PCN es un método de prueba no destructivo por capilaridad penetrante. Métodos de control de penetrantes método capilar

CONTROL NO DESTRUCTIVO

Método no ferroso de inspección de juntas, soldaduras y metales base.

Prefacio

1. DESARROLLADO por JSC Volgograd Research and Design Institute of Chemical and Petroleum Engineering Technology (JSC VNIIPT Khimnefteapparatury)

2. APROBADO Y PUESTO EN FUNCIONAMIENTO por el Comité Técnico No. 260 "Equipos de procesamiento químico y de petróleo y gas" mediante Hoja de Aprobación de diciembre de 1999.

3. ACORDADO por carta de Gosgortekhnadzor de Rusia No. 12-42 / 344 de fecha 05.04.2001.

4. SUSTITUYA OST 26-5-88

OST 26-5-99

ESTÁNDAR EN LA INDUSTRIA

Fecha de introducción 2000-04-01

1 ÁREA DE USO

Esta norma se aplica al método no ferroso de inspección de juntas soldadas, metales base y depositados de todos los grados de acero, titanio, cobre, aluminio y sus aleaciones.

La norma es válida en la industria de la ingeniería química, petrolera y de gas y se puede utilizar para cualquier instalación controlada por el Gosgortekhnadzor de Rusia.

La norma establece requisitos para la metodología para la preparación y realización de control de color, objetos controlados (vasijas, aparatos, tuberías, estructuras metálicas, sus elementos, etc.), personal y lugares de trabajo, materiales de detección de fallas, evaluación y presentación de resultados, como así como los requisitos de seguridad ...

2 REFERENCIAS

GOST 12.0.004-90 SSBT Organización de formación en seguridad laboral para trabajadores.

GOST 12.1.004-91 SSBT. Seguridad contra incendios. Requerimientos generales

GOST 12.1.005-88 SSBT. Requisitos sanitarios e higiénicos generales para el aire. área de trabajo

Reglas PPB 01-93 seguridad contra incendios En la federación rusa

Reglas para la certificación de especialistas en pruebas no destructivas aprobadas por el Gosgortekhnadzor de Rusia.

RD 09-250-98 Reglamento sobre el procedimiento para la realización segura de trabajos de reparación en instalaciones de producción peligrosa química, petroquímica y de refinación de petróleo, aprobado por el Gosgortekhnadzor de Rusia

RD 26-11-01-85 Instrucciones para la inspección de juntas soldadas inaccesibles para inspección radiográfica y ultrasónica

SN 245-71 Normas sanitarias para el diseño de empresas industriales.

Instrucciones típicas para realizar trabajos peligrosos con gas, aprobadas por la URSS Gosgortekhnadzor el 20/02/85.

3 DISPOSICIONES GENERALES

3.1 El método de color de las pruebas no destructivas (detección de defectos de color) se refiere a métodos capilares y está diseñado para detectar defectos tales como discontinuidades que emergen en la superficie.

3.2 El uso del método del color, el alcance de la inspección, la clase de defecto lo establece el desarrollador de la documentación de diseño del producto y se refleja en los requisitos técnicos del dibujo.

3.3 La clase requerida de sensibilidad de control de color de acuerdo con GOST 18442 se garantiza mediante el uso de materiales de detección de fallas apropiados cuando se cumplen los requisitos de esta norma.

3.4 El control de los objetos fabricados con metales no ferrosos y aleaciones debería realizarse antes de su mecanizado.

3.5 El control por el método del color debe realizarse antes de aplicar pintura y barniz y otros revestimientos o después de su eliminación completa de las superficies controladas.

3.6 Al inspeccionar un objeto por dos métodos: ultrasónico y de color, el control por el método del color debe realizarse antes que el ultrasónico.

3.7 La superficie a controlar por el método del color debe estar libre de salpicaduras de metal, depósitos de carbón, incrustaciones, escoria, óxido, diversas sustancias orgánicas (aceites, etc.) y otros contaminantes.

En presencia de salpicaduras de metal, depósitos de carbón, cascarilla, escoria, óxido, etc. suciedad, la superficie está sujeta a limpieza mecánica.

Se debe realizar una limpieza mecánica de la superficie del acero al carbono, acero de baja aleación y cerca de ellos en las propiedades mecánicas. amoladora con muela de alúmina vitrificada.

Se permite limpiar la superficie con cepillos de metal, papel abrasivo u otros métodos de acuerdo con GOST 18442, asegurando que se cumplan los requisitos del Apéndice A.

Se recomienda limpiar la superficie de grasas y otros contaminantes orgánicos, así como del agua, calentando esta superficie u objetos, si los objetos son pequeños, durante 40 - 60 minutos a una temperatura de 100 - 120 ° C.

Nota. La limpieza mecánica y el calentamiento de la superficie controlada, así como la limpieza del objeto después del control, no están incluidas en las funciones de un defectoscopista.

3.8 La rugosidad de la superficie a inspeccionar debe cumplir con los requisitos del Apéndice A de esta norma y estar indicada en la documentación técnica y reglamentaria del producto.

3.9 La superficie a inspeccionar por el método del color debe ser aceptada por el departamento de control de calidad en base a los resultados de la inspección visual.

3.10 En uniones soldadas, la superficie de la soldadura y las áreas adyacentes del metal base con un ancho no menor que el espesor del metal base, pero no menos de 25 mm en ambos lados de la costura con un espesor de metal de hasta 25 mm. , inclusive, y 50 mm, con un espesor de metal de más de 25 están sujetos a control de color.mm hasta 50 mm.

3.11 Las juntas soldadas con una longitud de más de 900 mm deben dividirse en secciones de control (zonas), cuya longitud o área debe establecerse de manera que no permita que el penetrante indicador se seque antes de volver a aplicarlo.

Para juntas soldadas circulares y bordes soldados, la longitud de la sección controlada debe coincidir con el diámetro del producto:

hasta 900 mm - no más de 500 mm,

más de 900 mm - no más de 700 mm.

El área de la superficie controlada no debe exceder los 0,6 m 2.

3.12 Al inspeccionar la superficie interior de un recipiente cilíndrico, su eje debería estar inclinado en un ángulo de 3 a 5 ° con la horizontal, asegurando el drenaje de los líquidos residuales.

3.13 El control del color debería realizarse a una temperatura de 5 a 40 ° C y una humedad relativa no superior al 80%.

Se permite realizar el control a temperaturas inferiores a 5 ° C utilizando materiales adecuados de detección de defectos.

3.14 La realización del control de color durante la instalación, reparación o diagnóstico técnico de objetos debe formalizarse como trabajo peligroso por gases de acuerdo con el RD 09-250.

3.15 El control del color debe ser realizado por personas que hayan recibido una formación teórica y práctica especial y estén certificadas de acuerdo con el procedimiento establecido de acuerdo con las "Reglas para la Certificación de Especialistas en Ensayos No Destructivos" aprobadas por el Gosgortekhnadzor de Rusia y Certificados.

3.16 Los estándares de servicio para el control del color se dan en el Apéndice B.

3.17 Esta norma puede ser utilizada por empresas (organizaciones) en el desarrollo de instrucciones tecnológicas y (u) otra documentación tecnológica para el método de control de color para objetos específicos.

4 REQUISITOS PARA EL ÁREA DE CONTROL DE COLOR

4.1 Requisitos generales

4.1.1 La sección de control que utiliza el método de color debe ubicarse en habitaciones secas, calefaccionadas y aisladas con iluminación natural y (o) artificial y ventilación de suministro y extracción de acuerdo con los requisitos de СН-245, GOST 12.1.005 y 3.13, 4.1.4, 4.2.1 de esta norma, lejos de fuentes de alta temperatura y mecanismos que causan arcos eléctricos.

Se debe calentar el aire de suministro con una temperatura inferior a 5 ° C.

4.1.2 Cuando se utilicen materiales defectoscópicos que utilicen disolventes orgánicos y otras sustancias explosivas y contra incendios, el área de control debe ubicarse en dos salas contiguas.

En la primera sala se realizan operaciones tecnológicas de preparación y control, así como inspección de objetos controlados.

En la segunda sala se ubican los dispositivos y equipos de calefacción, sobre los cuales se realizan trabajos que no están relacionados con el uso de fuego y sustancias explosivas y que, de acuerdo con las condiciones de seguridad, no se pueden instalar en la primera sala.

Se permite llevar a cabo el control del color en los sitios de producción (ensamblaje) en total cumplimiento con la metodología de control y los requisitos de seguridad.

4.1.3 En el área de monitoreo de objetos de gran tamaño, cuando se exceda la concentración permisible de vapores de los materiales defectoscópicos usados, paneles de succión estacionarios, campanas de extracción portátiles o paneles de escape suspendidos, montados en una suspensión pivotante de una o dos bisagras. , debe ser instalado.

Los dispositivos de succión portátiles y suspendidos deben estar conectados al sistema de ventilación mediante conductos de aire flexibles.

4.1.4 La iluminación en el sitio de prueba que utiliza el método del color debe combinarse (general y local).

Se permite utilizar una iluminación general en caso de que el uso de iluminación local sea imposible debido a las condiciones de producción.

Las luminarias utilizadas deben ser a prueba de explosiones.

Los valores de iluminación se dan en el anexo B.

Utilizando Instrumentos ópticos y otros medios para inspeccionar la superficie controlada, su iluminación debe cumplir con los requisitos de los documentos para el funcionamiento de estos dispositivos y (o) medios.

4.1.5 El área de prueba que utiliza el método del color debe estar provista de un paño seco y limpio. aire comprimido presión 0,5 - 0,6 MPa.

El aire comprimido debe ingresar al área a través de un separador de humedad / aceite.

4.1.6 En el sitio debe haber un suministro de agua fría y caliente con desagüe a la alcantarilla.

4.1.7 El piso y las paredes de las instalaciones del sitio deben estar cubiertos con materiales fácilmente lavables (baldosas metálicas, etc.).

4.1.8 Se deben instalar en el sitio gabinetes para almacenar herramientas, dispositivos, detección de fallas y materiales auxiliares, documentación.

4.1.9 La composición y ubicación del equipo para la sección de control de color debe asegurar la secuencia tecnológica de operaciones y cumplir con los requisitos de la Sección 9.

4.2 Requisitos para el lugar de trabajo de control del color

4.2.1 El lugar de trabajo para el control debería estar equipado con:

suministro y ventilación de extracción y una campana extractora local con al menos tres veces el intercambio de aire (se debe instalar una campana extractora sobre el lugar de trabajo);

una luminaria para iluminación local, que proporciona iluminación de acuerdo con el anexo B;

fuente de aire comprimido con reductor de aire;

un calentador (de aire, infrarrojos u otro tipo) que permite que el revelador se seque a temperaturas inferiores a 5 ° C.

4.2.2 El lugar de trabajo debe tener una mesa (banco de trabajo) para la inspección de objetos pequeños, así como una mesa y una silla con una rejilla debajo de los pies para un defectoscopista.

4.2.3 Los siguientes dispositivos, dispositivos, herramientas, accesorios, detección de fallas y materiales auxiliares y otros accesorios para realizar el control deben estar en el lugar de trabajo:

pulverizadores de pintura de bajo consumo de aire y baja productividad (para aplicación de indicador penetrante o revelador por pulverización);

muestras de control y un dispositivo (para verificar la calidad y sensibilidad de los materiales de detección de fallas) de acuerdo con el Apéndice D;

lupas con 5 y 10 aumentos (para inspección general de la superficie controlada);

lupas telescópicas (para inspeccionar las superficies inspeccionadas ubicadas dentro de la estructura y alejadas de los ojos del inspector, así como superficies en forma de ángulos diedros y poliédricos agudos);

juegos de sondas estándar y especiales (para medir la profundidad de los defectos);

reglas de metal (para determinar las dimensiones lineales de los defectos y marcar las áreas controladas);

tiza y (o) lápiz de color (para marcar las áreas controladas y marcar las áreas defectuosas);

juegos de pinceles de pelo y cerdas para pintar (para desengrasar la superficie controlada y aplicarle penetrante indicador y revelador);

un juego de cepillos de cerdas (para desengrasar la superficie controlada si es necesario);

servilletas y (o) trapos de telas de algodón del grupo del calicó grueso (para limpiar la superficie controlada. No se permite usar servilletas o trapos de lana, seda, sintéticos y también vellosos);

trapos de limpieza (para eliminar contaminantes mecánicos y de otro tipo de la superficie controlada, si es necesario);

papel de filtro (para comprobar la calidad de desengrasar la superficie controlada y filtrar los materiales de detección de defectos preparados);

guantes de goma (para proteger las manos del inspector de los materiales utilizados durante las pruebas);

bata de algodón (para defectoscopista);

traje de algodón (para trabajar dentro del objeto);

delantal de goma con pechera (para defectoscopista);

botas de goma (para trabajar dentro del objeto);

respirador de filtro universal (para trabajar dentro del objeto);

una linterna con una lámpara de 3,6 W (para trabajar en las condiciones de instalación y para el diagnóstico técnico de un objeto);

recipiente herméticamente cerrado, irrompible (para materiales no destructivos para 5

trabajo único, al realizar el control con cepillos);

balanzas de laboratorio con una balanza de hasta 200 g (para pesar los materiales constitutivos de detección de defectos);

juego de pesas hasta 200 g;

un conjunto de materiales de detección de fallas para la prueba (puede estar en un paquete de aerosol o en un recipiente irrompible bien cerrado, en una cantidad diseñada para la operación de un turno).

4.2.4 La lista de reactivos y materiales utilizados para el control del color se incluye en el Apéndice D.

5 DETALLES DE DEFECTOS

5.1 Un conjunto de materiales de detección de defectos para el control del color consta de:

indicador penetrante (I);

limpiador penetrante (M);

revelador penetrante (P).

5.2 La elección de un conjunto de materiales de detección de fallas debe determinarse en función de la sensibilidad requerida de las pruebas y las condiciones de su uso.

Los conjuntos de materiales de detección de fallas se indican en la Tabla 1, la receta, la tecnología de preparación y las reglas para su uso se dan en el Apéndice E, las reglas de almacenamiento y control de calidad - en el Apéndice G, tasas de consumo - en el Apéndice I.

Se permite utilizar materiales de detección de fallas y (o) sus kits no previstos en esta norma, siempre que se proporcione la sensibilidad necesaria de las pruebas.

Tabla 1 - Juegos de materiales de detección de fallas

6 PREPARACIÓN PARA EL CONTROL DE COLOR

6.1 Durante el control mecanizado, antes de comenzar a trabajar, es necesario verificar la operatividad del equipo de mecanización y la calidad de la pulverización de materiales no destructivos.

6.2 Los kits y la sensibilidad de los materiales de detección de fallas deben cumplir con los requisitos de la Tabla 1.

La sensibilidad de los materiales de detección de fallas debe verificarse de acuerdo con el Apéndice G.

6.3 La superficie a inspeccionar debe cumplir con los requisitos de 3.7 - 3.9.

6.4 La superficie a inspeccionar debe desengrasarse con un compuesto apropiado de un conjunto específico de materiales de detección de fallas.

Se permite el uso de solventes orgánicos (acetona, gasolina) para desengrasar, con el fin de lograr la máxima sensibilidad y (o) al monitorear a bajas temperaturas.

No se permite desengrasar con queroseno.

6.5 Al realizar el control en habitaciones sin ventilación o dentro de un objeto, se debe realizar el desengrasado solución acuosa Detergente sintético en polvo (CMC) de cualquier marca con una concentración del 5%.

6.6 El desengrasado debe realizarse con un cepillo de cerdas duras (cepillo) adecuado al tamaño y forma del área controlada.

Se permite realizar el desengrasado con una servilleta (trapo) empapada en un compuesto desengrasante, o rociando un compuesto desengrasante.

Desengrase los objetos pequeños sumergiéndolos en formulaciones adecuadas.

6.7 La superficie controlada después del desengrasado debe secarse con una corriente de aire limpio y seco a una temperatura de 50 a 80 ° C.

Se deja secar la superficie con servilletas de tela limpias y secas, y luego se mantiene durante 10 a 15 minutos.

Se recomienda que los objetos pequeños se sequen después del desengrasado calentándolos a una temperatura de 100 - 120 ° C y manteniéndolos a esta temperatura durante 40 - 60 minutos.

6.8 Al realizar pruebas a bajas temperaturas, la superficie de prueba debe desengrasarse con gasolina y luego secarse con alcohol usando paños limpios y secos.

6.9 La superficie, que se grabó antes del control, debe neutralizarse con una solución acuosa de carbonato de sodio con una concentración de 10 a 15%, enjuagarse con agua limpia y secarse con una corriente de aire seco y limpio con una temperatura de al menos 40ºC. ° C o con paños limpios y secos, y luego tratados de acuerdo con 6.4 - 6.7.

6.11 La superficie controlada debería estar marcada en secciones (zonas) de acuerdo con 3.11 y marcada de acuerdo con la tarjeta de control en la forma adoptada para esta empresa.

6.12 El intervalo de tiempo entre el final de la preparación del objeto para la prueba y la aplicación del penetrante indicador no debe exceder los 30 minutos. Durante este tiempo, se debe excluir la posibilidad de condensación de la humedad atmosférica en la superficie controlada, así como la entrada de varios líquidos y contaminantes en ella.

7 PROCEDIMIENTO DE CONTROL

7.1 Aplicación de penetrante indicador

7.1.1 El penetrante indicador debería aplicarse a la superficie preparada de acuerdo con la Sección 6 con un cepillo de pelo suave que corresponda al tamaño y la forma del área a inspeccionar (zona), mediante aspersión (pistola, método de aerosol) o por inmersión ( para objetos pequeños).

El penetrante debe aplicarse a la superficie en 5-6 capas, sin permitir que se seque la capa anterior. El área de la última capa debe ser ligeramente mayor que el área de las capas aplicadas anteriormente (para que el penetrante que se haya secado a lo largo del contorno de la mancha se disuelva en la última capa sin dejar rastros que, después de aplicar el revelador , forman un patrón de falsas grietas).

