(343) 201-78-30

г. Екатеринбург ул.Студенческая , дом 1А, офис 203

Онлайн заявка

Капиллярный (цветной) метод

ГОСТ_18442-80

РДИ_38.18.019-95

Неразрушающий контроль методом проникающих веществ основан на явлении капиллярного проникновения хорошо смачивающих пробных веществ (жидкости) в полость дефектов объема контроля. Его делят на методы капиллярные и течеискания. 

Капиллярная дефектоскопия предназначена для обнаружения определения их расположения, протяженности (для протяженных дефектов типа трещин) и ориентации по поверхности.

Капиллярная дефектоскопия неразрушающего контроля (НК) предназначена для обнаружения открытых дефектов, выходящих на поверхность: трещин, пор, раковин, непроваров и других несплошностей поверхности изделий без их разрушения а также для определения их расположения, протяженности и ориентации по поверхности

 а, следовательно, дает возможность проводить 100% контроль продукции.

В большинстве случаев по техническим требованиям необходимо выявлять настолько малые дефекты, что заметить их при визуальном осмотре невооруженным глазом практически невозможно. Применение же оптических приборов, например лупы или микроскопа, не позволяет выявить поверхностные дефекты из-за недостаточной контрастности изображения дефекта на фоне металла и малого поля зрения при больших увеличениях.

Капиллярная дефектоскопия позволяет контролировать объекты-любых размеров и форм, изготовленные из черных и цветных металлов и сплавов, пластмасс, стекла, керамики, а также других твердых неферромагнитных материалов.
Капиллярные методы подразделяют на основные, использующие капиллярные явления, и комбинированные, основанные на сочетании двух или более различных по физической сущности методов неразрушающего контроля, одним из которых является капиллярный.
Основные капиллярные методы контроля классифицируют:
в зависимости от типа проникающего вещества на:
проникающих растворов,
фильтрующихся суспензий;
в зависимости от способа получения первичной информации на:
яркостный (ахроматический),
цветной (хроматический),
люминесцентный,
люминесцентно-цветной.

Необходимым условием выявления дефектов типа нарушения сплошности материала капиллярными методами является наличие полостей, свободных от загрязнений и других веществ, имеющих выход на поверхность объектов и глубину распространения, значительно превышающую ширину их раскрытия.
Дефекты выявляют, обнаруживая жидкость, оставшуюся в их полостях после удаления ее с контролируемой поверхности. Процесс обнаружения дефектов капиллярным методом разделяется на 5 стадий (проведение капиллярного контроля): 

1. Предварительная очистка поверхности (используют очиститель)

2. Нанесение пенетранта

3. Удаление излишков пенетранта

4. Нанесение проявителя

5. Контроль

Предварительная очистка поверхности. Чтобы краситель мог проникнуть в дефекты на поверхности, ее предварительно следует очистить водой или органическим очистителем. Все загрязняющие вещества (масла, ржавчина, и т.п.) любые покрытия (ЛКП, металлизация) должны быть удалены с контролируемого участка. После этого поверхность высушивается, чтобы внутри дефекта не оставалось воды или очистителя.

Нанесение пенетранта. Пенетрант, обычно красного цвета, наносится на поверхность путем распыления, кистью или погружением ОК в ванну, для хорошей пропитки и полного покрытия пенетрантом. Как правило, при температуре 5-50 0С, на время 5-30 мин.

Удаление излишков пенетранта. Избыток пенетранта удаляется протиркой салфеткой, промыванием водой. Или тем же очистителем, что и на стадии предварительной очистки. При этом пенетрант должен быть удален с поверхности, но никак не из полости дефекта. Поверхность далее высушивается салфеткой без ворса или струей воздуха. Используя при этом очиститель, есть риск вымывания пенетранта и неправильной его индикации.


Нанесение проявителя. После просушки сразу же на ОК наносится проявитель, обычно белого цвета, тонким ровным слоем.

