Как проводят диагностику рентгеном и ультразвуком по металлу и кому это нужно
Стальная медицина
Как проверить на качество огромную нефтегазовую арматуру, только что вышедшую из производственного цеха? Очень просто — сделать ей УЗИ или рентген! Да, все почти как у людей: в «просвеченной» детали видны все дефекты, которые необходимо исправить.
В Екатеринбурге есть компания, которая занимается такими работами, — это «ИТС ЭКСПЕРТ». Она была основана в 2014 году как лаборатория производственного контроля. Первое время команда «ИТС ЭКСПЕРТ» принимала заказы от производств и передавала их своим подрядчикам, зарабатывая на разнице в оплате. Когда появились оборотные средства, в компании закупили оборудование для проведения рентгена, ультразвуковые аппараты, наняли и аттестовали специалистов.
„
Наши заказчики делятся на три типа. Первый — это производства, которые не имеют собственной лаборатории, и им нужен контроль по действующим стандартам для сдачи продукции. Второй — это производства с собственной лабораторией, у которых при приемке заказа возникли сложности, и им нужна проверка независимой организацией. Третий, самый редкий тип — это компании, которые обращаются для экспертизы, назначенной либо судом, либо контролирующим органом в рамках какого-либо делопроизводства.
Кирилл Кирьянов, исполнительный директор
„
Сегодня мы находимся на производственном объекте, изготавливающем продукцию для нефтедобывающей промышленности. Дефектоскописты — именно так называются специалисты «ИТС ЭКСПЕРТ» — проверяют здесь манифольды для буровых установок с помощью мобильной лаборатории. Все необходимые инструменты у них с собой, и в стационарной лаборатории «ИТС ЭКСПЕРТ» остается только проявить снимки и подготовить заключение.
Дефектоскописты будут проводить контроль как основного металла изделия, так и сварных соединений. Вообще тип контроля всегда прописан в конструкторской документации. Иногда требуется провести только один метод, иногда целый комплекс — любой контроль можно заказать в «ИТС ЭКСПЕРТ».
Дефектоскописты будут проводить контроль как основного металла изделия, так и сварных соединений. Вообще тип контроля всегда прописан в конструкторской документации. Иногда требуется провести только один метод, иногда целый комплекс — любой контроль можно заказать в «ИТС ЭКСПЕРТ».
Этот тип контроля проводится в любом случае и самым первым. Если во время него будут выявлены дефекты, дальнейшие методы контроля проводить нецелесообразно до устранения нарушений.
ВИЗУАЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ
Для проведения ВИКа у дефектоскопистов есть особый набор. Главный предмет в нем — это универсальный шаблон сварщика (УШС), которым можно измерить высоту усиления шва и посмотреть допуски по шкале.
Также в наборе есть штангенциркуль, угольник, щупы, сформированные под определенную толщину для измерения геометрии шва, щупы для проверки правильности выставления зазора, лупа с подсветкой, лупа Польди с измерительной шкалой, рулетка, фонарик, мел для нанесения разметки.
После проведения ВИКа можно перейти к использованию рентгена.
РАДИОГРАФИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
Сначала на детали надевается мерный пояс со свинцовыми цифрами внутри — чтобы на рентгеновском снимке были видны координаты каждого дефекта для последующей разметки и его устранения. Пояс закрепляется, и в любом удобном месте отмечается точка отсчета.
Сам рентген-аппарат похож на пушку, которая плотно прижимается к детали в месте, где нужно сделать снимок, — при контроле через две стенки. При контроле тонкостенных изделий выбирается фокусное расстояние по ГОСТу от пленки до рентгеновского аппарата — для создания четких снимков в соответствии с нормативной документацией.
„
При работе с таким оборудованием нужно соблюдать технику безопасности и нормы СанПиН. Мы ограждаем зону проведения контроля и измеряем дозиметрами существующий уровень радиации до проведения радиографии. Весь персонал, работающий с рентгеном, получает небольшие дозы рентгеновского излучения, которые никак не отражаются на организме. Каждый дефектоскопист носит с собой карманный дозиметр — он сдается раз в квартал на освидетельствование, которое показывает, какая доза была получена. По итогам года отчитываемся о годовой дозе облучения перед Роспотребнадзором.
Константин Ярославцев, главный инженер
„
Рентгеновская пленка вкладывается в кассеты с усиливающими экранами, предназначенными для того, чтобы снизить время экспозиции. На пленке видна так называемая наборка, где указан номер объекта, название — М1, то есть манифольд 1, номер сварного стыка, дата, клеймо дефектоскописта, сварщика и эталон чувствительности.
Радиографическая пленка похожа на фотопленку, но на ней вместо снимков людей — снимки сварных швов.
С помощью негатоскопа можно увидеть эталон чувствительности, маркировку снимка, мерный пояс и сварочный шов — если его плотность равномерная, без видимых засветов или затемнений, значит, дефектов нет, шов признается годным. А если присутствуют темные полосы, точки разных диаметров или светлые точки и т. д. — шов признается негодным.
