Основная информация и области применения

Капиллярный контроль (КК) - метод неразрушающего контроля, основанный на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей (пенетрантов) в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала объекта контроля.

Основные принципы метода

Процесс капиллярного контроля может быть разделен на три основных стадии: нанесение на контролируемую поверхность проникающей индикаторной жидкости (пенетранта), удаление излишков пенетранта с поверхности и проявление индикаций. При проведении капиллярного контроля используют комплект дефектоскопических материалов, включающий: пенетрант, очиститель, проявитель, причем эти материалы взаимозависимы.

Индикаторный пенетрант проникает в открытые с поверхности пустоты и остается там, в то время как излишек пенетранта удаляется с поверхности объекта контроля с помощью различных очистителей. После этого индикаторный пенетрант, оставшийся в несплошности, извлекается оттуда наносимым на поверхность проявителем с образованием индикаторного рисунка, который заметен гораздо лучше, чем сама несплошность.

В качестве проникающих веществ используются цветные и люминесцентные пенетранты. Процессу контроля должна предшествовать стадия подготовки поверхности с использованием процедур очистки. Проявившиеся индикации должны быть верно оценены, а контролируемые детали после завершения контроля полностью очищены от остатков дефектоскопических материалов.

Преимущества капиллярного контроля

ü Высокая чувствительность обнаружения.

ü Широкий спектр контролируемых материалов.

ü Проверка деталей сложной геометрической формы.

ü Возможность применения разных методик с различной чувствительностью.

ü Высокая достоверность и воспроизводимость результатов.

ü Простота выполнения при выборочном контроле, и следовательно - дешевизна.

ü Высокая производительность при поточном контроле.

Области применения капиллярного контроля

Капиллярный контроль - один из наиболее широко используемых в промышленности методов неразрушающего контроля. Его применяют для обнаружения невидимых или слабовидимых невооруженным глазом поверхностных дефектов в объектах любых размеров и форм, изготовленных из металлических или других любых твердых непористых материалов. Этот метод позволяет выявлять дефекты производственно-технологического и эксплуатационного происхождения, любой геометрии размером около 1 мкм и более.

Регламентирующие документы

ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования.

ГОСТ 24522-80 Контроль неразрушающий капиллярный. Термины и определения.

ГОСТ 23349-78 Дефектоскопы капиллярные. Общие технические требования и методы испытаний.

ГОСТ 26182-84 Контроль неразрушающий. Люминесцентный метод течеискания.

MIL-I-25135E Дефектоскопические материалы, капиллярные. Военные технические условия.

QPL-AMS-2644 Перечень сертифицированной продукции.

ASTM E165 Стандартная методика контроля материалов капиллярным методом.

ASTM Е 1417 Типовые процедуры капиллярного контроля.

EN ISO 3452-2 Неразрушающий контроль. Капиллярный контроль. Часть 2: Испытание проникающих жидкостей.

EN ISO 3452-3 Неразрушающий контроль. Капиллярный контроль. Часть 3: Эталонные испытательные образцы.

EN ISO 3452-4 Неразрушающий контроль. Капиллярный контроль. Часть 4: Оборудование.

EN 571-1 Капиллярный контроль. Общие принципы.

54152 Неразрушающий контроль. Проникающий метод. Контроль испытательных сред

Классификация капиллярных методов и пенетрантов

По ГОСТ 18442-80 основные капиллярные методы и пенетранты классифицируются как:

• Люминесцентный;
• Цветной;
• Люминесцентно-цветной;
• Яркостный (ахроматический).

В зависимости от технологических признаков пенетранты подразделяются на:

• Удаляемые органическими растворителями;
• Водосмываемые;
• Водосмываемые после воздействия очистителя или поверхностно-активных веществ;
• Нейтрализуемые гашением люминесценции или цвета.

Военные технические условия MIL-I-25135E подразделяют пенетрантные системы (пенетрант эмульгатор) следующим образом:

Тип I - с люминофором

Тип II - с красителем

Тип III - с красителем и люминофором (два способа обнаружения)

Метод А - смываемые водой

Метод В - последующего эмульгирования с помощью липофильного эмульгатора

Метод С - удаляемые растворителем (органосмываемые)

Метод D - последующего эмульгирования с помощью гидрофильного эмульгатора.

Чувствительность капиллярного контроля

По ГОСТ 18442-80 класс чувствительности контроля определяется в зависимости от минимального размера выявленных дефектов.

Класс чувствительности Минимальный размер (ширина раскрытия) дефектов, мм

I Менее 1

II от 1 до 10

III от 10 до 100

IV от 100 до 500

Военные технические условия MIL-I-25135E и AMS-2644

Уровни чувствительности пенетрантных систем определяются следующим образом:

Уровень чувствительности 1/2 - ультранизкая

Уровень чувствительности 1 - низкая

Уровень чувствительности 2 - средняя

Уровень чувствительности 3 - высокая

Уровень чувствительности 4 - сверхвысокая

Для пенетрантных систем типа II и III (с красителем) нет классификации по уровням чувствительности. Нумерация уровней (классов) чувствительности по MIL-I-25135E и AMS-2644 и по ГОСТ 18442-80 не совпадает, по американскому стандарту уровень 1 - низкий, по российскому ГОСТ класс чувствительности I - самый высокий.

Оценку уровня чувствительности дефектоскопических материалов по MIL-I-25135E осуществляют путем сравнения результатов квалификационных испытаний с показателями соответствующих эталонных материалов по количеству и яркости индикаторных следов выявленных дефектов на испытательных панелях, имеющихся в квалификационном органе.

Пенетрантные системы (пенетрант - эмульгатор) по чувствительности, определяемой наименьшим размером уверенно выявляемого дефекта можно расположить в порядке уменьшения чувствительности следующим образом:

- Люминесцентный, последующего эмульгирования

- Люминесцентный, удаляемый растворителем

- Люминесцентный, смываемый водой

- Цветной, последующего эмульгирования

- Цветной, удаляемый растворителем

- Цветной, смываемый водой

Стоимость материалов непосредственно связана с чувствительностью системы, и использование более высокой чувствительности, чем требуется, приводит к ненужному увеличению затрат. При проверке функционирования всей технологической системы капиллярного контроля часто используется универсальный тест-образец Z-5 (PSM-5), известный также как панель ТАМ.