Дефектоскоп предназначен для обнаружения неровностей, несплошностей, раковин и многих других дефектов, расположенных на поверхности и в глубине материала, из которого изготовлен контролируемый объект. Прибор позволяет проводить контроль, не нарушая формы и структуры изделия, в связи с чем, относится к приборам неразрушающего контроля. В качестве объекта контроля при работе с дефектоскопом могут выступать самые разнообразные изделия из широкого спектра всевозможных материалов. Это составляет несомненное преимущество дефектоскопов, значительно расширяя возможности их эксплуатации.

Дефекты, обнаруживаемые с помощью дефектоскопа

У оператора, которому предстоит работать с дефектоскопом, может возникнуть вопрос, касающейся того, какого же рода дефекты можно обнаружить, используя данное устройство. На самом деле, такой измеритель, как дефектоскоп, способен распознавать широкий класс дефектов различной интенсивности и природы. Осуществляя дефектоскопию, можно получить информацию о наличии как слабо выраженных несплошностей, так и конкретные количественные показатели уже заметных визуально дефектов. Под дефектом в данном случае могут пониматься не только нарушения однородности изделия, которые можно наблюдать, не используя какие-либо дополнительные средства визуального контроля, но и, например, нарушения химического состава изделия, однородности его структуры, возникновение зоны коррозийного повреждения и многое другое. Такого рода отклонения оказывается возможным обнаружить только путем проведения качественной дефектоскопии с помощью специальных измерительных устройств – дефектоскопов.

Дефектоскопия и ее основные виды

Под понятием дефектоскопии обычно подразумевают современные технологии, деятельность которых направлена на разработку и использование таких приборов неразрушающего контроля, как дефектоскопы. Существует несколько видов дефектоскопии. Остановимся подробнее на некоторых, наиболее известных из них.

Самым простым и доступным для понимания из них, безусловно, является метод визуальной дефектоскопии. Такой контроль осуществляют, используя специальные средства визуального наблюдения, предназначенные для выявления имеющихся поверхностных дефектов. Однако необходимо подчеркнуть, что данный метод хорош для проведения только поверхностного контроля изделия. В случае же наличия у контролируемого объекта дефекта на внутренней стороне либо в глубине материала, из которого он изготовлен, этот метод не даст необходимой точности. В таком случае чаще всего прибегают к другим методам. Например, к рентгенодефектоскопии. Ее очевидным достоинством является возможность проведения проникающего контроля всех возможных материалов. Однако имеется и ограничивающий фактор. Известно, что данный тип дефектоскопии отлично подходит для изделий, толщина которых составляет не более 25 см. Если же толщина материала объекта контроля превышает этот предел, то используют контроль другими видами проникающего излучения. На смену рентгеновским волнам приходит излучение, испускаемое нейтронами, а также гамма-лучи. Методика проведения радиационного контроля должна соответствовать ГОСТ 20426-82. Здесь можно отметить, что для проведения поверхностного контроля идеально подходят также радиоволны, ультрафиолетовые лучи.

Нельзя не сказать об ультразвуковой дефектоскопии, которая нашла широкое распространение во многих областях промышленности сегодня, о широко известном эхо-методе. Технические требования к ультразвуковым дефектоскопам изложены в ГОСТ 23667-85. Еще один метод, который активно применяется в наше время – это теневой метод. В его основе лежат те же принципы, что и в основе рентгенодефектоскопии.

Не менее известный вид дефектоскопии – капиллярная. В основе этого метода лежит контрастное окрашивание целого и поврежденного участка, которое осуществляется посредством применения искусственных красителей. Используя такой метод, можно добиться выявления дефектов размером до 0,02 мм.

Следует учитывать, что при всем обилии возможных методов проведения дефектоскопического контроля каждый их них является в своем роде уникальным, а это означает, что он может выявить имеющиеся дефекты только в определенном случае. Универсальных методов не существует, и в такой ситуации особенно важно сделать правильный выбор метода, с помощью которого будет осуществлен контроль. Значение верного выбора переоценить сложно, ведь он гарантирует не просто качество и надежность наблюдения, а, вместе с тем, поможет предотвратить возможные аварии на производстве или дорогах.

Области применения

Дефектоскопия находит все большее распространение, а дефектоскопы позволяют обнаруживать самые разные дефекты как на поверхностях, так и в глубине контролируемых объектов. Это способствует все более широкому использованию таких приборов контроля во многих сферах промышленности и на производстве. В качестве примера можно привести нефтегазовую отрасль, энергетику, строительство. Перед оператором, работающим с современным дефектоскопом, открывается множество возможностей для проведения высококачественного, надежного и достоверного контроля как целых агрегатов, так и отдельных их деталей. Современные модели позволяют проводить наблюдения не только сварных соединений, заготовок, но и исследовать на наличие дефектов объекты, перемещающиеся с большими скоростями. Помимо этого, сегодня существуют дефектоскопы, которые позволяют проводить контроль объектов, нагретых до высоких температур.

Виды дефектоскопов

Известно множество различных классификаций приборов неразрушающего контроля. Одна из важнейших классификаций дефектоскопов– это их условное разделение по принципу работы. Таким образом, все дефектоскопы, делят на:

Остановимся подробнее и кратко охарактеризуем принцип работы каждого типа измерительных приборов.

Акустические дефектоскопы подразделяются на импульсные, импедансные и резонансные.

