Об оценке формы дефекта при УЗК

Наши соотечественники из Уральского института физики металлов выступили в журнале Insight с небольшой статьей о возможности оценки формы дефекта при УЗК на основе анализа относительного изменения частоты отраженного сигнала. Для этого используется комплексный аналитический сигнал, действительная часть которого - это первоначальный сигнал, а мнимая - результат Гильбертова преобразования. Исследуя спектр аналитического сигнала, авторы установили, что он различен для дефектов разного типа. Излученный сигнал поперечной волны имел частоту 5 МГц, а отраженный, например, цилиндрическим дефектом диаметром 6 мм, имел узкий спектр вблизи частоты 3,5 МГц при угле ввода 40° и более широкий - вблизи 3 МГц при угле ввода 50°. При прямом вводе продольной волны спектр от этого дефекта изменился от 10 до 5 МГц. Почти не изменяется спектр при отражении от вогнутой донной поверхности и от зарубки площадью 7,5 мм2. Спектр донного сигнала от плоской поверхности изменяется от 10 до 7,5 МГц и заметно расширяется. На основании таких примеров авторы делают вывод о возможности применения предложенного подхода для оценки типа или формы дефекта.

АРД-диаграммы для УЗК цилиндрических изделий

Применение АРД-диаграмм при контроле цилиндрических поковок осложнено тем, что диаграмма направленности ПЭП расширяется с уменьшением диаметра поверхности ввода ультразвука. В Японии сделана попытка учесть этот эффект и построить АРД-диаграммы для цилиндрических изделий. Показано, что применение прямоугольного пьезоэлемента на цилиндрах предпочтительнее, чем круглого. Одно из преимуществ прямоугольного ПЭП состоит в меньших осцилляциях поля в ближней зоне. Установлены размеры некоторых прямоугольных ПЭП, идентичных круглым по форме поля в дальней зоне. Например, на частоте 5 МГц диаметру 20 мм соответствует прямоугольник 20 х 8 мм, а на частоте 2,25 МГц диаметру 30 мм - прямоугольник 30 х 12 мм (их площади не равны, и это не совпадает с распространенным у нас мнением об идентичности ПЭП с одинаковыми площадями). Надо сказать, что при совпадении в дальней зоне (более 100 мм), поле в ближней зоне отличается (для круглых и прямоугольных ПЭП) на величину до 10 дБ. Экспериментальную проверку построенных АРД-диаграмм для прямоугольных ПЭП проводили на образцах диаметром 200 мм, в которых были изготовлены 14 плоскодонных отверстий диаметрами 3 и 6 мм на глубинах от 20 до 180 мм. Контроль проводили при частоте 2,25 МГц, размер пьезоэлемента 30 х 12 мм, в качестве контактной жидкости использовали масло. Получено хорошее совпадение экспериментальных данных с построенными АРД-диаграммами.

Эти выводы нельзя считать достаточно общими. В кандидатской диссертации С. К. Павроса показано, что от размера мениска, создаваемого жидкой смазкой у краев ПЭП, зависит коэффициент, который следует поставить перед формулой акустического тракта. А мениск зависит от вязкости смазки, обработки поверхности ввода и температуры, что не всегда удается учесть на практике.

TOFD при высокой температуре

Индийские специалисты исследовали влияние высокой температуры на возможность выявления дефектов и точность их оценки с помощью дифракционного метода TOFD. Актуальность такой работы обусловлена необходимостью УЗК оборудования атомных электростанций в процессе эксплуатации. Этот метод применяют обычно для контроля толстостенных сварных соединений (толщиной более 12,5 мм), что предусмотрено ASME. При контроле объектов из сталей перлитного класса повышенная температура не оказывала существенного влияния на результаты. Но при контроле аустенитных сварных соединений влиянием температуры уже нельзя пренебречь. Экспериментальные исследования проводили при температурах от 25 до 150 °С на образцах с искусственным пропилом, со шлаковыми включениями и с непроваром. Установлено, что с нагреванием уменьшается отношение сигнал/шум. По мнению авторов, основной причиной этого явления можно считать увеличение затухания упругой волны вследствие рассеяния, вызванного межатомными вибрациями. Для компенсации этого влияния потребовалось увеличить чувствительность на некоторую величину Д, дБ, которая зависит от температуры и типа дефекта. Например, для пропила зависимость Д от температуры линейна и в диапазоне 25 - 150 °С достигает 17 дБ, а для шлаковых включений она нелинейна и изменяется в том же диапазоне на 15 дБ.

Образование и сертификация в области НК

Профессор Загребского университета Vjera Krstely, возглавляющая 4-ю рабочую группу Европейской Федерации по НК (EFNDT), организовала опрос 29 стран Европы на тему образования в области НК. Статья, посвященная результатам этого опроса, состоит в основном из таблиц. Первая таблица содержит сведения о количестве образовательных учреждений - колледжей и университетов, в которых можно получить знания по НК. Россия в этом списке занимает первое место - в ней 10 университетов, имеющих соответствующие программы по НК, и ни одного колледжа. В Германии, Франции и Венгрии - по 5 университетов, но есть и колледжи. В других странах - от 1 до 3 учебных заведений такого плана, а всего их в Европе - 46 (это те, кто ответили на вопросы). Что касается методов НК, по которым проводится обучение, то на первом месте - УЗК (42 учебных заведения), затем идут (в порядке убывания до 35) - МПД, ВИК, РГК, ПВК. Распределение учебных программ по отраслям приблизительно равномерное.

Автор ратует за расширение сети учебных заведений, дающих знания по НК, и считает, что студенты этой профессии не только получают интеллектуальное удовлетворение от освоения столь нужной и полезной профессии, но имеют шансы «сделать мир лучше».

В газете NDT News помещено сообщение об изменении Европейской нормали по сертификации персонала для НК - EN 473. Версия 2008 г. (по сравнению с предыдущей - 2003 г.) отличается несколько большей строгостью. Так, например, кандидат, проваливший какой-либо экзамен, должен быть переэкзаменован дважды (по версии 2003 г. требовалась одна переэкзаменовка). Кандидат, претендующий на сертификацию, должен представить документы, подтверждающие, что он успешно окончил курс обучения по данному методу и на данный уровень. В то же время есть и некоторые послабления. Например, в таблице, определяющей минимальный производственный стаж, предшествующий сертификации, имеется целый ряд допущений (в процентах от общего стажа), дающих право набирать стаж разными способами. Новая версия допускает установление этих процентов сертификационными органами. При этом, если часть опыта приобретается после успешной сдачи экзаменов, результаты экзаменов остаются действительными в течение 2 лет.



Просмотров: 2128

Дата: Пятница, 07 Сентября 2012

Новости