой тряпочкой, можно просто нагреть заготовки, или использовать фен для удаления влаги.
Нанесение проявителя
Этот процесс в технологии капиллярного контроля сварных соединений должен проводиться сразу же после окончания сушки металла после очищения его поверхности. Для этого можно использовать разные проявители.
Обычно процесс проявления длиться 10-30 минут в зависимости от выбранного материала. Если появляется необходимость, то время можно увеличить.
Способы выявления дефектов сварного шва
Процесс выявления можно начинать сразу после нанесения проявителя. Но лучше, если после того как полностью закончится процесс проявления. Для этого можно использовать увеличительные стекла (лупы) или специальные очки.
Если капиллярная дефектоскопия сварного шва проводилась с помощью флуоресцентных индикаторов, то использовать для контроля специальные очки фотохроматического типа не надо. Просто оператор должен проводить контроль в темном помещении. Он должен в него войти и в течение 5 минут привыкнуть к темноте. После чего и начать процесс выявления дефектов. Сам контроль проводится под действием ультрафиолетового освещения. Оно может быть общим или зонированным (освещается только участок, где лежит сваренная конструкция). Самое важное, чтобы в поле зрения оператора не попадали отсвечивающие предметы, их просто не должно быть в помещении.
Если используются цветные индикаторы, то их проявление можно наблюдать и при дневном, и при искусственном свете. Главное, чтобы на поверхности контролируемого металла не было бликов, а мощность светового потока составляло не менее 500 лк.
Повторный контроль
Если по каким-то причинам итоги капиллярного контроля оказались неудовлетворительными, то можно провести повторный контроль. Он проводится точно так же, как и первый, с использованием все тех же технологий и индикаторов. Нельзя использовать индикаторные жидкости другой марки от другого производителя. Самое важное – это очистить металлическую поверхность от старых материалов (проявителя и индикатора). Все остальные действия от очистки до проявления проводятся точно также.
Контроль капиллярный керосином
Керосин является полярно-активной жидкостью с низкой вязкостью, отсюда и большая его проникающая способность. Обычно с его помощью выискиваются дефекты сварных швов диаметром 0,1 мм при толщине стыка в 25 мм. И раньше, и сейчас керосин используется для контроля сварки резервуаров, которые работают под давлением. Сам процесс достаточно простой.
Для этого понадобиться керосин и меловой раствор, который наносится на обратную сторону сварного шва. По сути, раствор будет выполнять функции индикатора, на котором проявятся керосиновые пятна. Саму жидкость можно распылить на поверхность, смочить ею валик или просто уложить по стыку смоченную в керосине ленты или тряпку. После определенного времени с обратной стороны начнут проявляться масляные пятна, хорошо видимые на меловой поверхности. Нередко в керосин добавляют яркие пигменты, чтобы увеличить чувствительность контроля.
Как и все капиллярные способы контроля с использование индикаторных жидкостей, керосин наносится на испытуемые поверхности сварных валиков разными способами.
Используя керосин при капиллярном контроле сварочных швов, необходимо применять материал с большой чистотой. Ведь примеси только увеличивают вязкость керосина, что делает его проникающие свойства низкими. А это может привести к неопределению самых маленьких дефектов, что отразиться на искаженной информации о качестве сварочного шва.
Капиллярные способы контроля на сегодняшний день считаются самыми простыми, но в то же время самыми дешевыми и эффективными. Именно поэтому они чаще других способов сегодня используются при проверке сварочных конструкций.
Капиллярный контроль сварных соединений
Дефектоскопия сварных швов — обязательный этап после любой коммерческой сварки. Для тех, кто не знает, поясним. Дефектоскопия — поиск в сварном шве скрытых от глаз дефектов с применением специальных приборов или жидкостей. Один из недорогих способов дефектоскопии — капиллярный контроль сварных соединений.
Главное преимущество капиллярного контроля — он не разрушает металл и не изменяет его качественные характеристики. К тому же, такой контроль не требует дополнительного обучения сотрудников, поскольку он очень прост в применении и расшифровке. Но, несмотря на это, у капиллярного контроля есть свои особенности, которые нужно учитывать. О них мы и расскажем в этой статье. Также вы узнаете, какова сущность и технология капиллярного контроля.
Общая информация
Капиллярный контроль сварных швов — метод контроля качества, суть которого заключается в применении специальных жидкостей. Их еще называют индикаторами или пенетрантами. Такие жидкости обладают особыми свойствами. Они способны проникать в самые мелкие трещинки, оставляя при этом следы яркого цвета. Следы хорошо заметны невооруженным глазом, так что сварщик без труда может определить точное местоположение дефекта. Если дефекты очень маленькие, то можно использовать увеличительные лупы. Подобные методы контроля сварных швов эффективны и просты в использовании.
