3. Виброхарактеристики методов и объектов контроля.

Вибрация - это механические колебания, характеризующиеся многократно повторяющимся отклонением физических тел от положения равновесия. Эти колебания являются следствием взаимодействия четырех факторов: упругой реакции системы, степени ее демпфирования, силы инерции, характера и величины внешней нагрузки.

Вибрация может характеризоваться следующими основными параметрами: виброперемещением S, виброскоростью , виброускорением а, угловой скоростью или частотой колебаний w или f.

,

где - виброперемещение объекта; - амплитуда виброперемещения; w - угловая скорость колебаний, с^-1; t - время; - начальная фаза колебаний в исходном состоянии при t = 0; - фаза колебаний.

Колебания, которые могут быть представлены в виде суммы двух и более гармонических колебаний с разной частотой, называются полигармоническими, например

.

Виброперемещение представляет интерес в тех случаях, когда необходимо знать относительное смещение объекта или его деформацию. Виброперемещение при одной и той же мощности уменьшается с ростом w. Поэтому в низкочастотном диапазоне чаще измеряют параметры виброперемещения и виброскорости, в среднечастотном - виброскорости, а в высокочастотном - виброускорения. Однако такое деление является условным, так как современные микропроцессорные приборы позволяют легко пересчитывать виброперемещение в виброскорость или виброускорение и наоборот.

Билет №6

1. Технология капиллярного контроля.

Капиллярный контроль - неразрушающий контроль проникающими веществами основан на проникновении веществ в полости дефектов контролируемого объекта для выявления поверхностных дефектов.

Метод выявления дефектов с помощью жидких проникающих веществ основан на таких физических явлениях при взаимодействии жидкости с твердыми телами, как смачивание, капиллярные и сорбционные явления.

Капиллярный контроль осуществляется путем нанесения жидких проникающих веществ, называемых пенетрантами, их проникновения в полости поверхностных и сквозных дефектов и регистрации, образующихся на поверхности объекта контроля индикаторных следов.

Капиллярные методы неразрушающего контроля широко используют в процессе технической диагностики различных видов нефтегазового оборудования: например, для выявления поверхностных дефектов корпусов вертлюгов, щек талевых блоков, буровых крюков и др. Контроль проводят по следующим этапам: подготовка поверхности объекта к контролю, обработка дефектоскопическими материалами, осмотр и выявление дефектов, окончательная очистка контролируемой поверхности.

Подготовка объекта к контролю включает в себя очистку и сушку контролируемой поверхности и полостей дефектов. Цель этого этапа заключается в обеспечении доступа индикаторного пенетранта в дефекты, а также в устранении возможности образования фона и ложных индикаций. Очистка может производиться следующими способами: механическим, растворителями, химическим, электрохимическим, ультразвуковым. Механический способ используют при наличии на поверхности ржавчины, окалины, сварочного флюса, краски и т. д. Очистку осуществляют путем пескоструйной обработки, металлическими щетками, механическим шлифованием, шабрением и др. Недостатком этого способа является высокая вероятность закрытия устьев полостей дефектов.

При отсутствии механических препятствий проникновения пенетранта для очистки поверхности применяют органические растворители и водные моющие средства, наносимые вручную. Для интенсификации процесса очистки изделие может погружаться в ультразвуковую ванну с моющим раствором. В более ответственных случаях применяют химическую или электрохимическую очистку, заключающуюся в травлении поверхности слабыми растворами кислот или травлении под воздействием электрического поля.

После очистки изделия непосредственно перед нанесением пенетранта производится его сушка с целью удаления воды или растворителя с поверхности изделия и полостей дефектов, затем проверка контролируемой поверхности на степень обезжиривания. Наиболее простой метод оценки степени обезжиривания основан на способности воды или моющего раствора сохранять на обезжиренной поверхности металла в течение определенного времени сплошности, т. е. не собираться в капли. Поверхность считается обезжиренной, если в течение 60 с сплошность пленки воды не нарушилась.

Обработка дефектоскопическими материалами составляет основную часть процесса контроля и выполняется в следующем порядке: нанесение пенетранта на контролируемую поверхность, удаление избытков пенетранта, нанесение проявителя. Нанесение пенетранта производится погружением, кистью или напылением с помощью аэрозольного баллона, пульверизатора или краскораспылителя. Для лучшего проникновения в полости дефектов пенетрант в зависимости от его состава выдерживают на поверхности 10...20 мин, после чего избыток пенетранта удаляют с помощью протирки обтирочными материалами, смоченными в очистителе, или промыванием струей воды. В некоторых случаях для интенсификации пропитки применяют воздействие ультразвуковых колебаний, повышение избыточного давления или, наоборот, вакуумирование. Неполное удаление пенетранта с поверхности приводит к образованию фона и появлению ложных индикаций. Вместе с тем при удалении избытков пенетранта важно не вымыть его из полостей дефектов. Иногда для окончательного удаления избытков пренетранта используют специальные вещества - гасители, позволяющие в результате химического воздействия на тонкий поверхностный слой пенетранта устранить фон на контролируемой поверхности.

Проявление - это процесс образования индикаторных следов в местах наличия дефектов. Проявитель в виде тонкодисперсного порошка или водной или спиртовой суспензии наносят на поверхность после ее подсушивания. Способы нанесения те же, что и для пенетранта. Важным требованием является равномерность распределения пенетранта по поверхности.

Выявление дефектов производится визуально - путем осмотра контролируемой поверхности через 10...20 мин после нанесения проявителя. Для ускорения проявления может использоваться вакуумирование, нагрев или вибрация. При яркостном и цветном методе обязательным условием является хорошее освещение поверхности объекта контроля. При использовании люминесцентного метода выявление дефектов производится в затемненном пространстве по индикаторным следам, светящимся под воздействием ультрафиолетового излучения.

В ряде случаев проявить индикаторные следы удается без предварительной пропитки пенетрантом, используя свойства технологической среды конкретного оборудования. Так, если в трещине находится щелочь, то ее можно проявить фенолфталеином. Если оборудование работает в масляной среде, то ее удаляют (протирают) и осматривают при облучении ультрафиолетовой лампой. Индикаторные следы всех дефектов становятся отчетливо заметными, так как масло является хорошим люминофором. При наличии сомнений поверхность протирают еще раз и контроль повторяют заново.