УЗК контроль сварных соединений
Сварные соединения используются сегодня во всех стоящихся зданиях, трубопроводах, инженерных сооружениях, и качество стыков имеет огромное значение для прочности конструкции и безопасности её использования. Но проводить контроль качества нужно обязательно не разрушая конструкцию, для чего применяется ультразвуковой контроль швов. Это самый эффективный из современных способов, позволяющий находить деформации, трещины и расслоения на глубине от нескольких миллиметров, до десяти метров под землёй. Если использовать УЗК контроль совместно с вихретоковым способом, то получается оптимальная точность, позволяющая выполнять экспертизу здания быстро и недорого.
Методика УЗК сварных соединений основана на использовании сверхчастотных волн, которые могут проникать в толщу металла и отражаться от неметаллических вкраплений и дефектов, или теряться в трещинах. Обычно для проведения ультразвукового контроля используются волны 0,5 – 10 МГц, которые исходят из пьезоэлементов, преобразовывающих электрический ток в деформацию, а на входе наоборот – деформацию в ток. Помимо простого обнаружения дефекта, обеспечивающий УЗК контроль аппарат может определять поломки, классифицировать их по различным признакам и рассчитывать степень износа стыкового соединения.
Следует отметить основные методы, по которым проводится УЗК сварных швов:
- Эхо-метод;
- Теневой метод;
- Зеркально-теневой метод;
- Тандем (Эхо-зеркальный метод);
- Дельта-метод.
Возможно, самый популярный эхо-метод, основан на посыле и последующей регистрации сигнала, отражающегося от дефекта. Преимущество данного способа – односторонний доступ к материалу, большая чувствительность к определению внутренних изъянов, точность расчёта координат повреждения. Есть и недостатки, которые связаны с большими помехами к внешним отражателям, зависимость получаемой амплитуды сигнала направления трещины. Несмотря на недостатки, около 90% соединений более 4мм толщиной проверяются данным способом.
Следующий способ, с помощью которого проводится УЗК контроль, это теневой метод. О наличии дефекта при его использовании свидетельствует уменьшение размаха колебаний ультразвука, которые дошли до приёмника. Чем больше по размеру дефект, тем меньшая амплитуда вернётся. Приёмник располагается на одной оси с излучателем на противоположных сторонах трубы или изделия. Преимущества способы очень весомые: малая зависимость амплитуды от направленности дефекта, устойчивость к помехам, отсутствие так называемой «мёртвой» зоны. Первое преимущество даёт возможность использовать способ там, где ничего не показал эхо-метод. Недостаткам является невысокая чувствительность, невозможность определить точные координаты помехи и сложность настройки лучей.
Зеркально-теневой метод, который часто используется при ультразвуковом контроле сварных швов арматурных конструкций, определяет изъяны по ослаблению амплитуды, возникающей от отражения волны от дна изделия. По сравнению с теневым методом, не нужно иметь двухстороннего доступа к изделию, а также хорошо определяются дефекты в самом корне шва.
На вертикальных плоскостях проводить ультразвуковой контроль сварных соединений проще и лучше всего при помощи эхо-зеркального метода (тандема). Каждый шов прозвучивается двумя установками, которые располагаются таким образом, чтобы одна из них фиксировала сигнал от другой, и при этом контролировала свою посланную волну, то есть «перекрестный огонь». Огромное преимущество такого метода – можно будет оценить форму дефекта (если он больше 3мм), даже если он наклонён по вертикали до 10 градусов. Правда, оба аппарата для ультразвукового сварных швов должны иметь одинаковую чувствительность. Особенно часто применяют его для обследования изделий с толстыми стенками и при проведении арбитражной комиссии.
Наконец, УЗК контроль проводится дельта-методом, который использует энергию звука, принятую и излучённую дефектоскопом. Когда поперечной формы волна падает на поверхность изъяна, она трансформируется частично в продольную, а частично излучается назад. Таким образом, продольная волна разбивается позже на две части, которые и принимаются приёмником.
