Что такое ультразвуковой контроль?

Неразрушающий ультразвуковой контроль широко используется в таких отраслях промышленности, как строительство, металлургия, энергетика, машиностроение и пр. Он позволяет повысить качество и безопасность выпускаемой продукции.

Особенности метода

Подобный способ контроля заключается в учете и анализе характеристик звуковых волн, проходящих через объект от внешнего источника. Суть метода довольно проста.
Распространяющийся в любой среде ультразвук отражается от малейших внутренних препятствий (дефектов), границ обследуемого объекта (металлические трубы, балки). При данном способе контроля дает обратная волна принимается специальным прибором и анализируется.

Используя различные импульсные методы работы, можно быстро получить подробную информацию о внутреннем состоянии материала. Использование ультразвукового обследования объектов является обязательным условием при проведении любых строительных экспертиз.

Способ позволяет точно определить уровень качества сварного шва или клепочного крепления. При этом контролироваться могут стройматериалы, здания, сооружения и готовая продукция.

Из-за значительных отличий в распространении звука в воздухе и твердых предметах с помощью данного неразрушающего метода можно выявить даже очень мелкие дефекты. Кроме того, легко определяется качество шлифовки материала.

Ультразвуковое исследование может применяться для обнаружения недостатков, как на внутренней, так и на внешней поверхности объектов, изготовленных из металла, сплава или неметаллов. Выявляется полость, трещина или поры даже небольшого размера.

Определение мест расположения и глубины залегания повреждений позволяет заблаговременно изменить схему раскроя металлического листа или, например, поменять расположение заготовок на нем.

Регулярный УЗ-контроль дает возможность безопасно эксплуатировать оборудование и компании денежные средства, благодаря упреждающему устранению аварий.

Дефекты, которые выявляются:

• некачественные сварные или спаечные швы;
• недостатки склеенных мест;
• межкристальная коррозия.

Также применение данного способа контроля позволяет точно определить геометрические параметры даже у предметов со сложной формой.

Ультразвуковую дефектоскопию в компании «Экспертсистема» осуществляют аттестованные специалисты с использованием современных измерительных приборов.

Технология

Контроль материалов с использованием фазированной решетки в настоящее время считается наиболее достоверным способом обнаружения дефектов, которые образовались при проведении сварочных работ. Легко определяется и целостность любых конструкций из металла, которые ранее подверглись, каким-либо воздействиям. Применение УЗ-приборов существенно снижает затраты на различные строительные экспертизы, т.к. полноценное обследование оборудования или продукции проводится без использования дорогого и громоздкого оборудования.

Ультразвуковой контроль наиболее востребован при:

• исследовании любых металлов, трубопроводов и сырьевого металла;
• проверке стыков балок;
• исследовании мест заготовок, соединенных методом литья.

Используемый при этом принцип крайне прост. Например, ультразвуковой контроль сварных соединений труб заключается в выявлении микроскопических полостей с газом, который не успел выйти наружу после сварки стыков, особенно, когда длина шва значительна.

Эффективность дефектоскопа при обнаружении в толщине металла скоплений воздуха зависит от длины волны. На нее, в свою очередь, влияет частота создаваемых прибором, колебаний.

Устройства с низкими частотами потребуются в следующих ситуациях:

• проверка объектов или материалов с большой толщиной;
• обследование отливок, сварного шва;
• проверка металла, с крупнозернистой структурой.

В промышленной сфере ультразвуковое исследование металлов проводится, как правило, в волновом диапазоне 0,5-10 МГц. При решении определенных задач, когда необходимо обнаружить совсем небольшие дефекты, используют приборы с излучением до 20 МГц.

Контроль сварного шва

Дефектоскопию сварных швов используют во многих сферах промышленности, но наибольшие сложности связаны с применением ее в строительстве из-за полевых условий проверки. Нередко объекты находятся в областях с затрудненной транспортной доступностью, когда возводятся линии электропередач, дорожные магистрали, промышленные здания.

