Основные операции капиллярного контроля.

Дата добавления: 2014-07-26 | Просмотров: 1574

ü подготовка детали;

ü обработка детали дефектоскопическими материалами;

ü проявление дефектов;

ü обнаружение дефектов;

ü окончательная очистка детали.

При подготовке детали к дефектации с ее поверхности удаляют лакокрасочные покрытия, моющие составы, следы ранее применя­емых дефектоскопических материалов. Поверхности детали очи­щают струей песка, дроби, абразива, а иногда и резанием (шлифо­ванием, полированием, шабрением). При окончательной очистке используют органические растворители (например, ацетон, бен­зин), водные растворы химических реагентов. Применяют электро­химическую, ультразвуковую, тепловую, сорбционную и другие виды очисток.

Пенетрант наносят на поверхности детали смачиванием (кис­тью), погружением, распылением c помощью сжатого воздуха, хладона или инертного газа. Применяют также вакуумное, комп­рессионное, ультразвуковое и другие виды заполнения полостей несплошностей деталей пенетрантом. Проникающий раствор на­носят как правило, в 3…4 слоя.

Избыток пенетранта удаляют с контролируемой поверхности протиранием салфетками с применением в необходимых случаях очищающего состава или растворителя, а также промыванием во­дой, обдуванием струей песка, дроби, абразива. В необходимых случаях на пенетрант воздействуют гасителем люминесценции или цвета.

При использовании водосмываемых пенетрантов мокрую конт­ролируемую поверхность подвергают естественной сушке или сушке в потоке воздуха. Допускается протирка хлопчатобумаж­ными салфетками, чистой ветошью и т. п.

Проявитель наносят на поверхность детали кистью, распыле­нием струей воздуха или инертного газа, погружением детали в жидкий проявитель, обливанием детали проявителем, наклеива­нием ленты пленочного проявителя и др.

Проявление следов дефектов (окрашивание проявляющего по­крытия) происходит при выдержке детали на воздухе либо ее легком (нормированном по температуре и времени) подогреве при атмосферном давлении. Цвет окрашивания зависит от пенетранта и проявителя.

Дефекты обнаруживают чаще всего визуально, в том числе-с применением оптических и фотографических средств. Применя­ют также фотоэлектрический, телевизионный и другие способы обнаружения. При цветном методе контроля деталей компрессо­ров используют лупу 5…7-кратного увеличения, что дает возмож­ность обнаружить поверхностные дефекты размером до 0,01 мм. При люминесцентном методе используют люминесцентные дефекто­скопы или кварцевые приборы типа ЛЮМ-1, ЛЮМ-2.

Проверяемые детали подвергают воздействию ультрафиоле­товых лучей; при этом выявляют (как люминесцирующие уча­стки) поверхностные дефекты деталей глубиной не менее 0,02 мм.

Окончательную очистку деталей производят для удаления проявителя, а при необходимости и остатков индикаторного пе­нетранта. Очистку осуществляют протиранием салфетками, в не­обходимых случаях с применением воды или органических раство­рителей, ультразвуковой, анодной электрохимической обработкой, обдуванием детали абразивными материалами, выжиганием проя­вителя и т. д.

На практике часто применяют упрощенный метод капилляр­ного контроля — керосиновую пробу. При этом деталь погружают в керосин на 15…30 мин, затем тщательно протирают и покры­вают мелом. Выступающий из трещин керосин увлажнит мел и даст четкие контуры дефекта.

Методы радиационного контроля (рентгено- и гамма-дефекто­скопия) применяют для обнаружения дефектов деталей из корро­зионно-стойких сталей. Наиболее часто эти методы используют для проверки аппаратов, работающих под давлением (воздухо­сборников, холодильников и т. д.), а также при контроле сварных швов.

При радиационной дефектоскопии ионизирующее излучение, испускаемое источником, проходя через изделие, ослабляется поглощается и рассеивается. Степень ослабления зависит от толщины и плотности контролируемого объекта, а также от интенсивности и энергии излучения. При наличии в контроли­руемом объекте внутренних дефектов изменяются интенсивность и энергия пучка излучения.

Применяют следующие методы радиационного контроля:

• радиографический — радиационное изображение контро­лируемого объекта фиксируется на бумаге или фоточувствитель­ной пленке;
• радиоскопический — радиационное изображение объекта наблюдают на экране;
• радиометрический — реги­стрируются электрические сиг­налы, возникающие в прием­нике излучения (детекторе) при прохождении излучения через объект.

Эти методы используют для выявления внутренних дефектов (трещин, раковин, рыхлот, непроваров, неспаев, шлаковых включений) практически всех деталей компрессоров.

