Negraujošā kontrole Dzelzceļa transportā

a) Plaisas un nepilnības; b) floķeni; c) virsmu plaisas

4. Mehāniskās apstrādes defekti:
apdares plaisas – mikroplaisu vedošana uzskaldītaja slānī pie apdares operācijas;
piedegumi, slīpēšanas plaisas;

5. Metinātu šuvu defekti:
raksturojās ar sakausētu metāla un lejumu defektiem;
termiskās apstrādes defektiem – termiskās ietekmes zonas augstas temperatūras veido pārkarsējumu, rūdīšanu, atlaidi, karstas un aukstas plaisas;

a) nevienmerīgs šuvu plaеums; b) mtinātu šuvu apdēgumi; c) metināmie krāteri; d) šuves metāla pieplūdums e) pārdedzināšana;

Virsmu (ārējiem) defektu noteikšana parasti notiek vizuāli.

– virsmu (ārējie) defekti:

Gāzes porainības izmēri svārstās no 0,1 līdz 2...3 mm diametrā un dažreiz vairāk. Sārņu ieslēgumu izmēri ir nelieli, daži milimetri. Šuves tukšumi veidojās starp pamatmetālam un šuves metālam. Veidošanas iemesli: slikta metāla sagatavošana metināšanai; mazs atstāpums starp sagatavem; nestabīla metināšana. Plaisas var parādīties karstā vai aukstā stāvoklī. Visbiežāk plaisas veidojās stingri iestiprinātajās konstrukcijās. Plaisas ir visbīstamakais un nepieļaujamais defekts .

Brāķis

Detaļa/iekārta, kurai ir defekts, kuras rezultātā vēl nav zaudēts darbderīgums – bojāta detaļa/iekārta.
Detaļa/iekārta, kurai ir defekts, kuras rezultātā zaudēts darbderīgums – brāķēta detaļa/iekārta.
Bojāta vai brāķēta detaļa/iekārta (brāķis) var būt:
labojama;
nelabojama.

Kontrolējamie objekti

Katlu saimniecība (apkures katli, rezervuāri, utt.);
Cauruļvadu sistēmas;
Celšanas iekārtas;
Dažādas rūpniecības iekārtas;
Ēkas, būves;
Enerģētikas objekti;
Dzelzceļa transporta objekti;

Ferromagnētisku materiālu pārbaudei der:
Radiācijas, akustiskās, virpuļstrāvu, magnētiskās, kapilārās, optiskās metodes.
Nav pielietojuma:
Siltuma, radioviļņu.

NK metožu efektivitāte

Dielektrisku materiālu pārbaudei der:
radiācijas, akustiskās, optiskās metodes, radioviļņu.
Ierobežoti lieto:
kapilārās, siltuma metodes.
Nav pielietojuma:
virpuļstrāvu, magnētiskās.

Negraujošās kontroles trūkumi

NK parasti nosaka detaļu īpašības, kurām nav tiešas saistības ar detaļas ekspluatāciju (piemēram, vilciena ass galvenais uzdevums nav nodrošināt labu magnētisko caurlaidību).
Parasti nepieciešama kalibrēšana/iestatīšanās uz speciāliem defektu paraugiem/etaloniem, un nepieciešama rezultātu interpretācija (piemēram, pārbaude, vai atstarotais ultraskaņas impulss ir no defekta vai kādas detaļas virsmas).

1 – virsmu tīrīšana;
2 – penetranta uzklāšana;
3 – starpposma tīrīšana;
4 – attīstītaja uzklāšana un pārbaude.

Portatīvais pirometrs

Siltummetodes

uzlikamais devējs;
caurejošais devejs.
Ф0 – spoles magnētiskā lauka plūsma;
Фb – virpuļstrāvas magnētiskā lauka plūsma (reģistrē devējs);
H0 – spoles magnētiskā lauka intensitāte;
Hb – virpuļstrāvas magnētiskā lauka intensitāte;
δ – virpuļstrāvas blīvums.

Pēc mijiedarbības ar kontroles objektu izšķir:
vibrāciju (vibrodiagnostiskās) – vērtē darbderīgumu pēc mezglu vibrāciju pakāpes, vai arī reakciju uz ārēju ierosinātāju;
aktīvās – reģistrē ārēji ierosinātu elastīgo viļņu izplatīšanos/atstarošanos kontroles objektā.

Radiācijas metodes:
Caurstarošanas;
Atstarošanas.
Pēc pielietotā starojuma:
Rentgena;
Gamma starojuma;
Beta (elektronu plūsmas);
Neitronu, u.c.

1 – starojuma avots; 2 – kontrolējama detaļa; 3 – starojuma detektors; 4 – rezultātu dešifrātors

Dzelzceļā sastopamās NK metodes

Ļoti intensīvi izmanto (padomājam kur un kā!):
Vizuālās;
Akustiskās;
Siltummetodes.
Un tikai salīdzinoši retāk:
Magnētiskās;
Ultraskaņas;
Kapilārās;
u.c.

Pjezoeletriskais pārveidotājs (PEP) inducē svārstības objektā, un uztver atstarotās svārstības, kuras defektoskops uzrāda uz ekrāna.
Operatoram jāinterpretē rezultāts.

