Неразрушающий контроль В пяти книгах (стр. 31 )

Условия безопасной работы с лазером регламентирует ГОСТ 12.1.040 - 83. Лазерные установки подразделены на четыре класса. В неразрушающем контроле используют установки первого (не представляющего опасности), редко — второго класса. Для последнего случая предусмотрена работа в специальных помещениях с выставленным знаком опасности. Излучение экранируют светонепроницаемыми экранами. Носят одежду, по возможности не оставляющую открытых участков тела. Защитные очки избирательно экранируют от лазерного излучения с различной длиной волны.

Акустические методы контроля. Неблагоприятные факторы при применении акустических методов связаны с действием шума, вибраций, ультразвукового излучения. Шумы и вибрации вызываются не действием оборудования для НК, а работой машин, которые являются объектом контроля.

Безопасное действие ультразвука обеспечивается выполнением требований ГОСТ 12.1.001 - 83. Однако колебания с указанными в нем параметрами не применяют для целей НК: частоты обычно в десятки раз больше, а амплитуды в сотни раз меньше.

Массовое обследование операторов, занимающихся УЗ-контролем при частотах 1...5 МГц, показало изменение в сосудах пальцев рук, снижение их болевой чувствительности, температуры и некоторые другие изменения. При длительной работе отмечено появление пузырьков на ладонях. Трудно отделить влияние ультразвука на появление этих изменений от влияния контактной смазки, постоянного напряжения мышц, связанного с удержанием и перемещением преобразователя. Отмечены влияния утомляемости зрения (от слежения за экраном дефектоскопа), действие психоэмоциональной нагрузки (принятие решения о результатах контроля), статического мышечного перенапряжения плечевого пояса.

В качестве средства профилактики рекомендовано конструировать преобразователи с корпусом, отделенным от пьезоизлучателя воздушным промежутком. Если конструкцией преобразователя это не предусмотрено, следует работать в нитяных перчатках. Целесообразно использование автоматического сигнализатора дефектов, приборов с ярким экраном или экраном, защищенным от действия постороннего света для снятия утомления зрения.

Задачи

8.1. Определить опасность действия на человека электрического тока и электромагнитного поля, возникающих при контроле магнитопорошковым методом. Напряжение на контактных электродах U = 12 В, частота 50 Гц.

Решение. Рассчитаем ток, протекающий через человека, когда он берется за контактные электроды магнитопорошкового дефектоскопа: I = U/R, где R — сопротивление тела человека. Обычно в ТБ принимают сопротивление теда человека R1 = l кОм. Однако это значение близко к минимальному. Действительное сопротивление между пальцами двух рук при сухой чистой коже не менее R2 = 10 кОм. Рассчитаем ток и при этих двух значениях сопротивления: I1 = 12 мА, I2 = 1,2 мА.

Таким образом, человек, взявшийся двумя руками за электроды при контроле магнитопорошковым методом, едва ощущает ток I2 (порог ощущения 0,6...1,2 мА). При неблагоприятных условиях ток I1 больше порога ощущения, но не выше порога отпускания (10...15 мА). Согласно ГОСТ 21105 - 87 максимальные значения напряженности магнитного поля, применяемые при магнитопорошковом контроле, 0,11 А/м. Это существенно ниже установленного правилами ТБ значения напряженности магнитного поля на рабочем месте 5 А/м.

Таким образом, магнитопорошковый метод контроля не оказывает вредного действия на контролеров и окружающих работников.

8.2. Определить оптимальную высоту h = hopt расположения над поверхностью стола и мощность W лампы накаливания местного источника освещения. Стол длиной 2l = 1 м предназначен для осмотра деталей при контроле цветным методом в соответствии с требованиями  первого класса чувствительности (гл. 9). Лампа снабжена светильником с диаграммой направленности Ia = 2I0cosб, где I0 — сила света лампы; б — угол, отсчитываемый от направления вертикально вниз (рис. 8.1), коэффициент 2 учитывает, что светильник направляет весь свет в нижнюю полусферу.

Решение. Для обеспечения первого класса чувствительности при использовании ламп накаливания необходима комбинированная освещенность Eк = 2000 лк и общая освещенность Еоб = 500 лк. Отсюда следует, что освещенность от местного источника Ем должна быть Eм = Ек - Eоб = 2000 – 500 = 1500 лк.

Выражение для освещенности некоторой точки А горизонтальной поверхности точечным источникам имеет вид

       (8.1)

где r — расстояние от источника до освещаемой точки А. Формула учитывает убывание энергии с расстоянием по закону 1/r2 и закон Ламберта (множитель cos б). Подставим в (8.1) значения Iа и где l — проекция r на плоскость стола:

       (8.2)

Рис. 8.1. К расчету освещенности рабочего места

1 Определим оптимальное значение h для наиболее неблагоприятно расположенной точки А0 с l = l0 = 0,5 м. Для этого продифференцируем (8.2) по h и приравняем результат нулю. Получим hopt = l0 = 0,5 м.