Используя капиллярный метод контроля можно обнаружить многие дефекты: начиная от трещин и пор, заканчивая прожогами и непроварами. Словом, все основные дефекты можно увидеть, не используя при этом дорогостоящего оборудования. Также можно узнать физические размеры дефекта и его точное местоположение.
Капиллярный контроль применим ко многим материалам, будь то черный или цветной металл, различные искусственные полимеры (например, пластмасса или полипропилен), стекло и даже керамика. Так что область применения действительно большая, капиллярный контроль может найти себе применение во многих отраслях.
Разновидности капиллярного контроля
Существует две разновидности капиллярного контроля: основной и комбинированный. Основной метод заключается в том, что вы используете только технологию капиллярного контроля и ничего более. А при комбинированном методе капиллярный контроль может использоваться до любого другого контроля. Например, радиографического.
Эти методы в свою очередь имеют свои разновидности. В основном методе капиллярного контроля можно использовать либо специальный раствор, либо фильтрующую суспензию. А чтобы обнаружить результаты контроля, можно использовать хроматический, ахроматический, люминесцентный или люминесцентно-хроматический способ. Все этого относится к основному методу.
В комбинированном методе всегда используется капиллярный контроль, а также магнитный, индукционный, радиографический или любой другой метод контроля качества. Во всех этих способах нужно применять специальные жидкости, но для обнаружения результатов контроля используются приборы, характерный для каждого отдельного типа контроля качества. Например, в радиографическом методе таким прибором будет рентгеновский аппарат. В таком случае деталь сначала подвергают капиллярному контролю, а затем делают рентгеновский снимок, чтобы точно обнаружить, где располагаются дефекты.
Технология
Выше мы писали, что метод капиллярного контроля очень простой, и это правда. Сейчас мы вам подробно расскажем, как провести такой контроль. Вы сможете повторить его самостоятельно.
Для начала очистите поверхность шва. Это можно сделать с помощью любого растворителя. На поверхности не должны быть грязи, пятен от краски или от масла. Также просушите деталь, можно сделать это естественным образом на свежем воздухе. Также рекомендуем зачистить металл металлической щеткой или наждачкой. Так вы точно удалите все загрязнения и лишние вкрапления.
Но здесь есть один нюанс. Использовать щетку или наждачку нужно только в том случае, если поверхность металла неровная или пористая. Если металл относительно ровный и гладкий, то лучше ограничиться растворителем. В противном случае вы просто затрете наружные дефекты и не сможете потом обнаружить их при проведении контроля.
Далее нужно нанести пенетрант на поверхность шва. Есть несколько методов нанесения, о них мы поговорим позже. Скажем лишь, что самый простой метод — нанесение прямо из баллончика, с помощью кисти и погружение детали в емкость с пенетрантом. В последнем случае деталь нужно выдержать в жидкости от 5 минут и выше. Затем нужно удалить с поверхности излишки пенетранта. О том, как это сделать, мы тоже подробно рассказываем далее.
После того, как мы нанесли пенетрант, а затем убрали его излишки, нужно деталь просушить. После просушки нанесите на поверхность металла проявитель. Все готово. Согласитесь, ничего сложного. Так что можете приобрести баллончики с пенетрантом и проявителем, чтобы поэкспериментировать у себя в гараже. Поверьте, результата вас приятно удивит. Возможно, вы всегда считала свою сварку идеальной. Но только благодаря контролю получите по-настоящему объективную картину.
Обращаем ваше внимание, что к покупке пенетрантов нужно отнестись серьезно. Сейчас в магазинах появилось много дешевых жидкостей от неизвестных производителей, которые в лучше случае просто не дают должного результата, а в худшем — могут быть взрывоопасными или опасными для здоровья. Не экономьте на жидкостях для капиллярного контроля, они и так стоят не очень дорого по сравнению с другими способами контроля качества. Самый удобный формат жидкости — это, конечно, в баллончиках. Они равномерно распыляются на поверхность металла, что очень удобно. Рекомендуем новичкам именно жидкости в баллончиках.
Также капиллярная дефектоскопия может проводиться с помощью флуоресцентных пенетрантов. Это пенетранты, которые светятся в темноте. Для наблюдения за результатом не нужно использовать специальные очки, достаточно просто осмотреть деталь в затемненном помещении. При этом нужно использовать ультрафиолетовые лампы. В самом помещении не должно быть никаких посторонних предметов, которые могут отсвечивать.
Если используются обычные цветные пенетранты, то можно проводить осмотр детали и при дневном свете. Но мы все же рекомендуем использовать специальные яркие лампы.
Способы нанесения жидкостей
Выше мы упоминали, что пенетранты можно наносить с помощью аэрозольного баллончика или кисти. Это, пожалуй, самый примитивный и простой способ нанесения жидкости на контролируемую поверхность металла. В таких случаях жидкость сама распределяется по вглубь металла. Чтобы добиться лучших результатов можно погрузить деталь в емкость, наполненную пенетрантом. Температура пенетранта может быть от 5 до 50 градусов по Цельсию, так что можно проводить контроль даже на улице.
