Приборы и средства для неразрушающего контроля и технической диагностики

1 стр. из 1

В последние годы все более актуальным становится вопрос об оценке текущего состояния промышленных объектов. Это связано со старением оборудования, необходимостью повышения его надежности и безопасности, а также продлением срока службы. Кроме того, знание технического состояния оборудования позволяет увеличить срок межремонтной эксплуатации и сократить расходы на его ремонт. При этом большое значение имеет также повышение качества выпускаемой продукции.

Для характеристики технического сос-тояния промышленного оборудования наиболее эффективным является комплексный подход с использованием приборов и средств неразрушающего контроля и диагностики, основанных, главным образом, на различных физических методах.

В период с 17 по 20 мая 2005 г. в СК «Олимпийский» (Москва) проходила 4-я Международная специализированная выставка-конференция NDT «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности» (совместно с LAB и MERATEK). Более 180 отечественных и зарубежных фирм и компаний из 14 стран приняли участие в выставке, продемонстрировав последние достижения в создании современных средств, систем и приборов нового поколения. Организаторы выставки: выставочная компания «Примэкспо» (официальный партнер британской компании ITE Group Plc) и Российское общество по неразрушающему контролю и технической диагностике (РОНКТД).

Новейшие средства неразрушающего контроля ведущих зарубежных фирм PANAMETRICS-NTD, Everest VIT, Zetec (США), Guided Ultrasonics Ltd., Technology Design, Imaging and Sensing Technology (Великобритания), ICM (Бельгия) и др. были представлены известной отечественной компанией «Пергам», которая является официальным представителем по маркетингу, реализации и сервисному обслуживанию приборов и систем неразрушающего контроля этих фирм.

Так, для обнаружения и исследования внутренних дефектов в металлах (литье, прокат, штамповка), в сварных и клепочных соединениях, а также пластмассах, композитных и других конструкционных материалах наиболее широко применяются ультразвуковые методы. Лидером в производстве ультразвуковых приборов и систем неразрушающего контроля и диагностики (ультразвуковых дефектоскопов и толщиномеров) является американская компания PANAMETRICS-NTD (основана в 1960 г.). Разработанные фирмой дефектоскопы серии EPOCH 1V предназначены для обследования сварных швов и соединений, измерения толщины, выявления коррозии и эрозии, нахождения и определения размеров трещин и пр. Кроме дефектоскопа EPOCH 1V фирма выпускает EPOCH 1V Plus (новая, расширенная версия EPOCH 1V) и EPOCH 1V B (базовая версия, но более упрощенная и доступная по цене). Диапазон настройки скорости ультразвука составляет от 635 до 15 240 м/с. Дефектоскопы имеют большой электролюминесцентный или жидкокристаллический дисплей с высоким разрешением (320х240 пикселей). Расширенная (стандартная) память составляет 500 форм волны или 10 000 значений толщины; дополнительная возможность расширения памяти — до 2 000 форм волны или 40 000 значений толщины. Компанией создан также портативный дефектоскоп EPOCH LT (весом около 1 кг), имеющий регистратор данных на 100 калибровок или 2 000 значений толщины. Прибор предназначен для проведения дефектоскопии в полевых условиях или для различных материалов.

Кроме того, специалистами компании PANAMETRICS-NTD разработаны портативные, недорогие ультразвуковые толщиномеры серии MG2 (MG2-XT, MG2-DL), применяемые для быстрого осмотра металлических конструкций, подверженных внутренней коррозии. При этом проводятся мгновенные цифровые измерения посредством передачи звукового сигнала в материал только с одной стороны, что устраняет необходимость разрезания корродированной конструкции. Портативные карманного типа толщиномеры серии 26 (недорогие) отличаются различной комбинацией выполняемых функций. Следует отметить, что для измерения толщины немагнитных материалов (изделий из пластмасс, стекла, композитов и др.) фирма PANAMETRICS предлагает современные приборы, в частности, магнитный толщиномер MAGNA-MIKE 8500, высокоскоростные иммерсионные дефектоскопы и др.