При подготовке изделий к де­фектоскопии методами радиаци­онного контроля их осматри­вают и очищают от шлака, масла и других загрязнений. Все наружные дефекты должны быть удалены, так как их изо­бражение на снимках может помешать обнаружению внутрен­них дефектов.

При радиографической дефектоскопии детектором (приемни­ком) излучения является радиографическая пленка, заряжаемая в специальные кассеты. После процедуры контроля и обработки пленки проводят расшифровку снимков. К снимкам предъявляют следующие требования:

1) на снимках должен быть виден весь контролируемый уча­сток с установленными на нем маркировочными знаками и эта­лонами чувствительности;

2) на снимке должны отсутствовать дефекты пленки и фото­обработки (пятна, царапины, отпечатки пальцев, подтеки и т. д.);

3) минимальная (максимальная) плотность почернения сним­ка не должна быть меньше (больше) предельных значений, уста­новленных правилами контроля.

По изображению дефекта на снимке определяют его коорди­наты, а также размеры (ширину и длину). Глубину х залегания дефекта находят, просвечивая изделие со смещением источника излучения (рис. 1.11). В этом случае

x=(Da/(b +a)) - c.

Размеры дефектов измеряют по их изображению на снимке с ис­пользованием в качестве измерительного инструмента лупы с де­сятикратным увеличением, снабженной шкалой с ценой деления 0,10 мм.

Рисунок 1.11 – Схема определения глубины залегания дефекта

Радиоскопический метод (метод радиационной интроскопии) позволяет исследовать объект непосредственно в момент его про­свечивания Объект можно контролировать под различными углами к направлению просвечивания, что повышает вероятность обна­ружения дефектов и обеспечивает возможность контроля деталей и узлов в эксплуатационных условиях. Контроль проводят с по­мощью специальных технических средств (радиационных интроскопов). Отечественные радиационные интроскопы позволяют определять дефекты размерами 10—60 мкм [28].

Радиометрический метод обнаружения дефектов реализован в специальных технических устройствах — радиометрических де­фектоскопах [28], наиболее часто используемых при контроле сварных швов, качества проката, а также толщины покрытий. Радиометрические дефектоскопы позволяют обнаруживать дефек­ты размерами 0,03—1,0 мм при толщине объекта контроля соот­ветственно 350…550 мм.

Методы ультразвукового контроля применяют для выявления дефектов коленчатых валов, цилиндровых блоков, блок-картеров, рам и других деталей и узлов компрессоров. Основные методы ультразвуковой дефектоскопии: теневой, эхо-метод, резонансный.

Теневой метод основан на уменьшении амплитуды прошедшей волны под действием дефекта (рис. 1.12). Этот метод применяют в основном для контроля конструкций, выполненных из листов малой и средней толщины. Условием его применения является двусторонний доступ к изделию.

Эхо-метод регистрирует эхо-сигналы от дефектов (рис. 1.13). На контролируемом объекте 1 устанавливается преобразователь электрических колебаний в ультразвуковые 2, являющийся излу­чателем, а также преобразователь-приемник эхо-сигналов 3. Импульсный генератор 5, работающий синхронно с генератором развертки 4, формирует электрические колебания, выдаваемые на преобразователь-излучатель 2. Эхо-сигнал от дефекта проходит усилитель 6 и поступает на индикатор (электронно-лучевую труб­ку) 7. На индикаторе наблюдают изображение эхо-сигналов, по характеру которых судят о характере дефекта.

Ультразвуковые эхо-дефектоскопы, распространенные в ре­монтной практике, позволяют обнаружить несплошности и неод породности в изделии, определить их координаты, размеры и ха­рактер, измерить толщину стенок аппаратов и других изделий.

При использовании резонансного метода наличие дефектов или изменение свойств материалов определяют по отклонениям резонансных частот.

1 – ультразвуковой генератор; 2 и 4 – преобразователи;

3 – объект; 5 – приемник.

Рисунок 1.12 – Схема обнаружения дефекта теневым методом

Рисунок 1.13 – Схема обнаружения дефекта эхо-методом

Качество поверхности объекта контроля должно обеспечивать высокую стабильность акустического контакта между преобразо­вателем и объектом. Стабильные результаты получают при пара­метре шероховатости поверхности Ra = 1,25 ... 2,5 мкм, допу­стимо увеличение шероховатости до Rz = 20 ... 40 мкм. На контролируемых поверхностях недопустимо наличие отслаиваю­щейся окалины, грубых неровностей или покрытий, препятствую­щих прохождению ультразвука. Для улучшения контакта поверх­ность изделия покрывают вязкой, хорошо смачивающей жид­костью (машинным или трансформаторным маслом, глицерином, клейстером), либо пластичным смазочным материалом (автолом, тавотом и др.).

