Набор для капиллярного контроля: из каких дефектоскопических материалов состоят комплекты для ПВК​

Набор для капиллярного контроля - комплект дефектоскопических материалов для цветного (контрастного) или люминесцентного метода капиллярной дефектоскопии. В стандартном виде включает в себя пенетрант, очиститель и проявитель одной марки (серии), полностью совместимые друг с другом по рабочим свойствам для достижения заданного класса чувствительности. Наборы для капиллярного контроля (КК) подбираются для обеспечения I, II, III, IV или технологического класса по ГОСТ 18442-80 "Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования" в соответствии с руководящей нормативной технической документацией (НТД) и операционной технологической картой (ОТК). Под чувствительностью имеется в виду возможность выявлять несплошности заданного размера. В зависимости от класса чувствительности, дефектоскопические материалы должны обеспечивать выявление дефектов с минимальной шириной не менее 1 мкм (I класс), либо 1-10 мкм (II класс), либо 10-100 мкм (III класс), либо 100-500 мкм (IV класс), или с ненормированным значением (технологический класс). Чувствительность проверяется по аттестованным контрольным образцам с искусственными несплошностями установленных размеров, с паспортом и действующим сертификатом калибровки. Наборы таких дефектоскопических материалов применяются для капиллярного контроля основного металла и сварных соединений на опасных производственных объектах (ОПО) в самых разных отраслях, от бурового оборудования и магистральных трубопроводов до энергомашиностроения и авиастроения. Данные индикаторные жидкости подходят для выявления поверхностных несплошностей в изделиях из чёрных и цветных металлов, керамики, углепластиков, композитов, стекла и иных твёрдых ферромагнитных и неферромагнитных материалов. Помимо обеспечения требуемой чувствительности, наборы для капиллярного контроля не должны вредить эксплуатационным качествам объекта (например, не приводить к возникновению коррозии), не должны быть токсичными (что не отменяет необходимость применения средств индивидуальной защиты - СИЗ). Наборы для капиллярной дефектоскопии в цеховых и полевых условиях часто поставляются в аэрозольных баллончиках по 400-500 мл, хотя очистители, пенетранты и проявители могут также поставляться в канистрах и бочках.

Содержание:​

Что входит в стандартный набор для капиллярного контроля
Популярные в РФ наборы материалов для ПВК
Подбор расходников под конкретные задачи цветной дефектоскопии
Где купить хороший набор для капиллярного контроля

Помимо требований непосредственно к свойствам дефектоскопических материалов, при работе с наборами для капиллярного контроля также важно учитывать нормы расхода, которые приведены на их упаковке и в руководящих НТД и ОТК. Соответствующие положения есть, например, в СТО 00220368-024-2017 "Контроль неразрушающий. Цветной метод контроля сварных соединений, наплавленного и основного металла", а также в ГОСТ Р 50.05.09-2018 "Система оценки соответствия в области использования атомной энергии. Оценка соответствия в форме контроля. Унифицированные методики. Капиллярный контроль".

Из чего состоит набор для капиллярного контроля?​

Для проведения цветной дефектоскопии требуется наличие минимум трёх основных дефектоскопических материалов.

Пенетрант​

От его качеств зависит класс чувствительности контроля. Их, напомним, четыре (I–IV), плюс технологический уровень с ненормированной минимально допустимой шириной раскрытия дефектов. Пенетрант – это проникающий раствор: жидкость или суспензия со специальными красящими веществами либо люминесцентными добавками. Пенетрант заполняют полость (устье) дефекта, тем самым делая его доступным для обнаружения невооружённым глазом либо с привлечением оптических приборов – либо в обычном видимом свете (цветной, или контрастный метод), либо в ультрафиолетовом излучении (люминесцентный, люминесцентно-цветной метод).

Пенетрант обладает высокой проникающей способностью – его можно наносить обычным смачиванием, кистью, распылением, погружением и пр. В большинстве случаев наборы для ручного капиллярного контроля поставляются в виде аэрозолей. Это очень удобно – не нужно иметь при себе пульверизатор и иные приспособления. Конечно, не у всех производителей качественные форсунки, но об этом чуть позже. Дополнительно к этому для более эффективного заполнения дефектов придумана масса более «хитрых» способов: вакуумный, компрессионный, ультразвуковой, деформационный и другие.