7.1.2 Al realizar el control a bajas temperaturas, la temperatura del penetrante indicador debe ser de al menos 15 ° C.

7.2 Eliminación del penetrante indicador

7.2.1 El penetrante indicador debe retirarse de la superficie controlada inmediatamente después de aplicar su última capa, con un paño limpio y seco hecho de un paño sin pelusa, y luego con un paño limpio empapado en limpiador (a bajas temperaturas, en etilo industrial alcohol) hasta que el fondo de color se elimine por completo., o de cualquier otra manera de acuerdo con GOST 18442.

¿Cuando la rugosidad de la superficie es Ra? El fondo de 12,5 μm formado por los restos del penetrante no debe exceder el fondo establecido por la muestra de control de acuerdo con el Apéndice G.

La mezcla de aceite-queroseno debe aplicarse con un cepillo de cerdas, inmediatamente después de aplicar la última capa de líquido penetrante K, sin dejar que se seque, mientras que el área cubierta con la mezcla debe ser un poco más grande que el área cubierta con líquido penetrante.

La eliminación del líquido penetrante con una mezcla de aceite y queroseno de la superficie controlada debe realizarse con un paño limpio y seco.

7.2.2 La superficie de prueba, después de retirar el penetrante indicador, debe secarse con un paño seco, limpio y sin pelusa.

7.3 Aplicación y secado del revelador

7.3.1 El revelador debe ser una masa homogénea sin grumos ni deslaminación, para lo cual debe mezclarse bien antes de su uso.

7.3.2 El revelador debe aplicarse a la superficie controlada inmediatamente después de la remoción del penetrante indicador, en una capa delgada y uniforme, asegurando la detectabilidad de los defectos, con un cepillo de pelo suave correspondiente al tamaño y forma del área controlada (zona ), por pulverización (pistola, aerosol) o por inmersión (para objetos pequeños).

No está permitido aplicar dos veces el revelador sobre la superficie, así como sus nódulos y manchas en la superficie.

En el caso de una aplicación en aerosol, la válvula del cabezal rociador del revelador se puede purgar con freón antes de su uso, para lo cual voltear el bote boca abajo y presionar brevemente el cabezal rociador. Luego, gire la lata con el cabezal rociador hacia arriba y agítelo durante 2-3 minutos para mezclar el contenido. Verifique la buena calidad de la pulverización presionando el cabezal de pulverización y apuntando en dirección opuesta al objeto.

En caso de una pulverización satisfactoria, sin cerrar la válvula del cabezal de pulverización, trasladar el chorro de revelador a la superficie controlada. El cabezal de rociado de la lata debe ubicarse a una distancia de 250 a 300 mm de la superficie a inspeccionar.

No está permitido cerrar la válvula del cabezal de pulverización cuando el chorro se dirige al objeto para evitar la entrada de grandes gotas de revelador en la superficie controlada.

Termine de pulverizar dirigiendo el chorro de revelador lejos del objeto. Al final de la pulverización, vuelva a purgar la válvula del cabezal de pulverización con freón.

Si el cabezal de rociado se obstruye, retírelo de su receptáculo, enjuáguelo con acetona y sáquelo con aire comprimido (pera de goma).

Paint M debe aplicarse inmediatamente después de eliminar la mezcla de aceite y queroseno con un aerosol de pintura para garantizar la máxima sensibilidad de control. El intervalo de tiempo entre la eliminación de la mezcla de aceite y queroseno y la aplicación de la pintura M no debe exceder los 5 minutos.

Está permitido aplicar la pintura M con un cepillo de pelo cuando no sea posible el uso de un pulverizador de pintura.

7.3.3 El revelador se puede secar por evaporación natural o en una corriente de aire limpio y seco con una temperatura de 50-80 ° C.

7.3.4 El secado del revelador a bajas temperaturas se puede realizar con el uso adicional de dispositivos de calentamiento eléctrico reflectantes.

7.4 Inspección de la superficie de prueba

7.4.1 La inspección de la superficie controlada debe realizarse entre 20 y 30 minutos después de que el revelador se haya secado. En los casos que den lugar a dudas al examinar la superficie controlada, utilice una lupa de 5 o 10 aumentos.

7.4.2 La inspección de la superficie controlada durante el control capa por capa debería realizarse a más tardar 2 minutos después de la aplicación del revelador sobre una base orgánica.

7.4.3 Los defectos identificados durante la inspección deben anotarse en la forma adoptada en la empresa.

8 EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE LA SUPERFICIE Y AUTORIZACIÓN DE LOS RESULTADOS DE CONTROL

8.1 La evaluación de la calidad de la superficie basada en los resultados del control de color debe realizarse de acuerdo con la forma y el tamaño del patrón de la traza del indicador de acuerdo con los requisitos de la documentación de diseño para el objeto o la Tabla 2.

Tabla 2 - Normas de defectos superficiales para juntas soldadas y metal base

8.2 Los resultados del control deben registrarse en la revista con el llenado obligatorio de todas sus columnas. La forma de la revista (recomendada) se da en el Apéndice L.

La revista debe tener una paginación continua, estar atada y firmada por el responsable del servicio de ensayos no destructivos. Las correcciones deben ser confirmadas por la firma del jefe del servicio de ensayos no destructivos.

8.3 Debería elaborarse una conclusión sobre los resultados del control sobre la base de una entrada en el diario. El formulario de conclusión (recomendado) se incluye en el Apéndice M.

Se permite complementar la revista y la conclusión con otra información aceptada en la empresa.

8.5 Simbolos tipo de defectos y tecnología de control, de acuerdo con GOST 18442.

En el Apéndice H. se dan ejemplos de grabación.

9 REQUISITOS DE SEGURIDAD

9.1 Personas certificadas de acuerdo con 3.15, que han recibido instrucciones especiales de acuerdo con GOST 12.0.004 sobre reglas de seguridad, seguridad eléctrica (hasta 1000 V), seguridad contra incendios de acuerdo con las instrucciones relevantes vigentes en esta empresa, con un registro de realizar sesiones informativas en una revista especial.

9.2 Los no-defectoscopistas que realizan el control del color están sujetos a un examen médico preliminar (al ingresar al trabajo) y anual con una prueba de visión del color obligatoria.

9.3 El trabajo de control por el método del color debe realizarse con un mono: una bata de algodón (traje), una chaqueta de algodón (a una temperatura inferior a 5 ° C), guantes de goma, un tocado.

Al usar guantes de goma, primero se deben cubrir las manos con talco o untar con vaselina.

9.4 En el área de control que utiliza el método de color, es necesario cumplir con las reglas de seguridad contra incendios de acuerdo con GOST 12.1.004 y PPB 01.

No se permite fumar, llamas abiertas y todo tipo de chispas a una distancia de 15 m del lugar de control.

En el lugar de trabajo se deben colocar carteles: "Inflamable", "No entrar con fuego".

9.6 La cantidad de líquidos orgánicos en el sitio de prueba usando el método de color debe estar dentro del requisito de turno, pero no más de 2 litros.

9.7 Las sustancias inflamables deberían almacenarse en armarios metálicos especiales equipados con ventilación por extracción o en un recipiente irrompible herméticamente cerrado.

9.8 El material de limpieza usado (servilletas, trapos) debe guardarse en un recipiente metálico bien cerrado y desecharse periódicamente de acuerdo con el procedimiento establecido en la empresa.

9.9 La preparación, el almacenamiento y el transporte de los materiales de detección de defectos deberían realizarse en un recipiente irrompible y herméticamente cerrado.

9.10 Concentración máxima permisible de vapores de materiales de detección de fallas en el aire del área de trabajo, de acuerdo con GOST 12.1.005.

9.11 La inspección de la superficie interior de los objetos debe realizarse con un suministro constante aire fresco dentro del objeto, a fin de evitar la acumulación de vapores de líquidos orgánicos.

9.12 El control del color dentro de la instalación debe ser realizado por dos inspectores NDT, uno de los cuales, al estar afuera, asegura el cumplimiento de los requisitos de seguridad, mantiene el equipo auxiliar, mantiene la comunicación y ayuda al inspector NDT que trabaja en el interior.

El tiempo de funcionamiento continuo de un detector de fallas dentro del objeto no debe exceder una hora, después de la cual los detectores de fallas deben cambiarse entre sí.

9.13 Para reducir la fatiga de los inspectores de END y mejorar la calidad del control, es aconsejable tomar un descanso de 10 a 15 minutos cada hora de trabajo.

9.14 Las luminarias portátiles deben ser a prueba de explosiones con una tensión de alimentación no superior a 12 V.

9.15 Al controlar un objeto instalado en un soporte con ruedas, se debe mostrar un cartel "No encender, hay personas trabajando" en el panel de control del soporte.

9.16 Cuando se trabaja con un conjunto de materiales defectoscópicos en un paquete de aerosol, no está permitido: rociar los compuestos cerca de una llama abierta; de fumar; calentar un cilindro con una composición superior a 50 ° C, colocarlo cerca de una fuente de calor y bajo la luz solar directa, impacto mecánico en el cilindro (impactos, destrucción, etc.), así como desechar el contenido hasta su pleno uso; contacto de las formulaciones en los ojos.

9.17 Las manos, después del control del color, deben lavarse inmediatamente. agua tibia con jabón.

No utilice queroseno, gasolina u otros disolventes para lavarse las manos.

Si sus manos están secas después de lavarse, debe aplicar cremas suavizantes para la piel.

No se permite comer en el sitio de control usando el método del color.

9.18 El área de control que utiliza el método de color debe estar provista de equipo de extinción de incendios de acuerdo con las normas y reglas de seguridad contra incendios vigentes.

Apéndice A

(requerido)

Estándares de rugosidad de la superficie probada

apéndice B

Estándares de servicio para el control del color

Tabla B.1 - Alcance de la inspección para un inspector de END en un turno (480 min)

El valor real de la tasa de servicio (Nf), teniendo en cuenta la ubicación del objeto y las condiciones del control, se determina mediante la fórmula:

Nf = No / (Kl? Kr? Ku? Kpz),

donde But es la tarifa de servicio según la Tabla B.1;

Ksl - factor de dificultad según la Tabla B.2;

Кр - coeficiente de colocación según la tabla B.3;

Ku - coeficiente de condiciones según la tabla B.4;

Кпз - coeficiente de tiempo preparatorio y final, igual a 1,15.

La intensidad del trabajo de control de 1 m de una costura soldada o 1 m 2 de superficie está determinada por la fórmula:

T = (8? Kl? Kr? Ku? Kpz) / Pero

Tabla B.2 - Coeficiente de complejidad del control, Ksl

Tabla B.3 - Coeficiente de ubicación de objetos de control, Kr

Tabla B.4 - Coeficiente de condiciones de control, Ku

apéndice B

(requerido)

Valores de iluminación de la superficie controlada

Apéndice D

Muestras de control para verificar la calidad de los materiales de detección de fallas

D.1 Muestra de control con defecto artificial

La muestra está hecha de acero resistente a la corrosión y es un marco con dos placas colocadas en él, presionadas una contra la otra con un tornillo (Fig. D.1). Las superficies de contacto de las placas deben pulirse, su rugosidad (Ra) - no más de 0.32 micrones, la rugosidad de otras superficies de las placas - no más de 6.3 micrones de acuerdo con GOST 2789.

Se crea un defecto artificial (grieta en forma de cuña) con una aguja del grosor apropiado, colocada entre las superficies de contacto de las placas desde un borde.

1 - tornillo; 2 - marco; 3 - platos; 4 - sonda

a - muestra de control; b - plato

Figura D.1 - Muestra de control de dos placas

D.2 Muestras de control de la empresa

Se pueden fabricar muestras de cualquier acero resistente a la corrosión mediante los métodos aceptados en la planta de fabricación.

Las muestras deben tener defectos tales como grietas sin ramificar sin salida con aberturas correspondientes a las clases de sensibilidad de control aplicables de acuerdo con GOST 18442. El ancho de la abertura de la grieta debe medirse utilizando un microscopio metalográfico.

La precisión de la medición del ancho de la abertura de la grieta, dependiendo de la clase de sensibilidad de control de acuerdo con GOST 18442, debe ser para:

Clase I: hasta 0,3 micrones,

Clases II y III - hasta 1 micra.

Las muestras de control deben certificarse y revisarse periódicamente según las condiciones de producción, pero al menos una vez al año.

Las muestras deben ir acompañadas de un pasaporte en el formulario que figura en el Apéndice P con una fotografía de la imagen de los defectos detectados y una indicación del conjunto de materiales de detección de defectos utilizados en el control. Se recomienda la forma del pasaporte y el contenido es obligatorio. El pasaporte es emitido por el servicio de pruebas no destructivas de la empresa.

Si la muestra de control como resultado de una operación a largo plazo no se corresponde con los datos del pasaporte, debe reemplazarse por una nueva.

D.3 Tecnología de fabricación de muestras de control

D.3.1 Muestra No. 1

Objeto de inspección fabricado en acero resistente a la corrosión o su parte con defectos naturales.

D.3.2 Muestra No. 2

La muestra está hecha de chapa de acero de 40X13 con dimensiones de 100 × 30 × (3-4) mm.

A lo largo de la pieza de trabajo, la costura debe fundirse mediante soldadura por arco de argón sin el uso de alambre de relleno en el modo I = 100 A, U = 10-15 B.

Doble la pieza de trabajo en cualquier dispositivo hasta que aparezcan grietas.

D3.3 Muestra No. 3

La muestra está hecha de chapa de acero 1Kh12N2VMF o de cualquier acero nitrurado con un tamaño de 30 × 70 × 3 mm.

Enderece y muele la pieza de trabajo resultante a una profundidad de 0,1 mm en un lado (de trabajo).

La pieza de trabajo se nitrura a una profundidad de 0,3 mm sin endurecimiento posterior.

Esmerile el lado de trabajo de la pieza de trabajo a una profundidad de 0.02 - 0.05 mm.

1 - dispositivo; 2 - muestra de prueba; 3 - vicio; 4 - puñetazo 5 - soporte

Figura D.2 - Un dispositivo para hacer una muestra.

La rugosidad de la superficie Ra no debe ser superior a 40 micrones de acuerdo con GOST 2789.

Coloque la pieza de trabajo en el dispositivo de acuerdo con la Figura D.2, coloque el dispositivo con la pieza de trabajo en un tornillo de banco y sujételo suavemente hasta que aparezca el crujido característico de la capa nitrurada.

D.3.4 Muestra de control de fondo

Aplique una capa de revelador del conjunto usado de materiales defectoscópicos a la superficie metálica y séquela.

Aplicar el penetrante indicador de este kit al revelador seco, diluido 10 veces con el limpiador apropiado y secar.

Apéndice D

(referencia)

Lista de reactivos y materiales utilizados para el control del color.

Gasolina B-70 para uso industrial y técnico

Papel de filtro de laboratorio

Trapos de algodón (clasificados)

Sustancia auxiliar OP-7 (OP-10)

Agua potable

Agua destilada

Líquido penetrante rojo K

Caolín reforzado para la industria cosmética, grado 1

Ácido tartárico

Iluminación de queroseno

Pintura reveladora M blanca

Colorante soluble en grasa rojo oscuro F (Sudán IV)

Colorante soluble en grasa rojo oscuro 5C

Tinte "Rodamina C"

Tinte "fucsina agria"

Xileno de carbón

Marca de aceite de transformador TK

Aceite MK-8

Creta precipitada químicamente

Monoetanolamina

Juegos de materiales de detección de fallas según la tabla 1, suministrados listos para usar

Sodio cáustico grado técnico A

Nitrato de sodio químicamente puro

Fosfato de sodio trisustituido

Silicato de sodio soluble

Nefras S2-80 / 120, S3-80 / 120

Marca Noriol A (B)

Hollín sellos blancos BS-30 (BS-50)

Detergente sintético (CMC) - polvo, cualquier marca

Goma de trementina

Ceniza de soda

Alcohol etílico técnico rectificado

Tejidos de algodón grupo calicó grueso

Apéndice E

Preparación y reglas para el uso de materiales de detección de fallas.

E.1 Indicadores penetrantes

E.1.1 Penetrante I1:

colorante rojo oscuro soluble en grasa F (Sudán IV) - 10 g;

goma de trementina - 600 ml;

noriol grado A (B) - 10 g;

nefras С2-80 / 120 (С3-80 / 120) - 300 ml.

Disuelva el colorante G en una mezcla de trementina y noriol en un baño de agua a una temperatura de 50 ° C durante 30 minutos. mezclando constantemente la composición. Agrega nefras a la composición resultante. Mantener la composición a temperatura ambiente y filtrar.

E.1.2 Penetrante I2:

colorante rojo oscuro soluble en grasa F (Sudán IV) - 15 g;

goma de trementina - 200 ml;

iluminación queroseno - 800 ml.

Disuelva el tinte G completamente en trementina, agregue queroseno a la solución resultante, coloque el recipiente con la composición preparada en un baño de agua hirviendo y deje reposar durante 20 minutos. Se filtra la composición enfriada a una temperatura de 30 - 40 ° C.

E.1.3 Penetrante I3:

agua destilada - 750 ml;

sustancia auxiliar OP-7 (OP-10) - 20 g;

tinte "Rodamina C" - 25 g;

nitrato de sodio - 25 g;

alcohol etílico técnico rectificado - 250 ml.

El tinte "Rodamina C" se disuelve completamente en alcohol etílico, agitando constantemente la solución. Disuelva el nitrato de sodio y la sustancia auxiliar completamente en agua destilada calentada a una temperatura de 50-60 ° C. Vierta las soluciones resultantes juntas revolviendo constantemente la composición. Soportar la composición durante 4 horas y filtrar.

Cuando se prueba de acuerdo con la clase III de sensibilidad de acuerdo con GOST 18442, se permite reemplazar "Rhodamine S" con "Rhodamine Zh" (40 g).

E.1.4 Penetrante I4:

agua destilada - 1000 ml;

ácido tartárico - 60-70 g;

tinte "Fucsina agria" - 5 - 10 g;

detergente sintético (CMC) - 5 - 15 g.

El tinte "Fuchsin sour", el ácido tartárico y el detergente sintético se disuelven en agua destilada calentada a una temperatura de 50 - 60 ° C, se mantiene a una temperatura de 25 - 30 ° C y se filtra la composición.