Ультразвуковые дефектоскопы имеют малые габаритные раз­меры и массу. Однако они неприменимы для контроля изделий из сталей с крупнозернистой структурой, так как такая структура создает помехи, затрудняющие распознавание эхо-сигналов от дефекта. Чувствительность ультразвуковых дефектоскопов сильно зависит от конкретных условий контроля. Характеристики оте­чественных ультразвуковых дефектоскопов приведены в работе [29].

Перспективно применение ультразвуковой интроскопии. Ультразвуковой интроскоп преобразует поле акустических сигна­лов в изображение на экране дисплея, вопринимаемое оператором. В зависимости от задач контроля оператор устанавливает ту или иную программу обработки изображения и вводит критерий авто­матической сигнализации о дефекте. Эффективность интроскопии может быть значительно повышена путем применения ЭВМ для обработки поля сигналов.

Среди электромагнитных методов обнаружения дефектов наи­больший интерес представляют вихретоковые методы.

Вихретоковый метод основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в электропроводящем объекте конт­роля. Плотность вихревых токов в объекте зависит от геометри­ческих и электромагнитных параметров объекта, а также от вза­имного расположения измерительного вихретокового преобразо­вателя и объекта. Контроль можно проводить без контакта преоб­разователя и объекта. На сигналы преобразователя не влияют влажность, давление, загрязненность газовой среды, радиоактив­ные излучения, загрязнение поверхности объекта контроля непро­водящими веществами. Преобразователи просты по конструкции. С помощью вихретоковых методов обнаруживают дефекты типа несплошностей в листовых конструкциях, валах, мелких деталях и т. д. Могут быть обнаружены трещины, расслоения, закаты, плены, раковины, неметаллические включения. Удается выявить трещины глубиной 0,1…0,2 мм и протяженностью 1…2 мм. Могут быть измерены зазоры, перемещения и вибрации в компрессоре. С помощью вихретоковых приборов можно контролировать ка­чество термической и химико-термической обработки, состояние поверхностных слоев после механической обработки, остаточные напряжения, выявить усталостные трещины [29].

В процессе контроля составляют окончательную ведомость дефектов на ремонт, которая является техническим и финансовым документом. Этот документ составляет технолог отдела главного механика (ОГМ) с участием мастера и бригадира ремонтной бри­гады, представителей отдела технического контроля (ОТК) и цеха (предприятия) заказчика.

При проведении контроля часто используют типовые ведо­мости дефектов. В эти ведомости включены всe изнашиваемые де­тали компрессора, определены возможные виды дефектов деталей и узлов и перечислены операции или даны краткие описания от­дельных работ, подлежащих выполнению при ремонте. Исполь­зование типовых ведомостей на ремонт значительно упрощает процесс дефектации, сокращает время на оформление. Найдя в ведомости обнаруженный у детали дефект, подчеркивают соответ­ствующий порядковый номер, операцию, группу операций и ре­монтных работ. При отсутствии в типовой ведомости нужной де­тали или дефекта делают в ней соответствующую дополнительную запись.

После оформления ведомости на ремонт проводится конструк­торская проработка чертежей для проведения ремонта и изго­товления деталей, а также оформляется технологическая доку­ментация. Ведомость является документом, по которому контро­лируют ход изготовления деталей, ремонта, сборки и сдачи комп­рессора после ремонта.

***

Для обеспечения эксплуатационной надежности большое зна­чение имеют испытания компрессоров после их изготовления. Испытания позволяют определить основные показатели качества машин или дать сравнительную оценку этих показателей для сопоставляемых машин. По назначению испытания машин при­нято разделять на функциональные и ресурсные.

Функциональные испытания проводят для проверки способ­ности изделий выполнять свои функции. Таким испытаниям подвергают опытные образцы новых моделей.

Ресурсные испытания относятся к испытаниям на надежность, в состав которых входят еще испытания на безотказность, ре­монтопригодность и сохраняемость. Значимость ресурсных испы­таний обусловлена, в частности, особенностью машин, для которых к числу первостепенных относится вопрос о сочетании по ресурсности тех или иных деталей и сборочных единиц в одном агрегате. В процессе ресурсных испытаний выявляют и показатели без­отказности, и ремонтопригодности. По результатам ресурсных испытаний уточняют спецификации быстроизнашиваемых деталей, а также ремонтные комплекты деталей. Для экспериментального подтверждения назначенного межремонтного ресурса по работо­способности основных узлов и систем в различных условиях эксплуатации применяют дефектоскопическое исследование дета­лей после проведения каждого этапа испытаний.