Разновидностям пенетрантов и их свойствам посвящён отдельный текст. Что касается конкретных примеров, то извольте:

• классика: красные водосмываемые пенетранты – «Клевер-ПК», «Элитест П42», SKL-WP2 и SKL-SP2 (оба – Magnaflux), PRN («Инспектор»), Checkmor 240;
• органосмываемые пенетранты – SKL-LT (может смываться и водой), MR 312;
• постэмульгируемые – MET-L-CHECK VP-31A (Helling), Zyglo® ZL-37, Zyglo® ZL-27A;
• люминесцентные – ZL-60C, ZL-56, ZL-19 (всё – Magnaflux);
• флуоресцентные – MET-L-CHECK FP-97A, Sherwin HM-3A;
• пенетранты-плёнки (на практике применяются не часто) – MR 67 PS и т.д.

Очиститель​

С него можно было начать этот список, поскольку он может использоваться не только для удаления излишков пенетранта (так называемой предварительной очистки), но и для очистки поверхности перед проведением контроля. В наборах для капиллярного контроля MR Chemie, например, доступны даже специальные «предварительные очистители» – для удаления жирных следов, масел и прочих загрязнений. На практике гораздо практичнее (и дешевле) использовать более доступные средства – воду, всевозможные растворители и пр. Не говоря уже о ржавчине и окалине, от которых можно избавиться лишь механическими средствами (как вариант – УШМ с лепестковым кругом). И конечно, очиститель вполне подходит для финишного удаления всех дефектоскопических материалов после проведения контроля. Правда, и здесь можно обойтись моющими средствами и органическими растворителями.

Что касается прямого назначения очистителя, то основная его функция – убирать с поверхности избытки пенетранта. Веществом пропитывают ветошь, губку или салфетку, после чего деликатно протирают зону контроля. Важно не переусердствовать, чтобы ненароком не вымыть пенетрант из полости дефектов. Тем более запрещено наносить очиститель сразу на объект – это однозначное нарушение технологии ПВК.

Набор для капиллярного контроля подбирается таким образом, чтобы тип очистителя соответствовал типу пенетранта. Иначе последовательное применение этих веществ не даст ожидаемого эффекта. Материалы должны быть сочетаемыми: свойства одного не должны приводить к ухудшению эксплуатационных качеств другого. Соответственно, в ГОСТ 18442-80 указаны следующие типы очистителей: растворяющие, эмульгирующие при внешнем воздействии и самоэмульгирующие. В реальной жизни такая чёткая градация соблюдается не всегда.

Так, у англо-немецкого производителя Magnaflux есть универсальный очиститель – Spotcheck SKC-S, который подходит для самых разных пенетрантов. Он полезен и для предварительной очистки. Аналогичный подход - реализован в наборах для капиллярного контроля "КЛЕВЕР", в которых предусмотрен универсальный очиститель "КЛЕВЕР-КЛ". С другим брендом из Германии – Helling – всё несколько сложнее. Под этой маркой выпускается несколько серий дефектоскопических материалов, и в каждой из них предусмотрен свой очиститель. Линейка Karl Deutsch чуть проще. Этот изготовитель предлагает два типа очистителей – на основе бензина или ацетона и спирта (для чёрных и цветных металлов).

Проявитель​

На этапе нанесения проявителя наступает тот самый «момент истины», когда имеющиеся несплошности обретают чёткий индикаторный след. Задача проявителя в том и состоит: там, где пенетрант заполнил поверхностные несплошности, должны проступить характерные линии, пятна, точки. Чтобы индикаторный след получился более чётким, проявитель способствует также образованию фонового покрытия равномерного светлого тона.

От качества проявителя (и правильности его нанесения) зависит достоверность результатов осмотра: чем чётче рисунок, тем точнее можно измерить линейные размеры несплошностей. По ним принимается решение о допуске или отбраковке. Если что-то пойдёт не так, то реальные дефекты будет сложнее отличить от так называемых ложных индикаций (например, если поверхность после механической обработки не была надлежащим образом зачищена).

Примеры проявителей – «Клевер-ДП», «Элитест ПР21», SKD-S2, ZP-9F (Magnaflux), Entwickler Nr. 3 (Helling), D-100 (Sherwin), LDN («Инспектор») и др.

