Неразрушающий контроль (стр. 1 )

НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ

В пяти книгах

Кн. I. Общие вопросы.

Контроль проникающими веществами.

СОДЕРЖАНИЕ

От авторов книги 1 6

Введение 7

Часть 1 ОБЩИЕ ВОПРОСЫ НЕРАЗРУШЛЮЩЕГО КОНТРОЛЯ 10

Глава 1 КАЧЕСТВО И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ 10

§ 1.1 Продукция и качество продукции 10

§ 1.2 Дефекты и брак продукции 11

§ 1.3 Контроль качества, испытания и диагностика 12

§ 1.4 Методы неразрушающего контроля 15

Глава 2 СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ 33

§ 2.1 Применение теории вероятности к вопросам контроля качества 33

§ 2.2 Использование статистики при регулировании качества 35

§ 2.3 Обоснование планов выборочного контроля 35

§ 2.4 Вероятностное обоснование норм допустимости дефектов 37

Глава 3 СТАНДАРТИЗАЦИЯ И МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ 40

§ 3.1 Система стандартизации и метрологического обеспечения неразрушающего контроля 40

§ 3.2 Нормативно-техническая документация на неразрушающий контроль 43

§ 3.3 Стандартизация неразрушающего контроля 44

§ 3.4 Метрологическое обеспечение средств неразрушающего контроля 45

§ 3.5. Испытания средств неразрушающего контроля 48

§ 3.6. Аттестация нормативно-технической документации на методы контроля 49

§ 3.7. Аттестация специалистов 50

Глава 4 ОРГАНИЗАЦИЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ 53

§ 4.1. Структура службы неразрушающего контроля 53

§ 4.2. Порядок введения неразрушающего контроля на предприятии 57

§ 4.3. Ревизия и ремонт средств неразрушающего контроля 57

§ 4.4. Оборудование рабочих мест операторов 59

Глава 5 ДЕФЕКТЫ ПРОДУКЦИИ И ИХ ОБНАРУЖЕНИЕ 60

§ 5.1. Металлы и сплавы 60

§ 5.2. Дефекты и способы контроля металлических заготовок и изделий 62

§ 5.3. Неметаллические материалы 71

§ 5.4. Дефекты неметаллических материалов и их обнаружение 72

§ 5.5. Дефекты и способы контроля соединений, заготовок и деталей 73

Глава 6 СИСТЕМЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ 77

§ 6.1. Варианты, методы и системы неразрушающего контроля 77

§ 6.2. Характеристики дефекта и дефектность 79

§ 6.3. Надежность технологических процессов 82

§ 6.4. Оперативные характеристики систем неразрушающего контроля 85

§ 6.5. Интегральный критерий эффективности систем неразрушающего контроля 89

§ 6.6. Формирование эффективных систем неразрушающего контроля объектов различной категории 93

Глава 7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ 97

§ 7.1. Составляющие технико-экономической эффективности 97

§ 7.2. Расчет составляющих экономической эффективности 98

§ 7.3. Расчет экономического эффекта при производстве и эксплуатации 100

§ 7.4. Оценка технического уровня средств НК 102

Глава 8 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ НЕРАЗРУШАЮЩЕМ КОНТРОЛЕ 108

§ 8.1. Общие положения 108

§ 8.2. Безопасность при различных видах неразрушающего контроля 110

ЧАСТЬ 2 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ПРОНИКАЮЩИМИ ВЕЩЕСТВАМИ 116

Глава 9 КАПИЛЛЯРНЫЙ МЕТОД 116

§ 9.1. Общие сведения о методе 116

§ 9.2. Основные физические явления, используемые в капиллярной дефектоскопии 117

§ 9.3. Процессы капиллярной дефектоскопии 120

§ 9.4. Технология и средства контроля 122

§ 9.5. Чувствительность капиллярного контроля и ее проверка 127

§ 9.6. Объекты контроля 130

§ 9.7. Перспективы развития 132

Глава 10 МЕТОДЫ ТЕЧЕИСКАНИЯ 135

§ 10.1. Основные понятия и термины техники течеискания 135

§ 10.2. Методы испытания на герметичность 137

§ 10.3. Физико-химические основы техники течеискания 162

§ 10.4. Применение течеискания в промышленности 168

Заключение 181

Список литературы 182

Предисловие редактора

Неразрушающий контроль — что это такое? Какое значение он имеет для жизни людей, в технике? Чтобы ответить на эти вопросы, приведем рассказ В. Баринова, бывшего помощника министра строительства предприятий нефтяной и газовой промышленности СССР (Заминированная страна //Бюллетень НТР. 1990. № 1, 2). «... По шоссе шел автобус, набитый людьми. При спуске в ложбину шофер притормозил, зная, что впереди — залитая водой канава. В канаве колеса забуксовали, водитель стал раскачивать автобус, пытаясь выбраться. В это время грянул взрыв. Из-под земли вырвался ослепительный бело-голубой столб пламени. Он подбросил автобус, поджег его, превратил в полыхающий оранжевый факел. Через несколько минут все было кончено. В жерле огненного вулкана корежилась лишь груда раскаленного металла. Из воронки на шоссе продолжал бить в небо столб пламени, он гудел и бесновался, в радиусе полукилометра превращая в пепел все способное гореть».