Использование фазированных решеток и S-скана позволяет проводить дефектоскопию даже в сложных условиях, благодаря своей простоте по сравнению с обычными методиками обследования.

Например, проверяя сварной шов, не потребуется водить прибором по всей плоскости объекта. Простой наклонное устройство ультразвуковое блок питания и контроля генерирует узконаправленный луч в направлении шва и осуществляет прием отраженных импульсов. При этом, для выявления возможных огрехов специалисту приходится перемещать свой прибор так, чтобы он, как можно тщательнее «просветил» всю поверхность шва.

Обычное устройство работает как с прямым лучом, так и с отраженным от донной плоскости. Оператору потребуется точно определить траекторию расхождения звуковых волн в обследуемом материале с учетом всех положений аппарата.

Устройство с фазированной решеткой, благодаря широкому УЗ-пучку позволяет покрыть всю поверхность шва не меняя угол наклона. Сдвиг дефектоскопа по отношению к исследуемому месту приведет только к смещению картинки на мониторе аппарата.

Для полноценного контроля нужно лишь установить устройство по возможности в непосредственной близости от валика усиления (чтобы воздействие звуковых волн на проверяемый шов было максимальным) и проанализировать зафиксированные данные с помощью S-скана. Перемещать прибор понадобится только для обследования следующего шва.

Определяется брак сварного шва сразу по нескольким параметрам, среди них время, за которое звуковые волны перемещаются в конкретном материале. Так можно с высокой точностью определить глубину залегания дефекта. Площадь повреждения определяется в зависимости от амплитуды отраженных звуковых колебаний.

Контроль клепочных соединений

Заклепочные соединения повсеместно распространены в судостроении, производстве авиационной и космической техники. Без проверки качества работу в данных отраслях представить невозможно.

Чаще других используется ультразвуковой контроль заклепок (метод инфракрасной термографии), позволяющий выявлять дефекты в таких сложных соединениях. При этом, обязательной проверке должна подвергаться четвертая часть всех болтов или заклепок от их общего количества. Если, в процессе обследования обнаруживается хотя бы один бракованный элемент, число контролируемых соединений должно быть удвоено.

Контроль композитных материалов

Ультразвуковой неразрушающий контроль с помощью фазированной решетки изделия из однородного изотропного мелкоструктурного неметалла, (капрон, поливинилхлорид, полистирол и пр.) очень похож на обследование металлических объектов. Просто используется меньшая скорость ультразвука с большим затуханием при распространении.

Существенное распространение объема полимеров и других композиционных материалов в строительстве и производственной сфере потребовало принципиально новых способов при проведении контроля и определения качества. Для решения подобных проблем при проверке неметаллов дефектоскопами с фазированными решетками разрабатываются специальные методы реконструкции получаемых изображений.

Преимущества методики

Ультразвуковой неразрушающий контроль качества продукции, материалов или сварных швов отличается целым рядом преимуществ. Во-первых, метод полностью безопасен для человека. Во-вторых, весь процесс проверки займет минимум времени, гарантировав высокую точность обследования.

По сравнению с другими способами обнаружения дефектов ультразвуковой контроль обойдется заказчику намного дешевле, не потребуется использование какого-либо громоздкого оборудования, проверку можно проводить непосредственно на действующем объекте. При этом не нужно будет останавливать строительные работы или повреждать элементы конструкций, чтобы обследовать внутреннюю структуру материала.

Применение ультразвуковой дефектоскопии стало востребованным и необходимым мероприятием, осуществляемым при проведении обязательных экспертиз жилых или промышленных объектов. заказывают ее при изменении планировок, возведении дополнительных этажей, определении изношенности конструкций здания.

Ультразвуковую дефектоскопию специалисты компании «Экспертсистема» проводят в сжатые сроки. По требованию заказчика возможно провести контроль сварных соединений, проверяя любой участок на присутствие каких-либо скрытых дефектов.