Garenviļņi – daļiņas svārstās viļņa izplatīšanās virzienā

Šķērsviļņi – daļiņas svārstās perpendikulāri viļņa izplatīšanās virzienam

Daļiņas miera stāvoklī

Iespējams atrast defektus, kuru izmēri ir vismaz puse no viļņa garuma:
lai atrastu sīkus defektus, viļņa garumam ir jābūt pēc iespējas mazākam;
Īsāks viļņa garums – augstāka frekvence;
Jo augstāka frekvence – jo lielāki zudumi (īpaši rupjgraudainos materiālos – čuguns, betons)
Jo lielāki zudumi – jo seklāk var pārbaudīt.
Kompromiss starp iespēju noteikt mazus defektus un iespēju atrast dziļus defektus.

Viļņu garuma nozīmīgums

Piemērs

Meklējam defektus tēraudā.
Ātrums garenvilnim – 5890 m/s, šķērsvilnim 3240 m/s.
Frekvenci iespējams izvēlēties 1 MHz, 2,5 Mhz, 5 MHz.
Kāds būs viļņa garums?
Atrodamais defekta lielums?

Devējs

ūdens

tērauds

Ja viļņa ātrums 2. vidē ir lielāks par pirmo, laušanas leņķis 2. vidē ir lielāks par krišanas leņķi 1. vidē.

VL1 > VL2

Сl, Сt — garenviļņu un šķērsviļņu izplatīšanas ātrums pirmajā vidē; Сl', Сt' — garenviļņu un šķērsviļņu izplatīšanas ātrums otrajā vidē; βl , βt — garenviļņu un šķērsviļņu atstarošanas leņķi; αl , αt — garenviļņu un šķērsviļņu laušanas leņķi

http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Ultrasonics/Physics/modeconversion.htm

D – vides caurspīdīgums

D

2. kritiskais leņķis (βkr2 = 57º tēraudam) – detaļas dziļumā netiek ievadīts nekāds vilnis, pa detaļas virsmu tiek ierosināts virsmas vilnis.

Krišanas leņķim 27,5º atbilst 33,3º ievades leņķis detaļā.
Leņķim 57º atbilst 90º ievades leņķis detaļā.

Defektoskops

Tiek meklētas “defekta malas” – PEPa stāvoklis, pie kura signāla amplitūda par defektu atbilst 70% no maksimālās amplitūdas (atrodoties ar PEPu tieši pa vidu defektam)

Nosacītais izmērs ir attālums ΔX, ΔH, kas atbilst PEPa stāvokļiem uz “defekta malām”

Kalibrācija

Lai kalibrētu defektoskopu ar konkrēto PEPu, izmantojam standarta paraugus (CO vai COP).

Leņķa PEPu kalibrācija

Etalons CO-3 ļauj noteikt stara ievades punktu, jo tikai rādiusa centrā stars atstarosies atpakaļ uz devēju;
Šo pašu etalonu var izmantot arī laika aizkaves kalibrācijai.
Pārējās kalibrācijas – ar CO-2.

Atskaites punkta izvēle – ir iespēja mērīt pēc frontāla signāla vai signāla maksimuma. Rekomendēts ir otrais.

USM 35 regulēšana darbam ar taisno un slīpo PEP.

«A» variants. Ir zināms skaņas ātrums materiālā.
– iestatīt noteiktu skaņas ātrumu «C» (ОСН funkcionāla grupa);
– novietot PEP uz etalona paraugu;
– noregulēt vajadzīgo attēla diapazonu ДИАП (ОСН funkcionāla grupa). Uz displeja parādās atbalss signāls;
– novietot strobe impulsu uz vienu no atbalss signālu lai izmērīto lieluma vērtība parādās uz displeja;
– iestatīt tādu kavējuma funkcijas vērtību, lai izmērs uz displeja būtu vienāds reālam izmēram.

Funkcionālā grupā НАКЛ atļauj kopā ar attāluma S stāta virzienā automātiski aprēķināt un izvest uz displeja ciparu veidā mērījumu rindā attāluma lielumu no ieejas punkta vai no PEP gala virsmas līdz defekta projekcijas uz izstrādājuma virsmu un faktisko defekta izvietošanas dziļumu.
X – attālums no PEP ieejas punkta līdz defekta projekcijas uz izstrādājuma virsmu;
XR – saīsinātais attālums no PEP gala virsmas līdz defekta projekcijas uz izstrādājuma virsmu;
H – attālums no defekta līdz izstrādājuma virsmai.

УГОЛ (PEP ievadīšanas leņķis). Funkcijai УГОЛ ir jāuzdod ievadīšanas leņķi kontrolējamā materiāla (norādīts uz PEP). Tas ir vajadzīgs automātiskai defekta vietas noteikšanai.

СТРЕЛА (PEP bulta). Funkcijai СТРЕЛА ir jāuzdod attālumu no gala virsmas līdz skaņas ievadīšanas punktam (izmērs d). Tas ir vajadzīgs automātiskai XR noteikšanai.

ТОЛЩ.ИЗ (izstrādājuma biezums). Funkcijai ir jāuzdod izstrādājuma biezumu. Tas ir vajadzīgs automātiskai defektu vietas noteikšanai pēc dziļuma.