Эксплуатационные методы обеспечения надежности компрес­соров включают:

1) соблюдение правил и условий эксплуатации компрессоров;

2)эксплуатационные испытания;

3) качественное проведение технического обслуживания и ре­монтов в установленные сроки.

Соблюдение правил и условий эксплуатации гарантирует безотказную работу компрессора в течение срока, определенного для данной конструкции, а также способствует увеличению ресурса машины при ее высокой надежности.

Эксплуатационные испытания позволяют получить наиболее представительный объем информации о техническом состоянии компрессора. Изучение компрессора на стадии эксплуатации не вносит никаких изменений в режим его работы, поэтому эксплу­атационные испытания являются, по сути, организованным сбором информации, включающим планирование наблюдений, т. е. выбор условий эксплуатации и режимов работы наблюдаемых компрес­соров, продолжительности наблюдений и т. п.

Правила сбора информации определены соответствующими государственными стандартами, где предусмотрена организа­ционная структура специальной службы надежности.

Наряду с постоянными наблюдениями применяются также периодические и разовые.

При постоянных наблюдениях отказы фиксируют по мере их появления, и накопленная таким образом информация имеет высокую степень достоверности. Однако при постоянных наблю­дениях неизбежны большие затраты и организационные трудно­сти. Постоянные наблюдения могут быть организованы для ком­прессоров, эксплуатируемых стационарно (компрессорные стан­ции заводов, газоперекачивающие станции, различные храни­лища и т. п.).

Периодические испытания сводятся к осмотру наблюдаемых компрессоров и опросу обслуживающего их персонала в заданные интервалы обследования. Периодичность обследований различна: 1 раз в месяц; через каждые 1000 ч работы и т. д. Затраты на сбор информации сокращаются, однако определенный объем информа­ции теряется.

При разовых наблюдениях сбор информации проводят на основе осмотра эксплуатируемых компрессоров и их элементов, опроса обслуживающего персонала и изучения первичной учетной документации. Такие обследования проводят в моменты частичной разборки и сборки компрессоров при их техническом обслужива­нии и ремонте. Для опенки показателей надежности такие наблю­дения не обеспечивают достаточной степени достоверности.

Основным недостатком эксплуатационных испытаний является их пассивность, так как условиями эксплуатации компрессоров наблюдатель не управляет, а только контролирует их.

Информацию о работе компрессора, полученную к ходе экс­плуатационных испытаний, используют для совершенствования конструкции машины, уточнения правил ее эксплуатации и тех­нического обслуживания, оптимизации ремонтных комплектов.

Испытание отремонтированных компрессоров — наиболее до­стоверный источник информации о качестве выполненного ремонта и ожидаемой эксплуатационной надежности изделия.

По результатам испытаний проводят:

а) сравнение показателей надежности сборочных единиц и
агрегатов, отремонтированных по различным технологическим
вариантам;

б) сопоставление ресурсов деталей, восстановленных различ­
ными способами.

Испытание отремонтированных компрессоров отличается от испытания новых главным образом организацией их проведения и анализом полученных результатов. По используемым методам и техническим средствам указанные испытания не имеют прин­ципиальных отличий.

Особенности испытаний отремонтированных компрессоров следующие.

1. Отремонтированные компрессоры отличаются от новых боль­шим числом переменных факторов, определяющих их техническое состояние. Появляются дополнительные факторы: степень исчер­пания ресурса деталей и сборочных единиц при эксплуатации; качество выполненных технических обслуживании; число дета­лей, замененных новыми, или восстановленных.

2. Показатели технического состояния отремонтированных компрессоров по сравнению с новыми колеблются в широком диапазоне. Это затрудняет сопоставимость результатов испытаний отдельных машин. Наиболее целесообразными являются стендовые испытания.

3. Неоднородность свойств отремонтированных компрессо­ров усиливается еще и тем, что их ремонтируют в различных условиях (при различной организационно-технической оснащен­ности).

[*] Здесь и далее по тексту шрифтом выделены основные термины, которые необходимо знать и четко и не двусмысленно понимать. Если определения и толкования того или иного термина не было дано в самом тексте, смотри приложение «Термины и определения».

[†] Об изнашивании и износе см. также раздел 1 [B]

[‡] Подробнее по «методам» см. раздел 1.4

[§] см. также раздел 1.4