Но это не единственные методы нанесения жидкостей. Существуют и более продвинутые. Например, компрессионный метод, когда пенетрант подается на шов под определенным давлением. Благодаря давлению жидкость быстрее и эффективнее проникает вглубь металла. А сам контроль дает лучшие результаты по сравнению с простыми методами нанесения.
Также существует абсолютно противоположный способ нанесения жидкостей — вакуумный. Этот способ дорогостоящий, но очень эффективный. Деталь нужно поместить в вакуумную камеру и лишают ее воздуха. В результате в местах, где есть скрытые дефекты, давление сильно падает. Далее наносится жидкость, которая тут же заполняет все дефектные полости. Способ не из простых и дешевых, так что применяется в случаях, когда нужно добиться высокого качества шва и нет возможности использовать другие методы контроля.
Также можно использовать звуковые или ультразвуковые волны, которые будут воздействовать на жидкости, вгоняя их глубоко в металл. Но нужно учитывать, что такой метод деформирует дефекты, так что применяется он крайне редко.
Способы очистки
Как вы помните из технологии, после нанесения пенетранта и его выдержки нужно удалить излишки. Самый простой способ сделать это — смочить теплой водой мягкую тряпку или губку для мытья посуды и протереть ею поверхность шва. Такой способ самый экономный, не очень эффективный.
Вместо воды можно использовать растворитель. Но перед этим поверхность детали нужно как следует просушить. Этот способ очистки куда лучше тряпки с водой, но все равно недостаточно эффективен. Мы рекомендуем комбинировать протирание водой и протирание растворителем. Если вы готовы потратиться, то можете использовать специальные очистители в баллончиках. Они отлично справляются со своей задачей.
После очистки деталь нужно снова высушить. Если время позволяет, то оставьте деталь на свежем воздухе на некоторое время. Но не оставляйте на солнцепеке. Если времени мало и нет никаких приборов, то можно просто хорошо протереть тряпкой без ворса. Если в вашем распоряжении есть фен, то можете удалить влагу таким способом. Он самый эффективный и быстрый.
Способы нанесения проявителя
Итак, мы разобрались, как правильно наносить пенетрант и очищать деталь от ее излишков. Но что насчет проявителя? Ведь от него во многом зависит конечный результат. Здесь метод нанесения не так важен, как в случае с пенетрантом. Важнее выбрать подходящий тип проявителя и нанести его на очищенную и высушенную поверхность.
Проявители бывают разные. Есть сухие, их не очень удобно наносить, они используются только в сочетании с флуоресцентными пенетрантами. Стоят недешево. Используются редко, понятно, по каким причинам. Но результат контроля отличный.
Второй вид — жидкий проявитель. Может быть изготовлен с применением разных основ. Самый популярный — жидкий на основе водной суспензии. Можно наносить разными способами: и распылять, и замачивать в емкости. Если решите использовать емкость, то погружение должно быть кратковременным. За ним должна следовать просушка с применением специального фена.
Также есть жидкий проявитель на основе веществ, сходных по свойствам с растворителями. Недорогие и вполне эффективные, наносятся равномерным слоем с помощью распыления. Больше нечего добавить.
Проявлять нужно около 10-20 минут. Если результат не достигнут, то можно добавить еще минут 10 к основному времени.
Повторный контроль
В процессе капиллярного контроля могут произойти многие ситуации, из-за которых результат контроля будет неудовлетворительным. Например, вы решили погрузить деталь в емкость с пенетрантом, но выдержали меньше времени, чем должны были. И произошло это не по вашей вине. Или же вы случайно допустили ошибку при выполнении технологии капиллярного контроля. В таких случаях новички часто спрашивают: «Можно ли провести повторный контроль?». Наш ответ: да, можно.
Самое главное — хорошо очистить металл от остатков пенетранта и проявителя. Также используете те же жидкости, не нужно брать жидкости другого производителя. Соблюдая эти простые правила, вы сможете провести повторный контроль, который может оказаться куда успешнее предыдущего.
Вместо заключения
Капиллярный метод контроля сварных соединений очень простой, при этом экономически выгодный и вполне эффективный. Поэтому данный метод контроля качества используется повсеместно. Вы наверняка встретите баллончик с пенетрантом как в цеху крупного завода, так и в гараже у домашнего мастера.
Конечно, с помощью такого метода можно обнаружить далеко не все возможные дефекты, скрытые от глаз сварщика. Но если вы в полевых условиях или высокое качество шва не так уж важно, то можно ограничиться и капиллярным контролем. Также капиллярный контроль незаменим в маленьких частных мастерских, где прибыль небольшая и экономическая сторона вопроса играет главную роль. А вы использовали в своей практике капиллярный метод контроля качества швов? Расскажите об этом в комментариях ниже. Не забывайте делиться этой статьей в социальных сетях. Желаем удачи в работе!