Контроль. Инспектирование ОК начинается непосредственно после окончания процесса проявки и заканчивается согласно разным стандартам не более чем через 30 мин. Интенсивность окраски говорит о глубине дефекта, чем бледнее окраска, тем дефект мельче. Интенсивную окраску имеют глубокие трещины. После проведения контроля проявитель удаляется водой или очистителем.
Красящий пенетрант наносится на поверхность объекта контроля (ОК). Благодаря особым качествам, которые обеспечиваются подбором определенных физических свойств пенетранта: поверхностного натяжения, вязкости, плотности, он, под действием капиллярных сил, проникает в мельчайшие дефекты, имеющие выход на поверхность объекта контроля. Проявитель, наносимый на поверхность объекта контроля через некоторое время после осторожного удаления с поверхности пенетранта, растворяет находящийся внутри дефекта краситель и за счет диффузии “вытягивает” оставшийся в дефекте пенетрант на поверхность объекта контроля. Имеющиеся дефекты видны достаточно контрастно. Индикаторные следы в виде линий указывают на трещины или царапины, отдельные точки - на поры.

Наиболее удобны распылители, например аэрозольные баллоны. Можно наносить проявитель и окунанием. Сухие проявители наносятся в вихревой камере, либо электростатически. После нанесения проявителя следует выждать время от 5 мин для крупных дефектов, до 1 часа для мелких дефектов. Дефекты будут проявляться, как красные следы на белом фоне.

Сквозные трещины на тонкостенных изделиях можно обнаруживать, нанося проявитель и пенетрант с разных сторон изделия. Прошедший насквозь краситель будет хорошо виден в слое проявителя.

Пенетрантом (пенетрант от английского penetrate - проникать) называют капиллярный дефектоскопический материал, обладающий способностью проникать в несплошности объекта контроля и индицировать эти несплошности. Пенетранты содержат красящие вещества (цветной метод) или люминесцирующие добавки (люминесцентный метод), или их комбинацию. Добавки позволяют отличать пропитанную этими веществами область слоя проявителя над трещиной от основного (чаще всего белого) сплошного без дефектов материала объекта (фон).

Проявителем (проявитель) называют дефектоскопический материал, предназначенный для извлечения пенетранта из капиллярной несплошности с целью образования четкого индикаторного рисунка и создания контрастирующего с ним фона. Таким образом, роль проявителя в капиллярном контроле заключается, с одной стороны, в том, чтобы он извлекал пенетрант из дефектов за счет капиллярных сил, с другой стороны, - проявитель должен создать контрастный фон на поверхности контролируемого объекта, чтобы уверенно выявлять окрашенные или люминесцирующие индикаторные следы дефектов. При правильной технологии проявления ширина следа в 10 ... 20 и более раз может превосходить ширину дефекта, а яркостный контраст возрастает на 30 ... 50 %. Этот эффект увеличения позволяет опытным специалистам даже невооруженным глазом выявлять очень маленькие трещины.

Последовательность операций при капиллярном контроле:

Предварительная очистка

Механически, щеткой

Струйным методом

Обезжиривание горячим паром

Очистка растворителем

Предварительная просушка

Нанесение пенетранта

Погружение в ванну

Нанесение кистью

Нанесение из аэрозоли / распылителя

Нанесение электростатическим способом

Промежуточная очистка

Пропитанной водой не ворсистой тканью или губкой

Пропитанной водой кистью

Сполоснуть водой

Пропитанной специальным растворителем не ворсистой тканью или губкой

Сушка

Высушить на воздухе

Протереть не ворсистой тканью

Обдуть чистым, сухим воздухом

Высушить теплым воздухом

Нанесение проявителя

Погружением (проявитель на водной основе)

Нанесение из аэрозоли / распылителя (проявитель на спиртовой основе)

Электростатическое нанесение (проявитель на спиртовой основе)

Нанесение сухого проявителя (при сильной пористости поверхности)

Проверка поверхности и документирование

Контроль при дневном или искусственном освещении мин. 500Lux (EN 571-1/EN3059)

При использовании флуоресцентного пенетранта:

Освещение: < 20 Lux

Интенсивность УФ: 1000μW/cm2

Документация на прозрачной пленке

Фотооптическое документирование

Документирование с помощью фото- или видеосъемки

Основные капиллярные методы неразрушающего контроля подразделяют в зависимости от типа проникающего вещества на следующие:

·         Метод проникающих растворов - жидкостный метод капиллярного неразрушающего контроля, основанный на использовании в качестве проникающего вещества жидкого индикаторного раствора.