Английской компанией Guided Ultrasonics Ltd разработаны ультразвуковые (одно- и многоканальные) системы контроля с ручным и автоматическим сканированием для обследования труб большой длины и различного диаметра. Так, система тестирования труб Wavemaker позволяет с высокой скоростью проводить обследование длинных труб в труднодоступных местах на наличие коррозии (внешней и внутренней), а также осевого и кругового растрескивания. Система имеет двухкольцевую матрицу преобразователей. В системе используются низкочастотные направленные ультразвуковые волны, которые распространяются вдоль трубы, а возвращающийся эхо-сигнал указывает на наличие дефектов или других особенностей. При этом доступ к трубе необходим только в месте установки преобразователей, а зондирующие волны могут распространяться под изоляцией или другими типами покрытий. Обследование труб может выполняться в процессе эксплуатации труб, заполненных жидкостью или газом, и даже при повышенных температурах. Следует отметить, что диагностируемая длина трубы составляет 25 м (типичная) в обоих направлениях от места установки кольца преобразователей и до 100 м в идеальных условиях. Время тестирования (длина 25 м) равняется 1 мин.

Универсальные портативные сканирующие ультразвуковые системы Pocket-Scan и Focus-scan созданы специалистами английской фирмы Technology Design.

На выставке были представлены также приборы и аппараты для ультразвукового контроля отечественных фирм. Так, в Научно-производственном центре неразрушающего контроля «ЭХО+» разработаны системы ультразвукового неразрушающего контроля серии «АВГУР». Данные особенности этих систем позволяют с высокой точностью определять координаты, размеры, тип дефектов и делать обоснованные заключения о степени их опасности для обследуемых конструкций. Системы применяются в атомной и тепловой энергетике, нефтегазовой и химической промышленности, металлургии и машиностроении, авиации и др. В частности, система «АВГУР 4.2» предназначена для контроля сварных соединений трубопроводов диаметром от 100 мм до 400 мм и более, а также изделий большого диаметра.

Фирма «Промприбор» представила ультразвуковой дефектоскоп-толщиномер УДЗ-71, используемый для контроля продукции на наличие дефектов типа нарушения сплошности и однородности материалов, готовых изделий, полуфабрикатов и сварных (паяных) соединений; измерения глубины и координат залегания дефектов, а также эквивалентного размера дефекта и др.

Ультразвуковой дефектоскоп УД-21Р, предназначенный для контроля качества сварных соединений трубопроводов и других конструкций, разработан в НПО «Политест», он может применяться в стационарных и полевых условиях. Конструкция и габариты прибора позволяют осуществлять контроль при неблагоприятных условиях (ограниченный доступ к стыку, низкие температуры). Приборы для ультразвукового контроля были представлены рядом других отечественных и зарубежных фирм.

Для обследования оборудования в различных отраслях (например, в авиационной отрасли — оценка соответствия нормам безопасности двигателей самолетов как установленных на крыле, так и демонтированных; в энергетике — обследование электроэнергетической установки экономайзера высокого давления, газовой турбины или теплообменника, а также для проведения скрытых наблюдений и др.) применяется дистанционный визуально-измерительный контроль. Лидером в создании и производстве оборудования для дистанционного визуально-измерительного контроля в промышленности является американская компания Everest VIT (20 лет занимается созданием оптических и видеосистем). Фирма производит высоконадежные, жесткие оптические и гибкие оптоволоконные эндоскопы, гибкие измерительные видеоэндоскопы, камеры глобального наблюдения, сверхдлинные зонды, роботизированные видеокрулеры и другие приборы и аппараты. Так, видеоэндоскопы серии Video-Probe XL находят широкое применение для визуально-измерительного контроля в промышленности. Наиболее современным и простым в эксплуатации является портативный прибор VideoProbe XL-PRO с программным обеспечением XL PROware (для работы с персональным компьютером). Встроенная система архивирования записывает до 48 изображений на дискету (3,5 дюйма), 450 — во внутреннюю флэш-память и до 900 — на карту памяти SmartMedia (одновременно с записью звуковых комментариев через встроенный микрофон). Функция цифрового увеличения (с кратностью от 1,2 до 3) позволяет увеличивать изображение на экране без замены объектива зонда. Управление системой VideoProbe XL-PRO осуществляется посредством использования мощного программно-технического комплекса iView (создан этой же фирмой).

