Еженедельник "Снабженец"
http://www.snab.ru

Полная версия этой статьи в формате PDF:
СКАЧАТЬ

Тотальный контроль как залог качества Приборы неразрушающего контроля и технической диагностики В настоящее время уровень развития промышленности передовых стран мира характеризуется не только объемом производства и ассортиментом выпускаемой продукции, но и показателями ее качества, надежности и эксплуатационной безопасности. Весьма важно такое положение дел и для отечественной промышленности. Вместе с тем сегодня во многих ее отраслях в результате старения основных фондов заметно возрастает аварийность. Поэтому особую актуальность приобретает эффективная работа служб контроля и диагностики, оснащенность заводских и производственных служб и лабораторий современным специализированным оборудованием и испытательными приборами. Не менее важна сейчас и разработка новой измерительной техники, передовых интеллектуальных методов и средств неразрушающего контроля (НК) и технической диагностики, а также автоматизация процесса контроля на производстве. В связи с этим определенную популярность приобретают выставочные мероприятия, связанные с подобной тематикой. В марте 2008 г. в СК «Олимпийский» (г. Москва) состоялась представительная выставка «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности» — NDT ’2008. Это крупнейшее в России международное мероприятие по демонстрации приборов и оборудования для контроля и диагностики проводилось уже в седьмой раз. Одновременно с NDT традиционно проходили международные форумы LAB ’2008 (6-я Международная выставка приборов и оборудования для лабораторного контроля в промышленности) и Meratek ’2008 (9-я Международная выставка измерительных приборов и промышленной автоматизации). Тематически NDT ’2008 делилась на ряд разделов, преимущественно посвященных контролю. Сюда входили акустический, ультразвуковой, оптический, вибрационный, радиографический, вихретоковый, магнитопорошковый и прочие виды контроля. Отдельными экспозициями были представлены экспертиза и диагностика опасных производственных объектов, аттестация лабораторий, обучение и сертификация персонала и некоторые другие направления. В марте проходил и VIII Московский международный салон инноваций и инвестиций, на котором также были продемонстрированы интересные разработки в области проектирования приборов контроля и диагностики. Толщиномеры Современные средства неразрушающего контроля и технической диагностики обеспечивают качество, надежность и безопасность эксплуатации металлоконструкций и оборудования самых разных объектов. Они позволяют определять параметры технического состояния сооружений, механизмов и машин в рабочих условиях, прогнозировать их работоспособность и надежность как при нормальной эксплуатации, так и в критических режимах. С помощью современной контрольно-измерительной аппаратуры достигается повышение достоверности оценки состояния той или иной конструкции (оборудования) и непосредственно в процессе функционирования, что дает неоспоримый экономический эффект. Кроме того, это позволяет предупреждать аварийные ситуации и обоснованно определять реальные сроки службы металлоконструкций, а также время вывода из эксплуатации устройств со ставшей недопустимой степенью надежности. Специалистами ООО «ИнтроТест» (г. Москва) и НПФ «Специальные научные разработки» (г. Харьков, Украина) создан бесконтактный дефектоскопический толщиномер УТ-04 ЭМА «Дельта». Этот портативный (масса с источником питания — не более 2 кг) ультразвуковой электромагнитоакустический прибор предназначен для измерения толщины изделий из токопроводящих материалов при одностороннем доступе. Он используется также при оценке коррозионного поражения недоступных поверхностей. УТ-04 ЭМА «Дельта» ориентирован на применение как в полевых условиях, так и в цехах (лабораториях) предприятий для контроля остаточной толщины изделий и различных конструкций, подвергающихся коррозии. С помощью прибора можно «увидеть» металлоконструкцию даже через защитные слои краски или другие покрытия не толще 2 мм с погрешностью менее 0,1 мм. Автономный толщиномер используется в диапазоне температур от -20 до +600 °С, причем он устанавливается практически без предварительной зачистки исследуемой поверхности и введения контактной жидкости. Его применение возможно даже под водой. Прибор уже в течение 2 лет успешно используется техническими службами Мосводоканала для измерения остаточной толщины канализационных труб. Осушка последних при этом не требуется. Кроме того, как показывает практика, УТ-04 ЭМА «Дельта» легко встраивается в стационарные и мобильные роботы. В настоящее время устройство сертифицировано Госстандартом России и Украины, а также Речным Регистром РФ. Контроль в поточно- серийном производстве Актуальность инновационных разработок, направленных на решение проблем высокоэффективной диагностики в условиях поточно-серийного производства, и внедрение их на практике трудно переоценить. На стенде компании «Вотум» (г. Москва) была представлена роботизированная установка неразрушающего вихретокового контроля «Робоскоп ВТ-3000», предназначенная для диагностики конструкций, узлов и деталей в поточно-серийном производстве. Устройство, в работе которого используется несколько