E.1.5 Penetrante I5:

colorante rojo oscuro soluble en grasa F - 5 g;

colorante rojo oscuro soluble en grasa 5C - 5 g;

xileno de carbón - 30 ml;

nefras С2-80 / 120 (С3-80 / 120) - 470 ml;

goma de trementina 500 ml.

Disuelva el tinte G en trementina, tinte 5C - en una mezcla de nefras con xileno, drene las soluciones resultantes juntas, mezcle y filtre la composición.

E.1.6 Líquido penetrante, rojo K.

Liquid K es un líquido rojo oscuro de baja viscosidad que no tiene delaminación, sedimento insoluble ni partículas en suspensión.

Con una exposición prolongada (más de 7 horas) a temperaturas negativas (hasta -30 ° C y menos), puede aparecer un precipitado en el K líquido, debido a una disminución en la capacidad de disolución de sus componentes. Antes de su uso, dicho líquido debe mantenerse a una temperatura positiva durante al menos un día, revolviendo o agitando periódicamente hasta que el sedimento se disuelva por completo y se mantenga durante una hora más.

E.2 Limpiadores penetrantes indicadores

E.2.1 Limpiador M1:

agua potable - 1000 ml;

sustancia auxiliar OP-7 (OP-10) - 10 g.

Disuelva la sustancia auxiliar completamente en agua.

F.2.2 Limpiador M2: alcohol etílico técnico rectificado - 1000 ml.

El limpiador debe usarse a bajas temperaturas: de 8 a menos 40 ° C.

E.2.3 Purificador M3: agua potable - 1000 ml; ceniza de sosa - 50 g.

Disuelva el bicarbonato de sodio en agua a una temperatura de 40 - 50 ° С.

El limpiador debe usarse durante el control en habitaciones con mayor riesgo de incendio y (o) volumen pequeño, sin ventilación, así como en objetos internos.

B.2.4 Mezcla de aceite y queroseno:

iluminación de queroseno - 300 ml;

aceite de transformador (aceite MK-8) - 700 ml.

Mezcle aceite de transformador (aceite MK-8) con queroseno.

La desviación del volumen de aceite del nominal se permite en la dirección de disminuir en no más del 2%, en la dirección de aumentar, no más del 5%.

Revuelva bien la mezcla antes de usar.

E.3 Desarrolladores de indicador penetrante

E.3.1 Desarrollador P1:

agua destilada - 600 ml;

caolín enriquecido - 250 g;

alcohol etílico técnico rectificado - 400 ml.

Introducir caolín en una mezcla de agua y alcohol y mezclar hasta obtener una masa homogénea.

E.3.2 Desarrollador P2:

caolín enriquecido - 250 (350) g;

alcohol etílico técnico rectificado - 1000 ml.

Revuelva el caolín con alcohol hasta que quede suave.

Notas:

1 Al aplicar el revelador con un spray de pintura, se deben agregar 250 g de caolín a la mezcla y, cuando se aplica con una brocha, 350 g.

2 El revelador P2 se puede utilizar a una temperatura de la superficie controlada de 40 a -40 ° C.

Se permite usar tiza o polvo de dientes precipitados químicamente sobre una base de tiza en lugar de caolín como parte de los reveladores P1 y P2.

E.3.3 Desarrollador P3:

agua potable - 1000 ml;

tiza precipitada químicamente - 600 g

Mezcle la tiza con agua hasta que quede suave.

Está permitido usar polvos dentales a base de tiza en lugar de tiza.

E.3.4 Desarrollador P4:

sustancia auxiliar OP-7 (OP-10) - 1 g;

agua destilada - 530 ml;

hollín blanco BS-30 (BS-50) - 100 g;

alcohol etílico técnico rectificado - 360 ml.

Disuelva la sustancia auxiliar en agua, vierta alcohol en la solución y agregue hollín. Mezcle bien la composición resultante.

Está permitido reemplazar la sustancia auxiliar con un detergente sintético de cualquier marca.

E.3.5 Desarrollador P5:

acetona - 570 ml;

nefras - 280 ml;

hollín blanco BS-30 (BS-50) - 150 g.

Agregue hollín a una solución de acetona con nefras y mezcle bien.

E.3.6 Tinta de revelado blanca M.

Paint M es una mezcla homogénea de formador de película, pigmento y disolventes.

Durante el almacenamiento, así como durante la exposición prolongada (más de 7 horas) a temperaturas negativas (hasta -30 ° C y menos), el pigmento de la pintura M precipita, por lo tanto, debe mezclarse bien antes de usar y al verterlo en otro recipiente. .

La vida útil garantizada de la pintura M es de 12 meses a partir de la fecha de emisión. Después de este período, la pintura M está sujeta a pruebas de sensibilidad de acuerdo con el Apéndice G.

E.4 Composiciones para desengrasar la superficie ensayada

E.4.1 Composición C1:

sustancia auxiliar OP-7 (OP-10) - 60 g;

agua potable - 1000 ml.

E.4.2 Composición C2:

sustancia auxiliar OP-7 (OP-10) - 50 g;

agua potable - 1000 ml;

monoetanolamina - 10 g.

E.4.3 Composición C3:

agua potable 1000 ml;

detergente sintético (CMC) de cualquier marca - 50 g.

F.4.4 Disolver los componentes de cada una de las composiciones C1 - C3 en agua a una temperatura de 70 - 80 ° C.

Las composiciones C1 - C3 son aplicables para desengrasar cualquier grado de metales y sus aleaciones.

E.4.5 Composición C4:

sustancia auxiliar OP-7 (OP-10) - 0.5 - 1.0 g;

agua potable - 1000 ml;

cáustico de sodio grado técnico A - 50 g;

fosfato de sodio trisustituido - 15-25 g;

silicato de sodio soluble - 10 g;

ceniza de sosa - 15-25 g.

E.4.6 Composición C5:

agua potable - 1000 ml;

fosfato de sodio trisustituido 1-3 g;

silicato de sodio soluble - 1-3 g;

ceniza de sosa - 3 - 7 g.

E.4.7 Para cada una de las formulaciones C4 a C5:

Disuelva la ceniza de sosa en agua a una temperatura de 70 - 80 ° C, en la solución resultante, uno por uno, en la secuencia especificada, introduzca otros componentes de una composición específica.

Las composiciones С4 - С5 deben usarse al inspeccionar objetos hechos de aluminio, plomo y sus aleaciones.

Después de la aplicación de los compuestos C4 y C5, la superficie a inspeccionar debe enjuagarse con agua limpia y neutralizarse con una solución acuosa al 0,5% de nitrito de sodio.

No se permite el contacto de compuestos C4 y C5 en la piel.

E.4.8 Se permite en las composiciones C1, C2 y C4 reemplazar la sustancia auxiliar con un detergente sintético de cualquier marca.

E.5 Disolventes orgánicos

Gasolina B-70

Nefras S2-80 / 120, S3-80 / 120

El uso de disolventes orgánicos debe realizarse de acuerdo con los requisitos de la sección 9.

Apéndice G

Almacenamiento y control de calidad de materiales de detección de fallas.

G.1 Los materiales no destructivos deben almacenarse de acuerdo con los requisitos de las normas o especificaciones técnicas aplicables.

G.2 Los juegos de materiales de detección de fallas deben almacenarse de acuerdo con los requisitos de los documentos para los materiales de los que están compuestos.

G.3 Los penetrantes y reveladores indicadores deben almacenarse en un recipiente sellado. Los penetrantes indicadores deben protegerse de la luz.

G.4 Las composiciones para desengrasantes y reveladores deben prepararse y almacenarse en un recipiente irrompible según los requisitos de reemplazo.

G.5 La calidad de los materiales de detección de fallas debe verificarse en dos muestras de prueba. Se debe utilizar una muestra (trabajador) de forma continua. La segunda muestra se utiliza como muestra de arbitraje si no se detectan grietas en la muestra de trabajo. Si tampoco se detectan grietas en la muestra de arbitraje, entonces los materiales de detección de fallas deben reconocerse como inadecuados. Si aparecen grietas en la pieza de referencia, entonces la pieza de trabajo debe limpiarse a fondo o reemplazarse.

La sensibilidad del control (K), cuando se usa una muestra de control de acuerdo con la Figura D.1, debe calcularse utilizando la fórmula:

donde L 1 es la longitud de la zona no detectada, mm;

L es la longitud de la pista indicadora, mm;

S - grosor de la aguja, mm.

G.6 Después de su uso, las muestras de control deben lavarse en un limpiador o acetona con un cepillo de cerdas o un cepillo (la muestra de acuerdo con la Figura D.1 primero debe desmontarse) y secarse con aire tibio o limpiarse con trapos secos y limpios. .

G.7 Los resultados de las pruebas de sensibilidad de los materiales de detección de fallas deben ingresarse en un diario especial.

G.8 Las latas de aerosol y los envases con material defectuoso deben tener una etiqueta con los datos de su sensibilidad y la fecha de la siguiente revisión.

Apéndice I

(referencia)

Tasas de consumo de materiales de detección de fallas

Cuadro I.1

Consumo aproximado de materiales auxiliares y accesorios por 10 m 2 de superficie ensayada

Apéndice K

Métodos para evaluar la calidad del desengrasado de una superficie controlada.

K.1 Método para evaluar la calidad del desengrasado con una gota de disolvente

K.1.1 Aplicar 2-3 gotas de nefras en la zona desengrasada de la superficie y mantener al menos 15 s.

K.1.2 Coloque una hoja de papel de filtro en el área con las gotas aplicadas y presiónela contra la superficie hasta que el solvente sea completamente absorbido por el papel.

K.1.3 Aplicar 2-3 gotas de nefras sobre otra hoja de papel de filtro.

K.1.4 Dejar reposar ambas hojas hasta que el disolvente se haya evaporado por completo.

K.1.5 Comparar visualmente apariencia ambas hojas de papel de filtro (la iluminación debe corresponder a los valores indicados en el Apéndice B).

K.1.6 La calidad del desengrasado de la superficie debería evaluarse por la presencia o ausencia de manchas en la primera hoja de papel de filtro.

Este método Es aplicable para evaluar la calidad del desengrasado de una superficie controlada con cualquier agente desengrasante, incluidos los disolventes orgánicos.

K.2 Método para evaluar la calidad del desengrasado por humectación.

K.2.1 Humedecer la superficie desengrasada con agua y dejar reposar 1 min.

K.2.2 La calidad del desengrasado debería evaluarse visualmente por la ausencia o presencia de gotas de agua en la superficie controlada (la iluminación debería corresponder a los valores indicados en el Apéndice B).

Este método debe usarse al limpiar la superficie con agua o compuestos desengrasantes acuosos.

Apéndice L

Formulario de registro de control de color

Apéndice M

Formulario de conclusiones basado en los resultados del control de color.

Apéndice H

Ejemplos de notación abreviada de control de color

H.1 Registro de control

P - (I8 M3 P7),

donde P es la segunda clase de sensibilidad de control;

I8 - indicador penetrante I8;

M3 - Limpiador M3;

P7: desarrollador P7.

La designación de la rama del conjunto de materiales de detección de fallas debe indicarse entre paréntesis:

P - (DN-7T).

H.2 Designación de defectos

N - falta de penetración; P - es el momento; Пд - socavado; T - crack; Ш - inclusión de escoria.

A - un solo defecto sin una orientación predominante;

B - defectos del grupo sin orientación predominante;

B - defectos ubicuos sin una orientación predominante;

P - ubicación del defecto paralelo al eje del objeto;

La ubicación del defecto es perpendicular al eje del objeto.

Las designaciones de defectos permitidos con una indicación de su ubicación deben encerrarse en un círculo.

Nota - Un defecto pasante debe marcarse con un "*".

H.3 Registro de resultados de inspección

2TA + -8 - 2 grietas simples, ubicadas perpendiculares al eje de la soldadura, de 8 mm de largo, inadmisibles;

4PB-3 - 4 poros ubicados en un grupo sin orientación predominante, con un tamaño promedio de 3 mm, inadmisible;

20-1 - 1 grupo de poros de 20 mm de largo, ubicados sin orientación predominante, con un tamaño de poro promedio de 1 mm, aceptable.

Apéndice P

La muestra de control está certificada el ______ (fecha) ______ y ​​se reconoce como adecuada para determinar la sensibilidad del control mediante el método de color de acuerdo con ___________ clase GOST 18442 utilizando un conjunto de materiales de detección de fallas

_________________________________________________________________________

Se adjunta una foto de la muestra de control.

Firma del responsable del servicio de ensayos no destructivos de la empresa

Inspección capilar (detección de defectos capilares / fluorescentes / de color, inspección penetrante)

Inspección capilar, detección de defectos capilares, detección de defectos fluorescentes / de color- estos son los nombres más comunes entre los especialistas para el método de ensayo no destructivo por sustancias penetrantes, - penetrantes.

Método de control capilar- la mejor forma de detectar defectos que surgen en la superficie de los productos. La práctica muestra alto eficiencia económica detección de defectos capilares, la posibilidad de su uso en una amplia variedad de formas y objetos controlados, que van desde metales hasta plásticos.

Con un costo de consumibles relativamente bajo, el equipo para la detección de fallas de color y fluorescentes es más simple y menos costoso que la mayoría de los otros métodos de pruebas no destructivas.

Kits de control capilar

Kits de detección de defectos de color basados ​​en penetrantes rojos y reveladores blancos

Conjunto estándar para funcionamiento en el rango de temperatura -10 ° C ... + 100 ° C

Ajuste de temperatura alta para funcionamiento en el rango de 0 ° C ... + 200 ° C

Kits para la detección de defectos capilares basados ​​en penetrantes fluorescentes

Conjunto estándar para funcionamiento en el rango de temperatura -10 ° C ... + 100 ° C en luz visible y UV

Ajuste de temperatura alta para funcionamiento en el rango 0 ° C ... + 150 ° C utilizando lámpara UV λ = 365 nm.

Un equipo para el control de productos particularmente críticos en el rango de 0 ° C ... + 100 ° C utilizando una lámpara UV λ = 365 nm.

Detección de defectos capilares: descripción general

Referencia histórica

Método para estudiar la superficie de un objeto. penetrantes penetrantes que también se conoce como detección de defectos capilares(control capilar), apareció en nuestro país en la década del 40 del siglo pasado. La inspección capilar se utilizó por primera vez en la construcción de aeronaves. Sus principios simples y directos no han cambiado hasta el día de hoy.

En el extranjero, aproximadamente al mismo tiempo, se propuso y pronto se patentó un método en rojo y blanco para detectar defectos superficiales. Posteriormente, recibió el nombre - Prueba de líquidos penetrantes. En la segunda mitad de los años 50 del siglo pasado, los materiales para la detección de fallas capilares se describieron en la especificación militar estadounidense (MIL-1-25135).

Control de calidad penetrante

La capacidad de controlar la calidad de productos, piezas y ensamblajes mediante sustancias penetrantes. penetrantes existe debido a un fenómeno físico como la humectación. El líquido no destructivo (penetrante) humedece la superficie, llena la boca del capilar, creando así las condiciones para la aparición del efecto capilar.

La penetración es una propiedad compleja de los líquidos. Este fenómeno es la base del control capilar. La penetración depende de los siguientes factores:

• propiedades de la superficie investigada y grado de limpieza de la contaminación;
• propiedades físicas y químicas del material del objeto de control;
• propiedades penetrante(mojabilidad, viscosidad, tensión superficial);
• temperatura del objeto de prueba (afecta la viscosidad del penetrante y la humectabilidad)

Entre otros tipos de pruebas no destructivas (NDT), el método capilar juega un papel especial. Primero, en términos de la totalidad de cualidades, es forma perfecta control de la superficie por la presencia de discontinuidades microscópicas invisibles al ojo. Se distingue favorablemente de otros tipos de END por su portabilidad y movilidad, el costo de controlar un área unitaria del producto y la relativa facilidad de implementación sin el uso de equipos complejos. En segundo lugar, el control capilar es más versátil. Si, por ejemplo, se usa solo para controlar materiales ferromagnéticos con una permeabilidad magnética relativa de más de 40, entonces la detección de fallas capilares es aplicable a productos de casi cualquier forma y material, donde la geometría del objeto y la dirección de los defectos lo hacen. no jugar un papel especial.

Desarrollo de ensayos capilares como método de ensayo no destructivo

El desarrollo de métodos de defectoscopia de superficie, como una de las áreas de las pruebas no destructivas, está directamente relacionado con progreso científico y tecnológico... Los fabricantes de equipos industriales siempre se han preocupado por ahorrar materiales y mano de obra. Al mismo tiempo, el funcionamiento del equipo suele estar asociado a un aumento de las cargas mecánicas en algunos de sus elementos. Tomemos como ejemplo las palas de las turbinas de los motores de los aviones. En el régimen de cargas intensas, son las grietas en la superficie de las palas las que suponen un peligro conocido.

En este caso particular, como en muchos otros, el control capilar resultó muy útil. Los fabricantes lo apreciaron rápidamente, fue adoptado y recibió un vector estable de desarrollo. El método capilar ha demostrado ser uno de los métodos de prueba no destructivos más sensibles y demandados en muchas industrias. Principalmente en ingeniería mecánica, producción en serie y a pequeña escala.

Actualmente, la mejora de los métodos de control capilar se lleva a cabo en cuatro direcciones:

• mejorar la calidad de los materiales de detección de fallas con el objetivo de ampliar el rango de sensibilidad;
• reducir los efectos nocivos de los materiales sobre el medio ambiente y los seres humanos;
• el uso de sistemas de aspersión electrostática de penetrantes y reveladores para una aplicación más uniforme y económica de los mismos a las partes controladas;
• introducción de esquemas de automatización en el proceso de múltiples operaciones de diagnóstico de superficie en producción.

Organización de una sección de detección de defectos de color (luminiscente)

La organización del sitio para la detección de fallas de color (luminiscentes) se lleva a cabo de acuerdo con las recomendaciones de la industria y los estándares de las empresas: RD-13-06-2006. El sitio está asignado al laboratorio de pruebas no destructivas de la empresa, que está certificado de acuerdo con las Reglas de certificación y los requisitos básicos para los laboratorios de pruebas no destructivas PB 03-372-00.