·         Метод фильтрующихся суспензий - жидкостный метод капиллярного неразрушающего контроля, основанный на использовании в качестве жидкого проникающего вещества индикаторной суспензии, которая образует индикаторный рисунок из отфильтрованных частиц дисперсной фазы.

Сущность люминисцентного метода та же, что и цветного, но наблюдение проводится в ультрафиолетовом свете. При этом дефектные места светятся. Капилярная дефектоскопия люминисцентным методом считается более чувствительной чем цветная, однако при реализации этого метода получается больше ложных дефектов из-за некачественной смывки. Контроль проводится в затемненном помещении.

Приборы и оборудования для капиллярного контроля:

·         Материалы для цветной дефектоскопии SPOTCHECK фирмы Magnaflux

·         Люминесцентные материалы ZIGLO фирмы Magnaflux

·         Наборы для капиллярной дефектоскопии Sherwin, Magnaflux, Helling (очистители, проявители, пенетранты)

·         Пульверизаторы

·         Пневмогидропистолеты

·         Источники ультрафиолетового освещения (ультрафиолетовые фонари, осветители).

·         Испытательные панели (тест-панель)

·         Контрольные образцы для цветной дефектоскопии.

Чувствительность капиллярной метода дефектоскопии 

Чувствительность капиллярного контроля – способность выявления несплошностей данного размера с заданной вероятностью при использовании конкретного способа, технологии контроля и пенетрантной системы. Согласно ГОСТ 18442-80 класс чувствительности контроля определяют в зависимости от минимального размера выявленных дефектов с поперечными размером 0,1 - 500 мкм.

Выявление дефектов, имеющих ширину раскрытия более 0,5 мм, капиллярными методами контроля не гарантируется.

С чувствительностью по 1 классу с помощью капиллярной дефектоскопии контролируют лопатки турбореактивных двигателей, уплотнительные поверхности клапанов и их гнезд, металлические уплотнительные прокладки фланцев и др. (выявляемые трещины и поры величиной до десятых долей мкм). По 2 классу проверяют корпуса и антикоррозийные наплавки реакторов, основной металл и сварные соединения трубопроводов, детали подшипников (выявляемые трещины и поры величиной до нескольких мкм).

Чувствительность дефектоскопических материалов, качество промежуточной очистки и контроль всего капиллярного процесса определяются на контрольных образцах (эталонах для цветной дефектоскопии ЦД), т.е. на металлических определенной шероховатости с нанесенными на них нормированными искусственными трещинами (дефектами).

Класс чувствительности контроля определяют в зависимости от минимального размера выявляемых дефектов. Постигаемую чувствительность в необходимых случаях определяют на натурных объектах или искусственных образцах с естественными или имитируемыми дефектами, размеры которых уточняют металлографическими или другими методами анализа.

Согласно ГОСТ 18442-80 класс чувствительности контроля определяется в зависимости от размера выявляемых дефектов. В качестве параметра размера дефекта принимается поперечный размер дефекта на поверхности объекта контроля – так называемая ширина раскрытия дефекта. Поскольку глубина и длина дефекта также оказывают существенное влияние на возможность его обнаружения (в частности, глубина должна существенно больше раскрытия), эти параметры считаются стабильными. Нижний порог чувствительности, т.е. минимальная величина раскрытия выявленных дефектов ограничивается тем, что весьма малое количество пенетранта; задержавшееся в полости небольшого дефекта, оказывается недостаточным, чтобы получить контрастную индикацию при данной толщине слоя проявляющего вещества. Существует также верхний порог чувствительности, который определяется тем, что из широких, но неглубоких дефектов пенетрант вымывается при устранении излишков пенетранта на поверхности.

Установлено 5 классов чувствительности (по нижнему порогу) в зависимости от размеров дефектов:

Класс чувствительности

Ширина раскрытия дефекта, мкм

I

Менее 1

II

От 1 до 10

III

От 10 до 100

IV

От 100 до 500

технологический

Не нормируется