Не забудем и про эмульгаторы. Встречаются в наборах для капиллярного контроля с постэмульгируемыми материалами, преимущественно для люминесцентного метода. Одна из ключевых функций эмульгаторов – повышать контрастность и яркость индикаторного рисунка. Фоновая люминесценция должна быть по возможности минимальной. Состав эмульгатора должен быть таким, чтобы не допустить вымывания пенетранта из полости дефекта. Эмульгаторы бывают липофильные (в сущности, гидрофобные) и гидрофильные (легко смываемые водой). Бывает, что данные вещества поставляются не в виде готовой жидкости, а в состоянии концентрата, который нужно дополнительно готовить перед использованием. Примеры эмульгаторов – Zyglo® ZE-4B, MET-L-CHECK E-58 D.

Наконец, ещё одна важная вещь, о которой важно помнить, когда вы покупаете набор для капиллярного контроля, – это контрольные образцы (эталоны, стандартные образцы предприятия). Контрольные образцы, например, производит НПЦ «Кропус» и Magnaflux (Ni-Cr тест-панели). Форма исполнения может быть различной, суть одна – образцы содержат искусственную трещину с шириной раскрытия, которая соответствует тому или иному классу чувствительности. Применение таких образцов позволяет:

• оценивать качества пенетранта и других материалов;
• проверять чувствительность контроля;
• отслеживать правильность выполнения технологических операций.

Ресурс контрольных образцов для цветной дефектоскопии, как правило, ограничен и может достигать 100 циклов нанесения-удаления индикаторных веществ. В наборах для капиллярного контроля могут быть предусмотрены эталоны с глубиной трещин 10, 20, 30 и 50 мкм. Каждому уровню чувствительности – своё. Образцы могут поставляться единичными экземплярами, либо комплектами по две или несколько штук, либо в виде пластины, разделённой на 2 части. Последний вариант удобен тем, что позволяет наглядно сравнить два разных пенетранта.

Лаборатория неразрушающего контроля должна располагать, как минимум, двумя контрольными образцами для проверки соответствия набора заданному классу чувствительности капиллярного контроля. Первый - "рабочий", по нему непосредственно проверяют дефектоскопические материалы. Второй - "арбитражный", для дополнительной перепроверки в случае получения неудовлетворительных результатов на рабочем образце. Контрольные образцы должны быть аттестованы, должны храниться в чистом виде, должны пройти аттестацию и калибровку (раз в 3 года). К применению допускаются только те образцы, к которым прилагается паспорт и сертификат калибровки.

Проверка набора для капиллярного контроля предполагает нанесение дефектоскопических материалов на контрольный образец с целью выявления искусственной несплошности (чаще всего это трещины или риски). Полученный индикаторный рисунок сравнивают с дефектограммой или фотографией в паспорте к нему. Необходимо оценить полноту выявления дефектов, яркость и контрастность рисунка, состояние фона. Нормой считается отношение суммарной длины выявленных несплошностей к длине несплошностей на образце не менее 95%. Если чувствительность капиллярного контроля подтверждена на контрольном (стандартном) образце, то набор допускается к применению непосредственно на объекте.

Какие марки материалов для ПВК пользуются спросом в России?​

Лидеры продаж уже неоднократно упоминались выше по тексту. На всякий случай представим единым списком те бренды, которые сегодня на слуху:

• «Клевер» (Россия, научно-производственный центр «Кропус»);
• «Элитест» (Россия, группа компаний «РЕНТЕСТ»);
• Magnaflux (Англия и Германия);
• Sherwin (Франция);
• Helling (Германия);
• Karl Deutsch (Германия);
• «Инспектор» (Россия);
• MR Chemie (Германия);
• R-Тест (Россия) и др.

Развитием отечественных наборов для капиллярного контроля индустрия неразрушающего контроля во многом обязана политике импортозамещения. Для производства российских пенетрантов, очистителей и проявителей используются российские же компоненты. Такие марки, как «Клевер», «Элитест» и R-Тест, громко заявили о себе именно в последние несколько лет и продолжают активно развиваться.

Говоря о популярности тех или иных дефектоскопических материалов, стоит учитывать ещё и то, что в промышленности много разных отраслей. Какие-то бренды больше уважают в атомной энергетике, какие-то – в металлургии, другие прижились в автомобилестроении, судостроении или авиастроении. Нередко конкретные марки пенетрантов, проявителей и очистителей прописываются в операционных картах, что ещё больше «привязывает» лабораторию к их использованию.

Как выбрать набор для капиллярного контроля?​

Как мы увидели ранее, на российском рынке доступно немало торговых марок «на любой вкус». Как не «заблудиться» в этом многообразии и не ошибиться с подбором дефектоскопических материалов? Если оставить за скобками их стоимость и совместимость (о которой мы уже рассказали выше), то смотреть нужно, в первую очередь, на следующие параметры:

• класс чувствительности. Простой вопрос: какого размера несплошности мы хотим обнаружить? Чтобы ответить на него, нужно хорошо знать методику контроля и, конечно же, критерии отбраковки. Чем они строже, тем выше должен быть класс чувствительности и тем выше требования к шероховатости контролируемой поверхности. Чаще всего она должна составлять не более Ra 3,2 мкм (Rz 20 мкм) или Ra 6,3 мкм (Rz 40 мкм). Класс чувствительности и требования к зачистке определяются положениями НТД и ОТК;
• наличие положительных заключений от материаловедческих организаций. Это всем известные «НИКИМТ-Атомстрой», «ПРОМЕТЕЙ», «ВИАМ», «Центр технологии судостроения и судоремонта». Если капиллярный контроль будет выполняться по европейским нормативам (ASME, DIN EN ISO, AMS), то набор должен быть сертифицирован в местных аттестационных обществах – например, в организациях по техническому надзору из системы TÜV;
• наличие положительного опыта применения на объектах, подведомственных Ростехнадзору и принадлежащих крупнейшим заказчикам услуг на проведение дефектоскопии. К таковым, конечно же, относятся «Газпром», «Транснефть», «Роснефть», «Лукойл», «СИБУР» и другие;
• токсичность и запах. Совсем без запаха пенетрантов, проявителей и очистителей нет. Он всё равно будет присутствовать, вопрос только в том – менее или более ощутимо. Первый вариант, конечно, предпочтительнее. Понятно, что никто не отменял средства индивидуальной защиты. Никто не отвечал санитарно-гигиенические требования к рабочим местам. По-прежнему в силе положения об обязательном наличии вентиляции, раковины, канализации и пр. Однако даже если цех оборудован идеально, всё равно – стойкий резкий запах едва ли прибавит удовольствия от работы. С токсичностью у современных наборов для капиллярного контроля всё плюс-минус хорошо. Производители заверяют в отсутствии галогенов, серы, хлорированных углеводородов, красителей и прочих вредных компонентов. Тем не менее, о мерах защиты здоровья дефектоскопистам всё равно забывать не следует;
• удобство нанесения. Вкладываем в это сразу несколько важных характеристик. Во-первых, качество форсунки и распылительной головки в целом. Она не должна забиваться, не должна пропускать потёки после использования. Выпускной клапан должен работать безотказно. Во-вторых, вещество должно ложиться на поверхность равномерно. В-третьих, консистенция дефектоскопических материалов должна быть такой, чтобы обеспечивать заданную чувствительность, но не стекать, например, с крутоизогнутых участков;
• время высыхания. Нюанс в том, что для пенетранта быстрое высыхание – не очень хорошо (иначе могут возникнуть трудности с удалением его излишков). Для проявителя, напротив, лучше, если его сушка укладывается в 15–20 минут, так как это, по сути, предпоследний этап контроля. Чем раньше он завершится, тем больше времени останется на осмотр и фиксирование результатов;
• температура применения. Тут всё просто: есть наборы для капиллярного контроля при нормальных, низких и высоких температурах. Не забудьте посмотреть маркировку на баллончиках (канистрах или бочках) – и не ошибётесь;
• упаковка. И пару слов о ней. Точнее, даже об объёме, который требуется вашей лаборатории для проведения цветной (или люминесцентной) дефектоскопии. Кому-то достаточно аэрозольных баллончиков по 400 мл, кто-то предпочитает канистры по 1–25 л, а кому-то и бочек по 200 л мало.

Наконец, самая простая, но и самая верная тактика по выбору дефектоскопических материалов – прислушаться к мнению специалистов ПВК. На портале «Дефектоскопист.ру» зарегистрированы тысячи дефектоскопистов и доступно более 150 тем-обсуждений, в том числе – с реальными отзывами о продукции разных производителей. Вы можете ознакомиться с ними в архиве форума или создать свою, новую тему, по выбору набора под свой бюджет и свои задачи капиллярного контроля.

Где купить набор для капиллярного контроля​