УЗК

Содержание:

1. Особенности ультразвуковой дефектоскопии
2. Основные преимущества и недостатки УЗК
3. Виды и методы ультразвукового контроля сварных соединений
4. Технология и область применения дефектоскопии

Ультразвуковой контроль(УЗК) ‒ это метод неразрушающего контроля. За счет колебаний высокой частоты (ультразвука) выявляются внутренние дефекты: пустоты, химически неоднородный состав, механические повреждения избыточной величины.

Особенности ультразвуковой дефектоскопии

Ультразвуковая дефектоскопия (УЗД) – это неразрушающий метод контроля, который выявляет бракованные участки изделий. Результат проверки зависит от точности настройки и калибровки прибора, его чувствительности, а также навыков оператора. Поэтому проводить ультразвуковую дефектоскопию должен специалист.

Таким способом диагностируют сварные соединения металлоконструкций. УЗК обнаруживает пустоты, скрытые и внутренние механические повреждения, неоднородный состав — вкрапления шлака, неметаллические элементы.

В основе метода ультразвукового контроля лежат свойства высокочастотных колебаний. Волна ультразвука проникает в структуру металла в сварном шве, отражается от неровностей, пустот, царапин и отходит от типовой траектории. Приборы фиксируют параметры отклонения, и по ним оператор идентифицирует дефект. Время распространения волны позволяет рассчитать расстояние до некачественного участка, а амплитуда импульса отражения —определить величину изъяна.

Основные преимущества и недостатки УЗК

Достоинства ультразвуковой диагностики:

1. Высокая точность и скорость.
2. Доступная цена.
3. Безопасность. УЗК не вредит металлоконструкции и здоровью сотрудников, которые находятся рядом во время испытаний.
4. Портативные УЗ-дефектоскопы могут выполнять диагностику в полевых условиях.
5. На время контроля не надо прекращать эксплуатацию объекта.

Однако идеальных методов диагностики не бывает. У УЗК тоже есть недостатки:

1. Ограниченные данные: нельзя обозначить точную форму дефекта из-за наличия воздуха или шлака. Также невозможно четко идентифицировать вид шлакового включения.
2. В металлах с крупнозернистой структурой ультразвук сильно рассеивается и затухает, поэтому их сложно проверить с помощью УЗК.
3. Перед диагностикой требуется подготовка контролируемой поверхности: необходимо очистить поверхность металла и околошовную зону от загрязнений и ржавчины.

Виды и методы ультразвукового контроля сварных соединений

Для выполнения диагностики стыков используют прямой луч, а также однократное, двукратное или многократное отражение.

Направление луча подбирают исходя из того, где дефекты наиболее вероятны. Основные способы диагностики и их сущность:

1. Эхо-импульсный метод. Прибор направляет волну и принимают ее отклик. Если он есть, значит, в ареале проверки есть разделение сред. Если эхо не вернулось, значит, дефектов нет.
2. Эхо-зеркальный метод. Датчик, генерирующий волну, и приемник-улавливатель размещают под углом к сварному шву. Приемник ловит ультразвуковое излучение, по которому диагностируют, есть трещины или нет.
3. Теневой метод. Приемник располагают за сварным соединением, по которому проходят волны. Если излучение отражается и не попадает на приемник, дефектоскоп фиксирует теневую область.
4. Зеркально-теневой метод. Основана на синтезе теневого и зеркального методов. Отраженные звуковые колебания поступают на датчики. Если строб чистый, значит, в соединении брака нет.
5. Дельта-метод. На объект проверки воздействуют направленным лучом. Изъяны в стыке определяют по отражению звукового сигнала. Когда нужны точные результаты, делают тонкую калибровку диагностической системы.

Обычно для проверки проблемных участков сварки используют эхо-импульсный или теневой способ диагностики. Методом неразрушающего контроля можно найти бракованный отрезок, из-за которого впоследствии сварочный шов может разгерметизироваться. Это надежный способ профилактики аварий, особенно на трубопроводах высокого давления.

Технология и область применения дефектоскопии

УЗК используют для оценки качества сварных швов цветных металлов, углеродистой и легированной стали, чугуна. Ультразвуковая дефектоскопия обнаруживает:

• пористость, которую образуют атмосферные газы;
• поврежденные окислами и коррозией участки;
• непроваренные участки;
• нарушение геометрии в отдельных местах;
• трещины;
• инородные тела и прочие вкрапления в структуру;
• расслоения;
• складки от наплава;
• сквозные дефекты;
• внестыковое провисание металла.

С помощью УЗК проверяют:

• фланцевые, трубные и прочие кольцевые соединения;
• тавровые швы;
• стыки различной конфигурации;
• поперечные и продольные швы под высоким давлением или разнонаправленными нагрузками.

Когда звуковые волны проходят через кристаллическую решетку металла, они рассеиваются. Эта особенность сужает сферу их использования. Другие ограничения перечислены в инструкции к аппарату.

Каким параметрам должны соответствовать объекты:

• толщина заготовок — не больше 50-80 см и не меньше 3-10 мм;
• минимальное расстояние до объекта контроля – 3 мм, максимальное – 10 метров.

Метод успешно используют в строительстве, машиностроении, а также на предприятиях, где есть магистрали высокого давления.