когда между исследуемыми изделиями, строительными конструкциями и вихретоковым преобразователем есть небольшой зазор (от нескольких долей миллиметра до нескольких миллиметров);
- вихретоковый метод неразрушающего контроля качества привлекателен еще и сравнительно высокой скоростью проведения диагностики, даже если изделие и строительные конструкции имеют сложную геометрию, или находятся в труднодоступном месте для контроля. В данных случаях вихретоковый метод контроля качества возможен и эффективен.
Практ ческ е работу с применением вихретокового неразрушающего контроля качества предусматривают выполнение работ по данному контролю качества сборных и монолитных бетонных и
железобетонных |
тельных конструкций, а также металлических |
||
С |
|
|
|
|
конструкций, а именно: |
||
1. |
борных |
монолитных |
етонных и железобетонных фунда- |
ментов, в том ч сле ростверков и свайных оснований. |
|||
2. |
|
монолитных |
етонных и железобетонных строи- |
тельных конструкц й. |
|
||
строительных |
|
||
3. Металл ческ х строительных конструкций. |
|||
Работы по орган зации вихретокового неразрушающего контроля качества с орных и монолитных бетонных и железобетонных
строительных конструкций, а также металлических строительных |
|
Сборных |
|
конструкций выполняются также с учетом требований и рекоменда- |
|
ций следующей нормативно-технической и нормативно- |
|
технологической документации, а именно: 101, 102, 104, 226, 227, |
|
233, 241-243, 246-272, 309-384. |
|
А |
|
Практическая работа № 5 |
|
МАГНИТНЫЙ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ |
|
|
Д |
|
И |
Общие положения, правила и контроль выполнения, а также требования к результатам работ магнитного неразрушающего контроля качества определяются нормативными документами, в том числе требованиями: государственных стандартов [105], [106], [107], [108],
[109]и стандартов организаций [117], [118].
Внастоящее время широко применяются различные физические методы и средства неразрушающего контроля качества металлов, металлических изделий и металлических строительных конструкций, и в целом зданий и сооружений, позволяющие осуществлять проверку
41
качества строительной продукции без нарушения ее пригодности к использованию по назначению.
При этом все дефекты, как известно, вызывают изменение физических характеристик металлов и сплавов, а именно плотности, электропроводности, магнитной проницаемости, упругих свойств и т. д.
И соответственно основными задачами магнитного неразрушающего контроля качества определяются 3-и направления:
- контроль сплошности – это дефектоскопия; - оценка физико-механических свойств – это структуроскопия; - змерен е размеров – это толщинометрия.
При этом по способу получения первичной информации различают следующ е методы магнитного неразрушающего контроля:
- магн топорошковый (МП); |
- магнитографический (МГ); |
|
С |
- гальваномагнитный (ГМ); |
|
- феррозондовый (ФЗ); |
||
- ндукц онный (И); |
- пондеромоторный (ПМ); |
|
- магн торез сторный (МР); |
- магнитооптический (МО) |
|
эти |
или он же магнитодоменный. |
|
|
||
Все |
бА |
|
методы магнитного неразрушающего контроля качества |
||
позволяют решать все названные выше задачи магнитного контроля качества металл ческ й изделий, строительных конструкций, и соответственно в целом зданий и сооружений.
Часто применяемые типы магнитных преобразователей - это феррозондовые, гальваномагнитные и индукционные преобразователи, при этом:
- магнитный порошок является не магнитным преобразователем, в общепринятом смысле, а является индикаторным материалом;
- магнитная лента также не является преобразователем в общепринятом смысле, а является индикаторным материалом;
- пондеромоторный и магниторезисторный являются редко при- |
|
|
И |
меняемыми преобразователями в неразрушающем магнитном нераз- |
|
рушающем контроле качества; |
Д |
- магнитооптический - это новый тип магнитного преобразователя для осуществления магнитного неразрушающего контроля качества металлических изделий и строительных конструкций.
Магнитопорошковый метод нашел наибольшее применение среди других методов магнитного контроля качества благодаря легкости и простоты получения требуемого результата. Примерно 80% всех контролируемых деталей, изделий и строительных конструкций из ферромагнитных материалов проходят магнитный контроль качества именно этим методом. Высокая универсальность, чувствительность, относительно низкая трудоемкость магнитопорошкового метода кон-
42
троля и ее простота обеспечили ему довольно широкое применение в промышленности, строительной сфере и на транспорте.
Для обнаружения магнитного поля рассеяния на контролируемые зоны деталей, изделий и строительных конструкций наносится магнитный порошок. Нанесение магнитного порошка на контролируемую поверхность деталей, изделий и строительных конструкций осуществляется двумя методами («сухим» или «мокрым»).
Свзвеси ферромагн тных частиц в нетоксичных жидких средах (трансформаторное масло, смесь керосина с трансформаторным маслом, раствор ант корроз онных веществ в обыкновенной воде).
В случае «сухого» метода для обнаружения дефектов после намагничивания наносится ферромагнитный порошок. При использо-
вании «мокрого» метода контроля на намагниченную деталь, изделие или стро тельную конструкцию наносится магнитная суспензия, т.е.
Магн тное поле рассеяния обнаруживается тем, что на ферро-
сок или цепочексоб, полностью передавая структуру дефекта изделия или строительной конструкцииА. Полоски из магнитных частичек по своим размерам о ычно превышают ширину дефекта, поэтому этот метод контроля идеален для выявления даже маленьких трещин, надрывов, волосовины и других мелких дефектов.