методов контроля, отличается широкими возможностями быстрой перенастройки/ адаптации к объектам различных форм и типоразмеров. Ему присущи высокая точность и скорость сканирования, эффективность и достоверность диагностики узлов и деталей даже сложных конфигураций. Базовым для установки является вихретоковый метод контроля. Он применяется при диагностике продукции из ферромагнитных и неферромагнитных сплавов для анализа износа и поиска поверхностных и подповерхностных дефектов (в т. ч. трещин, коррозионных и тепловых разрушений). Предусмотрен также динамический режим контроля (при вращающихся датчиках) для проверки проходных и соединительных отверстий. Метод особенно эффективен в авиастроении, где диагностируются забоины в лопатках компрессора авиадвигателя, камеры сгорания и турбины, колесные диски, валы, оси и т. п. Импедансный метод предназначен для контроля авиационных конструкций и корпусных деталей из композитных материалов (сотовых структур) при поиске непроклеев и расслоений. Основной областью применения «Робоскопа ВТ-3000» в этом режиме является сплошной контроль материалов в производственном потоке. Ультразвуковой метод контроля используется для диагностики различных металлоконструкций на предмет неоднородностей и несплошностей. Здесь спектр применения роботизированной установки наиболее широк — от поточно-серийного производства до выборочного контроля узлов и деталей, имеющих сложную геометрическую форму. Наконец, электромагнитный метод позволяет проводить контроль объектов (в т. ч. с лакокрасочным покрытием или с загрязненной поверхностью — ржавчина, коррозия и т. п.) без применения контактной жидкости. Выбор режима контроля и смена рабочих преобразователей в «Робоскопе ВТ-3000» осуществляются автоматически в соответствии с используемой методикой, обеспечивая высокую чувствительность и производительность (не менее 2 тыс. измерений в секунду). Визуально результаты отображаются в комплексной плоскости (В-скан) с цветовой индикацией дефектных и бездефектных участков. Интересную отечественную разработку представили на VIII Московском международном салоне инноваций и инвестиций специалисты Института спектроскопии РАН (ИСАН). Это анализатор металлических сплавов «Папуас-3», предназначенный для экспресс-анализа и сортировки сырья в заводских условиях. Работа устройства основана на эмиссионном спектральном анализе и регистрации спектра испускания линейным прибором с зарядовой связью. «Папуас-3» позволяет определять большинство химических элементов в металлических сплавах. Набор таких элементов определяется по желанию потребителя. Главным преимуществом спектрометра является независимость результатов измерения от изменения условий окружающей среды (например, температуры). В состав прибора входят пистолет-датчик, служащий для контакта с анализируемым образцом, генератор возбуждения электрической дуги, световод для передачи ее излучения и оптический блок, используемый для разложения излучения в спектр по длинам волн. К анализатору относятся также система регистрации спектра на базе прибора с зарядовой связью и ЭВМ, предназначенная для управления процессом измерения и обработки информации. «Папуас-3» применяется для анализа, идентификации и сортировки черных и цветных сплавов. В список измеряемых химических элементов входят Cr, Ni, Mn, Si, Mo, Cu, W, Co, V, Ti, Nb, Al, Fe, Pb, Sn, Mg, Zn, Zr и др. Область измеряемых концентраций — 0,1–10%, при этом время анализа составляет 3–20 с. Прибор весом 15 кг и мощностью 500 Вт питается от стандартной электрической сети напряжением 220 В. В настоящее время спектрометр успешно функционирует на ряде предприятий России. Рентгеновские и тепловые приборы НК С начала 2008 г. список опасных производственных объектов в системе Ростехнадзора дополнен новой строкой: «Здания и сооружения». Одним из основных элементов последних являются железобетонные конструкции. Они контролируются (согласно ГОСТ 17625-83) с помощью переносных малогабаритных импульсных бетатронов серии МИБ и рентгеновских аппаратов РАП, поставляемых ООО «Диагностика-М» (г. Москва). Этот контроль выполним как в лабораторных, так и в производственных условиях: на монтажных площадках, стапелях, при ремонте котельных и энергетических установок, диагностике железобетонных опор мостов и других строительных конструкций. Основные преимущества бетатронов этой серии заключаются в узкой диаграмме направленности пучка (что уменьшает опасность при работе в нестационарных условиях), высокой резкости изображения, портативности и мобильности. Цена устройств относительно невысока (по сравнению с другими типами ускорителей). За счет введения микропроцессорного управления аппараты просты в обслуживании и надежны в работе. В целях безопасности они оснащены встроенной и выносной системами дозиметрии пучка. Бетатроны позволяют эффективно проводить диагностику литья и сварных соединений, с их помощью возможен контроль конструкций из кирпича (стали) толщиной до 1,5 (0,3) м. Они могут также использоваться при определении толщины (до 1,2 м) защитного слоя бетона в железобетонных конструкциях, а также для выявления размеров и расположения арматуры. При этом стандартной величиной дефектоскопической чувствительности является 1% от толщины просвечиваемого