Из соображений удобства работы контролера, осматривающего ОК, поднимем светильник выше, примем h = 1 м. Тогда согласно (8.2) освещенность в точке А0

       (8.3)

Рассчитаем мощность лампы через необходимый световой поток Ц. Считаем, что лампа дает излучение, равномерно распределенное по всем направлениям в пределах, полного телесного угла Щ = 4р. По определению, F=IЩ, отсюда, принимая, E1 = Eм, из (8.3) находим

Световая отдача f (т. е. отношение светового потока Ф к мощности лампы W) ламп накаливания равна 7...19 лм/Вт, причем она тем больше, чем больше мощность лампы. Примем f = 15 лм/Вт, тогда

Необходимо использовать лампу, накаливания мощностью 1000 Вт.

ЧАСТЬ 2 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ПРОНИКАЮЩИМИ ВЕЩЕСТВАМИ

Глава 9 КАПИЛЛЯРНЫЙ МЕТОД

§ 9.1. Общие сведения о методе

Капиллярный метод контроля (КМК) основан на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей в полость несплошностей материала объекта контроля и регистрации образующихся индикаторных следов визуально или с помощью преобразователя. Метод позволяет обнаруживать поверхностные (т. е. выходящие на поверхность) и сквозные (т. е. соединяющие противоположные поверхности стенки ОК.) дефекты, которые могут быть обнаружены также при визуальном контроле. Такой контроль, однако, требует больших затрат времени, особенно при выявлении слабораскрытых дефектов, когда выполняют тщательный осмотр поверхности с применением средств увеличения. Преимущество КМК в многократном ускорении процесса контроля [3].

Обнаружение сквозных дефектов входит в задачу методов течеискания, которые рассмотрены в гл. 10. В методах течеискания наряду с другими способами используют КМК, причем индикаторную жидкость наносят с одной стороны стенки ОК, а регистрируют с другой. В этой главе рассмотрен вариант КМК, при котором индикацию выполняют с той же поверхности ОК, с которой наносят индикаторную жидкость. Основными документами, регламентирующими применение КМК, являются ГОСТ 18442 - 80, 28369 - 89 и 24522 - 80.

Процесс капиллярного контроля состоит из следующих основных операций (рис. 9.1):

а) очистка поверхности 1 ОК и полости дефекта 2 от загрязнений, жира и т. д. путем их механического удаления и растворения. Этим обеспечивается хорошая смачиваемость всей поверхности ОК индикаторной жидкостью и возможность проникновения ее в полость дефекта;

б) пропитка дефектов индикаторной жидкостью. 3. Для этого она должна хорошо смачивать материал изделия и проникать в дефекты в результате действия капиллярных сил. По этому признаку метод называют капиллярным, а индикаторную жидкость — индикаторным пенетрантом или просто пенетрантом (от лат. penetrо — проникаю, достаю);

в) удаление с поверхности изделия излишков пенетранта, при этом пенетрант в полости дефектов сохраняется. Для удаления используют эффекты диспергирования и эмульгирования, применяют специальные жидкости — очистители;

Рис. 9.1 — Основные операции при капиллярной дефектоскопии

г) обнаружение пенетранта в полости дефектов. Как отмечено выше, это делают чаще визуально, реже — с помощью специальных устройств — преобразователей. В первом случае на поверхности наносят специальные вещества — проявители 4, извлекающие пенетрант из полости дефектов за счет явлений сорбции или диффузии. Сорбционный проявитель имеет вид порошка или суспензии. Все упомянутые физические явления рассмотрены в § 9.2.

Пенетрант пропитывает весь слой проявителя (обычно довольно тонкий) и образует следы (индикации) 5 на его наружной поверхности. Эти индикации обнаруживают визуально. Различают яркостный или ахроматический метод у в котором индикации имеют более темный тон по сравнению с белым проявителем; цветной метод, когда пенетрант обладает ярким оранжевым или красным цветом, и люминесцентный метод, когда пенетрант светится под действием ультрафиолетового облучения. Заключительная операция при КМК — очистка ОК от проявителя.

В литературе по капиллярному контролю дефектоскопические материалы обозначают индексами: индикаторный пенетрант — «И», очиститель — «М», проявитель — «П». Иногда после буквенного обозначения следуют цифры в скобках или в виде индекса, означающие особенность применения данного материала.

§ 9.2. Основные физические явления, используемые в капиллярной дефектоскопии

Поверхностное натяжение и смачивание. Наиболее важной характеристикой индикаторных жидкостей является их способность к смачиванию материала изделия. Смачивание вызывается взаимным притяжением атомов и молекул (в дальнейшем — молекул) жидкости и твердого тела.