Трагедия произошла на одной из трасс магистрального газопровода в результате разрыва сварного шва в месте пересечения магистрали с шоссе. В. Баринов ярко описывает цепь преступных действий, начавшихся с отклонений от проекта и завершенных строителями в подготовке двух плетей трубопровода к сварке так называемого захлестного шва. Затем свой «вклад» в халтуру внесли сварщики, взявшиеся варить шов, когда зазор между трубами, грубо срезанными газовым резаком и не обработанными шлифовкой, достигал трех сантиметров! Последнюю точку в цепи халтуры поставил дефектоскопист, который мог разорвать страшную цепь, предотвратить катастрофу: ведь его святая обязанность — проверить качество шва просвечиванием. Но он не проверил шов, а приложил к ложному заключению рентгенограмму другого шва! И вот «мину замедленного действия» заложили под шоссе. Шов сначала держался, потом стал расползаться, в низине скопился газ. «Мина» словно поджидала автобус с пассажирами. Дефектоскопист, сварщики и другие непосредственные виновники пошли под суд, но ведь заживо сгорели десятки людей. Вот чем обернулась их преступная халатность в неразрушающем контроле.

Неразрушающий контроль (НК) и, в частности, дефектоскопия как его разновидность должны обеспечивать качество, надежность и безопасность эксплуатации огромного числа самых разных технических объектов. Конечно, это возможно только при условии надежности контроля, что обеспечивается не только техническими средствами, но прежде всего человеком-оператором, а также организацией процесса контроля.

Однако задачи НК не ограничиваются обеспечением безопасной эксплуатации трубопроводов, железных дорог, мостов, самолетов, атомных электростанций и других важных объектов. Опыт зарубежных фирм наглядно показал, что конкурентоспособность продукции на международном рынке достигается прежде всего высоким ее качеством и надежностью.

Методы и средства НК — инструмент, который позволяет повышать качество товаров и победить в конкурентной борьбе. И это хорошо понимают предприниматели за рубежом, не жалеющие средств на внедрение НК. В нашей стране НК применяется уже десятки лет, накоплен богатейший опыт разработки и применения методов и средств НК. Однако используется он явно недостаточно, хотя есть отрасли, составляющие исключение. Например, авиация и железнодорожный транспорт, энергомашиностроение, судостроение и атомная энергетика. Во многих отраслях НК внедрялся, главным образом, путем административного нажима органов приемки и технадзора. Тормоз в распространении НК — отсутствие экономических стимулов в условиях монополизма производителя, конкурентности.

Предлагаемая серия из пяти книг представляет первую в отечественной литературе попытку систематизированно изложить теоретические вопросы НК, используемые физические методы и средства контроля качества таких объектов, как детали и узлы приборов, машин, строительных конструкций, изделия электронной и электротехнической промышленности, продукция металлургии и др. Также разнообразны и материалы объектов контроля — металлы и сплавы, пластмассы, композиты, керамика, древесина, резина, стекло, полупроводниковые структуры и т. д. Ранее были изданы монографии по отдельным видам НК и по НК определенных объектов, например , «Ультразвуковой контроль сварных швов» (1972), а также двухтомный справочник «Приборы для церазрушающего контроля материалов и изделий» под ред. (1986). Однако издания, подобного предлагаемому, в нашей стране еще не было.

В первой книге «Общие вопросы. Контроль проникающими веществами» введены понятия качества, дефектов и брака продукции; рассмотрены общие вопросы контроля качества, испытаний и диагностики; показана связь разрушающего и неразрушающего контроля. Оценивается степень опасности дефектов, надежность системы «дефектоскоп—оператор». Рассматриваются вопросы стандартизации и метрологического обеспечения НК, подготовки аттестации специалистов, организации и технико-экономической эффективности НК. Вторая часть книги посвящена контролю проникающими веществами, т. е. методам и средствам капиллярного контроля и течеискания.

Следующие книги серии: «Акустический контроль», «Электромагнитный контроль», «Контроль излучениями» — посвящены физическим основам, методам и средствам, а также областям и особенностям применения акустического (ультразвукового), магнитного, электрического, вихретокового, радиационного, радиоволнового, теплового и оптического видов НК. Рассмотрены источники физических полей и излучений, воздействующих на объекты контроля, типы первичных преобразователей, принципы построения и технические характеристики аппаратуры. Особое внимание уделено методике НК конкретных объектов, например сварных соединений, литья, поковок, проката, бетона, тонких защитных покрытий, стеклопластиков.

Пятая книга «Интроскопия и автоматизация неразрушающего контроля» посвящена новейшим способам и средствам НК, предназначенным для визуального представления внутренней структуры объектов. Изложены общие принципы визуализации физических полей, методы и алгоритмы цифровой обработки изображений. Приведены принципы действия и структуры ультразвуковых интроскопов-звуковизоров, а также сведения о магнитных и вихретоковых интроскопах. Значительное внимание уделено рентгеновской вычислительной томографии, ультразвуковой томографии и голографии. Представлены методы и Средства повышения помехоустойчивости дефектоскопов и интроскопов; рассмотрены основы применения микропроцессорной техники для автоматизации и расширения возможностей НК.

Авторы предлагаемой серии книг — ведущие специалисты в области НК, преподаватели вузов и сотрудники научно-исследовательских институтов. Серия предназначена инженерно-техническим работникам по неразрушающему контролю, а также технологам, работникам ОТК, заводских лабораторий, служб эксплуатации и ремонта машиностроительных, транспортных, энергетических и других предприятий. Книги могут быть использованы студентами вузов, обучающихся по специальности «Физические методы и приборы интроскопии», и слушателями факультетов переподготовки специалистов по НК, а также студентами конструкторских, технологических и эксплуатационных специальностей вузов машиностроительного, приборостроительного и радиотехнического профиля.