Способ обнаружения сквозных и поверхностных дефектов в полых изделиях

(55 О 01 М 3/02 ЕНА ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ К АВТО 21) 4804711/28(54) СПОСОБ ОБ И ПОВЕРХНОС ЛЦХ ИЗДЕЛИЯХ (57) Изобретение фектоскопии и и тельность и у поверхностных д верхности. Герм ится к средствам де т повысить чувств 1, (ть обнаружени в на внутренней по у(от изделие, разме но звол 5( прост ефе кто тизир ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к испытаниям различных конструкций или устройств, а более конкретно к способам обнаружения сквозных и поверхностных дефектов в полых изделиях, длительно эксплуатируемых под давлением агрессивных - коррозионноопасных жидкостей и газов, а также в условиях космосз, и может быть применено в ракетно-космической, атомной, химической и др, отраслях промышленности,Известны способы обнаружения дефектов в пог(ых изделиях, заключающиеся в том, что полое изделие с установленными по торцам заглушками помещают в вакуумкамеру, заполняют его полость избыточным давленам контрольного газа, а в вакуумкамере созда(от разрежение и фиксируют в ней наличие этого газа с помощью течеискателя(смнапр(лмер, В,А. Ланис, Л,Е. Левина "Техника вакуумных испытаний, И - Л.: 1963, с, 239). ЫЦ, 177 О 798 А 1 щают его в вакуумной камере, заполняют контрольным газом и регистрируют наличие контрольного газа в камере газоанализатором, по которому судят о наличи(л сквознь(х дефектов. Разгерметиэируют изделие, вакуумируют изделие с камерой, подают в них контрольный газ под давлением выше рабочего, обдувают изделие воздухом, размеща(от его в вакуумной камере и регистрируют наличие. контрольного газа в камере, по которому судят о наличии поверхностных дефектов. Повторно выдеркивают раэгерметизированное иэделие в камере в атмосфере контрольного газа и локализуют дефекты отбором газа на газоанализатор с участков поверхности. 1 з.п, ф-лы, 2 ил,В описанном способе испытаний можнообнаруживать только сквозные дефекты вцельном материале или сварных швах. Однако образуемые дефекты имеют не толькосквозные выходы на поверхность, а могутбыть от нее отделены тонкой перемычкой,разрушающейся в результате длительноговоздействия агрессивно-коррозионногопродукта, а также при вибронагрузках в результате транспортировки и эксплуатацииизделия.При этом нарушается герметичность изделия и снижается его прочность.Указанные недостатки устранены в способах испытаний, позволяющих контролировать одновременно сквозные инесквозные дефекты в материале,Наиболее близким аналогом к предлагаемому по технической сущности являетсяспособ испь(тания на прочность и герметичность емкостей заключающийся в том, чтона поверхность емкости, заполненной конт 17707985 О 20 25 30 35 40 45 50 рольной жидкостью, наносят индикаторное покрытие, а после проникновения этой жидкости в сквозные и поверхностные дефекты ее используют в качестве пенетранта, затем удаляют индикаторное покрытие, которое используют в качестве проявляющего покрытия (см, а, с, СССР М. 832411, 0 01 М 3/20, 1979 г., БИ М 10 за 1981 г.).Использование контрольной жидкости для обнаружения сквозных и несквозных дефектов согласно данного способа не позволяет обнаруживать микродефекты диаметром менее(1.10 - 1 10) см, истечение рабочего продукта через которые во времени эксплуатации может нарушить работоспособность изделия. Проницаемость ограничена вязкостью контролируемой жидкости и наличием капиллярного давлен ия в микроп орах. Причем чувствител ьность данного способа загрубляется больше при операции вытяжки жидкости из микропор, используя ее в качестве пенетранта на подложку.Кроме того, с помощью указанного способа затруднено обнарукение несквозных дефектов, образованных на внутренней поверхности трубопровода (изделия), которые являются преобладающими в сварных швах и более опасными по оказываемому влиянию растравливания вершины канала агрессивным компонентом при длительной эксплуатации изделия.Целью изобретения является повышение чувствительности и упрощение обнаружения поверхностных дефектов на внутренней поверхности изделия.Указанная цель достигается тем, что в известном способе обнаружения сквозных и поверхностных дефектов в полых изделиях в качестве контрольной среды исгюльзу. - ют газ, герметиэированное изделие размещают в вакуумной камере, в которой создают разрекение, регистрацию наличия контрольного газа осуществляют с помощью газоанализатора, сообщенного с камерой, после разгерметизации изделия, подают в камеру контрольный газ под давлением выше рабочего, сохраняют давление в течение времени, достаточного для заполнения микродефектов контрольным газом, удаление контрольного газа с поверхности изделия осуществляют путем его обдувки, наличие поверхностных дефектов на наружной поверхности изделия регистрируют одновременно с дефектами на внутренней поверхности путем размещения изделия после обдувки в вакуумной камере с помощью газоанализатора, а местоположение дефектов определяют путем повторной выдержки изделия в камере,заполненной контрольным газом под давлением, обдува изделия и последовательного отбора газа на газоанализатор с участковконтролируемой поверхности;после накопления в чехлах контрольного газа при атмосферном давлении при повторной выдержке изделия давление контрольного газа выбирают из условия накопления в микродефектах количества контрольного газа, обеспечивающего заданнуючувствительностьНа фиг, 1 изображен обьект контроля, на фиг. 2 - узел 1 на фиг, 1 в увеличенном масштабе. Трубопровод 1 (изделие) гидро- системы питания энергоагрегата, состоящий из соединенных сварными швами 3тонкостенных деталей 2 (труб, переходников, сильфонов и др, элементов), Трубопровод служит для длительного (10 - 15 лет)хранения и транспортировки агрессивного коррозионно-опасного продукта, утечка которого даже в незначительных количествахможет нарушить работу изделия или привести к образованию взрывоопасной смеси. Утечка продукта может происходить через сварные швы 3 или цельный металл деталей 2.