Tanto en nuestro país como en el extranjero, el uso de métodos de detección de defectos de color en las grandes empresas se describe en estándares internos, que se basan completamente en los nacionales. La detección de defectos de color se describe en los estándares de Pratt & Whitney, Rolls-Royce, General Electric, Aerospatiale y otros.

Control capilar: pros y contras

Ventajas del método capilar

1. Bajo costo de consumibles.
2. Alta objetividad de los resultados de control.
3. Se puede utilizar para casi todos los materiales sólidos (metales, cerámica, plásticos, etc.), a excepción de los porosos.
4. En la mayoría de los casos, la inspección capilar no requiere el uso de equipos tecnológicamente sofisticados.
5. Implementación de control en cualquier lugar bajo cualquier condición, incluso estacionario, utilizando equipo adecuado.
6. Debido al alto rendimiento de inspección, es posible inspeccionar rápidamente objetos grandes con área grande superficie investigada. Cuando se utiliza este método en empresas con un ciclo de producción continuo, es posible el control en línea de los productos.
7. El método capilar es ideal para detectar todo tipo de grietas superficiales, proporcionando una visualización clara de los defectos (cuando se inspecciona correctamente).
8. Ideal para inspeccionar geometrías complejas, piezas metálicas ligeras como álabes de turbinas en las industrias aeroespacial y energética, piezas de motores en la industria automotriz.
9. En determinadas circunstancias, el método se puede aplicar para pruebas de estanqueidad. Para ello, se aplica el penetrante a un lado de la superficie y el revelador al otro. En el punto de fuga, el revelador saca el penetrante a la superficie. El control de fugas para detectar y localizar fugas es extremadamente importante para productos como tanques, recipientes, radiadores, sistemas hidráulicos, etc.
10. A diferencia de la inspección por rayos X, la detección de defectos capilares no requiere medidas de seguridad especiales, como el uso de equipos de protección radiológica. Durante la investigación, el operador solo debe tener un cuidado elemental cuando trabaja con consumibles y usa un respirador.
11. Ausencia requisitos especiales con respecto a los conocimientos y calificaciones del operador.

Limitaciones para la detección de defectos de color

1. La principal limitación del método de inspección capilar es la capacidad de detectar solo aquellos defectos que están abiertos a la superficie.
2. El factor que reduce la eficiencia de la prueba capilar es la rugosidad del objeto bajo investigación: la estructura porosa de la superficie conduce a lecturas falsas.
3. Los casos especiales, aunque bastante raros, deberían incluir la baja humectabilidad superficial de algunos materiales con penetrantes, tanto a base de agua como a base de disolventes orgánicos.
4. En algunos casos, las desventajas del método incluyen la complejidad de realizar operaciones preparatorias asociadas con la eliminación de revestimientos de pintura y barniz, películas de óxido y secado de piezas.

Inspección capilar: términos y definiciones

Ensayos capilares no destructivos

Ensayos capilares no destructivos se basa en la penetración de penetrantes en cavidades que forman defectos en la superficie de los productos. Penetrante es un tinte... Su traza, después de un tratamiento superficial adecuado, se registra visualmente o con la ayuda de instrumentos.

En control capilar Se utilizan varios métodos de prueba basados ​​en el uso de penetrantes, materiales para la preparación de superficies, reveladores y para estudios capilares. Actualmente existe en el mercado un número suficiente de consumibles de inspección capilar que permiten la selección y el desarrollo de técnicas para satisfacer esencialmente cualquier requisito de sensibilidad, compatibilidad y medioambiental.

Fundamentos físicos de la detección de defectos capilares

La base de la detección de defectos capilares es un efecto capilar, como fenómeno físico y un penetrante, como una sustancia con determinadas propiedades. El efecto capilar está influenciado por fenómenos tales como tensión superficial, humectación, difusión, disolución, emulsificación. Pero para que estos fenómenos funcionen para obtener el resultado, la superficie del objeto de prueba debe limpiarse y desengrasarse bien.

Si la superficie está debidamente preparada, una gota de penetrante que cae sobre ella se esparce rápidamente formando una mancha. Esto indica una buena humectación. La humectación (adhesión a una superficie) se entiende como la capacidad de un cuerpo líquido para formar una interfaz estable en la interfaz con un sólido. Si las fuerzas de interacción entre las moléculas de un líquido y un sólido exceden las fuerzas de interacción entre las moléculas dentro del líquido, entonces la superficie del sólido se humedece.

Partículas de pigmento penetrante, es muchas veces más pequeño que el ancho de la abertura de las microfisuras y otros daños en la superficie del objeto de investigación. Además, la propiedad física más importante de los penetrantes es la baja tensión superficial. Debido a este parámetro, los penetrantes tienen suficiente capacidad de penetración y se mojan bien. diferentes tipos superficies - desde metales hasta plástico.

Penetración de un penetrante en una discontinuidad (cavidad) de defectos. y la posterior extracción del penetrante durante el proceso de desarrollo se produce bajo la acción de fuerzas capilares. Y es posible descifrar el defecto debido a la diferencia de color (detección de defectos de color) o brillo (detección de defectos luminiscentes) entre el fondo y el área de la superficie sobre el defecto.

Por lo tanto, para condiciones normales, los defectos muy pequeños en la superficie del objeto de prueba no son visibles para el ojo humano. En el proceso de tratamiento de la superficie etapa por etapa con compuestos especiales, en el que se basa la detección de defectos capilares, se forma un patrón indicador de contraste fácilmente legible sobre los defectos.

En la detección de defectos de color Debido a la acción del revelador penetrante, que "tira" del penetrante hacia la superficie mediante fuerzas de difusión, el tamaño de la indicación suele resultar significativamente mayor que el tamaño del defecto en sí. El tamaño del patrón indicador en su conjunto, sujeto a la tecnología de control, depende del volumen del penetrante absorbido por la discontinuidad. Al evaluar los resultados del control, se puede establecer alguna analogía con la física del "efecto de amplificación" de las señales. En nuestro caso, la "señal de salida" es un patrón indicador de contraste, que puede ser varias veces más grande que la "señal de entrada", una imagen de una discontinuidad (defecto) que no se puede leer a simple vista.

Materiales no destructivos

Materiales no destructivos para la inspección capilar, estos son los medios que se utilizan en el control de un líquido (control de penetración) que penetra en las discontinuidades superficiales de los productos probados.

Penetrante

Penetrante es un líquido indicador, una sustancia penetrante (del inglés penetrar - penetrar) .

Los penetrantes son un material defectuoso capilar que es capaz de penetrar las discontinuidades superficiales del objeto inspeccionado. La penetración del penetrante en la cavidad dañada ocurre bajo la acción de fuerzas capilares. Como resultado de la baja tensión superficial y la acción de las fuerzas humectantes, el penetrante llena el vacío del defecto a través de la boca abierta hacia la superficie, formando así un menisco cóncavo.

El penetrante es el principal consumible para la detección de defectos capilares. Los penetrantes se distinguen por el método de visualización en contraste (color) y luminiscentes (fluorescentes), por el método de eliminación de la superficie en lavables con agua y eliminados por un limpiador (post-emulsionable), por sensibilidad en clases (en orden descendente). - Clases I, II, III y IV según GOST 18442-80)

Las normas extranjeras MIL-I-25135E y AMS-2644, a diferencia de GOST 18442-80, dividen los niveles de sensibilidad de los penetrantes en clases en orden ascendente: 1/2 - sensibilidad ultrabaja, 1 - baja, 2 - media, 3 - alto, 4 - ultra alto ...

Se imponen varios requisitos a los penetrantes, el principal de los cuales es una buena humectabilidad. El siguiente parámetro que es importante para los penetrantes es la viscosidad. Cuanto más bajo es, menos tiempo se tarda en saturar completamente la superficie del objeto de prueba. El control capilar tiene en cuenta propiedades de los penetrantes como:

• humectabilidad;
• viscosidad;
• tensión superficial;
• volatilidad;
• punto de inflamación (punto de inflamación);
• Gravedad específica;
• solubilidad;
• sensibilidad a la contaminación;
• toxicidad;
• oler;
• inercia.

La composición del penetrante generalmente incluye disolventes de alto punto de ebullición, tintes a base de pigmentos (fósforos) o tensioactivos solubles (tensioactivos), inhibidores de corrosión, aglutinantes. Los penetrantes están disponibles en latas de aerosol (la forma de liberación más adecuada para el trabajo de campo), latas de plástico y barriles.

Desarrollador

El revelador es un material para ensayos capilares no destructivos que, por sus propiedades, extrae el penetrante de la cavidad del defecto hacia la superficie.

El revelador penetrante suele ser blanco y actúa como fondo de contraste para la imagen del indicador.

El revelador se aplica a la superficie del objeto de prueba con una capa delgada y uniforme después de que se haya limpiado (limpieza intermedia) del penetrante. Después del procedimiento de limpieza intermedia, queda una cierta cantidad de penetrante en el área del defecto. El revelador, bajo la acción de las fuerzas de adsorción, absorción o difusión (según el tipo de acción) "tira" hacia la superficie del penetrante remanente en los capilares de los defectos.

Por lo tanto, bajo la acción del revelador, el penetrante "tiñe" las áreas de la superficie por encima del defecto, formando un defectograma claro, un patrón indicador que repite la ubicación de los defectos en la superficie.

Según el tipo de acción, los reveladores se dividen en sorción (polvos y suspensiones) y difusión (pinturas, barnices y películas). Muy a menudo, los reveladores son sorbentes químicamente neutros hechos de compuestos de silicio, blanco... Dichos reveladores, cuando cubren la superficie, crean una capa que tiene una estructura microporosa, en la cual, bajo la acción de fuerzas capilares, el penetrante colorante puede penetrar fácilmente. En este caso, la capa de revelador sobre el defecto se pinta con el color del tinte (método de color) o se humedece con un líquido con la adición de un fósforo, que comienza a emitir fluorescencia con luz ultravioleta ( método luminiscente). En el último caso, el uso de un revelador no es necesario, solo aumenta la sensibilidad del control.

La elección correcta del revelador debe proporcionar una capa uniforme de la superficie. Cuanto mayores sean las propiedades de sorción del revelador, mejor "extrae" el penetrante de los capilares durante el desarrollo. Estas son las propiedades más importantes del desarrollador que determinan su calidad.

La inspección capilar implica el uso de reveladores secos y húmedos. En el primer caso, hablamos de reveladores en polvo, en el segundo de reveladores a base de agua (agua, lavable con agua), o de disolventes orgánicos (no a base de agua).

El desarrollador en el sistema de detección de fallas, como el resto de los materiales de este sistema, se selecciona en función de los requisitos de sensibilidad. Por ejemplo, para detectar un defecto con un ancho de apertura de hasta 1 micra, de acuerdo con la norma estadounidense AMS-2644, se debe usar un revelador de polvo y un penetrante luminiscente para diagnosticar las partes móviles de una unidad de turbina de gas.

Los reveladores en polvo tienen buena dispersión y se aplican a la superficie mediante un método electrostático o de vórtice, con la formación de una capa fina y uniforme, necesaria para la extracción garantizada de un pequeño volumen de penetrante de las cavidades de las microfisuras.

Los reveladores a base de agua no siempre producen una capa fina y uniforme. En este caso, si hay pequeños defectos en la superficie, el penetrante no siempre sale a la superficie. Demasiado capa gruesa el desarrollador puede enmascarar el defecto.

Los desarrolladores pueden interactuar químicamente con los penetrantes indicadores. Por la naturaleza de esta interacción, los desarrolladores se dividen en químicamente activos y químicamente pasivos. Estos últimos son los más extendidos. Los reveladores químicamente activos reaccionan con el penetrante. La detección de defectos, en este caso, se lleva a cabo por la presencia de productos de reacción. Los reveladores químicamente pasivos actúan solo como sorbentes.

Los reveladores penetrantes están disponibles en latas de aerosol (la forma más adecuada para el trabajo de campo), latas de plástico y tambores.

Emulsionante penetrante

Un emulsionante (extintor penetrante según GOST 18442-80) es un material no destructivo para el control capilar utilizado para la limpieza de superficies intermedias cuando se utiliza un penetrante post-emulsionado.

En el proceso de emulsificación, el penetrante que queda en la superficie interactúa con el emulsionante. Posteriormente, la mezcla resultante se elimina con agua. El propósito del procedimiento es eliminar el exceso de penetrante de la superficie.

El proceso de emulsificación puede tener un impacto significativo en la calidad de visualización de los defectos, especialmente al inspeccionar objetos con una superficie rugosa. Esto se expresa en la obtención de un fondo contrastante. limpieza necesaria... Para obtener un patrón indicador bien legible, el brillo del fondo no debe exceder el brillo de la indicación.

En el control capilar se utilizan emulsionantes lipofílicos e hidrofílicos. Emulsionante lipofílico - a base de aceite, hidrofílico - a base de agua. Se diferencian en el mecanismo de acción.

El emulsionante lipófilo, que cubre la superficie del producto, pasa al penetrante restante bajo la acción de las fuerzas de difusión. La mezcla resultante se elimina fácilmente de la superficie con agua.

El emulsionante hidrófilo actúa de manera diferente sobre el penetrante. Cuando se expone a él, el penetrante se divide en muchas partículas de menor volumen. Como resultado, se forma una emulsión y el penetrante pierde sus propiedades para mojar la superficie del objeto de prueba. La emulsión resultante se elimina mecánicamente (se lava con agua). La base de los emulsionantes hidrófilos es un disolvente y tensioactivos.

Limpiador penetrante(superficie)

El limpiador de control capilar es un disolvente orgánico para eliminar el exceso de penetrante (limpieza intermedia), limpiar y desengrasar la superficie (limpieza preliminar).

Una influencia significativa en la humectación de la superficie la ejerce su microrrelieve y el grado de limpieza de aceites, grasas y otros contaminantes. Para que el penetrante penetre incluso en los poros más pequeños, en la mayoría de los casos, limpieza mecanica no es suficiente. Por lo tanto, antes de la inspección, la superficie de la pieza se trata con limpiadores especiales hechos a base de solventes de alto punto de ebullición.

Las propiedades más importantes de los limpiadores de superficies modernos para el control capilar son:

• capacidad de desengrasar;
• ausencia de impurezas no volátiles (la capacidad de evaporarse de la superficie sin dejar rastros);
• contenido mínimo sustancias nocivas que tienen un impacto en los seres humanos y el medio ambiente;
• Rango de temperatura de funcionamiento.

Compatibilidad de consumibles capilares

Los materiales defectoscópicos para inspección capilar por propiedades físicas y químicas deben ser compatibles entre sí y con el material del objeto de prueba. Los componentes de penetrantes, agentes de limpieza y reveladores no deben conducir a una pérdida de las propiedades de rendimiento de los productos controlados ni a dañar el equipo.

Tabla de compatibilidad de los consumibles Elitest para control capilar:

⚫ - recomendado para usar; ∨ - puede ser usado; × - no se puede utilizar
Descargue la tabla de compatibilidad de los consumibles de inspección por partículas magnéticas y capilares:

Equipo de control capilar

Equipo utilizado para control capilar:

• muestras de referencia (control) para la detección de defectos capilares;
• fuentes de iluminación ultravioleta (luces y lámparas ultravioleta);
• paneles de prueba (panel de prueba);
• pistolas neumohidro;
• pulverizadores;
• cámaras de control capilar;
• sistemas para la deposición electrostática de materiales de detección de defectos;
• sistemas de purificación de agua;
• armarios de secado;
• Tanques para aplicación de penetrantes por inmersión.

Defectos detectados

Los métodos de detección de defectos capilares permiten detectar defectos que emergen en la superficie del producto: grietas, poros, cavidades, falta de penetración, corrosión intergranular y otras discontinuidades con un ancho de apertura inferior a 0,5 mm.

Muestras de control para la detección de defectos capilares

Las muestras de control (estándar, de referencia, de prueba) para el control capilar son placas de metal con grietas artificiales (defectos) de cierto tamaño aplicadas. La superficie de las muestras de control puede ser rugosa.

Las muestras de control se realizan de acuerdo con estándares extranjeros, de acuerdo con los estándares europeos y estadounidenses EN ISO 3452-3, AMS 2644C, Pratt & Whitney Aircraft TAM 1460 40 (estándar de la empresa, el mayor fabricante estadounidense de motores de avión).

Se utilizan muestras de control:

• para determinar la sensibilidad de los sistemas de prueba basados ​​en diferentes materiales de detección de fallas (penetrante, revelador, limpiador);
• para la comparación de penetrantes, uno de los cuales puede tomarse como ejemplo;
• para evaluar la calidad del enjuague de penetrantes fluorescentes (fluorescentes) y de contraste (color) de acuerdo con AMS 2644C;
• para una evaluación general de la calidad del control capilar.

Uso de muestras de control para control capilar en GOST ruso 18442-80 no regulado. Sin embargo, en nuestro país, las muestras de control se utilizan activamente de acuerdo con GOST R ISO 3452-2-2009 y las normas de las empresas (por ejemplo, PNAEG-7-018-89) para evaluar la idoneidad de los materiales de detección de fallas.

Técnicas de control capilar

Hasta la fecha se ha acumulado bastante experiencia en la aplicación de métodos capilares con fines de control operativo de productos, conjuntos y mecanismos. Sin embargo, el desarrollo de un procedimiento de trabajo para la inspección capilar a menudo debe realizarse caso por caso. Esto tiene en cuenta factores como:

1. requisitos de sensibilidad;
2. el estado del objeto;
3. la naturaleza de la interacción de los materiales de detección de fallas con la superficie controlada;
4. compatibilidad de consumibles;
5. capacidades técnicas y condiciones de desempeño laboral;
6. la naturaleza de los defectos esperados;
7. otros factores que afectan la eficacia del control capilar.

GOST 18442-80 define la clasificación de los principales métodos de control capilar según el tipo de sustancia penetrante - penetrante (solución o suspensión de partículas de pigmento) y según el método de obtención de información primaria:

1. luminancia (acromática);
2. color (cromático);
3. luminiscente (fluorescente);
4. color luminiscente.

