Капиллярный контроль
Основная информация и области применения
Капиллярный контроль (КК) — метод неразрушающего контроля, основанный на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей (пенетрантов) в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала объекта контроля.
Основные принципы метода
Процесс капиллярного контроля может быть разделен на три основных стадии: нанесение на контролируемую поверхность проникающей индикаторной жидкости (пенетранта), удаление излишков пенетранта с поверхности и проявление индикаций. При проведении капиллярного контроля используют комплект дефектоскопических материалов, включающий: пенетрант, очиститель, проявитель, причем эти материалы взаимозависимы.
Индикаторный пенетрант проникает в открытые с поверхности пустоты и остается там, в то время как излишек пенетранта удаляется с поверхности объекта контроля с помощью различных очистителей. После этого индикаторный пенетрант, оставшийся в несплошности, извлекается оттуда наносимым на поверхность проявителем с образованием индикаторного рисунка, который заметен гораздо лучше, чем сама несплошность.
В качестве проникающих веществ используются цветные и люминесцентные пенетранты. Процессу контроля должна предшествовать стадия подготовки поверхности с использованием процедур очистки. Проявившиеся индикации должны быть верно оценены, а контролируемые детали после завершения контроля полностью очищены от остатков дефектоскопических материалов.
Преимущества капиллярного контроля
? Высокая чувствительность обнаружения.
? Широкий спектр контролируемых материалов.
? Проверка деталей сложной геометрической формы.
? Возможность применения разных методик с различной чувствительностью.
? Высокая достоверность и воспроизводимость результатов.
? Простота выполнения при выборочном контроле, и следовательно — дешевизна.
? Высокая производительность при поточном контроле.
Области применения капиллярного контроля
Капиллярный контроль — один из наиболее широко используемых в промышленности методов неразрушающего контроля. Его применяют для обнаружения невидимых или слабовидимых невооруженным глазом поверхностных дефектов в объектах любых размеров и форм, изготовленных из металлических или других любых твердых непористых материалов. Этот метод позволяет выявлять дефекты производственно-технологического и эксплуатационного происхождения, любой геометрии размером около 1 мкм и более.
Регламентирующие документы
ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования.
ГОСТ 24522-80 Контроль неразрушающий капиллярный. Термины и определения.
ГОСТ 23349-78 Дефектоскопы капиллярные. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ 26182-84 Контроль неразрушающий. Люминесцентный метод течеискания.
MIL-I-25135E Дефектоскопические материалы, капиллярные. Военные технические условия.
QPL-AMS-2644 Перечень сертифицированной продукции.
ASTM E165 Стандартная методика контроля материалов капиллярным методом.
ASTM Е 1417 Типовые процедуры капиллярного контроля.
EN ISO 3452-2 Неразрушающий контроль. Капиллярный контроль. Часть 2: Испытание проникающих жидкостей.
EN ISO 3452-3 Неразрушающий контроль. Капиллярный контроль. Часть 3: Эталонные испытательные образцы.
EN ISO 3452-4 Неразрушающий контроль. Капиллярный контроль. Часть 4: Оборудование.
EN 571-1 Капиллярный контроль. Общие принципы.
54152 Неразрушающий контроль. Проникающий метод. Контроль испытательных сред
Классификация капиллярных методов и пенетрантов
По ГОСТ 18442-80 основные капиллярные методы и пенетранты классифицируются как:
- Люминесцентный;
- Цветной;
- Люминесцентно-цветной;
- Яркостный (ахроматический).
В зависимости от технологических признаков пенетранты подразделяются на:
- Удаляемые органическими растворителями;
- Водосмываемые;
- Водосмываемые после воздействия очистителя или поверхностно-активных веществ;
- Нейтрализуемые гашением люминесценции или цвета.
Военные технические условия MIL-I-25135E подразделяют пенетрантные системы (пенетрант эмульгатор) следующим образом:
Тип I — с люминофором
Тип II — с красителем
Тип III — с красителем и люминофором (два способа обнаружения)
Метод А — смываемые водой
Метод В — последующего эмульгирования с помощью липофильного эмульгатора
Метод С — удаляемые растворителем (органосмываемые)
Метод D — последующего эмульгирования с помощью гидрофильного эмульгатора.
Чувствительность капиллярного контроля
По ГОСТ 18442-80 класс чувствительности контроля определяется в зависимости от минимального размера выявленных дефектов.
Класс чувствительности Минимальный размер (ширина раскрытия) дефектов, мм
I Менее 1
II от 1 до 10
III от 10 до 100
IV от 100 до 500
Военные технические условия MIL-I-25135E и AMS-2644
Уровни чувствительности пенетрантных систем определяются следующим образом:
Уровень чувствительности 1/2 — ультранизкая
Уровень чувствительности 1 — низкая
Уровень чувствительности 2 — средняя
Уровень чувствительности 3 — высокая
Уровень чувствительности 4 — сверхвысокая
Для пенетрантных систем типа II и III (с красителем) нет классификации по уровням чувствительности. Нумерация уровней (классов) чувствительности по MIL-I-25135E и AMS-2644 и по ГОСТ 18442-80 не совпадает, по американскому стандарту уровень 1 — низкий, по российскому ГОСТ класс чувствительности I — самый высокий.
Оценку уровня чувствительности дефектоскопических материалов по MIL-I-25135E осуществляют путем сравнения результатов квалификационных испытаний с показателями соответствующих эталонных материалов по количеству и яркости индикаторных следов выявленных дефектов на испытательных панелях, имеющихся в квалификационном органе.
Пенетрантные системы (пенетрант — эмульгатор) по чувствительности, определяемой наименьшим размером уверенно выявляемого дефекта можно расположить в порядке уменьшения чувствительности следующим образом:
— Люминесцентный, последующего эмульгирования
— Люминесцентный, удаляемый растворителем
— Люминесцентный, смываемый водой
— Цветной, последующего эмульгирования
— Цветной, удаляемый растворителем
— Цветной, смываемый водой
Стоимость материалов непосредственно связана с чувствительностью системы, и использование более высокой чувствительности, чем требуется, приводит к ненужному увеличению затрат. При проверке функционирования всей технологической системы капиллярного контроля часто используется универсальный тест-образец Z-5 (PSM-5), известный также как панель ТАМ.
Эти тест-образцы не являются средством определения чувствительности, их нельзя использовать для сравнения чувствительности различных пенетрантов. Они являются средством проверки технологии капиллярного контроля по соответствующему классу чувствительности и могут быть использованы применительно только к одной пенетрантной системе.