Технологии диагностики

Методы неразрушающего контроля

Визуальный и имерительный контроль

Визуальный и измерительный контроль продолжает играть важнейшую роль на всех стадиях технологического процесса и распространяется на:

основной металл, сварочные материалы, полуфабрикаты, заготовки, изделия;
подготовку деталей к сварке;
сборку соединений и собранные узлы;
сварные соединения и наплавленные детали;
ремонт изделий и сборочный единиц при их техническом диагностировании в процессе эксплуатации и после истечения расчетного срока службы.

Методы акустического неразрушающего контроля

Методы прохождения предполагают использование двух преобразователей: излучающего и приемного, расположенных по разным сторонам объекта контроля. Например, при контроле двухслойной конструкции время реверберации (затухания) в слое, с которым контактирует преобразователь, будет меньше в случае бездефектного соединения слоев, так как часть энергии переходит в другой слой беспрепятственно. Условия ее возбуждения зависят от акустического импеданса участка поверхности объекта контроля.
В отдельных случаях используют свободные колебания объекта контроля, которые в отличие от вынужденных возбуждается кратковременным воздействием на объект путем, например, удара. Данный метод относят к пассивным методам акустического контроля.
Приборы для контроля акустико-эмиссионным методам контроля делают многоканальными.
Основное применение акус-тико-эмиссионного метода — контроль технического состояния изделий и сооружений, работающих под внутренним (внешним) давлением (магистральные нефтегазопроводы, сосуды давления, химическая аппаратура оболочкового типа, глубоководные погружаемые).
Программа предусматривает ступенчатое нагружение объекта контроля (как правило до давления, на 25% превышающее рабочее) с определенным временем выдержки на каждой ступени нагружения.

Ультразвуковой контроль

Ультразвуковой контроль эхо- и теневым методом осуществляется с помощью приборов, называемых дефектоскопами. В самом упрощенном виде можно сказать, что при контроле эхо-методом с увеличением расстояния до дефекта и уменьшением его размеров амплитуда эхо-сигнала от него уменьшается, причем это уменьшение с увеличением расстояния происходит особенно быстро для малых дефектов и медленнее для больших или обратной стороны объекта (донный сигнал).

Магнитный контроль

Магнитный контроль проводят с использованием различных способов намагничивания для оптимального обнаружения дефектов:

полюсное намагничивание, подразделяемое на продольное (направление вектора напряженности магнитного поля совпадает с направлением оси детали) и поперечное (направление вектора Н перпендикулярно оси шва);
магнитный контроль деталей сложной формы из магнитомягких материалов (сталь 3, сталь 10, сталь 20 и др.)

При контроле на остаточной намагниченности (при снятом намагничивающем поле) выявляются дефекты из магнитотвердых материалов, у которых величина коэрцитивной силы Нс > 800 А/м.

Тепловизионный контроль

Контроль тепловыми методами производят с помощью электронных устройств — тепловизоров.

Тепловизионное обследование зданий и сооружений

Это высокоэффективный метод получения информации о реальном состоянии ограждающих конструкций, как многоквартирных домов, производственных объектов, так и бытовых хозяйственных построек. В развитых странах необходимо выполнять тепловизионное обследование для определения качества конструкций здания, от чего зависит оценка общей стоимости объекта и стоимость его эксплуатации. Тепловизионные обследованbя объектов проводятся на этапах строительства, приема и ввода в эксплуатацию, реконструкции, эксплуатационного обслуживания.
Наша лаборатория проводит тепловизионные обследования:

Индивидуальных домов и построек;
Жилых многоквартирных зданий;
Производственных корпусов;
Административных зданий;
Помещений теплиц и овощехранилищ.