Los estándares GOST R ISO 3452-2-2009 y AMS 2644 describen seis métodos principales de control capilar por tipo y grupo:

Tipo 1. Métodos fluorescentes (luminiscentes):

• método A: lavable con agua (Grupo 4);
• método B: post-emulsificación (Grupos 5 y 6);
• Método C: Soluble (Grupo 7).

Tipo 2. Métodos de color:

• método A: lavable con agua (Grupo 3);
• método B: emulsificación posterior (Grupo 2);
• Método C: Soluble (Grupo 1).

Detección de defectos capilares

Control capilar

Ensayos capilares no destructivos

Capillyo soy detector de fallasy Yo soy - método de detección de fallas basado en la penetración de ciertos sustancias liquidas en defectos superficiales del producto bajo la acción de la presión capilar, como resultado de lo cual el contraste de luz y color del área defectuosa aumenta en relación con el intacto.

Distinga entre métodos fluorescentes y de color para la detección de defectos capilares.

En la mayoría de los casos, requerimientos técnicos Es necesario identificar defectos tan pequeños que puedan notarse cuando control visual a simple vista es casi imposible. El uso de dispositivos de medición óptica, por ejemplo, una lupa o un microscopio, no permite detectar defectos superficiales debido a un contraste insuficiente de la imagen del defecto contra un fondo metálico y un pequeño campo de visión a grandes aumentos. En tales casos, se utiliza el método de control capilar.

Durante la inspección capilar, los líquidos indicadores penetran en las cavidades de la superficie y a través de las discontinuidades del material de los objetos de control, y se registran las trazas indicadoras resultantes. visualmente o usando un convertidor.

La prueba capilar se lleva a cabo de acuerdo con GOST 18442-80 “Prueba no destructiva. Métodos capilares. Requerimientos generales."

Los métodos capilares se dividen en básicos, que utilizan fenómenos capilares, y combinados, basados ​​en una combinación de dos o más métodos de ensayo no destructivos que son diferentes en su esencia física, uno de los cuales es el ensayo capilar (detección de defectos capilares).

Propósito de la inspección capilar (detección de defectos capilares)

Detección de defectos capilares (inspección capilar) diseñado para detectar invisibles o débilmente visibles a simple vista y a través de defectos (grietas, poros, cavidades, falta de penetración, corrosión intercristalina, fístulas, etc.) en objetos de control, determinando su ubicación, longitud y orientación a lo largo de la superficie.

Los métodos capilares de pruebas no destructivas se basan en la penetración capilar de líquidos indicadores (penetrantes) en las cavidades de la superficie y a través de discontinuidades del material del objeto de prueba y el registro de las trazas del indicador resultante por un método visual o usando un transductor.

Aplicación de pruebas capilares no destructivas.

El método de control capilar se utiliza para inspeccionar objetos de cualquier tamaño y forma, hechos de metales ferrosos y no ferrosos, aceros aleados, hierro fundido, revestimientos metálicos, plásticos, vidrio y cerámica en ingeniería energética, aviación, cohetería, construcción naval, industria química. , metalurgia, y en la construcción de reactores nucleares, en la industria automotriz, ingeniería eléctrica, ingeniería mecánica, fundición, estampación, fabricación de instrumentos, medicina y otras industrias. Para algunos materiales y productos, este método es el único para determinar la idoneidad de piezas o instalaciones para el trabajo.

La detección de defectos capilares también se utiliza para pruebas no destructivas de objetos hechos de materiales ferromagnéticos, si sus propiedades magnéticas, forma, tipo y ubicación de defectos no permiten alcanzar la sensibilidad requerida por GOST 21105-87 por el método de partículas magnéticas y el método magnético. El método de control de partículas no está permitido según las condiciones de funcionamiento del objeto.

Una condición necesaria para detectar defectos como la discontinuidad del material por métodos capilares es la presencia de cavidades libres de contaminación y otras sustancias que tengan una salida a la superficie de los objetos y una profundidad de propagación que supere significativamente el ancho de su apertura.

El control capilar también se utiliza para la detección de fugas y, junto con otros métodos, para monitorear instalaciones e instalaciones críticas durante la operación.

Las ventajas de los métodos de detección de defectos capilares son: simplicidad de las operaciones de control, simplicidad del equipo, aplicabilidad a una amplia gama de materiales, incluidos los metales no magnéticos.

La ventaja de la detección de defectos capilares es que puede utilizarse no solo para detectar defectos superficiales y transversales, sino también para obtener información valiosa sobre la naturaleza del defecto e incluso algunas razones de su aparición (concentración de tensiones, incumplimiento de la tecnología, etc.) por su ubicación , longitud, forma y orientación en la superficie).

Los fósforos orgánicos se utilizan como líquidos indicadores: sustancias que dan un brillo propio brillante bajo la influencia de los rayos ultravioleta, así como varios tintes. Los defectos superficiales se detectan con la ayuda de medios que permiten eliminar las sustancias indicadoras de la cavidad de los defectos y detectar su presencia en la superficie del producto probado.

Capilar (grieta), que emerge en la superficie del objeto de prueba desde un solo lado, se llama discontinuidad de superficie, y la que conecta las paredes opuestas del objeto de prueba se llama uno pasante. Si las discontinuidades superficiales y pasantes son defectos, entonces se pueden usar los términos "defecto superficial" y "defecto pasante" en su lugar. La imagen formada por el penetrante en el lugar de la discontinuidad y similar a la forma de la sección en la salida a la superficie del objeto de prueba se denomina patrón indicador o indicación.

Para una discontinuidad de un solo tipo de grieta, se puede usar el término "traza indicadora" en lugar del término "indicación". Profundidad de discontinuidad: el tamaño de la discontinuidad en la dirección hacia el interior del objeto de prueba desde su superficie. Longitud de discontinuidad: la dimensión longitudinal de una discontinuidad en la superficie de un objeto. Apertura de discontinuidad: la dimensión transversal de la discontinuidad en su salida a la superficie del objeto de prueba.

Un requisito previo para la detección confiable por el método capilar de defectos que tienen una salida a la superficie de un objeto es su relativa descontaminación por sustancias extrañas, así como una profundidad de propagación que exceda significativamente el ancho de su abertura (al menos 10/1 ). Se utiliza un limpiador para limpiar la superficie antes de aplicar el penetrante.

Los métodos de detección de defectos capilares se subdividen principalmente, utilizando fenómenos capilares, y combinados, basados ​​en una combinación de dos o más métodos de ensayo no destructivo que son diferentes en esencia física, uno de los cuales es capilar.

Instrumentos y equipos para control capilar:

• Kits para la detección de defectos capilares (limpiadores, reveladores, penetrantes)
• Atomizadores
• Pistolas hidráulicas neumáticas
• Fuentes de iluminación ultravioleta (luces ultravioleta, iluminadores)
• Paneles de prueba (panel de prueba)

Piezas de prueba para la detección de defectos de color

Sensibilidad del método de detección de defectos capilares

Sensibilidad de control capilar- la capacidad de detectar discontinuidades de un tamaño dado con una probabilidad dada cuando se usa forma específica, tecnología de control y sistema penetrante. De acuerdo a GOST 18442-80 la clase de sensibilidad de control se determina dependiendo de talla minima defectos identificados con un tamaño transversal de 0,1 a 500 micrones.

No se garantiza la detección de defectos con un ancho de apertura de más de 0,5 mm mediante métodos de control capilar.

Con una sensibilidad de clase 1, mediante detección capilar de fallas, se monitorean las palas de los turborreactores, las superficies de sellado de las válvulas y sus asientos, las juntas metálicas de las bridas, etc. (grietas detectadas y poros de hasta décimas de micra de tamaño). Para la clase 2, se verifican los recipientes y las superficies resistentes a la corrosión de los reactores, el metal base y las uniones soldadas de las tuberías, las partes de los cojinetes (grietas detectadas y poros de hasta varios micrones de tamaño).

La sensibilidad de los materiales de detección de defectos, la calidad de la limpieza intermedia y el control de todo el proceso capilar se determinan en muestras de control (estándares para la detección de defectos de color de CD), es decir. sobre metal de cierta rugosidad con grietas artificiales normalizadas (defectos) aplicadas.

La clase de sensibilidad de control se determina en función del tamaño mínimo de los defectos detectados. La sensibilidad percibida, si es necesario, se determina en objetos naturales o muestras artificiales con defectos naturales o simulados, cuyas dimensiones se especifican mediante metalográficos u otros métodos de análisis.

Según GOST 18442-80, la clase de sensibilidad de control se determina según el tamaño de los defectos detectados. Como parámetro del tamaño del defecto, se toma el tamaño transversal del defecto en la superficie del objeto de prueba, el llamado ancho de apertura del defecto. Dado que la profundidad y la longitud del defecto también tienen un efecto significativo en la posibilidad de su detección (en particular, la profundidad debe ser significativamente mayor que la abertura), estos parámetros se consideran estables. El umbral más bajo de sensibilidad, es decir valor mínimo la divulgación de los defectos identificados está limitada por el hecho de que hay una cantidad muy pequeña de penetrante; persistiendo en la cavidad pequeño defecto resulta insuficiente para obtener una indicación de contraste para un espesor de capa dado del agente revelador. También existe un umbral superior de sensibilidad, que está determinado por el hecho de que, a partir de defectos anchos pero poco profundos, el penetrante se elimina al eliminar el exceso de penetrante en la superficie.

Hay 5 clases de sensibilidad (según el umbral inferior), según el tamaño de los defectos:

Fundamentos físicos y técnica del método de control capilar

Ensayos capilares no destructivos (GOST 18442-80) Se basa en la penetración capilar en el defecto del líquido indicador y está diseñado para detectar defectos que tienen una salida a la superficie del objeto de prueba. Este método es adecuado para detectar discontinuidades con un tamaño transversal de 0,1 a 500 micrones, incluso a través, en la superficie de metales ferrosos y no ferrosos, aleaciones, cerámicas, vidrio, etc. Se usa ampliamente para controlar la integridad de la soldadura.

Se aplica un penetrante de color o colorante a la superficie del objeto de prueba. Debido a las cualidades especiales que proporciona la selección de ciertas propiedades físicas del penetrante: tensión superficial, viscosidad, densidad, éste, bajo la acción de fuerzas capilares, penetra en los defectos más pequeños que tienen salida a la superficie de la prueba. objeto

El revelador aplicado a la superficie del objeto de prueba algún tiempo después de una remoción cuidadosa de la superficie del penetrante disuelve el tinte dentro del defecto y, debido a la difusión, "tira" del penetrante que queda en el defecto hacia la superficie del objeto de prueba.

Los defectos existentes son visibles con suficiente contraste. Las marcas indicadoras en forma de líneas indican grietas o arañazos, los puntos individuales indican poros.

El proceso de detección de defectos por el método capilar se divide en 5 etapas (realización del control capilar):

1. Limpiar previamente la superficie (utilizar un limpiador)

2. Aplicación del penetrante

3. Eliminación del exceso de penetrante

4. Solicitud del desarrollador

5. Control

Limpieza previa de la superficie. Para que el tinte penetre en los defectos de la superficie, primero debe limpiarse con agua o un limpiador orgánico. Todos los contaminantes (aceites, óxido, etc.) y cualquier recubrimiento (pintura, metalización) deben eliminarse del área controlada. Después de eso, la superficie se seca para que no quede agua ni limpiador dentro del defecto.

Aplicación penetrante. El penetrante, generalmente de color rojo, se aplica a la superficie rociando, cepillando o sumergiendo bien en el baño para una buena impregnación y cobertura total con el penetrante. Como regla general, a una temperatura de 5-50 0 С, durante un período de 5-30 minutos.

Eliminación de exceso de penetrante. El exceso de penetrante se elimina limpiando con una servilleta y enjuagando con agua. O con el mismo depurador que en el escenario limpieza previa... En este caso, el penetrante debe eliminarse de la superficie, pero no de la cavidad del defecto. A continuación, se seca la superficie con un paño que no suelte pelusa o con un chorro de aire. Cuando se usa un limpiador, existe el riesgo de que el penetrante se lave y se muestre incorrectamente.

Aplicación de desarrollador. Después del secado, se aplica inmediatamente un revelador, generalmente blanco, al OK en una capa fina y uniforme.

Control. La inspección OK comienza inmediatamente después del final del proceso de desarrollo y finaliza de acuerdo con diferentes estándares en no más de 30 minutos. La intensidad del color indica la profundidad del defecto; cuanto más pálido es el color, menor es el defecto. Las grietas profundas están intensamente coloreadas. Después de la prueba, el revelador se elimina con agua o un limpiador.
El penetrante colorante se aplica a la superficie del objeto de control (OC). Debido a las cualidades especiales que proporciona la selección de ciertas propiedades físicas del penetrante: tensión superficial, viscosidad, densidad, éste, bajo la acción de fuerzas capilares, penetra en los defectos más pequeños que tienen una salida a la superficie de la prueba. objeto. El revelador aplicado a la superficie del objeto de prueba algún tiempo después de la remoción cuidadosa de la superficie del penetrante disuelve el tinte dentro del defecto y, debido a la difusión, "tira" del penetrante que queda en el defecto hacia la superficie del objeto de prueba. Los defectos existentes son visibles con suficiente contraste. Las marcas indicadoras en forma de líneas indican grietas o arañazos, los puntos individuales indican poros.

Los rociadores, como las latas de aerosol, son los más convenientes. Se puede aplicar con revelador e inmersión. Los reveladores secos se aplican en una cámara de vórtice o electrostáticamente. Después de aplicar el revelador, debe esperar desde 5 minutos para defectos grandes, hasta 1 hora para defectos pequeños. Los defectos aparecerán como marcas rojas sobre un fondo blanco.

Las grietas pasantes en productos de paredes delgadas se pueden detectar aplicando revelador y penetrante en diferentes lados del producto. El tinte que ha pasado será claramente visible en la capa de revelador.

Penetrante (penetrante del inglés penetrar - penetrar) se denomina material de detección de defectos capilares que tiene la capacidad de penetrar las discontinuidades del objeto de prueba e indicar estas discontinuidades. Los penetrantes contienen colorantes (método de color) o aditivos luminiscentes (método luminiscente), o una combinación de ambos. Los aditivos permiten distinguir la región de la capa de revelador por encima de la grieta impregnada con estas sustancias del material sólido principal (la mayoría de las veces blanco) sin defectos (fondo).

Desarrollador (desarrollador) es un material defectoscópico diseñado para extraer un penetrante de una discontinuidad capilar con el fin de formar un patrón indicador claro y crear un fondo que contraste con él. Así, el papel del revelador en el control capilar es, por un lado, extraer el penetrante de los defectos debidos a las fuerzas capilares, por otro lado, el revelador debe crear un fondo contrastante en la superficie del objeto controlado para poder Identificar de forma fiable los indicios de defectos de los indicadores coloreados o luminiscentes. Con la tecnología de desarrollo correcta, el ancho de la traza en 10 ... 20 o más veces puede exceder el ancho del defecto y el contraste de brillo aumenta en un 30 ... 50%. Este efecto de aumento permite a los técnicos experimentados detectar grietas muy pequeñas incluso a simple vista.

Secuencia de operaciones para control capilar:

Los principales métodos capilares de ensayo no destructivo se subdividen, según el tipo de sustancia penetrante, en los siguientes:

· Método de soluciones penetrantes - método líquido de ensayo capilar no destructivo, basado en el uso de una solución indicadora líquida como sustancia penetrante.

· El método de suspensiones filtrables es un método líquido de ensayo capilar no destructivo, basado en el uso de una suspensión indicadora como sustancia líquida penetrante, que forma un patrón indicador a partir de partículas filtradas de la fase dispersa.

Los métodos capilares, según el método de identificación del patrón indicador, se dividen en:

· Método luminiscente basado en el registro del contraste de un patrón indicador visible luminiscente en radiación ultravioleta de onda larga contra el fondo de la superficie del objeto de prueba;

· método de contraste (color), basado en el registro del contraste de un patrón indicador coloreado en radiación visible contra el fondo de la superficie del objeto de prueba.

· método de color luminiscente basado en el registro del contraste de un color o patrón indicador luminiscente contra el fondo de la superficie del objeto de prueba en radiación ultravioleta visible o de onda larga;

· método de brillo basado en el registro del contraste en la radiación visible del patrón acromático contra el fondo de la superficie del objeto de prueba.

Fundamentos físicos de la detección de defectos capilares. Detección de defectos luminiscentes (LD). Detección de defectos de color (CD).

Hay dos formas de cambiar la relación de contraste entre la imagen defectuosa y el fondo. El primer método consiste en pulir la superficie del artículo a inspeccionar, seguido de grabarlo con ácidos. Con este tratamiento, el defecto se obstruye con productos de corrosión, se vuelve negro y se vuelve perceptible contra el fondo claro del material pulido. Este método tiene varias limitaciones. En particular, en condiciones de producción, no es rentable pulir la superficie del producto, especialmente las costuras soldadas. Además, el método no es aplicable cuando se inspeccionan piezas pulidas con precisión o materiales no metálicos. El método de grabado se usa con más frecuencia para controlar algunas áreas locales sospechosas de productos metálicos.

El segundo método consiste en cambiar la salida de luz de los defectos llenándolos desde la superficie con fluidos indicadores de luz y contraste de color especiales: penetrantes. Si el penetrante contiene sustancias luminiscentes, es decir, sustancias que dan un brillo brillante cuando se irradian con luz ultravioleta, dichos líquidos se denominan luminiscentes y el método de control, respectivamente, es luminiscente (detección de defectos luminiscentes - LD). Si la base del penetrante son los tintes visibles a la luz del día, entonces el método de control se llama color (detección de defectos de color - CD). En la detección de defectos de color, se utilizan tintes de color rojo brillante.

La esencia de la detección de defectos capilares es la siguiente. La superficie del producto se limpia de suciedad, polvo, grasa, residuos de fundente, recubrimientos de pintura y barniz, etc. Después de la limpieza, se aplica una capa penetrante a la superficie del producto preparado y se mantiene durante algún tiempo para que el líquido pueda penetrar. en las cavidades abiertas de los defectos. Luego, la superficie se limpia de líquido, parte del cual permanece en las cavidades de los defectos.

