Преимущества ультразвуковой диагностики сварных швов и соединений металлических конструкций

Все производственные и транспортные объекты, использующие сварные металлические соединения, требуют постоянного контроля над их состоянием. Основному диагностическому методу, дефектоскопии, должны в обязательном порядке подвергаться все швы, причем вне зависимости от срока их происхождения. Существует большое количество подобных методов контроля, в том числе с помощью радиосигналов, а также гамма дефектоскопия, рентгенодефектоскопия и т.д. Но, вот уже почти 85 лет наиболее популярным методом анализа сварных стыков и соединений является ультразвуковое обследование объекта. Популярность этого способа диагностирования металлических швов заключается в том, что даже при самой незначительной их неисправности или дефекте происходит уменьшение прочностных характеристик металла и разрушение свойств физического характера. Прибор в состоянии все это зафиксировать.

Технология проведения контроля посредством использования ультразвуковых волн, а точнее их проникновения в объект исследования и соответствующего отражения, эффективно применяется в различных методиках. Так, например, в медицинской промышленности подобная диагностика позволяет выполнить помимо основной функциональной задачи, еще и другую, не менее значимую, – не нанести никакого, даже самого мельчайшего, ущерба обследуемому оборудованию. Именно поэтому этот контроль и называется неразрушающим.

Но при использовании ультразвукового контроля (УЗК, — ред.) необходимо понимать, что он зависит от многих факторов, обеспечивающих качество его проведения. К ним относятся: выбор модели с техническими характеристиками, имеющими, соответствующую обследованию, калибровку и настройку устройства, а также опыт и квалификация специалиста, эксплуатирующего прибор. Согласно всем нормативным требованиям любой сварной шов, стык или соединение должен быть обследован на предмет качества исполнения. В противном случае, изделия, где они находятся, не допускаются к эксплуатации.

Преимущество УЗК заключается в том, что он в состоянии определить даже самый незначительный механический дефект в исследуемом объекте и мельчайшие отклонения в его химическом составе. Кроме того, устройство с поразительной точностью определит в сварных швах имеющиеся пустоты, а также различия в однородности структуры. Если в металле присутствуют неметаллические и шлаковые включения, то прибор это покажет.

Принцип функционирования ультразвукового устройства заключается в том, что колебания высокой частоты проникают внутрь исследуемой поверхности, и в случае обнаружения дефектов отражаются от них. Оператор на своих приборных панелях фиксирует изменение маршрута волны и дает свое заключение. Если отталкиваться от временных характеристик волнового движения, то он может определить расстояние до поврежденной части металла. А по амплитудным параметрам отражаемой волны у него есть возможность оценить относительную величину и объем повреждения.

В зависимости от получения необходимой информации и способов ее оценки, используются следующие виды ультразвукового контроля:

  • теневой, основанный на уменьшающихся амплитудных характеристиках ультразвуковых волн и динамике его отражения;
  • теневой, но зеркального типа, способный определить повреждения на основании затухающих отражающих волновых процессов;
  • «тандемный» метод (эхо-зеркальный), состоящий из двух взаимосвязанных устройств, оценивающих дефект с разных сторон;
  • метод «дельта», фиксирующий неисправность на основе ультразвуковых волн, которые переизлучились от повреждения;
  • метод «эхо», регистрирующий отраженный от дефекта сигнал.

Отличительной особенностью этой диагностики является ее конкретность и четкость измерения соответствующих показателей обследуемого объекта. Главное – это правильное его использование. Тем не менее, прибор имеет свои ограничения. Существуют определенные дефекты, который он может диагностировать. Это:

  • отклонения в химической структуре объекта;
  • искажение размерных параметров;
  • коррозионные процессы;
  • нижнее провисание металлической поверхности сварного соединения;
  • свищевые образования;
  • недостаточная сплавленность шва и пустоты;
  • непроваренность в стыках;
  • наличие пор и трещин в зоне сварных соединений.

Ультразвуковая диагностика применима к чугунным и медным металлам, а также к легированной и аустенитной стали.

Этот метод используется при контроле металлов, имеющих следующие размерные характеристики:

  • толщина сварного соединения в минимальных значениях – от 0,8 до 1,0 см;
  • толщина металлической поверхности в максимальных значениях – от 50,0 до 80,0 см.;
  • толщина металла на минимальной глубине – от 0,3 до 0,4 см.;
  • глубина сварного соединения в максимальных значениях – 10 м.

Ультразвуковой диагностике подвергаются такие виды металлических конструкций как кольцевые, продольные, плоские швы, соединения таврового типа, а также сварные стыки и трубы.

Но, эта уникальная, отработанная временем, постоянно совершенствующаяся технология диагностических исследований имеет гораздо более широкую зону применения, чем анализ сварных соединений и швов. Ее используют при строительстве (реконструкции) зданий и сооружений, в нефтяной, газовой и химической промышленности, машиностроении, атомной и тепловой энергетике и т.д. УЗК проводится, когда необходимо провести диагностику различных агрегатов, узлов, труб (при износе трубопроводной сети), а также при осуществлении многочисленных работ в полевых и лабораторных условиях. Особенно востребована эта проверка при обследовании котлов и других механизмов, подвергающихся высоким температурам. Также, ультразвуковой контроль применяется при оценке качества сварных металлических швов, имеющих крупную структуру (крупнозернистую) и соединений сложной геометрии.

Таким образом, можно выделить следующие основные преимущества, присущие этому диагностическому устройству:

  • низкая себестоимость, быстрота проведения и четкость показателей;
  • абсолютная безопасность при применении;
  • мобильность в использовании;
  • удобство осуществления процедуры в сложных конструкциях;
  • отсутствие дефектов после проведения диагностической процедуры.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Кроме того, интересно почитать:

Вам понравилась статья? Не хотите пропускать новые? Тогда подпишитесь на RSS или получайте новые статьи мгновенно на электронную почту


Лицензия Creative Commons

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: