Неруйнівний контроль

НЕРУЙНІВНИ́Й КОНТРО́ЛЬ — ви­значе­н­ня характеристик властивостей та якостей матеріалів, напів­фабрикатів, виробів без зав­да­н­ня їм шкоди та руйнува­н­ня. Роз­різняють актив. Н. к. (виконують за допомогою зовн. (допоміж.) джерела енергії, що створює сигнал вимірювал. інформації) та пасив. (сигнал отримують без­посередньо від контрольованого обʼєкта). Н. к. класифікують за способом порівня­н­ня контрольованого параметра із за­даним, фіз. закономірностями, покладеними в основу контролю, та видами за­стосовуваних засобів. До Н. к. від­носять дефекто-, структуро- й інтро­скопію, томо­графію та ін. методи контролю фіз. стану, виявле­н­ня поруше­н­ня цілісності, однорідності, сторон. включень та ін. дефектів. Фундам. основи Н. к. роз­виваються від поч. 20 ст. водночас з удосконале­н­ням техніки, ви­окремле­н­ням нових напрямів фізики та ін. наук. Хоча, напр., тріщини в скляних ємностях і метал. виливках (дзвонах) за характером звуча­н­ня ви­значають здавна. Для Н. к. тривалий час використовують і властивість гасу проникати через капілярні тріщини. У системі Н. к. за­стосовують радіац., оптичні, акуст., електр., електромагнітні, магнітометр., термогр. та ін. методи. Магнітні й електромагнітні методи ґрунтуються на здатності магніт. потоків огинати місця зі зниженою проникністю (тріщини, пори та ін.). Залежно від властивостей кон­трольованого виробу використовують магнітопорошк., індукц., ферозонд. та ін. методи. Роз­виток напів­провід­ник. техніки, цифр. методів обробле­н­ня зображень стимулювало інтенсивне вдосконале­н­ня термо­графії та його широке впровадже­н­ня (термічні фарби, тепловіз. обладна­н­ня, напів­провід­ник. елементи тощо). Створ. лазерно-термогр. вимірювал. системи, що до­зволяють ди­станційно ви­значати координати і геом. параметри дефектів потенційно небезпеч. втрат тепла. 1955 в Ін­ституті електрозварюва­н­ня АН УРСР (Київ) організовано першу спеціаліз. лаб. фіз. методів оцінюва­н­ня якості звар. зʼ­єд­нань, пізніше — 1 наук. і 2 кон­структор. від­діли. Спіл. зуси­л­лями цих під­роз­ділів роз­роблено понад 100 проектів Н. к., більшість з яких реалізовано в різних галузях промисловості як в Україні, так і за її межами (В. Цечаль, Ф. Киселівський, Л. Лобанов, В. Троїцький та ін.). У 1960-х рр. в Ін­ституті електрозварюва­н­ня АН УРСР створ. ультра­­звук. механізов. пром. установки Н. к. У цей період на багатьох заводах хім. машинобудува­н­ня впро­ваджено ультра­звук. спосіб конт­ролю звар. зʼ­єд­нань біметалів, на Харциз. (Донец. обл.), Виксун. (Нижегород. обл.), Челябін. (обидва — РФ) та ін. металург. і трубо­прокат. заводах — автоматиз. Н. к. Були роз­роблені автоматиз. установки для ультра­звук. контролю якості звар. зʼ­єд­нань труб великого діаметра, ультра­звук. тренажери, радіогр. еталони, портативні магнітні дефекто­скопи на основі по­стій. магнітів з рідкоземел. металів, портативну рентґенотелевіз. апаратуру тощо. Одним із напрямів Н. к. стало ви­значе­н­ня стану та про­гнозува­н­ня поводже­н­ня матеріалів виробу, зокрема й короз. ураже­н­ня під­зем. трубо­проводів (А. Недосєка, С. Недосєка і ін.). У 1970-х рр. укр. вчені створили нові методики Н. к., роз­робили автоматиз. системи для ультра­­звук. контролю звар. труб, комплекси цифр. радіо­графії для об­робле­н­ня та документува­н­ня результатів рентґен-контролю тощо. Унаслідок дослідж. явищ, що су­проводжують деформува­н­ня та руйнува­н­ня матеріалів і звар. зʼєд­нань, спроектовано діагност. моніторинг. й екс­пертні системи та прилади, які впроваджено на трубо­провід. транс­порті, під­приємствах хім. та нафтоперероб. галузей (А. Недосєка). Дні­проп. НДІ машинобудува­н­ня (нині Дні­про) започатковано за­стосува­н­ня Н. к. деталей і вузлів ракетно-косміч. техніки на основі Кірліан-ефекту. Ніякий ін. метод Н. к. на той час не до­зволяв візуалізувати дефекти кон­струкцій типу метал–неметал, особливо на папер. носію (С. Романій, З. Чорний, В. Шелухін, П. Желтов). У 1980-х рр. укр. науковці спільно з фахівцями Центр. ін­ституту зварюва­н­ня НДР створили пере­сувні радіогр. лаб. для контролю звар. зʼ­єд­нань буд. кон­струкцій. Освоєно контролюва­н­ня стану залізнич. колій (дефектів рейок, звар. і болт. зʼ­єд­нань) ультра­звук. та магніт. дефекто­скопами, роз­міщеними на візках, що пере­міщують вручну, або на спец. вагонах (С. Кучук-Яценко, В. Троїцький та ін.). Фахівці КБ «Пів­ден­не» (Дні­пропетровськ), ВО «Комунар» (Харків), АНТК ім. О. Антонова (Київ) та Ін­ституту електрозварюва­н­ня АН УРСР здійснили фундам. дослідж. щодо за­стосува­н­ня фіз. методів для потреб ракетно-косміч. й авіац. галузей. У ракетобудуван­ні, зокрема на Пд. маш.-буд. заводі (Дні­пропетровськ), за­стосовано Н. к. негерметичності палив. баків у вакуум. мас-спект­рометр. камері з гелієвим течіє­шукачем. Завдяки цьому стало можливим виявле­н­ня протікань, спів­мірних з декількома шарами молекул. Методами Н. к. вдалося досягти 20-річ. терміну пере­бува­н­ня вітчизн. між­континентал. бо­йових ракет у старт. положен­ні. Ретел. Н. к. в процесі виготовле­н­ня, при­йма­н­ня й екс­плуатації обовʼязковий для виробів, що працюють в екс­тремал. умовах (трубо­проводи, реактори, кораб­лі, ракети, монум. споруди та ін.). Однак обʼєктив. оцінюва­н­ня якості можна досягти тільки при за­стосуван­ні кількох різних фіз. методів Н. к. У 1980-х рр. для створе­н­ня технологій і обладна­н­ня для Н. к. багатошар. обича­йок, для яких нед­опустиме за­стосува­н­ня контакт. рідин, роз­роблено метод введе­н­ня в метал ультра­звук. коливань без­контактно, без мех. коливань пере­творювача. В Ін­ституті електрозварюва­н­ня НАНУ створ. технології тангенцій. просвічува­н­ня тіл оберта­н­ня, що до­зволяє ви­значати залишк. товщину металу, зазори між обшивкою і тілом, внутр. заповне­н­ня обʼєму тощо. Для Н. к. труб теплооб­мін­ників діаметром 18–26 мм і завдовжки до 14 м спроектовані телеендо­скопи, на яких на кінці теле­скопіч. штанги встановлено камеру-прилад із заряд. звʼязком (ПЗЗ) з високою роз­діл. здатністю. Фахівці Ін­ституту електрозварюва­н­ня НАНУ, Нац. тех. університету України «Київ. політех. ін­ститут», ВО «Комунар» роз­робили портативне рентґенотелевіз. обладна­н­ня на основі високочутливих ПЗЗ-матриць і флюоресціювал. CsJ-екранів. Науковцями Івано-Фр. тех. університету нафти і газу спільно з працівниками кількох НДІ створ. обладна­н­ня для Н. к. бурових доліт, труб і їх зʼ­єд­на­н­ня. Впроваджено методики оцінюва­н­ня роз­мірів внутр. тріщиноподіб. дефектів, низькотемператур. сірководневих роз­шарувань на основі методів TOFD, SAFT, фазованих решіток при ультра­звук. контролі, напр., на АТ «Лукойл-Карпатнафтохім», на великих мост. та ін. металокон­струкціях. В остан­ні десятилі­т­тя широкого пошире­н­ня набули роз­роблені в Ін­ституті електрозварюва­н­ня НАНУ рухливі намагнічуючі при­строї на по­стій. магнітах. За­стосува­н­ня різних установок до­зволило при­близно в 20 разів під­вищити продуктивність контролю. У 2000-х рр. роз­роблено технологію Н. к. стану аміако­проводу на мосту через Дні­про. Виготовлено, змонтовано та введено в екс­плуатацію діагностичну апаратуру без­перерв. моніторингу труб (А. Недосєка). Створ. методи оптич. моделюва­н­ня, голо­графії, електрон. спекл-інтерферо­метрії та широ­графії для дослідж. напруженого стану та Н. к. якості звар. зʼ­єд­нань в кон­струкціях з метал., композиц. і полімер. матеріалів (Л. Лобанов). Спроектовані в Україні прилади вирізняються високою точністю та інформативністю. Їх за­стосовують в н.-д. організаціях і на під­приємствах держав колиш. СРСР, Китаю, Пд. Кореї та ін. Протягом багатьох років Україна бере участь у виконан­ні європ. проектів з Н. к. Створ. Між­ві­домчу раду з питань наук.-технол. без­пеки при Раді нац. без­пеки та оборони України, роз­роблено концепцію Держ. про­грами із забезпече­н­ня технол. без­пеки для осн. галузей економіки України. Друкують ж. «Технічна діагностика та неруйнівний контроль». 2019 у Києві проведено 9-у Нац. конф. «Неруйнівний контроль та технічна діагностика»; 2020 в Одесі — 23-ю Між­нар. конф. «Неруйнівний контроль та моніторинг технічного стану».

Завантажити статтю