En el caso de detección de defectos fluorescentes el producto se ilumina con luz ultravioleta (iluminador ultravioleta) en una habitación oscura y se examina. Los defectos son claramente visibles en forma de rayas, puntos, etc.

Con la detección de defectos de color, no es posible identificar defectos en esta etapa, ya que la resolución del ojo es demasiado baja. Para aumentar la detectabilidad de los defectos, después de eliminar el penetrante de la superficie del producto, se aplica un material de desarrollo especial en forma de suspensión de secado rápido (por ejemplo, caolín, colodión) o revestimientos de barniz... El material de revelado (generalmente blanco) saca el penetrante de la cavidad del defecto, lo que conduce a la formación de trazas indicadoras en el revelador. Los trazos del indicador repiten completamente la configuración de los defectos en el plano, pero son de mayor tamaño. Tales trazas indicadoras son fácilmente distinguibles a simple vista, incluso sin el uso de medios ópticos. El aumento en el tamaño de la traza del indicador es mayor cuanto más profundos son los defectos, es decir, cuanto mayor es el volumen del penetrante que llena el defecto y más tiempo ha pasado desde la aplicación de la capa de desarrollo.

La base física de los métodos de detección de defectos capilares es el fenómeno de la actividad capilar, es decir la capacidad del líquido de ser aspirado por los orificios pasantes más pequeños y los canales se abren en un extremo.

La actividad capilar depende de la capacidad de humectación. sólido líquido. En cualquier cuerpo, las fuerzas de cohesión molecular actúan sobre cada molécula a partir de otras moléculas. Son más grandes en un sólido que en un líquido. Por lo tanto, los líquidos, a diferencia de los sólidos, no tienen elasticidad de forma, pero tienen alta elasticidad volumétrica. Las moléculas en la superficie del cuerpo interactúan tanto con las moléculas del mismo nombre en el cuerpo, esforzándose por atraerlas hacia el volumen, como con las moléculas del entorno que rodea al cuerpo, y tienen la mayor energía potencial. Por esta razón, una fuerza no compensada, llamada fuerza de tensión superficial, surge perpendicular al límite en la dirección del cuerpo. Las fuerzas de tensión superficial son proporcionales a la longitud del contorno de humectación y, naturalmente, tienden a disminuirlo. El líquido en el metal, dependiendo de la relación de fuerzas intermoleculares, se esparcirá sobre el metal o se acumulará en una gota. Un líquido moja un sólido si las fuerzas de interacción (atracción) del líquido con las moléculas del sólido son mayores que las fuerzas de tensión superficial. En este caso, el líquido se esparcirá sobre el sólido. Si las fuerzas de tensión superficial son mayores que las fuerzas de interacción con las moléculas del sólido, entonces el líquido se recogerá en una gota.

Cuando el líquido ingresa al canal capilar, su superficie se curva, formando el llamado menisco. Las fuerzas de tensión superficial tienden a reducir el valor del límite libre del menisco y una fuerza adicional comienza a actuar en el capilar, lo que lleva a la absorción del líquido humectante. La profundidad a la que el líquido penetra en el capilar es directamente proporcional a la tensión superficial del líquido e inversamente proporcional al radio del capilar. En otras palabras, cuanto menor sea el radio del capilar (defecto) y mejor sea la humectabilidad del material, más rápido y más rápido será el líquido. gran profundidad penetra en el capilar.

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§ 9.1. Información general sobre el método
El método de control capilar (CMC) se basa en la penetración capilar de líquidos indicadores en la cavidad de discontinuidades en el material del objeto de control y el registro de las trazas del indicador resultante visualmente o utilizando un transductor. El método permite detectar defectos en la superficie (es decir, emerger a la superficie) y a través (es decir, conectar superficies opuestas de las paredes del OC), que también se pueden detectar durante la inspección visual. Sin embargo, tal inspección lleva mucho tiempo, especialmente en la identificación de defectos poco revelados, cuando se lleva a cabo un examen completo de la superficie con el uso de medios de aumento. La ventaja de KMK es la aceleración múltiple del proceso de inspección.
La detección de defectos pasantes se incluye en la tarea de los métodos de detección de fugas, que se consideran en el Cap. 10. En los métodos de detección de fugas, junto con otros métodos, se utiliza CMC y el líquido indicador se aplica en un lado de la pared OK y se registra en el otro. En este capítulo se considera la opción CMC, en la cual la indicación se realiza desde la misma superficie OK desde la que se aplica el líquido indicador. Los principales documentos que regulan el uso de KMK son GOST 18442-80, 28369-89 y 24522-80.
El proceso de control capilar consta de las siguientes operaciones básicas (Fig.9.1):

a) limpiar la superficie 1 OK y la cavidad del defecto 2 de suciedad, grasa, etc.por su remocion mecanica y disolución. Esto asegura una buena humectabilidad de toda la superficie del OC con el líquido indicador y la posibilidad de su penetración en la cavidad del defecto;
b) impregnación de defectos con líquido indicador. 3. Para ello, debe humedecer bien el material del producto y penetrar en los defectos como consecuencia de la acción de las fuerzas capilares. Sobre esta base, el método se llama capilar y el líquido indicador se llama indicador penetrante o simplemente penetrante (de Lat. Penetro - Penetro, lo saco);
c) eliminación del exceso de penetrante de la superficie del producto, mientras el penetrante permanece en la cavidad de los defectos. Para eliminar, use los efectos de dispersión y emulsificación, use líquidos especiales: limpiadores;

Arroz. 9.1 - Operaciones básicas en detección de defectos capilares

d) detección de un penetrante en la cavidad de defectos. Como se señaló anteriormente, esto se hace más a menudo visualmente, con menos frecuencia con la ayuda de dispositivos especiales: convertidores. En el primer caso, se aplican sustancias especiales a la superficie: desarrolladores 4, que extraen el penetrante de la cavidad de los defectos debido a los fenómenos de sorción o difusión. El revelador de sorción está en forma de polvo o suspensión. Todos los fenómenos físicos mencionados se consideran en el § 9.2.
El penetrante impregna toda la capa de revelador (normalmente bastante fina) y forma trazas (indicaciones) 5 en su superficie exterior. Estas indicaciones se detectan visualmente. Distinguir entre el método de brillo o acromático en el que las indicaciones tienen más tono oscuro comparado con un revelador blanco; el método del color, donde el penetrante tiene un color naranja o rojo brillante, y el método luminiscente, donde el penetrante brilla bajo la influencia de la radiación ultravioleta. La operación final para KMC es la limpieza del OK del revelador.
En la literatura sobre pruebas capilares, los materiales de detección de fallas se designan por índices: indicador penetrante - "I", limpiador - "M", revelador - "P". A veces despues designación de letra seguido de números entre paréntesis o en forma de índice, indicando la peculiaridad de la aplicación de este material.

§ 9.2. Fenómenos físicos básicos utilizados en la detección de defectos capilares
Tensión superficial y humectación. La característica más importante de los fluidos indicadores es su capacidad para humedecer el material del producto. La humectación es causada por la atracción mutua de átomos y moléculas (en adelante, moléculas) de un líquido y un sólido.
Como saben, las fuerzas de atracción mutua actúan entre las moléculas del medio. Las moléculas dentro de una sustancia experimentan, en promedio, la misma acción en todas las direcciones de otras moléculas. Las moléculas ubicadas en la superficie están sujetas a una atracción desigual desde el lado de las capas internas de la sustancia y desde el lado adyacente a la superficie del medio.
El comportamiento de un sistema de moléculas está determinado por la condición de un mínimo de energía libre, es decir esa parte de la energía potencial que se puede convertir isotérmicamente en trabajo. La energía libre de las moléculas en la superficie de un líquido y un sólido es mayor que la de las moléculas internas cuando el líquido o el sólido está en un gas o en el vacío. En este sentido, tienden a adquirir una forma con una superficie exterior mínima. En un sólido, esto se previene por el fenómeno de la elasticidad de la forma, y ​​en la gravedad cero, bajo la influencia de este fenómeno, toma la forma de una bola. Por tanto, las superficies de un líquido y un sólido tienden a contraerse y surge una presión de tensión superficial.
La magnitud de la tensión superficial está determinada por el trabajo (a temperatura constante) requerido para formar una unidad, el área de la superficie de la interfaz entre dos fases en equilibrio. A menudo se denomina fuerza de tensión superficial, lo que reduce lo siguiente por debajo. Se asigna un área arbitraria en la interfaz entre los medios. Se considera que la tensión es el resultado de una fuerza distribuida aplicada al perímetro de ese sitio. La dirección de las fuerzas es tangencial a la interfaz y perpendicular al perímetro. La fuerza por unidad de longitud del perímetro se llama fuerza de tensión superficial. Dos definiciones iguales de tensión superficial corresponden a las dos unidades utilizadas para medirla: J / m2 = N / m.
Para agua en aire (más precisamente, en aire saturado con vapores de la superficie del agua) a una temperatura de 26 ° C y presión atmosférica normal, la fuerza de tensión superficial es σ = 7.275 ± 0.025) 10-2 N / m. Este valor disminuye al aumentar la temperatura. En varios medios gaseosos, la tensión superficial de los líquidos prácticamente no cambia.
Considere una gota de líquido sobre una superficie: un sólido (Figura 9.2). Descuidamos la fuerza de la gravedad. Seleccionemos un cilindro elemental en el punto A, donde un sólido, un líquido y el gas circundante están en contacto. Tres fuerzas de tensión superficial actúan por unidad de longitud de este cilindro: sólido - gas σtg, sólido - líquido σtzh y líquido - gas σlg = σ. Cuando la gota está en reposo, la resultante de las proyecciones de estas fuerzas sobre la superficie del sólido es cero:
(9.1)
El ángulo 9 se llama ángulo de contacto. Si σтг> σтж, entonces es agudo. Esto significa que el líquido humedece al sólido (Figura 9.2, a). Cuanto menos 9, más fuerte es la humectación. En el límite σтг> σтж + σ, la relación (σтг - ​​σтж) / st en (9.1) es mayor que uno, lo que no puede ser, ya que el coseno de un ángulo es siempre menor que uno en valor absoluto. El caso límite θ = 0 corresponderá a un humedecimiento completo, es decir esparcimiento de líquido sobre la superficie de un sólido hasta el espesor de la capa molecular. Si σтж> σтг, entonces cos θ es negativo, por lo tanto, el ángulo θ es obtuso (Fig. 9.2, b). Esto significa que el líquido no moja el sólido.


Arroz. 9.2. Mojar (a) y no mojar (b) la superficie con un líquido

La tensión superficial σ caracteriza la propiedad del propio líquido, y σ cos θ es la mojabilidad de la superficie de un sólido dado por este líquido. La componente de la fuerza de tensión superficial σ cos θ que "estira" la gota a lo largo de la superficie se denomina a veces fuerza de humectación. Para la mayoría de las sustancias que humedecen bien, el cos θ está cerca de la unidad, por ejemplo, para el borde del vidrio con agua es 0,685, con queroseno - 0,90, con alcohol etílico - 0,955.
La limpieza de la superficie tiene una gran influencia en la humectación. Por ejemplo, una capa de aceite en la superficie de acero o vidrio deteriora drásticamente su humectabilidad con agua, el cos θ se vuelve negativo. La capa mas fina El aceite, que a veces permanece en la superficie del OK y las grietas, interfiere en gran medida con el uso de penetrantes a base de agua.
El microrrelieve de la superficie OC provoca un aumento del área de la superficie mojada. Para estimar el ángulo de contacto θw en una superficie rugosa, use la ecuación

donde θ es el ángulo de contacto de una superficie lisa; α es el área real de una superficie rugosa, teniendo en cuenta la irregularidad de su relieve, y α0 es su proyección sobre un plano.
La disolución consiste en la distribución de las moléculas del soluto entre las moléculas del disolvente. En el método de control capilar, la disolución se usa cuando se prepara un objeto para el control (para limpiar la cavidad de defectos). La disolución del gas (generalmente aire), que se ha acumulado al final de un capilar sin salida (defecto) en el penetrante, aumenta significativamente la profundidad máxima de penetración del penetrante en el defecto.
Para evaluar la solubilidad mutua de dos líquidos, se usa una regla de oro según la cual "lo similar se disuelve como lo similar". Por ejemplo, los hidrocarburos son fácilmente solubles en hidrocarburos, alcoholes, en alcoholes, etc. La solubilidad mutua de líquidos y sólidos en un líquido, por regla general, aumenta al aumentar la temperatura. La solubilidad de los gases generalmente disminuye al aumentar la temperatura y mejora al aumentar la presión.
La sorción (del lat. Sorbeo - absorbo) es un proceso fisicoquímico, como resultado del cual una sustancia absorbe gas, vapor o un soluto del medio ambiente. Distinga entre adsorción - absorción de una sustancia en la interfaz y absorción - absorción de una sustancia por todo el volumen del absorbente. Si la sorción ocurre principalmente como resultado de la interacción física de sustancias, entonces se denomina física.
En el método de control capilar para el desarrollo, se utiliza principalmente el fenómeno de adsorción física de un líquido (penetrante) en la superficie de un sólido (partículas de revelador). El mismo fenómeno provoca la deposición sobre el defecto de los agentes de contraste disueltos en la base líquida del penetrante.
Difusión (del latín diffusio - esparcirse, esparcirse) - el movimiento de partículas (moléculas, átomos) del medio, que conduce a la transferencia de materia e iguala la concentración de partículas de diferentes tipos. En el método de control capilar, el fenómeno de difusión se observa cuando el penetrante interactúa con el aire comprimido en el punto muerto del capilar. Aquí, este proceso es indistinguible de la disolución del aire en el penetrante.
Una aplicación importante de la difusión en la detección de defectos capilares es el desarrollo con desarrolladores como pinturas de secado rápido y barnices. Las partículas del penetrante, encerradas en el capilar, entran en contacto con dicho revelador (en el primer momento, líquido y después de la solidificación, sólido), se depositan en la superficie del OC y se difunden a través de una película delgada del revelador. a su superficie opuesta. Así, aquí se utiliza la difusión de moléculas líquidas, primero a través del líquido y luego a través del sólido.
El proceso de difusión es causado por el movimiento térmico de moléculas (átomos) o sus asociaciones (difusión molecular). La tasa de transferencia a través de la frontera está determinada por el coeficiente de difusión, que es constante para un par de sustancias dado. La difusión aumenta al aumentar la temperatura.
Dispersion (del latín dispergo - scatter) - molienda fina de un cuerpo en ambiente... La dispersión de sólidos en un líquido juega un papel esencial en la limpieza de superficies de la contaminación.
Emulsificación (del latín emulsios - ordeñado): la formación de un sistema disperso con una fase líquida dispersa, es decir. líquido dispersante. Un ejemplo de emulsión es la leche, que está formada por pequeñas gotas de grasa suspendidas en agua. La emulsificación juega un papel esencial en la limpieza, remoción, excedente de penetrantes, preparación de penetrantes, reveladores. Para activar la emulsificación y mantener la emulsión en un estado estable, se utilizan sustancias emulsionantes.
Los tensioactivos (tensioactivos) son sustancias que pueden acumularse en la superficie de contacto de dos cuerpos (medios, fases), disminuyéndola energía gratis... Los tensioactivos se agregan a los medios para limpiar la superficie de OK, se introducen en penetrantes, limpiadores, ya que son emulsionantes.
Los tensioactivos más importantes se disuelven en agua. Sus moléculas tienen partes hidrofóbicas e hidrofílicas, es decir. humectable y no humectable con agua. Ilustremos el efecto de los tensioactivos en el lavado de la película de aceite. Por lo general, el agua no lo moja ni lo elimina. Las moléculas de tensioactivo se adsorben en la superficie de la película, orientadas hacia ella con sus extremos hidrófobos y los extremos hidrófilos hacia un medio acuoso. Como resultado, hay un fuerte aumento de la humectabilidad y la película de grasa se elimina por lavado.
La suspensión (de Lat. Supspensio - Estoy colgando) es un sistema de dispersión gruesa con un medio líquido disperso y una fase sólida dispersa, cuyas partículas son lo suficientemente grandes y precipitan o flotan con bastante rapidez. Las suspensiones generalmente se preparan mediante trituración mecánica y agitación.
Luminiscencia (del latín lumen - luz): el brillo de algunas sustancias (fósforos), exceso de radiación térmica, con una duración de 10-10 sy más. La indicación de una duración finita es necesaria para distinguir la luminiscencia de otros fenómenos ópticos, por ejemplo, de la dispersión de la luz.
En el método de control capilar, la luminiscencia se utiliza como uno de los métodos de contraste para la detección visual de los indicadores penetrantes después del revelado. Para ello, el fósforo se disuelve en la sustancia básica del penetrante o la sustancia del penetrante en sí es un fósforo.
Los contrastes de brillo y color en KMK se consideran desde el punto de vista de la capacidad del ojo humano para fijar el brillo luminiscente, el color y las indicaciones oscuras sobre un fondo claro. Todos los datos se refieren al ojo de una persona promedio, y la capacidad de distinguir el grado de brillo de un objeto se denomina sensibilidad al contraste. Está determinada por el cambio en la reflectancia perceptible al ojo. En el método de control de color, se introduce el concepto de brillo-contraste de color, que tiene en cuenta simultáneamente el brillo y la saturación de la traza del defecto que se debe detectar.
La capacidad del ojo para distinguir entre objetos pequeños con suficiente contraste está determinada por ángulo mínimo visión. Se ha establecido que un objeto en forma de tira (oscuro, coloreado o luminiscente) puede ser visto a simple vista desde una distancia de 200 mm con un ancho mínimo de más de 5 micras. En condiciones de trabajo, los objetos se distinguen por un orden de magnitud más, con un ancho de 0.05 ... 0.1 mm.