Работа импульсных приборов основана на уже упоминавшихся выше и широко известных методах: эхо-метод, теневой, зеркально-теневой. В первом случае о наличии или отсутствии дефекта судят по времени, которое проходит с момента посыла ультразвукового импульса к поверхности контролируемого объекта и приходом отраженного уже сигнала обратно. Такой способ имеет свои преимущества, связанные с тем, что позволяет обнаруживать и поверхностные, и глубинные дефекты. При использовании устройств, работа которых основана на следующем, теневом методе, для выявления возможных несплошностей, также используют ультразвуковые сигналы, но о наличии дефекта судят по уменьшению энергии ультразвуковых волн, огибающих дефект. Такой эффект достигается тем, что при встрече неровности на своем пути, импульс отражается в обратном направлении, а энергия, естественно, уменьшается. Что касается зеркально-теневого способа, то его обычно используют как дополнение к уже описанному выше эхо-методу в том случае, если дефект настолько мал, что отражение ультразвуковых сигналов едва заметно.

Работа импедансных дефектоскопов основана на сравнительном анализе полных сопротивлений поврежденного участка с тем участком изделия, на котором отсутствует дефект. С этой целью с помощью измерительного устройства проводят полное сканирование всего участка объекта с последующим использованием двух пьезоэлектрических преобразователей, служащих для возбуждения и приема возбужденных колебаний соответственно. Этот тип устройства идеально подходит для наблюдения таких дефектов, как пористости и расслоения, которые особенно часто присутствуют на композитных материалах.

В основе работы резонансных дефектоскопов лежит обнаружение и фиксирование так называемых резонансных частот колебаний, которые предварительно возбуждаются в материале контролируемого объекта. Достоинством данного способа является то, что используя его, можно выявить возникающие зоны коррозийного поражения.

Отдельный большой класс составляют магнитно-порошковые приборы. Принцип, используемый ими при обнаружении дефектов, предельно прост и основан на анализе предварительно полученного специального индикаторного рисунка. Если кратко описать методику проведения контроля с помощью магнитно-порошкового дефектоскопа, то она будет заключаться в создании рассеивающего поля над дефектной частью изделия с последующим обнаружением дефектных отклонений путем нанесения на поверхность контролируемого изделия суспензии магнитной природы. Затем анализируют возникающий индикаторный рисунок на наличие мест наибольшего скопления силовых линий, так как наибольшая их плотность соответственно и будет указывать на место имеющегося дефекта. Такой метод имеет  очевидное преимущество, заключающееся в том, что позволяет проводить контроль объектов различный геометрических форм, размеров.

Следующий широко известный класс дефектоскопов – вихретоковые. Как следует уже из самого названия этого типа измерительных приборов, принцип их работы основан на свойствах вихревых токов, которые предварительно возбуждаются в материале. Затем, уже по изменению электрического поля, возбужденного ими, судят о наличии дефекта.  Данный метод имеет один существенный недостаток, заключающийся в возможности контролировать только те дефекты, которые расположены на небольшой глубине контролируемого материала (до 2 мм).

Феррозондовые дефектоскопы оснащены специальным чувствительным элементом феррозондом, который при перемещении вдоль контролируемого объекта может вырабатывать специальные импульсы различной формы.  Качество контроля во многом зависит от чувствительности этого элемента, которая как раз обуславливает его способность реагировать на самые незначительные изменения магнитного поля. Используя такие приборы, предоставляется возможность обнаруживать даже самые мельчайшие трещинки глубиной 0,1 мм.

Работа электроискровых дефектоскопов основана на наличии так называемого электрического пробоя промежутка воздуха между щупом и объектом исследования.

Еще один большой класс дефектоскопов – это термоэлектрические. Работа с ними сводится к фиксированию величины ЭДС, которая возникает при условии замкнутости цепи и термическом нагреве места, в котором контактируют два материала различной природы. В таком случае один из них обычно принимается за эталонный образец. Приведенный метод идеально подходит в тех ситуациях, когда нужно определить не только наличие дефектов, но и марку материала.

Метод, который лежит в основе работы радиационных дефектоскопов, прост и понятен для оператора любого уровня профессиональной подготовки. Заключается он в облучении контролируемого объекта рентгеновскими лучами, в результате чего получается изображение, которое трансформируется в рентгеновский снимок. Анализируя полученную картину, можно наблюдать разнообразные имеющиеся дефекты. Общие требования к таким дефектоскопам изложены в ГОСТ 29025-91.

Аналогично действие и инфракрасных дефектоскопов. Только здесь имеет место тепловое излучение, которое активно используется для распознавания дефектов, характеризующихся отличным потоком. В результате, при пропускании инфракрасного теплового потока через поверхность всего контролируемого изделия, наблюдается явное выделение дефектных участков.

 Радиодефектоскопия или дефектоскопия, основанная на проникающих способностях микрорадиоволн, находит широкое распространение при проведении главным образом поверхностного контроля. Это во многом связано с ограниченной проникающей способностью такого типа волн, в результате чего такой способ исследования применяется при поверхностной дефектоскопии стальных листов, проволоки. Технические требования к радиоволновым измерителям перечислены в ГОСТ 26170-84.

Электронно-оптические измерительные приборы в основном применяются при возникновении необходимости проведения контроля объектов значительно удаленных или же находящихся под высоким напряжением.

 В основе капиллярного контроля лежит повышение цветовой контрастности дефектного и целого участка изделия, которого добиваются искусственным путем.

В целом, дефектоскопы являются широко известными представителями приборов неразрушающего контроля, позволяющими обнаруживать и наблюдать широкий спектр всевозможных дефектов, как на поверхности контролируемого объекта, так и в глубине материала.