част цы порошка действуют пондеромоторные силы этого поля, которые стремятся затянуть эти частицы в места наибольшей
концентрац |
магн тных силовых линий. В результате ферромагнит- |
магнитные |
|
ные част цы |
раются над дефектом, образуя рисунок в виде поло- |
Магнитографический методДнеразрушающего контроля качества основан на обнаружении магнитных полейИрассеяния, возникающих в местах дефектов при намагничивании контролируемых изделий, деталей и строительных конструкций. При этом поля рассея-
Магнитно-порошковый метод нашел широкое применение на заводах промышленности, строительной индустрии, а также на ремонтных предприятиях и в эксплуатационных подразделениях при
технической эксплуатации зданий и сооружений.
ния от дефектов фиксируются в виде магнитных отпечатков на эластичном магнитном носителе (магнитной ленте), которая плотно прижата к поверхности контролируемого сварного шва строительной конструкции.
Процесс магнитного неразрушающего контроля качества состоит из 2-х основных операций:
- намагничивание изделий и строительных конструкций специальными устройствами, при этом поля дефектов записываются на магнитную ленту;
43
- воспроизведение или считывание записи с магнитной ленты, осуществляемого магнитографическим дефектоскопом.
Магнитографическим методом контролируются стыковые сварные соединения стали толщиной от 4 до15 мм, которые выполнены автоматической сваркой под флюсом. Сварные швы, которые выполнены вручную, могут контролироваться магнитографическим методом только при отсутствии на их поверхности грубой чешуйчатости и значительных наплывов.
Магнитографическим методом лучше всего обнаруживаются тонкие продольные трещины и узкие непровары глубиной 10% и более толщ ны сварного шва. Значительно хуже определяются широкие непровары ли од ночные поры и шлаковые включения после сварки
шва, округлой формы. |
|
С |
|
Пре мущества магнитографического неразрушающего метода |
|
контроля качества следующие: |
|
- высокая разрешающая |
(возможность выявления |
мелких дефектов), позволяющая регистрировать неоднородные маг- |
|
поля, которые соизмеримы |
размером частиц магнитного |
нитные |
|
слоя ленты (порядка 1 мкм), возможность регистрации дефектов на |
|
сложных поверхностяхспособностьв узких зазорах.
Недостатки магнитопорошковогоАнеразрушающего метода контроля качества следующие:
- необходимость вторичного преобразования информации, регистрируются только составляющие магнитных полей вдоль поверхно-
сти магнитной ленты;
Магнитоферрозондовый методДнеразрушающего контроля ка-
- сложность размагничивания и хранения магнитной ленты, не-
обходимость предотвращать воздействие внешних магнитных полей.
чества основан на использовании феррозондов в качестве первичных преобразователей. Обладая высокой чувствительностьюИферрозонды способны обнаруживать поверхностные дефекты глубиной около 0,1 мм и дефекты глубиной 0,1—0,5 мм, которые расположены на глубине до 10 мм. Метод феррозондов позволяет создавать полностью автоматизированные установки, обладающие достаточно высокой производительностью работ.
К достоинствам магнитоферрозондового метода контроля качества необходимо отнести следующее:
- использование статических магнитных полей, которые сравнительно глубоко проникают в контролируемые изделия и строительные конструкции, что позволяет обнаруживать как поверхностные, так и дефекты расположенные на глубине залегания до 40 мм;
44
- измерение градиента не в материале детали, изделия и строительных конструкций, а над их поверхностями. Это значительно снижает требования к качеству поверхности, при этом шероховатость на литых деталях может превышать Rz320, а при контроле сварных швов по валику усиления шероховатости могут достигать Rz1500. Также зазор между преобразователем и контролируемой поверхностью изделий и строительных конструкций, обусловленный наличием загрязне-
СНедостатки магн тоферрозондового метода контроля обусловлены следующ ми тре ованиями:
ний, может достигать 4 мм;
- высокую чувствительность, особенно к усталостным трещинам (выявляются усталостные трещины с шириной раскрытия от 1 мкм и глуб ной от 50 мкм). По этому показателю феррозондовый ме-
тод пр бл жается к магнитопорошковому методу контроля.
струкцвающихй) намагн ч устройств, а также приборов для изме-
- жестк ми тре ованиями к намагничиванию контролируемых
оборудован с помощью специальныхАнастроечных образцов с моделями дефектов.
деталей, здел й строительных конструкций, что требует создания
уникальных (для каждого типа деталей, изделий и строительных кон-
рения магн тных полей (полемеров) и соответствующего метроло-
гического |
я; |
- спецификой настройки дефектоскопов, которая производится |
|
При этом градиент над каждым дефектом должен находиться в пределах малого допуска и соответственно для контроля градиента на настроечном образце требуется приборДдля измерения градиента напряженности магнитного поля (градиентометр) и соответствующее метрологическое оборудование.
Индукционный метод магнитного неразрушающего контроля качества основан на регистрации магнитных полей контрольных деталей, изделий, строительных конструкций,Ии в целом зданий и сооружений индукционными преобразователями.
Метод индукционного магнитного контроля пригоден для контроля качества изделий и строительных конструкций с постоянным по длине сечением прутков, труб, рельс, канатов и т.п.
На практике используется множество приборов (дефектоскопов), основанных на индукционном методе магнитного контроля.
Индукционный метод магнитного контроля качества может использоваться для контроля сварных труб, перемещающихся относительно индукционной головки.
45