Неразрушающий контроль В пяти книгах (стр. 2 )

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.

Авторы надеются, что книги данной серии будут полезны как специалистам по НК, так и широкому кругу инженеров и организаторов производства, понимающих важность проблем качества и надежности продукции, а также студентам и аспирантам. Отзывы и пожелания о книгах просим направлять Москва, ГСП-4, Неглинная ул., 29/14, издательство «Высшая школа».

В. Сухоруков

От авторов книги 1

Книга 1 состоит из двух частей. В первой части систематизированы основные понятия о продукции и ее качестве, контроле качества и диагностике продукции, дефектах и браке продукции. Даны классификация видов и методов неразрушающего контроля и их функциональные возможности при оценке качества и диагностике продукции различного типа. На основе формализации понятий «дефект» и «дефектность», а также процесса дефектоскопирования в целом сформулирована методология формирования эффективных систем неразрушающего контроля объектов с учетом надежности комплекса «дефектоскоп — оператор». Рассмотрены основные положения стандартизации и метрологического обеспечения, включая вопросы аттестации средств и специалистов, организации техники безопасности и охраны труда при неразрушающем контроле, технико-экономической эффективности от применения средств в контроле, а также статистических методов управления качеством продукции по данным неразрушающего контроля. Специальная глава иллюстрирует системы неразрушающего контроля проката, поковок, литья, неметаллических материалов, а также сварных, паяных и клееных соединений.

Во второй части книги 1 изложены теоретические основы методов и средств неразрушающего контроля проникающими веществами.

Материал по всем видам контроля в серии книг «Неразрушающий контроль» изложен по единой системе и увязан с первой частью книги 1.

Настоящая книга написана профессорами (Введение, гл. 1, 3, 4, 6), (§ 1.4 и гл. 2, 5, 7—9) и (гл. 10).

Авторы книги благодарят чл.-кор. АН СССР , проф. и проф. за полезные замечания и ценные предложения по улучшению книги, , и за большую практическую помощь в процессе подготовки книги, а также коллективы специальных кафедр и отделов ЛИИЖТа, ЦНИИТМАШа, МЭИ, МГТУ и ГПИ, в которых создавались и апробировались многие положения пособия.

Отзывы и пожелания по книге просьба направлять Москва, ГСП-4, Неглинная ул., 29/14, издательство «Высшая школа».

Авторы

Введение

Научно-технический прогресс обусловливает повышение требований к качеству и надежности промышленной продукции различных отраслей народного хозяйства. Необходимые качество и надежность объектов могут быть обеспечены при условии применения эффективных систем контроля качества в цикле «изготовление — эксплуатация — ремонт». Сплошной контроль качества объектов (материалов, заготовок, полуфабрикатов и изделий) должен осуществляться методами, после применения которых объекты могут быть использованы по прямому назначению, т. е. методами неразрушающего контроля.

Методы неразрушающего контроля, основанные на воздействии проникающих веществ и физических полей на объект или на регистрации полей, создаваемых самим объектом контроля, образуют класс физических методов неразрушающего контроля. На практике физические методы неразрушающего контроля используют для:

- обнаружения несплошностей материала (дефектоскопия);

- исследования структуры материала (структуроскопия);

- измерения размеров объектов, как правило, толщины стенок и покрытий, в том числе и при одностороннем доступе к ним (толщинометрия);

- изучения внутреннего строения объектов (интроскопия от лат. intro — внутри, греч. skopeo — видение — внутривидение).

Физические методы неразрушающего контроля настолько широко применяют в различных отраслях промышленности, что на практике и в литературе для краткости используют термин «неразрушающий контроль».

Зарождение неразрушающего контроля обычно относят ко времени открытия в ноябре 1895 г. Рентгеном лучей, названных его именем, которые позволили обнаружить неметаллический предмет в закрытой деревянной коробке и неоднородность внутренней структуры металла.

В 30...40-х годах нашего столетия приборы НК внедряются в технологические процессы производства металлопродукции. Заметный скачок в развитии методов и средств неразрушающего контроля приходится на период второй мировой войны (1939—1945 гг.). Большая роль в развитии НК. принадлежит советским ученым , , и многим другим. Члену-корреспонденту АН СССР принадлежит открытие в 1928 г. методов ультразвуковой дефектоскопии. В 1952 г. советскими учеными С. Маховером и Ю. Усенко предложен магнитографический метод.

В настоящее время НК — самостоятельная отрасль науки и техники, развивающаяся на стыке многих современных наук (физика, радиоэлектроника, разделы математики, автоматика, микропроцессорная и вычислительная, техника и др.). АН СССР с 1965 г. издает специальный журнал «Дефектоскопия», а АН УССР с 1988 г. журнал «Техническая диагностика и неразрушающий контроль»; аналогичные журналы издаются в США («Materials Evaluation»), в ФРГ («Materialpriifung»), в Англии («Non-Destructive Testing») и в других странах.

В развитых странах мира функционируют общества по неразрушающему контролю; советское общество по неразрушающему контролю и технической диагностике (СОНКТД) создано в августе 1989 г. Работу национальных обществ координирует Международное общество по неразрушающему контролю, а также специальные комитеты и комиссии в международных организациях по стандартизации, сварке.

Госкомитетом СССР по науке и технике введены научные специальности «Методы контроля и диагностика в машиностроении» и «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий». В конце 70-х — начале 80-х годов в ряде высших учебных заведений открыта подготовка и послевузовская переподготовка инженеров по НК, прежде всего в рамках специальности «Физические методы и приборы интроскопии».

Неразрушающий контроль рассматривается как резерв повышения и гарантия качества выпускаемой продукции. НК — завершающая операция в технологических процессах. Этим объясняются значительные объемы НК при производстве и ремонте продукции. Например, в развитых капиталистических странах затраты на НК составляют в среднем 1...3% от стоимости выпускаемой продукции. При производстве ответственных сварных конструкций (суда, высотные здания, энергетическое оборудование) стоимость операций НК достигает 20...25% от общей стоимости сооружений, а его трудоемкость сопоставима с трудоемкостью сварки. Указанные затраты быстро окупаются, так как благодаря НК на всех этапах изготовления (ремонта) и приемки радикально повышаются качество и эксплуатационная надежность продукции.

Неразрушающий контроль при диагностике объектов обеспечивает безопасность и возможность эксплуатации объектов по их фактическому состоянию, а не по расчетному ресурсу. Так, диагностика рельсов в пути на отечественных железных дорогах посредством ультразвуковых и магнитных дефектоскопов позволяет продлить срок эксплуатации рельсов в 1,5...2 раза по сравнению с расчетным! Контролем рельсов занято около 14 тыс. специалистов. Ежегодно проверяется более 4,5 млн. км рельсов и 2,5 млн. сварных стыков в них. В среднем путь по всей длине рельса контролируют 2 раза в месяц, а на грузонапряженных участках — через каждые 3...10 дней. По результатам НК ежегодно снимают более 100 тыс. рельсов с дефектами, предотвращая этим возможные их изломы под поездами.

Неразрушающий контроль — это информационная система для уточнения допусков на дефекты и для отработки новых технологий при изготовлении объектов. Например, анализ результатов периодического НК ряда сварных металлоконструкций в процессе их эксплуатации позволил смягчить допуск на одиночные округлые дефекты (поры, шлаковые включения) в сварных соединениях и тем самым исключить их неоправданную перебраковку в процессе изготовления. Все новые технологические процессы сварочного производства, как правило, отрабатываются с использованием НК образцов свариваемых соединений. Разработка технологических операций НК должна опережать или сопровождать разработку других операций технологического процесса.