В Everest VIT разработаны видеоэндоскопы нового поколения серии VideoProbe XL-PRO Plus (с более совершенной системой XL PRO Plus). Устройство имеет дополнительные возможности, по сравнению с Vi-deoProbe XL-PRO: запись видеоизображений на карты памяти CompactFlash емкостью до 4 Гб, можно записывать 3 500 изображений дефектов высокого разрешения.

Особенностью видеоэндоскопов фирмы Everest VIT является широкий спектр ви-деозондов — 5 (с диаметром зонда от 3,9 до 8,4 мм) и их взаимозаменяемость. Видеозонды VideoProbe XL PRO имеют встроенную систему сигнализации превышения допустимой температуры (обеспечивается три уровня отображения предупреждающих сигналов на экране) для предотвращения поломки видеозонда при обследовании высокотемпературных зон. По мнению специалистов компании, это единственный тип видеоэндоскопов, позволяющий осуществлять измерения в трех режимах — ShadowProbe (проекция тени), Stereo-Probe (технология двойного изображения) и Comparision (метод сравнения). При этом с помощью видеозондов с диаметрами зонда 3,9 и 5 мм осуществляется ранее недоступный контроль, в частности на авиационных и космических объектах; видеозонд с диаметром 7 мм имеет внутренний инструментальный канал для захвата посторонних мелких объектов в зоне контроля.

Кроме того, для удовлетворения специфических требований ряда отраслей специалисты фирмы Everest VIT разработали специальные видеозонды: «летающий» с воздушными соплами, промышленные серии Industrial VideoProbe (для обследования в условиях плохой видимости и большой влажности), единственный на рынке (по информации фирмы), сверхдлинный (до 30,5 м) видеозонд с пневматическим управлением, «артикуляцией» (система Long-Streer), другие устройства.

Следует отметить, что промышленные эндоскопы и аппараты компании Everest VIT успешно применяются на отечественных предприятиях различных отраслей: ПО «Киришинефтеоргсинтез» и «Нафтан» (г. Новополоцк); Новокуйбышевский НПЗ; Московский НПЗ; АО «Комиарктикойл»; «Салаватнефтеоргсинтез»; КБ «Сухого»; ОАО «Рыбинские моторы»; Иркутский авиационный завод; Игналинская АЭС; ОАО «НПО «САТУРН»; Казанское моторостроительное ПО и др.

Английская корпорация Imaging and Sensing Technology производит высоко-температурные видеокамеры-зонды (с возможностью измерения температуры) и видеосистемы, предназначенные для контроля процессов горения топлива на тепловых электростанциях, цементных заводах, а также для высокотемпературных производств на металлургических и стекольных заводах и других предприятиях. Так, высокотемпературные видеокамеры Ventus111 Quadtek R660 с воздушным охлаждением и продувкой применяются для непрерывной работы при температуре до 1 700 0С. В них использованы новейшие технологии для обеспечения цветных телевизионных изображений. А видеосистема со встроенным сканирующим пирометром Spyrome-ter Quadtek RM554 обеспечивает получение высококачественного изображения объекта одновременно с измерением его температуры (благодаря комбинации цветной видеокамеры и сканирующего пирометра). Этой же компанией для телеинспекции трубопроводов созданы технические комплексы и роботы, в частности, цифровая диагностическая система RECON, видеокроулеры, комплекс С-200 и другие многофункциональные цифровые системы.