§ 9.3. Procesos de detección de defectos capilares

Arroz. 9.3. Al concepto de presión capilar

Llenado de un macrocapilar de orificio pasante. Consideremos un experimento bien conocido en física: un tubo capilar con un diámetro de 2r se sumerge verticalmente en un extremo en un líquido humectante (figura 9.3). Bajo la acción de las fuerzas humectantes, el líquido en el tubo se eleva a una altura l por encima de la superficie. Este es un fenómeno de absorción capilar. Las fuerzas de humectación actúan por unidad de circunferencia del menisco. Su valor total Fк = σcosθ2πr. Esta fuerza es contrarrestada por el peso de la columna ρgπr2 l, donde ρ es la densidad y g es la aceleración de la gravedad. En equilibrio σcosθ2πr = ρgπr2 l... Por lo tanto, la altura del líquido se eleva en el capilar. l= 2σ cos θ / (ρgr).
En este ejemplo, las fuerzas de humectación se consideraron aplicadas a la línea de contacto entre el líquido y el sólido (capilar). También se pueden considerar como la fuerza de tensión sobre la superficie del menisco formada por el líquido en el capilar. Esta superficie es, por así decirlo, una película estirada que tiende a contraerse. Por lo tanto, se introduce el concepto de presión capilar, que es igual a la relación entre la fuerza FK que actúa sobre el menisco y el área de la sección transversal del tubo:
(9.2)
La presión capilar aumenta con el aumento de la humectabilidad y la disminución del radio capilar.
Una fórmula de Laplace más general para la presión de la tensión de la superficie del menisco es pk = σ (1 / R1 + 1 / R2), donde R1 y R2 son los radios de curvatura de la superficie del menisco. La fórmula 9.2 se utiliza para un capilar redondo R1 = R2 = r / cos θ. Para ancho de hendidura B con paredes plano-paralelas R1® ¥, R2 = B/ (2cosθ). Como resultado
(9.3)
La impregnación de defectos con penetrante se basa en el fenómeno de absorción capilar. Estimemos el tiempo necesario para la impregnación. Considere un tubo capilar colocado horizontalmente, un extremo del cual está abierto y el otro se coloca en un líquido humectante. Bajo la acción de la presión capilar, el menisco del líquido se mueve hacia el extremo abierto. Distancia viajada l está asociado con el tiempo por una dependencia aproximada.
(9.4)

donde μ es el coeficiente de viscosidad dinámica de corte. Se puede ver en la fórmula que el tiempo requerido para que el penetrante pase a través de la grieta pasante está relacionado con el espesor de la pared. l, en el que apareció la fisura, con una dependencia cuadrática: cuanto menor es la viscosidad y mayor la mojabilidad, menor es. Dependencia aproximada de la curva 1 l desde t mostrado en la fig. 9.4. Debería tener; en vista del hecho de que al llenar con un penetrante real; Las regularidades notadas en las grietas se retienen solo si el penetrante toca simultáneamente todo el perímetro de la grieta y su ancho uniforme. El incumplimiento de estas condiciones provoca una violación de la relación (9.4), sin embargo, la influencia de las propiedades físicas señaladas del penetrante sobre el tiempo de impregnación permanece.

Arroz. 9.4. Cinética de llenado capilar con penetrante:
por (1), callejón sin salida teniendo en cuenta (2) y sin tener en cuenta (3) el fenómeno de la impregnación por difusión

El llenado de un capilar sin salida difiere en que el gas (aire), comprimido cerca del callejón sin salida, limita la profundidad de penetración del penetrante (curva 3 en la figura 9.4). Calcule la profundidad de llenado final l 1 basado en la igualdad de presiones sobre el penetrante fuera y dentro del capilar. La presión exterior es la suma de la atmosférica R ay capilar R j. Presión interna en el capilar R c se determina a partir de la ley de Boyle-Mariotte. Para un capilar de sección constante: pags a l 0S = pags v ( l 0-l 1) S; R en = R a l 0/(l 0-l 1), donde l 0 - profundidad capilar completa. De la igualdad de presiones encontramos
La magnitud R A<<R a, por lo tanto, la profundidad de llenado calculada con esta fórmula no es más del 10% de la profundidad capilar total (tarea 9.1).
La consideración de llenar una ranura sin salida con paredes no paralelas (simulando bien grietas reales) o un capilar cónico (simulando poros) es más difícil que los capilares de sección transversal constante. Una disminución en la sección transversal a medida que se llena provoca un aumento en la presión capilar, pero el volumen lleno de aire comprimido disminuye aún más rápido, por lo que la profundidad de llenado de dicho capilar (con el mismo tamaño de boca) es menor que la de un capilar. de sección transversal constante (tarea 9.1).
En realidad, la profundidad límite de llenado de un capilar sin salida resulta, por regla general, mayor que el valor calculado. Esto se debe al hecho de que el aire comprimido cerca del final del capilar se disuelve parcialmente en el penetrante y se difunde en él (llenado por difusión). Para defectos prolongados sin salida, a veces surge una situación favorable para el llenado, cuando el llenado comienza desde un extremo a lo largo del defecto y el aire desplazado sale por el otro extremo.
La cinética de movimiento de un líquido humectante en un capilar sin salida mediante la fórmula (9.4) se determina solo al comienzo del proceso de llenado. Además, al acercarse l A l 1, la velocidad del proceso de llenado se ralentiza, acercándose asintóticamente a cero (curva 2 en la figura 9.4).
Según estimaciones, el tiempo de llenado de un capilar cilíndrico con un radio de aproximadamente 10-3 mm y una profundidad l 0 = 20 mm al nivel l = 0,9l 1 no más de 1 s. Esto es significativamente menor que el tiempo de exposición al penetrante recomendado en la práctica de control (§ 9.4), que es de varias decenas de minutos. La diferencia se explica por el hecho de que después de un proceso de llenado capilar bastante rápido, comienza un proceso de llenado por difusión mucho más lento. Para un capilar de sección transversal constante, la cinética del llenado por difusión obedece a un patrón del tipo (9.4): l p = KÖt, donde l p es la profundidad del relleno de difusión, pero el coeficiente A mil veces menos que para el llenado capilar (ver curva 2 en la Fig. 9.4). Crece en proporción al aumento de presión al final del capilar pk / (pk + pa). De ahí la necesidad de un tiempo de impregnación prolongado.
La eliminación del exceso de penetrante de la superficie del OC se realiza generalmente con un limpiador líquido. Es importante elegir un limpiador que elimine bien el penetrante de la superficie, eliminándolo de la cavidad del defecto al mínimo.
El proceso de manifestación. En la detección de defectos capilares, se utilizan desarrolladores de difusión o adsorción. Los primeros son pinturas o barnices blancos de secado rápido, los segundos son polvos o suspensiones.
El proceso de desarrollo de la difusión consiste en que el revelador líquido entra en contacto con el penetrante en la boca del defecto y lo absorbe. Por esta razón, el penetrante se difunde primero en el revelador, como en una capa de líquido y después de que la pintura se haya secado, como en un cuerpo sólido poroso por capilaridad. Al mismo tiempo, tiene lugar el proceso de disolución del penetrante en el revelador, que en este caso es indistinguible de la difusión. En el proceso de impregnación con un penetrante, las propiedades del revelador cambian: se vuelve más denso. Si se usa un revelador en forma de suspensión, en la primera etapa de desarrollo, se produce la difusión y disolución del penetrante en la fase líquida de la suspensión. Después de que la suspensión se seca, opera el mecanismo de manifestación descrito anteriormente.

§ 9.4. Tecnología y controles
Un diagrama de la tecnología general de control capilar se muestra en la Fig. 9.5. Resumamos sus principales etapas.

Arroz. 9.5. Diagrama de flujo de control capilar

Las operaciones preparatorias tienen como objetivo llevar la boca de los defectos a la superficie del producto, eliminando la posibilidad de antecedentes y falsas indicaciones, y limpiando la cavidad de los defectos. El método de preparación depende del estado de la superficie y la clase de sensibilidad requerida.
La limpieza mecánica se realiza cuando la superficie del Producto está cubierta con sarro o silicato. Por ejemplo, la superficie de algunas soldaduras está recubierta con una capa de fundente de silicato duro como "corteza de abedul". Dichos recubrimientos cubren la boca de los defectos. No retire los recubrimientos, películas o barnices galvanizados si se agrietan junto con el metal base del producto. Si tales recubrimientos se aplican a partes en las que ya puede haber defectos, entonces la inspección se lleva a cabo antes de aplicar el recubrimiento. La limpieza se realiza mediante corte, pulido abrasivo, cepillado de metales. Estos métodos eliminan parte del material de la superficie del OK. No pueden limpiar agujeros ciegos, roscas. Al lijar materiales blandos, los defectos se pueden salvar con una fina capa de material deformado.
La limpieza mecánica se llama soplado con perdigones, arena, astillas de piedra. Después de la limpieza mecánica, sus productos se eliminan de la superficie. Todos los objetos sometidos a inspección, incluidos los que han sido sometidos a limpieza y limpieza mecánicas, se someten a limpieza con detergentes y soluciones.
El caso es que la limpieza mecánica no limpia las cavidades de los defectos y, en ocasiones, sus productos (pasta de triturar, polvo abrasivo) pueden contribuir a su cierre. La limpieza se realiza con agua con aditivos tensioactivos y disolventes, que se utilizan como alcoholes, acetona, gasolina, benceno, etc. Con su ayuda, grasa conservante, se eliminan algunos recubrimientos de pintura: Si es necesario, el tratamiento con disolventes se realiza varias veces .
Para una limpieza más completa de la superficie del OC y la cavidad de defectos, se utilizan métodos de intensificación de la limpieza: exposición a vapores de disolventes orgánicos, grabado químico (ayuda a eliminar los productos de corrosión de la superficie), electrólisis, calentamiento del OC, exposición a vibraciones ultrasónicas de baja frecuencia.
Después de la limpieza, la superficie se seca bien. Esto elimina los restos de líquidos de limpieza y solventes de las cavidades de los defectos. El secado se intensifica aumentando la temperatura, soplando, por ejemplo, utilizando una corriente de aire térmico de un secador de pelo.
Impregnación con penetrante. Hay una serie de requisitos para los penetrantes. La buena humectabilidad de la superficie OK es la principal. Para ello, el penetrante debe tener una tensión superficial suficientemente alta y un ángulo de contacto cercano a cero al esparcirse sobre la superficie del OC. Como se señaló en el § 9.3, con mayor frecuencia, las sustancias como el queroseno, los aceites líquidos, los alcoholes, el benceno, la trementina, en los que la tensión superficial es (2,5 ... 3,5) 10-2 N / m, se utilizan con mayor frecuencia como base. para penetrantes. Con menos frecuencia, se utilizan penetrantes a base de agua con aditivos tensioactivos. Para todas estas sustancias, el cos θ no es inferior a 0,9.
El segundo requisito para los penetrantes es la baja viscosidad. Es necesario reducir el tiempo de impregnación. El tercer requisito importante es la capacidad y conveniencia de detectar indicaciones. Por el contrario, el penetrante KMC se divide en acromático (brillo), color, luminiscente y luminiscente. Además, hay CMC combinada, en la que las indicaciones no se detectan visualmente, sino con la ayuda de varios efectos físicos. Según los tipos de penetrantes, más precisamente, según los métodos de su indicación, se clasifica la CMC. También existe un umbral superior de sensibilidad, que está determinado por el hecho de que, a partir de defectos anchos pero poco profundos, el penetrante se elimina cuando el exceso de penetrante se elimina de la superficie.
El umbral de sensibilidad de un método CMC seleccionado en particular depende de las condiciones de prueba y los materiales de detección de fallas. Se establecen cinco clases de sensibilidad (según el umbral inferior), según el tamaño de los defectos (Tabla 9.1).
Para lograr una alta sensibilidad (umbral de baja sensibilidad), es necesario utilizar penetrantes de alto contraste, reveladores de pintura y barniz que humedezcan bien (en lugar de suspensiones o polvos), para aumentar la irradiancia UV o la iluminación del objeto. Una combinación óptima de estos factores permite detectar defectos abriendo en décimas de micra.
Mesa 9.2 proporciona recomendaciones sobre la elección del método y las condiciones de control, proporcionando la clase de sensibilidad requerida. La iluminación se da combinada: el primer número corresponde a lámparas incandescentes y el segundo, a fluorescentes. Los ítems 2, 3, 4, 6 se basan en el uso de kits de detección de fallas disponibles comercialmente.

Tabla 9.1 - Clases de sensibilidad

No es necesario esforzarse innecesariamente para lograr clases de sensibilidad más altas: esto requiere materiales más costosos, una mejor preparación de la superficie del producto y aumenta el tiempo de control. Por ejemplo, el uso del método luminiscente requiere una habitación oscura, radiación ultravioleta, que tiene un efecto nocivo en el personal. En este sentido, el uso de este método es aconsejable solo cuando se requiere para lograr una alta sensibilidad y productividad. En otros casos, se debe utilizar el método de color, o se debe utilizar el método de brillo más simple y económico. El método de suspensión filtrante es el más eficaz. La operación de manifestación desaparece en él. Sin embargo, este método es inferior a otros en sensibilidad.
Los métodos combinados, debido a la complejidad de su implementación, se utilizan con poca frecuencia, solo si es necesario para resolver algún problema específico, por ejemplo, logrando una sensibilidad muy alta, automatizando la búsqueda de defectos, monitoreando materiales no metálicos.
La verificación del umbral de sensibilidad del método KMC de acuerdo con GOST 23349-78 se realiza utilizando una muestra real especialmente seleccionada o preparada de OK con defectos. También se utilizan muestras con fisuras iniciadas. La tecnología de fabricación de tales muestras se reduce a provocar la aparición de fisuras superficiales de una determinada profundidad.
Según uno de los métodos, las muestras se fabrican a partir de una lámina de acero de aleación en forma de placas con un espesor de 3 ... 4 mm. Las placas se enderezan, se pulen, se nitruran por un lado hasta una profundidad de 0,3 ... 0,4 mm, y esta superficie se vuelve a pulir hasta una profundidad de aproximadamente 0,05 ... 0,1 mm. Parámetro de rugosidad superficial Ra £ 0,4 μm. Debido a la nitruración, la capa superficial se vuelve quebradiza.
Las muestras se deforman estirándolas o doblando (presionando una bola o un cilindro del lado opuesto al nitrurado). La fuerza de deformación aumenta gradualmente hasta que aparece un crujido característico. Como resultado, aparecen varias grietas en la muestra, que penetran en toda la profundidad de la capa nitrurada.

Tabla: 9.2
Condiciones para lograr la sensibilidad requerida

Las muestras elaboradas de esta forma están certificadas. Determine el ancho y la longitud de las grietas individuales con un microscopio de medición e introdúzcalas en el formulario de muestra. Se adjunta al formulario una fotografía de la muestra con indicaciones de defectos. Las muestras se almacenan en estuches para protegerlas de la contaminación. La muestra es adecuada para su uso no más de 15 ... 20 veces, después de lo cual las grietas están parcialmente obstruidas con residuos secos del penetrante. Por lo tanto, el laboratorio suele tener muestras de trabajo para uso diario y muestras de control para resolver problemas de arbitraje. Las muestras se utilizan para verificar la eficacia del uso conjunto de los materiales de detección de fallas, para determinar la tecnología correcta (tiempo de impregnación, desarrollo), la certificación de los detectores de fallas y para determinar el umbral de sensibilidad más bajo de la CMC.

§ 9.6. Objetos de control
El método capilar se utiliza para controlar productos hechos de metales (principalmente no ferromagnéticos), materiales no metálicos y productos compuestos de cualquier configuración. Los productos hechos de materiales ferromagnéticos generalmente se controlan mediante el método de partículas magnéticas, que es más sensible, aunque el método capilar también se usa a veces para controlar materiales ferromagnéticos si hay dificultades para magnetizar el material o si la configuración compleja de la superficie del producto crea grandes magnéticos. gradientes de campo que dificultan la identificación de defectos. El control por el método capilar se realiza antes del control ultrasónico o de partículas magnéticas, en caso contrario (en este último caso) es necesario desmagnetizar el OK.
El método capilar detecta solo defectos que emergen en la superficie, cuya cavidad no está llena de óxidos u otras sustancias. Para evitar que el penetrante salga del defecto por lavado, su profundidad debe ser mucho mayor que el ancho de la abertura. Dichos defectos incluyen grietas, falta de penetración de uniones soldadas, poros profundos.
La inmensa mayoría de los defectos detectados durante la inspección capilar se pueden detectar durante una inspección visual normal, especialmente si el producto está pregrabado (los defectos se vuelven negros) y se aplica un aumento. Sin embargo, la ventaja de los métodos capilares es que cuando se aplican, el ángulo de visión del defecto aumenta en 10 ... 20 veces (debido a que el ancho de las indicaciones es mayor que el de los defectos), y la el contraste de brillo aumenta en un 30 ... 50%. Debido a esto, no es necesario realizar una inspección exhaustiva de la superficie y el tiempo de inspección se reduce considerablemente.
Los métodos capilares se utilizan ampliamente en la ingeniería energética, la aviación, la cohetería, la construcción naval y la industria química. Controlan el metal base y las uniones soldadas de aceros austeníticos (inoxidable), titanio, aluminio, magnesio y otros metales no ferrosos. Las palas de los turborreactores, las superficies de sellado de las válvulas y sus asientos, las juntas metálicas de las bridas, etc. se controlan con una sensibilidad de clase 1. En la clase 2, carcasas y revestimientos anticorrosivos de reactores, metales comunes y uniones soldadas de tuberías, se comprueban las piezas de los cojinetes. Para la clase 3, se verifican los sujetadores de varios objetos, para la clase 4: fundición de paredes gruesas. Ejemplos de productos ferromagnéticos controlados por métodos capilares: jaulas de rodamientos, conexiones roscadas.