Длительность рентгеновского излучения зависит от толщины изделия и составляет от 0,3 секунды до 2 минут. Когда одно пространственное положение просвечено, аппарат переставляется и делается следующий снимок. Объект нужно проверить со всех сторон. Количество снимков на каждом изделии также регламентируется нормативной документацией и зависит от толщины изделия и его диаметра.
Такой вид контроля часто проводится перед радиографическим, для того чтобы замерить толщину металла и определить время экспозиции, и после него — для подтверждения глубины залегания дефекта. Но также ультразвуковой дефектоскоп — основное устройство для работы в данном случае — позволяет найти дефекты в сварном шве и проверить целостность и пригодность самой трубы для использования на опасных производственных объектах.
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ
Дефектоскопист наносит смазку и устанавливает датчик. Как и в медицине при проведении УЗИ, она служит для появления контакта между датчиком и металлом. Смазкой в данном случае выступает специальный гель для ультразвукового контроля. Он дает точно такой же контакт с поверхностью, как и масло, но не оставляет жирных следов, поэтому его не надо смывать.
Перед проведением контроля происходит настройка на стандартных образцах предприятия для УЗК. Это металлические пластины с зарубками, которые визуализируют дефект. Для каждой толщины металла есть свой размер допустимого дефекта. Если дефект будет больше, то изделие считается бракованным.
Дальше дефектоскопист проверяет настройки ультразвукового прибора. На экране появляется сигнал, который показывает внутреннюю стенку трубопровода. Толщина металла в этом месте — 23 мм. В соответствии с этой величиной дефектоскопист затем будет настраивать время экспозиции на рентгене.
Если на изделии есть дефекты, прибор их покажет — сигнал будет доходить выше красной линии. Когда сигнал достигает желтой отметки, дефект считается допустимым, но его необходимо указать в заключении.
Дальше дефектоскопист проверяет настройки ультразвукового прибора. На экране появляется сигнал, который показывает внутреннюю стенку трубопровода. Толщина металла в этом месте — 23 мм. В соответствии с этой величиной дефектоскопист затем будет настраивать время экспозиции на рентгене.
Если на изделии есть дефекты, прибор их покажет — сигнал будет доходить выше красной линии. Когда сигнал достигает желтой отметки, дефект считается допустимым, но его необходимо указать в заключении.
Другими словами — это контроль проникающими веществами, или цветная дефектоскопия. Она выявляет только поверхностные дефекты — мелкие трещины, которые не разглядеть даже под увеличением.
КАПИЛЛЯРНЫЙ КОНТРОЛЬ
Чтобы их определить, на поверхность наносится пенетрант — краска с высокой проникающей способностью. Излишки легко удаляются очистителем, затем распыляется проявитель. Он вытягивает на поверхность краску, которая осталась в трещинах. Дефектоскопист увидит красные пятна на белом фоне — они и покажут места с дефектами.
Такой же эффект дает магнитно-порошковый контроль, но его заказывают не так уж и часто. Принцип работы в данном случае — это нанесение суспензии с частичками металла, которые меняют свою ориентацию в магнитном поле при наличии нарушения на поверхности металла и на глубине до 4–5 мм, тем самым «подсвечивают» дефекты.
Разрушающий контроль позволяет установить характеристики металла с нарушением целостности конструкции. Методов такого контроля гораздо больше, чем неразрушающего.
РАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
Это могут быть механические испытания, металлографические исследования, химический и спектральный анализ, межкристаллитная коррозия. Преимущество разрушающего контроля состоит в том, что он позволяет получать количественные характеристики материалов. Например, можно узнать, при какой нагрузке порвется болт. «ИТС ЭКСПЕРТ» принимает заказы на разрушающий контроль и отвозит для анализа проверенным подрядчикам.
Дефектоскописты имеют специализацию по рентгенографии, ультразвуковому контролю и т. д. Но есть и универсалы, аттестованные на все методы контроля. По итогам любого контроля выдается протокол, который заказчик вкладывает в паспорт качества продукции.
Среди заказчиков «ИТС ЭКСПЕРТ» — известные промышленные компании, такие как ООО «Смартгрупп», ООО «Юнивестстрой», Региональный центр лазерных технологий, ООО «Энергострой», АО «ВПМ», Арамильский завод металлоконструкций, Уральский завод модульных конструкций, Производственно-технический центр литейных технологий, Уральский завод теплообменного оборудования, Уральский дизельно-моторный завод, Центр точного литья, ООО «Спецмонтаж», ООО «Акцент-Комплекс», ООО «Леон» и другие. Продукция, которая подвергается контролю, — это объекты котлонадзора, подъемные сооружения, системы газоснабжения, оборудование нефтяной и газовой промышленности, строительные металлоконструкции.
„
Далеко не каждая лаборатория в городе готова оказать сразу комплекс услуг и провести все методы контроля, а мы это предоставляем. К тому же за счет наличия мобильной лаборатории и небольшого базового производства мы можем снизить цены на 10–15% по сравнению с конкурентами.
Кирилл Кирьянов, исполнительный директор
„
опыта работы
контроля
— средний срок выдачи результатов
5 лет
8 методов
5 дней
«ИТС Эксперт»