Введение
Оценка свойств материала, компонента или системы без нанесения повреждений
Неразрушающий контроль (НК) – это совокупность методов анализа, используемых в науке и технике для оценки свойств материала, компонента или системы без нанесения повреждений. Также часто используются термины неразрушающее исследование (НИ), неразрушающий осмотр (НО) и неразрушающая оценка (НО) для описания этой технологии. Поскольку НК не приводит к необратимым изменениям объекта контроля, это высокоценный метод, позволяющий экономить средства и время при оценке продукции, поиске неисправностей и проведении исследований. Шесть наиболее распространенных методов НК – это вихретоковый контроль, контроль магнитными частицами, капиллярный контроль, радиографический контроль, ультразвуковой контроль и визуальный контроль. НК широко применяется в судебной экспертизе, машиностроении, нефтегазовой инженерии, электротехнике, строительстве, системной инженерии, авиационной промышленности, медицине и искусстве. После возникновения разрушения высокоскоростная камера прекратит запись. Полученные изображения можно воспроизвести в замедленном режиме, демонстрируя точно, что происходило до, во время и после неразрушающего события, кадр за кадром.
Приложения
НДТ применяется в самых разных областях, охватывающих широкий спектр промышленной деятельности, и новые методы и области применения НДТ постоянно разрабатываются. Методы неразрушающего контроля регулярно используются в отраслях, где выход из строя компонента может привести к серьезной опасности или экономическим потерям, таких как транспорт, сосуды под давлением, строительные конструкции, трубопроводы и подъемное оборудование.
Проверка сварки
В производстве сварка обычно используется для соединения двух или более металлических деталей. Поскольку эти соединения могут подвергаться нагрузкам и усталости в течение срока службы изделия, существует риск их разрушения, если они не изготовлены в соответствии с установленными требованиями. Например, основной металл должен достигать определенной температуры в процессе сварки, охлаждаться с определенной скоростью и свариваться совместимыми материалами, иначе соединение может оказаться недостаточно прочным для удержания деталей вместе, или в сварном шве могут образоваться трещины, приводящие к его разрушению. Типичные дефекты сварки (отсутствие сплавления сварного шва с основным металлом, трещины или пористость внутри шва, а также изменения плотности сварки) могут привести к поломке конструкции или разрыву трубопровода. Сварные швы могут быть проверены с использованием методов неразрушающего контроля (НК), таких как промышленная рентгенография или промышленная компьютерная томография с использованием рентгеновских или гамма-лучей, ультразвуковой контроль, капиллярный контроль, магнитный порошковый контроль или вихретоковый контроль. При качественном сварном шве эти тесты покажут отсутствие трещин на рентгенограмме, четкое прохождение ультразвука сквозь шов и обратно, или чистую поверхность без следов проникающего вещества в трещинах. Методы сварки также могут активно контролироваться с помощью акустической эмиссии перед началом производства для определения оптимального набора параметров, обеспечивающих надежное соединение двух материалов. В случае сварки, подверженной высоким нагрузкам или критичной для безопасности, используется мониторинг сварки для подтверждения соответствия установленным параметрам (ток дуги, напряжение дуги, скорость сварки, тепловой ввод и т.д.) требованиям, указанным в технологической карте сварки. Это подтверждает соответствие сварного шва технологии перед проведением неразрушающего контроля и металлургических испытаний.
Структурная механика
Структура может представлять собой сложную систему, подвергающуюся различным нагрузкам в течение всего срока службы, например, литий-ионные аккумуляторы. Некоторые сложные конструкции, такие как турбомашины в ракетах на жидком топливе, могут стоить миллионы долларов. Инженеры обычно моделируют такие структуры как связанные системы второго порядка, аппроксимируя динамические компоненты структуры пружинами, массами и демпферами. Полученные наборы дифференциальных уравнений затем используются для получения передаточной функции, моделирующей поведение системы. В методах неразрушающего контроля (МНК) структура подвергается динамическому воздействию, такому как удар молотком или управляемый импульс. Ключевые характеристики, такие как перемещение или ускорение в различных точках структуры, измеряются как соответствующий выходной сигнал. Этот сигнал регистрируется и сравнивается с выходным сигналом, полученным с помощью передаточной функции и известного входного воздействия. Расхождения могут указывать на неадекватную модель (что может предупредить инженеров о непредвиденной нестабильности или производительности за пределами допустимых отклонений), неисправные компоненты или несовершенство системы управления. Эталонные образцы, представляющие собой структуры с искусственно созданными дефектами для сравнения с компонентами, предназначенными для эксплуатации, часто используются в МНК. Эталонные образцы могут применяться с различными методами МНК, такими как ультразвуковой контроль (УЗК), радиографический контроль (РК) и визуальный контроль (ВК).
Связь с медицинскими процедурами
Несколько методов неразрушающего контроля связаны с клиническими процедурами, такими как рентгенография, ультразвуковой контроль и визуальный контроль. Технологические улучшения и модернизация этих методов неразрушающего контроля были заимствованы из достижений в области медицинского оборудования, включая цифровую рентгенографию (DR), фазированную апертурную ультразвуковую диагностику (PAUT) и эндоскопию (борескоп или визуальный контроль с использованием вспомогательных средств).
ISO 9712 - Международный стандарт
Настоящий стандарт ISO 9712 устанавливает требования к принципам квалификации и сертификации персонала, выполняющего промышленные неразрушающие испытания (НДТ). Система, описанная в настоящем международном стандарте, может также применяться к другим методам НДТ или к новым техникам в рамках установленного метода НДТ, при условии наличия комплексной схемы сертификации и того, что метод или техника охвачены международными, региональными или национальными стандартами, либо эффективность нового метода или техники НДТ была продемонстрирована в соответствии с требованиями органа по сертификации. Сертификация подтверждает компетентность в одном или нескольких из следующих методов: а) акустико-эмиссионный контроль; б) вихретоковый контроль; в) инфракрасная термография; г) контроль герметичности (исключая гидравлические испытания под давлением); д) магнитный контроль; е) капиллярный контроль; ж) радиографический контроль; з) тензометрический контроль; и) ультразвуковой контроль; к) визуальный контроль (прямые визуальные проверки без использования вспомогательных средств и визуальные проверки, выполняемые при применении другого метода НДТ, исключаются).
Обучение, квалификация и сертификация персонала
Успешное и последовательное применение методов неразрушающего контроля во многом зависит от обучения, опыта и компетентности персонала. Персонал, участвующий в применении промышленных методов НК и интерпретации результатов, должен быть сертифицирован, а в некоторых отраслях промышленности сертификация требуется по закону или применимым кодексам и стандартам. Специалисты и менеджеры в области НК, стремящиеся к дальнейшему профессиональному росту, расширению знаний и опыта, чтобы оставаться конкурентоспособными в быстро развивающейся технологической сфере неразрушающего контроля, должны рассмотреть возможность присоединения к НДТМА – членской организации менеджеров и руководителей НК, которая создает платформу для открытого обмена управленческой, технической и нормативной информацией, критически важной для эффективного управления персоналом и деятельностью в области НК. Их ежегодная конференция в отеле Golden Nugget в Лас-Вегасе пользуется популярностью благодаря насыщенной и актуальной программе, а также выставочной площади.