Цветная дефектоскопия сварных швов

 Подобный метод дефектоскопии известен человечеству давно. Можно сказать наверняка, что еще в Средние века мастера выявляли с его помощью невидимые невооруженным глазом поверхностные трещины на изделиях. Подходит он и для обследования сварных швов.

Для того чтобы произвести цветную дефектоскопию, подготовленную деталь погружают в специальный ярко окрашенный раствор – его еще называют пенетрантом – выдерживают в нем 5 – 10 минут, а затем промывают в холодной воде. Когда промывка закончена, на контролируемую поверхность тонким слоем наносится белая краска или глина. Подсыхая, они впитывают в себя раствор, оставшийся внутри трещин, и окрашиваются, повторяя их форму. В месте дефекта проступает четко видимый рисунок.

Преимущества

Подобный метод выявления дефектов сварных швов получил широкое распространение, поскольку обладает рядом важных преимуществ.

• Нет необходимости в сложном оборудовании. Все необходимые материалы стоят достаточно дешево, и их можно приобрести в обычном хозяйственном магазине.
• Обследование не занимает много времени. Это означает, что подобную технологию можно применять даже в массовом производстве.
• Не имеет значения, из какого материала изготовлена деталь. Это может быть чугун или сталь, цветные и немагнитные сплавы, различные пластики и даже керамика.
• Методика достаточно точна, поскольку позволяет выявлять трещины размером от одного микрона.
• Процесс проведения цветной дефектоскопии прост, и овладеть им может даже человек, не имеющий специальных навыков.

Недостатки

Разумеется, существуют и недостатки, накладывающие ограничение на использование подобного метода контроля качества сварных швов.

• Невозможность обнаружения скрытых дефектов и трещин, не выходящих на поверхность. Это важно в тех случаях, когда требования к прочности изделия особенно высоки.
• Перед началом обследования деталь должна быть тщательно очищена от грязи и обезжирена. Именно на этом этапе могут возникнуть самые серьезные проблемы. Однако решать их придется, поскольку в противном случае точность полученных результатов окажется под сомнением.
• Поскольку громоздкие элементы сварных конструкций, вроде труб газопроводов или каркасов зданий поместить в емкость с пенетрантом нельзя, то при строительстве цветная дефектоскопия применяется ограниченно.
• Для гарантированного выявления дефектов кратковременного помещения изделия в раствор недостаточно. Согласно рекомендациям, время подобного купания должно составлять порядка 30 минут, а потому несложный метод рекомендуется использовать только для выборочного контроля.

Все требования к материалам и способам проведения цветной дефектоскопии оговорены в ГОСТ 18442-80, который относит подобный способ проверки сварных швов к методам неразрушающего капиллярного контроля. Если работы проводятся в личных целях, то возможна вольная трактовка этого документа. Во всех остальных случаях придется, что называется соответствовать. Ведь отступление от указанных в ГОСТ нормативов карается по закону.

Область применения

Метод цветной дефектоскопии сварных швов хорошо зарекомендовал себя в ситуациях, когда по какой-то причине невозможно использовать более современные технологии контроля. Область его применения широка.

• Судостроение. При монтаже обшивки корпуса или перегородок между отсеками важно обеспечить герметичность сварных швов. Ведь никто не хочет, чтобы спущенное со стапелей судно сразу дало течь.
• Прокладка трубопроводов различного назначения. Неважно, что перекачивается по трубам – обычная вода или ядовитые химикаты, нейтральные или горючие газы. Находясь под давлением, они быстро отыщут себе путь наружу. Утечка воды в жилом здании приведет к затоплению квартир, и придется оплачивать их ремонт. Утечка бытового газа вполне может стать причиной взрыва, при котором погибнут люди.
• Производство различных емкостей. Транспортные цистерны или стационарные резервуары – все они должны быть герметичны. Ведь даже обычная вода стоит денег. А что будет, если через не видимую глазом трещину наружу будет вытекать дорогостоящий химический реагент?
• Строительство домов. Каркасы конструкций из железобетона подвергаются высоким нагрузкам. Чтобы здание высотой в несколько десятков этажей простояло положенный ему срок, качество сварки должно быть безупречным.

Повсюду, где использование сложных, требующих специального оборудования, методов контроля, затруднено, на помощь приходит цветная дефектоскопия. Однако, при всей своей простоте эта технология все же требует аккуратности.