В сварных швах 3 показаны возможные разветвления сквозных и несквозных деФектов 4, образуемых с внутренней и наружной поверхности трубопровода 1.Предлагаемый способ обнаружения сквозных и поверхностных дефектов 4 в полых изделиях (трубопроводах) осуществляется следующим образом.Трубопровод 1 герметизируют по торцам заглушками (не показаны) и размещают в вакуумной камере, Во внутреннюю полость трубопровода 1 (изделия) подают контрольный гаэ, например, гелий под рабочим давлением (10-15 кгс/см для применяемых систем), а в вакуумкамере создают разрекение, После выдеркки под давлением, как правило, в течение 60 - 90 мин, регистрируют с помощью газоанализатора, сообщенного с камерой, наличие контрольного газа с наружной сторонь 1 трубопровода. При этой операции определяется отсутствие сквозного дефекта в сварных швах 3 или проницаемость цельного металла изделия,Затем трубопровод 1 извлекают из вакуумкамеры, разгерметизируют путем отстыковки заглушек, обдувают поверхности воздухом и снова помещают в камеру, В камере создают разрекение и вакуумируютдефекты на внутренней и наружной поверхностях трубопровода (в течение 2-7 часовдля применяемых трубопроводов), Указанная операция позволяет полностью откацать воздух иэ разветвлений дефектов 4 в сварных швах 3.Затем в камеру подают гелий под давлением, превышающим рабочее в гидросистеме в 2-3 раза (учитывая равенство давлений с наружной и внутренней сторон трубопровода). При этой величине давления проводят выдержку до обеспечения максимальной напитки гелием микропор 4. Время выдержки определяется величиной давления напитки (для применяемых трубопроводов 2-7 часов),Затем трубопровод извлекают из камеры, обдувают его воздухом и помещают во вспомогательную вакуумкамеру. создают разрекение, проводят расчетную выдержку и регистрируют по натеканию в камеру гелия наличие дефектов 4 одновременно на внутненней и наружной поверхностях трубопровода.При обнаружении натекания в камеру гелия, свидетельствующего а наличии дефекта в изделии проводят отыскание дефекта. Для этого повторяют напитку поверхностных дефектов гелием, но осуществляют эту операцию при расчетном повышении давления в камере. Например, при применении метода "накопления". имеющего меньший порог чувствительности. повышают давление напитки поверхностных дефектов с учетом уменьшения чувствительности. Так давление в камере доводят до 150 - 200 кгс/см- (с учетом прочности камеры), вместо 15 - 45 кгс/см при контроле ме 2тодом "вакуумирования" на предыдущем этапе.После указанной операции трубопровод извлекают из камеры обдувают воздухом поверхности и на сварные швы 3 и другие участки контролируемой поверхности с наружной и внутренней сторон устанавливают липкие чехлы накопления контрольного газа (на черт, не показаны), проникающего из дефектов 4. После расчетной выдержки чехлы с равномерным шагом прокалывают и регистрируют место утечки отбором проб газа на газоанэлизатор.В сравнении с известными техническими решениями предложенное позволяет существенно повысить чувствительность и упростить обнаружение поверхностных дефектов на внутренней поверхности полого изделия, Исключается возможность разгерметизации изделия по сварным швам и цельному металлу в процессе его длительной эксплуатации под воздействием агрессивных коррозионно-опасных продуктов. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Формула изобретения 1. Способ обнаружения сквозных и поверхностных дефектов в полых изделиях, заключающийся в том, что герметизируют изделие, заполняют его контрольной сре-. дой, регистрируют наличие контрольной среды с наружной стороны изделия и судят по нему о наличии сквозных дефектов, разгерметизируют изделие, удаляют контрольную среду из изделия с его поверхности, регистрируют наличие контрольной среды с внутренней стороны изделия, по которой судят о наличии поверхностных дефектов на его внутренней поверхности, регистрируют наличие поверхностных дефектов на наружной поверхности и определяют месторасположение всех дефектов. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения обнаружения поверхностных дефектов на внутренней поверхности, в качестве контрольной среды используют газ, герметизированное изделие размещают в вакуумной камере, в которой создают разрежение. регистрацию наличия контрольного газа осуществляют с помощью газоанализатора, сообщенного с камерой, после разгерметизации изделия подают в камеру контрольный гаэ под давлением выше рабочего, сохраняют давление в течение времени, достаточного для заполнения микродефектов контрольным газом, удаление контрольного газа с поверхности изделия осуществляют путем его обдувки, наличие поверхностных дефектов на наружной поверхности изделия регистрируют одновременно с дефектами на внутренней поверхности путем размещения иэделия после обдувки в вакуумной камере с помощью газоанализатора, а месторасположение дефектов определяют путем повторной выдержки изделия в камере, заполненной контрольным газом под давлением, обдува изделия и последовательного отбора газа на газоанализатор с участков контролируемой поверхности. 2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с а тем, что при отборе газа из чехлов, установленных на участках контролируемой поверхности, после накопления в них контрольного газа при атмосферном давлении при повторной выдержке изделия давление контрольного газа выбирают из условия накопления в микродефектах количества контрольного газа, обеспечивающего заданную чувствительность.Составитель ВДанцеТехред М.Уоргентал актор Г,Бельская Корректор Н,Ревск Заказ 3735 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти113 О 35. Москва, Ж, Раушская наб 45 КНТ С П одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 О 1