В ряде отраслей промышленности (аэрокосмической, атомной, нефтяной, газовой, нефтехимической и т. п.) для неразрушающего контроля и диагностики применяется вихретоковый метод. Лидером в разработке и применении этого метода является американская фирма Zetec. Специалистами фирмы созданы вихретоковые дефектоскопы MIZ-21B, MIZ-21SR, MIZ-70 и др., с помощью которых осуществляется контроль многослойных конструкций (клееных, паяных и т. д.), построение изображений обнаруженных дефектов, а также определение их площади и координат. Приборы имеют широкий частотный диапазон и превосходный уровень отношения сигнал/шум. Это позволяет проводить диагностику различных объектов: корпусов самолетов, деталей двигателей и колес; проверять материал на наличие поверхностных и подповерхностных дефектов, усталостного расслоения, разрушений, обусловленных тепловым воздействием и др. Новой разработкой специалистов компании является вихретоковый дефектоскоп InSite-HT, предназначенный для контроля различных деталей непосредственно в технологическом процессе производства.

Отечественной фирмой «Промприбор»разработан вихретоковый дефектоскоп ВД-3-НК для обнаружения поверхностных трещин в изделиях из ферромагнитных материалов с грубообработанной плоской и криволинейной поверхностью. Этой же фирмой создан многоканальный вихретоковый дефектоскоп ВД-132-ОКО-01 для контроля на наличие поверхностных и подповерхностных дефектов (типа нарушения сплошности металла), оценки величины выявляемых дефектов, сбора данных и их сохранение (для последующего анализа).

Более 40 лет компания Parker Research занимается разработкой и производством портативного оборудования и ряда принадлежностей, необходимых для магнитопорошковой дефектоскопии. Этот метод применяется для контроля больших поверхностей в ряде отраслей промышленности: судостроительной, машиностроительной, химической, металлургической, газовой, нефтяной и др. Компания производит магнитные дефектоскопы Parker DA-1500 и DA-750 для обнаружения как поверхностных, так и подповерхностных дефектов, магнитные клещи, магнитные катушки и др.

Портативный дефектоскоп МД-4К на постоянных магнитах был продемонстрирован фирмой «Промприбор». Он предназначен для выявления поверхностных дефектов типа нарушения сплошности металла магнитопорошковым методом на локальных участках крупногабаритных деталей путем создания постоянного магнитного поля. В качестве намагничивающих элементов использованы постоянные магниты, поэтому дефектоскоп не требует электропитания и его можно использовать во взрыво- и пожароопасных средах, на строительных площадках, участках сборки и сварки.

Приборы и средства для магнитопорошковой дефектоскопии были представлены на выставке другими зарубежными и оте-чественными фирмами.

Распространенным методом неразрушающего контроля является также радиографический метод (рентгенографический), который основан на преобразовании радиа-ционного изображения контролируемого объекта в радиографический снимок. Ассоциация производителей диагностической техники «СПЕКТР-ГРУПП» представила серию портативных импульсных рентгеновских аппаратов «САРМА», изготовленных с применением новой современной технологии. Приборы удобны и надежны при эксплуатации в любых климатических условиях, отличаются от существующих аналогов сверхмалыми массогабаритными характеристиками и предназначены для радиографии в нестационарных условиях, при контроле конструкций в труднодоступных местах, контроле швов газо- и нефтепроводов. Серия «САРМА» включает аппараты с пиковыми значениями анодного напряжения на рентгеновских трубках 200, 300, 500 и 1000 кВ. Выпускаемые аппараты позволяют проводить панорамную радиографию. Научно-производственная фирма «АВЭК» тоже предложила вниманию недорогие, имеющие защиту от обратного и рассеянного излучения, рентгеновские аппараты серии «Арина», «Шмель» и др.