Обследование проводится в холодное время года при включенной системе отопления. Необходимый перепад температур между уличным и внутренним воздухом не менее 20°С. Тепловизионному контролю подвергаются наружные и внутренние поверхности ограждающих конструкций. Обследование выявляет наличие или отсутствие скрытых конструктивных, технологических, строительных или эксплуатационных дефектов теплозащиты зданий, таких как:

недостаточное утепление строительных конструкций;
дефектов кирпичной кладки;
нарушения в швах и стыках между сборными конструкциями;
дефектов перекрытий;
утечек тепла через окна и остекленные участки зданий в результате плохого монтажа или производственных дефектов;
утечек тепла через системы вентиляции;
участки зданий с повышенным содержанием влаги.

Как результат определяются места и размеры участков, где необходимо произвести работы для восстановления требуемых теплозащитных качеств конструкций, что приведет к снижению тепловых потерь и экономии ресурсов.

Тепловизионное обследование электрооборудования

Тепловизионный контроль состояния низковольтного и высоковольтного электрооборудования является передовым направлением в области диагностики. Диагностика проводится без отключения и вывода из работы оборудования. Метод полностью заменяет традиционные методы испытаний с отключением оборудования, а также дает дополнительные диагностирующие критерии и позволяет выявлять дефекты, которые невозоможно обнаружить никакими другими методами испытаний.

      Тепловизионные обследование позволяет выявить дефекты на ранней стадии развития и своевременно принять меры, предотвращающие возникновении аварии, обеспечивает более безопасное обслуживание оборудования и существенно сокращает затраты.
      Нами накоплена обширная статистика повреждений электрооборудования на предприятиях и в энергосистемах, а также большой практический опыт обследования всех типов электрооборудования. На основе систематизации и обобщения полученных результатов нами разработана методика тепловизионного контроля электрооборудования.
      Тепловизионное обследование позволяет диагностировать электрические аппараты и машины:

силовые трансформаторы;
выключатели различного типа;
маслонаполненное оборудование (трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, вводы, конденсаторы);
разрядники;
ограничители перенапряжений;
предохранители;
электродвигатели;
токоведущие части (шины и кабели);
контакты и контактные соединения обследуемых распредустройств и электрооборудования.

По итогам обследования оформляется технический отчет, в котором дается заключение по состоянию всего обследованного электрооборудования, рекомендации по устранению дефектов и меры по обесечению надежной работы оборудования.

Тепловизионное обследование систем отопления и водоснабжения

      Тепловизионная съемка незаменима при поиске неисправностей и контроле в системах водоснабжения и отопления в процессе их эксплуатации. С помощью тепловизора можно определить место дефекта и провести ремонтные работы на аварийном участке, не демонтируя напольные или стеновые покрытия полностью.
      Нашей лабораторией тепловизионного контроля накоплен большой опыт по обнаружению аварийных участков систем водоснабжения и отопления (в частности теплых полов с водяным подогревом).
      С помощью тепловизора можно обнаружить:

места скрытой протечки;
зоны накопления влаги;
воздушные пробки;
засоры.

Тепловизионное обследование электрооборудования

Инфракрасная диагностика — это наиболее перспективное и эффективное направление развития в диагностике электрооборудования, которое обладает рядом достоинств и преимуществ по сравнению с традиционными методами испытаний, а именно:

достоверность, объективность и точность получаемых сведений;
безопасность при проведении обследования оборудования;
не требуется отключение оборудования;
не требуется подготовки рабочего места;
большой объём выполняемых работ за единицу времени;возможность определение дефектов на ранней стадии развития.

Существует четыре категории или степени развития дефекта:

в нормальном состоянии;
дефект в начальной стадии развития;
сильно развитый дефект;
дефект в аварийной стадии развития.

В зависимости от степени развития дефекта необходимо устанавливать сроки и мероприятия по его устранению. Кроме того, при расчётах и анализе состояния дефектного контакта необходимо учитывать значение фактической и номинальной нагрузки на присоединении.

Возможные решения по результатам обследования:

заменить оборудование, его часть или элемент;
выполнить ремонт оборудования или его элемента (после этого необходимо провести дополнительно тепловизионное обследование для оценки качества выполненного ремонта);
оставить в эксплуатации, но уменьшить время между периодическими обследованиями (учащённый контроль);
провести другие дополнительные испытания.