Не отступая от ГОСТ

Первым делом деталь придется очистить от грязи. Для этого действующий стандарт допускает следующие способы обработки:

• Механическая очистка. При ее проведении могут быть задействованы различные технологические приемы. Материал обрабатывают струей абразивного материала, такого как песок или дробь, или просто вручную. Подойдет даже обычная металлическая щетка. Придется приложить усилия и изрядно потрудиться, поскольку если останутся даже незначительные загрязнения, весь труд пойдет насмарку.

Когда механическая очистка произведена, следует приступать к обезжириванию детали. В этом смысле ГОСТ предоставляет возможность выбора из нескольких вариантов. Очистку можно производить:

• Паром, обрабатывая деталь парами органических растворителей.
• Растворителями, самым простым из которых является вода. Для получения лучшего результата в воду иногда добавляют моющие составы. Но, если материал детали позволяет, можно использовать растворители с более высокой химической активностью.
• Химическими реактивами, которые вступают в реакцию при введении в состав раствора.
• Электрохимическим способом, одновременно воздействуя на деталь и химическим раствором, и электрическим током.
• Ультразвуком, который усиливает моющий эффект применяемых растворителей и химических реактивов.
• Термическим способом. Он рекомендуется в тех случаях, когда материал изделия способен выдержать значительный нагрев без ущерба для своей структуры.

Перечисленные методики можно варьировать, в зависимости от имеющихся технологических возможностей. Главное, получить хороший результат. Только после этого следует подвергать деталь обработке пенетрантом.

Далее можно использовать один из нескольких вариантов цветной дефектоскопии. При их выборе все зависит от конкретных возможностей и условий проведения обработки деталей.

Разные рецепты

Химический состав раствора, используемого для контроля качества сварных швов, бывает различен. В качестве одного из возможных вариантов используют средство, изготовленное по простому рецепту, в состав которого входят следующие ингредиенты:

• Керосин – 65%.
• Трансформаторное масло – 30%.
• Скипидар – 5%.

Добавив в получившуюся смесь небольшое количество органического красителя, например – анилинового, все тщательно перемешивают, после чего можно приступать к работе.

Поскольку обеспечить точный контроль времени удается не всегда, а при длительной обработке водой красящий раствор вымывается из трещин, его избыток можно удалить и другим способом. Например, тщательно протерев деталь ватным тампоном или чистой тканью. После этого приступают к нанесению проявляющего покрытия. Для этого вполне подойдут обычная побелка или водоэмульсионная краска. Высыхая, они впитают в себя оставшийся раствор с красителем, образовав в местах дефекта ярко окрашенные узлы.

Неплохо зарекомендовал красящий раствор, изготавливаемый по несколько иной рецептуре.

• Керосин – 80%.
• Трансформаторное масло – 15%.
• Скипидар – 5%.

На каждый литр получившегося состава добавляют в качестве красителя 15 – 20 граммов жирового оранжа или судана 3. Обработанную такой смесью деталь выдерживают 30 – 60 минут, после чего тщательно промывают водой, полностью удаляя с поверхности все следы красящего раствора. Если после этого нанести на поверхность изделия побелку, слой которой должен быть как можно более тонким, то при ее высыхании в местах дефектов будут отчетливо видны полосы и пятна.

Оба состава соответствуют требованиям ГОСТ и рекомендованы к использованию для проведения неразрушающего контроля качества сварных швов.

Полезные рекомендации

Цвет красителя не важен. Главное, чтобы он был контрастным. Действующий ГОСТ четко нормирует степень освещенности при проведении дефектоскопии. Он также допускает использование люминесцентных красок, для подсвечивания которых рекомендуется использовать источники света с непросвечивающими отражателями. В некоторых случаях, для получения более четкой картины, деталь подвергают нагреву.

Понятно, что не все люди обладают зрением, позволяющим увидеть даже ярко окрашенную линию толщиной в несколько микрон. И поэтому при проведении работ стандарт допускает использование увеличительных стекол и даже микроскопов. Следует добавить, что с помощью цветной дефектоскопии можно не только проверить качество сварных швов, но и легко обнаружить места соединения плотно подогнанных деталей. Это бывает важно в тех случаях, когда приходится разбирать устройства незнакомой конструкции.