Современные портативные генераторы рентгеновского излучения типа SITE-X разработаны бельгийской фирмой iCM, переносные рентгеновские установки — итальянской компанией GILARDONI (представителем компании в России и странах СНГ является ООО «Итал-Рентген»). На выставке были представлены также приборы для радиографического контроля других зарубежных и отечественных фирм.

Для обнаружения дефектов и неисправностей оборудования, а также для измерения и наблюдения распределения температуры на поверхности объекта в реальном времени в таких отраслях, как электро- и теплоэнергетика, нефтегазовый комплекс, металлургия, химическая промышленность и многие другие, применяются тепловые методы контроля (инфракрасный и термический).

Отечественная компания ЗАО «МП Диагност» представила современные средства такого контроля ведущих мировых производителей. Так, инфракрасные камеры типа TVS японской фирмы Avio применяются для теплового контроля электрических подстанций, футеровок котлов, дымовых труб, эффективности работы теплообменников, диагностики состояния зданий, сооружений, трубопроводов и др. Американской компанией ISI (Infrared Solutions) разработаны тепловизоры FLEXCAM, IR-InSight (экономная версия тепловизора), сочетающие высокие характеристики и мобильность. С помощью тепловизора FLEXCAM измерение температуры может быть осуществлено в двух диапазонах: 1) от –20 0С до 350 0С; 2) от 0 0С до 1 200 0С. Для тепловизора IR-InSight диапазоны составляют:1) от –20 0С до 100 0С; 2) от 0 0С до 250 0С. Китайской компанией Guide Infrared Thermal Imager созданы тепловизоры IR913+, IR928 (по лицензии французской фирмы), позволяющие осуществлять наблюдение, мониторинг и контроль технического состояния объектов не только в промышленности, но и в медицине, коммунальном хозяйстве. Эти приборы позволяют обнаружить перегревы задолго до возможной аварии.

Следует отметить, что в 2004 г. компания «Мир Диагностики» представила на российском рынке новый тепловизор VarioCAM производства германского концерна JENOPTIK (Цейссовские заводы). В конструкции VarioCAM реализованы современные решения в области разработки инфракрасных диагностических систем для широкого промышленного применения. В тепловизоре используется современный неохлаждаемый детектор производства компании ULIS (дочерней фирмы французского концерна SOF-RADIR, входящего в тройку крупнейших производителей инфракрасных детекторов). Модель VarioCAM разработана в 5 различных модификациях. В любой модификации возможно измерение температуры в диапазоне от –40 0С до +1 200 0С. Преимуществом VarioCAM является наличие в камере прибора сменных объективов (известная «цейссовская оптика»), позволяющих выбрать объектив, который по углу поля зрения наиболее подходит для применения. Кроме того, VarioCAM имеет функцию «микросканирования», которая позволяет устранить негативное влияние нерабочих зон матричного детектора на проведение измерений и получить изображение улучшенного качества.

Кроме рассмотренных, на выставке демонстрировались также достижения в развитии и других методов неразрушающего контроля и технической диагностики (акустического, радиационного, капиллярного), например, применение метода акустической эмиссии для мониторинга опасных промышленных объектов и др.

Таким образом, на российском рынке представлен широкий спектр приборов и средств неразрушающего контроля и технической диагностики зарубежных и отечественных фирм, позволяющих осуществлять бесконтактный контроль и диагностику оборудования и объектов в различных отраслях промышленности и своевременно обнаруживать дефекты и неисправности. Однако в настоящее время разработкой и производством средств неразрушающего контроля и технической диагностики занимаются не более 50 отечественных предприятий (для сравнения: в бывшем СССР было более 300 таких предприятий). Думается, развитию современных, основанных на новейших достижениях, методов и средств неразрушающего контроля и технической диагностики в промышленности целесо-образно уделять больше внимания.

Дата: 27.09.2005
Л. Фомченкова
"Петербургский строительный рынок" 9 (83)
1 стр. из 1


«« назад

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!