Применение тепловизора, например, позволяет определять состояние маслонаполненного оборудования, контактов и контактных соединений, а также кабельных воронок и разделок всех фирм изготовителей, которые составляют наибольшую часть выявляемых дефектов при тепловизионном обследовании подстанций 0,4—110 кВ.

Тепловизионная диагностика электрооборудования выполняется согласно следующих основных руководящих документов:

Основные положения методики инфракрасной диагностики электрооборудования и ВЛ, РД 153-34.0-20.363-99;
Объем и нормы испытаний электрооборудования, РД 34.45-51.300-97;
Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей.

Тепловизионное обследование объектов котлонадзора. Определение качества теплоизоляции с помощью тепловизора.

Эффективность работы теплотехнических установок, таких как: паропроводы, паровые и водогрейные котлы и так далее,— напрямую зависит от качества их теплоизоляции.
С учётом того, что каждый процент превышения норм теплопотерь эквивалентен перерасходу приблизительно 300 кг условного топлива в год на 1МВт установленной мощности, затраты на содержание теплоизоляции в надлежащем виде, а значит и систематический контроль, экономически целесообразны.

Целями испытаний теплоизоляции является:

локализация и определение объемов ее разрушения перед ремонтом;
оценка качества теплоизоляции при приёмке после монтажа, ремонта или реконструкции;
обследование состояния теплоизоляции и её паспортизация;
определение суммарных теплопотерь через теплоизоляцию и оценка к.п.д. основного оборудования.

Испытаниям подлежит теплоизоляция основного, вспомогательного оборудования и трубопроводов с температурой теплоносителя выше 100°С. Основные показатели качества теплоизоляции теплотехнических установок, максимально допустимые теплопотери через теплоизоляцию и температуры наружных поверхностей регламентируются соответствующими нормами.

Вибрационный контроль

Методы основаны на анализе параметров процессов колебания объекта контроля, вызванного механическими, электромагнитными или аэродинамическими источниками. Дефекты изготовления вызывают в спектрах вибраций и шумов дополнительные гармоники, по параметрам которых судят о диагностическом состоянии объекта контроля. При контроле используют собственные колебания машин и механизмов, появляющиеся в процессе их работы (например, колебания в процессе вращения турбины) и вынужденные колебания (например, при испытании на вибростендах).

Магнитометрический контроль

Часто в объекте контроля возбуждают акустические колебания различной частоты с помощью пьезоэлементов. При этом интерференционные картины весьма чувствительны к незначительным перемещениям частей поверхности, которые появляются в области концентрации напряжений объекта контроля вследствие наличия в нем дефекта.

Методы разрушающего контроля

Механические испытания (Твердометрия)

К разрушающим методам контроля сварных соединений относят механические испытания, которые производят в соответствии с ГОСТ6996-66. Воздействие на металл при этом минимальное, что позволяет для некоторых видов продукции осуществлять 100%-ный контроль. Размерность числа твердости по Бриннелю и Виккерсу — МПа или кГс/мм2, а за единицу твердости по Роквеллу принята условная величина, соответствующая осевому перемещению наконечника в поверхность объекта контроля под действием нагрузки на 0,002 мм.

Методы контроля герметичности

Методы контроля герметичности предназначены для обнаружения только сквозных дефектов, поэтому во многих случаях они в зависимости от технических условий на поставку дублируются другими методами неразрушающего контроля. Основное их преимущество — бесконтактность с объектом контроля.

Выбор методов контроля

Выбор методов контроля сварных соединений и конструкций обусловлен:

особенностью контролируемого объекта;
нормативно-технической документацией, регламентирующей требования к качеству изделий;
характером и видом наиболее вероятных дефектов, возникающих как в процессе изготовления, так и при эксплуатации сварных конструкций;
возможностью применения метода в конкретных условиях изготовления объекта или его эксплуатации, а также производительностью контроля;
толщиной металла сварных соединений;
экономическими показателями.

После комплексного контроля принимают решение о годности изделий, возможности их ремонта или браковке.