Arroz. 9.10. Defectos en el omóplato:
a - grieta por fatiga, detectada por el método luminiscente,
b - zakov, identificado por el método del color
En la Fig. 9.10 muestra la identificación de grietas y zakova en la pala de una turbina de avión utilizando métodos luminiscentes y de color. Visualmente, tales grietas se observan con un aumento de 10 veces.
Es muy deseable que el objeto de prueba tenga una superficie lisa, por ejemplo mecanizada. Las superficies después de estampación en frío, laminación, soldadura por arco de argón son adecuadas para el control en las clases 1 y 2. En ocasiones, para nivelar la superficie, se realiza un tratamiento mecánico, por ejemplo, las superficies de algunas uniones soldadas o soldadas se tratan con una muela abrasiva para eliminar la soldadura congelada: fundente, escoria entre los cordones de la costura.
El tiempo total necesario para inspeccionar un objeto relativamente pequeño, como una pala de turbina, es de 0,5 ... 1,4 h, según los materiales de detección de defectos utilizados y los requisitos de sensibilidad. El tiempo empleado en minutos se distribuye de la siguiente manera: preparación para la inspección 5 ... 20, impregnación 10 ... 30, eliminación del exceso de penetrante 3 ... 5, manifestación 5 ... 25, inspección 2 ... 5, limpieza final 0 ... 5. Por lo general, la exposición durante la impregnación o el desarrollo de un producto se combina con el control de otro producto, como resultado de lo cual el tiempo promedio de control del producto se reduce en 5 ... 10 veces. En la tarea 9.2, se da un ejemplo de cálculo del tiempo de control de un objeto con una gran superficie controlada.
El control automático se utiliza para comprobar piezas pequeñas como álabes de turbina, sujetadores, rodamientos de bolas y de rodillos. Las instalaciones representan un complejo de baños y cámaras para el procesamiento secuencial de OK (Fig. 9.11). En tales instalaciones, los medios para intensificar las operaciones de control son ampliamente utilizados: ultrasonidos, aumento de temperatura, vacío, etc. ...

Arroz. 9.11. Esquema de una instalación automática para la verificación de piezas por métodos capilares:
1 - transportador, 2 - elevador neumático, 3 - pinza automática, 4 - contenedor con piezas, 5 - carro, 6 ... 14 - baños, cámaras y hornos para procesamiento de piezas, 15 - transportador de rodillos, 16 - lugar para inspección de partes cuando hay irradiación UV, 17 - punto para ver con luz visible

El transportador transporta las piezas a un baño para limpieza ultrasónica, luego a un baño para enjuagar con agua corriente. La humedad se elimina de la superficie de las piezas a una temperatura de 250 ... 300 ° C. Las partes calientes se enfrían con aire comprimido. La impregnación penetrante se realiza bajo la acción de ultrasonidos o al vacío. La eliminación del exceso de penetrante se realiza secuencialmente en un baño con un líquido de limpieza, luego en una cámara con una instalación de ducha. La humedad se elimina con aire comprimido. El revelador se aplica rociando pintura al aire (en forma de niebla). Las piezas se inspeccionan en los lugares de trabajo donde se proporciona radiación ultravioleta e iluminación artificial. La operación de inspección crítica es difícil de automatizar (ver §9.7).
§ 9.7. Perspectivas de desarrollo
Una dirección importante en el desarrollo de KMK es su automatización. Las herramientas discutidas anteriormente automatizan el control de pequeños elementos del mismo tipo. Automatización; El control de varios tipos de productos, incluidos los de gran tamaño, es posible con el uso de manipuladores robóticos adaptativos, es decir con la capacidad de adaptarse a las condiciones cambiantes. Estos robots se utilizan con éxito en trabajos de pintura, que en muchos aspectos son similares a las operaciones en KMC.
Lo más difícil de automatizar es la inspección de la superficie de los productos y tomar una decisión sobre la presencia de defectos. En la actualidad, para mejorar las condiciones para realizar esta operación, se utilizan iluminadores de alta potencia e irradiadores UV. Para reducir el efecto sobre el controlador de la radiación UV, se utilizan guías de luz y sistemas de televisión. Sin embargo, esto no resuelve el problema de la automatización completa con la eliminación de la influencia de las cualidades subjetivas del controlador en los resultados del control.
La creación de sistemas automáticos para evaluar los resultados del control requiere el desarrollo de algoritmos apropiados para computadoras. El trabajo se lleva a cabo en varias direcciones: determinación de la configuración de las indicaciones (largo, ancho, área) correspondientes a defectos inaceptables, y comparación de correlación de imágenes del área controlada de objetos antes y después del procesamiento con materiales de detección de fallas. Además del área marcada, las computadoras en KMK se utilizan para recopilar y analizar datos estadísticos con la emisión de recomendaciones para ajustar el proceso tecnológico, para la selección óptima de materiales de detección de fallas y tecnología de control.
Una dirección importante de la investigación es la búsqueda de nuevos materiales y tecnologías de detección de fallas para su aplicación, con el objetivo de aumentar la sensibilidad y la productividad de las pruebas. Se propone el uso de líquidos ferromagnéticos como penetrantes. Las partículas ferromagnéticas de muy pequeño tamaño (2 ... 10 micrones), estabilizadas por tensioactivos, se suspenden en una base líquida (por ejemplo, queroseno) en ellas, por lo que el líquido se comporta como un sistema monofásico. La penetración de dicho líquido en los defectos se intensifica mediante un campo magnético, y la detección de indicaciones es posible con sensores magnéticos, lo que facilita la automatización del control.
Una dirección muy prometedora para mejorar el control capilar es el uso de resonancia paramagnética de electrones. Hace relativamente poco tiempo que se han obtenido sustancias del tipo de radicales nitroxilo estables. Contienen electrones débilmente unidos que pueden resonar en un campo electromagnético con una frecuencia de decenas de gigahercios a megahercios, y las líneas espectrales se determinan con un alto grado de precisión. Los radicales nitroxilo son estables, tienen baja toxicidad y pueden disolverse en la mayoría de las sustancias líquidas. Esto permite introducirlos en líquidos penetrantes. La indicación se basa en el registro del espectro de absorción en el excitante campo electromagnético del radio espectroscopio. La sensibilidad de estos dispositivos es muy alta, permiten detectar acumulaciones de 1012 partículas paramagnéticas y más. Por tanto, se resuelve la cuestión de los medios de indicación objetivos y altamente sensibles para la detección de defectos capilares.

Tareas
9.1. Calcule y compare la profundidad máxima de llenado de penetrante para un capilar ranurado con paredes paralelas y no paralelas. Profundidad capilar l 0 = 10 mm, ancho del orificio b = 10 μm, penetrante a base de queroseno con σ = 3 × 10-2N / m, cosθ = 0,9. Presión atmosférica para aceptar R a-1.013 × 105 Pa. Ignore el relleno por difusión.
Solución. La profundidad de llenado de un capilar con paredes paralelas se calcula utilizando las fórmulas (9.3) y (9.5):

La solución está diseñada para demostrar que la presión capilar es aproximadamente el 5% atmosférica y la profundidad de llenado es aproximadamente el 5% de la profundidad capilar total.
Derivemos una fórmula para llenar un espacio con superficies no paralelas, que tiene una sección transversal triangular. De la ley de Boyle-Mariotte, encontramos la presión del aire comprimido al final del capilar R v:

donde b1 es la distancia entre las paredes a una profundidad de 9.2. Calcule la cantidad requerida de materiales de detección de fallas del kit de acuerdo con la posición 5 de la tabla. 9.2 y tiempo para realizar el revestimiento anticorrosivo KMK en la superficie interna del reactor. El reactor consta de una parte cilíndrica con un diámetro de D = 4 m, una altura de H = 12 m con un fondo semiesférico (soldado a la parte cilíndrica y forma un cuerpo) y una tapa, así como cuatro ramales con un diámetro de d = 400 mm y una longitud de h = 500 mm. El tiempo de aplicación de cualquier material defectoscópico a la superficie se toma como τ = 2 min / m2.

Solución. Calculemos el área del objeto controlado por elementos:
cilíndrico S1 = πD2Н = π42 × 12 = 603,2 m2;
parte
fondo y tapa S2 = S3 = 0.5πD2 = 0.5π42 = 25.1 m2;
boquillas (cada una) S4 = πd2h = π × 0,42 × 0,5 = 0,25 m2;
área total S = S1 + S2 + S3 + 4S4 = 603,2 + 25,1 + 25,1 + 4 × 0,25 = 654,4 m2.

Teniendo en cuenta que la superficie de superficie controlada es irregular y está ubicada principalmente en vertical, tomamos el consumo de penetrante q= 0,5 l / m2.
De ahí la cantidad requerida de penetrante:
Qп = S q= 654,4 × 0,5 = 327,2 litros.
Teniendo en cuenta posibles pérdidas, controles repetidos, etc., tomamos la cantidad requerida de penetrante igual a 350 litros.
La cantidad requerida de revelador en forma de suspensión es de 300 g por 1 litro de penetrante, por lo tanto Qpr = 0.3 × 350 = 105 kg. El limpiador se requiere 2 ... 3 veces más que el penetrante. Tomamos el valor promedio - 2.5 veces. Entonces, Qpur = 2.5 × 350 = 875 litros. El líquido (por ejemplo, acetona) para la limpieza preliminar requiere aproximadamente 2 veces más que Qpur.
Calcule el tiempo de control teniendo en cuenta que cada elemento del reactor (recipiente, tapa, boquillas) se controla por separado. Exposición, es decir el tiempo que el objeto está en contacto con cada material defectoscópico se toma como el promedio de los estándares dados en el § 9.6. La exposición más significativa para el penetrante - en promedio t n = 20 min. La exposición o el tiempo que pasa bien en contacto con otros materiales defectoscópicos es menor que con el penetrante, y puede aumentarse sin comprometer la efectividad del control.
En base a esto, aceptamos lo siguiente, la organización del proceso de control (no es el único posible). Dividimos el cuerpo y la tapa, donde se controlan grandes áreas, en secciones, para cada una de las cuales el tiempo de aplicación de cualquier material defectoscópico es igual a t uch = t n = 20 min. Entonces el tiempo de aplicación de cualquier material defectoscópico no será menor, cuya exposición sea para ello. Lo mismo ocurre con el tiempo de ejecución de las operaciones tecnológicas no relacionadas con la detección de fallas en los materiales (secado, inspección, etc.).
El área de dicho sitio es Su = tch / τ = 20/2 = 10 m2. El tiempo de inspección de un elemento con una gran superficie es igual al número de dichas áreas, redondeado hacia arriba, multiplicado por t uch = 20 min.
Dividimos el área del casco en (S1 + S2) / Such = (603.2 + 25.1) / 10 = 62.8 = 63 secciones. El tiempo necesario para controlarlos es 20 × 63 = 1260 minutos = 21 horas.
Dividimos el área de la tapa en S3 / Such = 25, l / 10 = 2.51 = 3 secciones. Tiempo de control 3 × 20 = 60 min = 1 h.
Controlamos los ramales al mismo tiempo, es decir, habiendo realizado alguna operación tecnológica en uno, pasamos a otro, después de eso también realizamos la siguiente operación, etc. Su área total 4S4 = 1 m2 es significativamente menor que el área de un área controlada. El tiempo de inspección se determina principalmente por la suma de los tiempos de exposición promedio para las operaciones individuales, como para el elemento pequeño en § 9.6, más el tiempo comparativamente corto para la aplicación de materiales de detección de fallas e inspección. En total, será aproximadamente igual a 1 hora.
El tiempo total de control es 21 + 1 + 1 = 23 horas. Suponemos que el control requerirá tres turnos de 8 horas.

CONTROL INFRENABLE. Libro. I. Preguntas generales. Control penetrante. Gurvich, Ermolov, Sazhin.

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Control capilar. Detección de defectos de color. Ensayos capilares no destructivos.

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Detección de defectos capilares- un método de detección de fallas basado en la penetración de ciertos agentes de contraste en la superficie de las capas defectuosas del producto inspeccionado bajo la acción de la presión capilar (atmosférica), como resultado del procesamiento posterior con el revelador, el contraste de luz y color del defectuoso el área aumenta con relación al intacto, con la identificación de la composición cuantitativa y cualitativa del daño (hasta milésimas de milímetro).

Existen métodos fluorescentes (fluorescentes) y de color para la detección de defectos capilares.

Básicamente, según requisitos o condiciones técnicas, es necesario identificar defectos muy pequeños (hasta centésimas de milímetro) e identificarlos durante un examen visual normal a simple vista es simplemente imposible. El uso de dispositivos ópticos portátiles, por ejemplo, una lupa o un microscopio, no permite detectar daños en la superficie debido a la diferenciación insuficiente de un defecto con un fondo metálico y la falta de un campo de visión con múltiples aumentos.

En tales casos, se utiliza el método de control capilar.

Con la inspección capilar, las sustancias indicadoras penetran en las cavidades de la superficie y a través de defectos en el material de los objetos de control, como resultado, las líneas o puntos indicadores resultantes se registran visualmente o con la ayuda de un transductor.

La prueba capilar se lleva a cabo de acuerdo con GOST 18442-80 “Prueba no destructiva. Métodos capilares. Requerimientos generales."

La principal condición para detectar defectos como la discontinuidad del material por el método capilar es la presencia de cavidades libres de contaminación y otras sustancias técnicas, que tengan libre acceso a la superficie del objeto y una profundidad varias veces mayor que el ancho. de su apertura a la salida. Se utiliza un limpiador para limpiar la superficie antes de aplicar el penetrante.

Propósito de la inspección capilar (detección de defectos capilares)

La detección de defectos capilares (inspección capilar) está diseñada para detectar e inspeccionar, invisibles o poco visibles a simple vista, defectos superficiales y a través (grietas, poros, falta de penetración, corrosión intercristalina, cavidades, fístulas, etc.) en productos inspeccionados. determinando su consolidación, profundidad y orientación en superficie.

Aplicación de pruebas capilares no destructivas.

El método de control capilar se utiliza para controlar objetos de cualquier tamaño y forma, hechos de hierro fundido, metales ferrosos y no ferrosos, plásticos, aceros aleados, revestimientos metálicos, vidrio y cerámica en ingeniería energética, cohetería, aviación, metalurgia, construcción naval, industria química, reactores nucleares, en ingeniería mecánica, automotriz, ingeniería eléctrica, fundición, medicina, estampación, fabricación de instrumentos, medicina y otras industrias. En algunos casos, este método es el único para determinar la capacidad de servicio técnico de piezas o instalaciones y su admisión a obra.

La detección de defectos capilares se utiliza como método de prueba no destructiva también para objetos hechos de materiales ferromagnéticos, si sus propiedades magnéticas, forma, tipo y ubicación del daño no permiten alcanzar la sensibilidad requerida por GOST 21105-87 por el método de partículas magnéticas. o no se permite el uso del método de control de partículas magnéticas de acuerdo con las condiciones técnicas del objeto ...

Los sistemas capilares también se utilizan ampliamente para el control de estanqueidad, junto con otros métodos, para monitorear instalaciones críticas e instalaciones durante la operación. Las principales ventajas de los métodos de detección de defectos capilares son: simplicidad de las operaciones durante las pruebas, facilidad de manejo de los dispositivos, una amplia gama de materiales controlados, incluidos los metales no magnéticos.

La ventaja de la detección de fallas capilares es que con la ayuda de un método de inspección simple, es posible no solo detectar e identificar defectos superficiales y a través, sino también obtener información completa sobre la naturaleza del daño e incluso algunas causas de su ocurrencia ( tensiones de potencia de concentración, incumplimiento de la normativa técnica durante la fabricación, etc.).

Como líquidos de desarrollo, se utilizan fósforos orgánicos, sustancias que tienen una radiación intrínseca brillante bajo la influencia de los rayos ultravioleta, así como varios tintes y pigmentos. Los defectos superficiales se detectan mediante medios que permiten retirar el penetrante de la cavidad de defectos y detectarlo en la superficie del producto a inspeccionar.

Dispositivos y equipos utilizados para el control capilar:

Kits para detección de defectos capilares Sherwin, Magnaflux, Helling (limpiadores, reveladores, penetrantes)
... Atomizadores
... Pistolas hidráulicas neumáticas
... Fuentes de iluminación ultravioleta (luces ultravioleta, iluminadores).
... Paneles de prueba (panel de prueba)
... Controle las muestras para la detección de defectos de color.

El parámetro de "sensibilidad" en el método de detección de defectos capilares

Sensibilidad de control capilar: la capacidad de detectar discontinuidades de un tamaño determinado con una probabilidad determinada utilizando un método, tecnología de control y sistema de penetración específicos. Según GOST 18442-80, la clase de sensibilidad de control se determina según el tamaño mínimo de los defectos detectados con un tamaño transversal de 0,1 a 500 micrones.

Los métodos de control capilar no garantizan la detección de defectos superficiales con un tamaño de apertura de más de 500 micrones.

Clase de sensibilidad Ancho de apertura del defecto, μm

II De 1 a 10

III 10 hasta 100

IV De 100 a 500

tecnológico No estandarizado

Fundamentos físicos y técnica del método de control capilar

El método capilar de prueba no destructiva (GOST 18442-80) se basa en la penetración de una sustancia indicadora en un defecto superficial y está diseñado para detectar daños que tienen una salida libre a la superficie del elemento de prueba. El método de ensayo no destructivo es adecuado para detectar discontinuidades con un tamaño transversal de 0,1 a 500 micrones, incluidos defectos pasantes, en la superficie de cerámicas, metales ferrosos y no ferrosos, aleaciones, vidrio y otros materiales sintéticos. Ha encontrado una amplia aplicación en el control de la integridad de adherencias y soldaduras.

El penetrante de color o tinte se aplica con un cepillo o spray a la superficie del objeto de prueba. Debido a las cualidades especiales que se brindan a nivel de producción, la elección de las propiedades físicas de la sustancia: densidad, tensión superficial, viscosidad, penetrante bajo la acción de la presión capilar, penetra en las discontinuidades más pequeñas que tienen una salida abierta al superficie del objeto controlado.

El revelador, aplicado a la superficie del objeto de prueba después de un tiempo relativamente corto después de la remoción cuidadosa del penetrante no digerido de la superficie, disuelve el tinte dentro del defecto y, debido a la penetración mutua entre sí, "empuja" el penetrante restante en el defecto sobre la superficie del objeto de prueba.

Los defectos existentes son visibles con bastante claridad y en contraste. Las trazas del indicador en forma de líneas indican grietas o raspaduras, los puntos de color individuales indican poros o salidas individuales.

El proceso de detección de defectos por el método capilar se divide en 5 etapas (realización del control capilar):

1. Limpiar previamente la superficie (utilizar un limpiador)
2. Aplicación del penetrante
3. Eliminación del exceso de penetrante
4. Solicitud del desarrollador
5. Control

Control capilar. Detección de defectos de color. Ensayos capilares no destructivos.