бетона. Устройства серии МИБ применяются в составе систем контроля различных крупногабаритных объектов — большегрузных автомобилей, контейнеров, заполненных цистерн и др. На стенде ООО «Тэсто Рус» (г. Москва) — российского отделения известного производителя портативных измерительных приборов компании Testo AG (Германия) — можно было познакомиться с одной из технологических новинок 2008 г. Наряду с термометрами, гигрометрами, манометрами, газоанализаторами, регистраторами и многими другими современными измерительными приборами фирма представила тепловизор серии Testo 880. Снабженный высококачественной оптикой и современной электроникой, он значительно расширяет практические возможности теплового мониторинга различных процессов производства и НИОКР. Его можно использовать также в электротехнике, механике, строительстве и других областях. Как известно, тепловизоры способны конвертировать невидимое человеческому глазу ИК-излучение в визуальный рисунок. Новый высокочувствительный прибор дает полную тепловую картину и реальные изображения зданий, оборудования, технологических линий, установок, электрических систем и машин. Благодаря высокому температурному разрешению (< 0,1 °C) Testo 880 детально отображает плохую теплоизоляцию, повреждения зданий, тепловые мостики, а также оценивает состояние обшивки сооружений. С его помощью выявляют и предотвращают даже рост аллергенного плесневого грибка. Новая серия объединила в себе самые современные технологии. В частности, устройство оборудовано высококачественным широкоугольным (32°) объективом с оптикой F1 и запатентованным фильтром для защиты стекол. Кроме того, Testo 880 имеет возможность установки сменного телеобъектива. Тепловизор оснащен ПЗС-детектором размерами 160і120 пикселей (с возможной интерполяцией изображения до 320і240) и удобным пятипозиционным джойстиком, благодаря которому прибором легко управлять одной рукой. В качестве устройства хранения данных в Testo 880 используется карта памяти формата SD объемом 1 Гбайт, на которую помещается около 800–1000 снимков. Частота обновления кадров на дисплее устройства составляет 9/33 Гц (по запросу). Измерители прочности Весьма актуальна сегодня разработка и внедрение в производство высокоэффективных средств контроля и диагностики в строительной отрасли. Использование их на практике позволит повысить качество возводимых зданий и сооружений, что немаловажно для современного строительства. На стенде ООО «ВНИР» (г. Москва) был представлен измеритель прочности бетона ИПБ-1, предназначенный для неразрушающего оперативного контроля бетона, железобетона и прочих конструкций в соответствии с ГОСТ 22690-88. Он применяется при обследовании и отбраковке конструкций строительных объектов, подлежащих контролю на прочность бетона. Малогабаритный и легкий (вес — всего 350 г) прибор изготовлен из ударопрочного пластика. Конструктивно он состоит из сенсорного молотка с пьезопреобразователем и показывающего блока с автономным питанием (два элемента типа AA), соединенных между собой кабелем. При нанесении удара между сенсорным молотком и исследуемой поверхностью возникают затухающие механические колебания, которые преобразуются в электрический сигнал. Последний по соединительному кабелю поступает в микропроцессор показывающего блока, анализируется и накапливается в его встроенной памяти. По окончании серии измерений информация преобразуется (посредством встроенной базовой градуировочной зависимости) в удельную прочность материала и выводится на четырехзначный семисегментный светодиодный индикатор повышенной яркости. ИПБ-1 отличается высокими эксплуатационно-техническими характеристиками. Его пределы определения прочности составляют 10–100 МПа (с гарантированной погрешностью не более 10%). Измерения проводят при положительной температуре бетона. Допускаются обследования и при отрицательных значениях, но в этом случае надо соблюдать ряд условий. В частности, температура поверхности должна быть не ниже -10 °С, а к моменту замораживания конструкции ей не менее одной недели необходимо находиться при температуре выше 0 °С и относительной влажности воздуха не более 75%. СКБ «Стройприбор» (г. Челябинск) представило оригинальную серию актуальных приборов контроля и диагностики в строительной отрасли. Это измерители прочности сцепления в каменной кладке ПСО-10МГ4КЛ и ПСО-30МГ4КЛ, предназначенные для испытаний на прочность сцеплений кирпича, а также природных и искусственных камней в кладке стен методом нормального отрыва (по ГОСТ). Небольшой по габаритам и массе (до 6 кг) прибор состоит из специального силовозбудителя, электронного блока и комплекта устройств для захвата кирпича (камней). Он имеет энергозависимую память на 100 результатов измерений, часы реального времени и цифровой индикатор (информация отображается в килоньютонах и мегапаскалях). Поддерживается и функция передачи данных на персональный компьютер. В процессе работы измерители показывают скорость нагружения и текущую нагрузку с автоматической фиксацией усилия отрыва. Предусмотрены возможности выбора площади отрыва и автоматического вычисления прочности сцепления в кладке. Испытания могут проводиться как в рабочих условиях (непосредственно на строительной площадке), так и на специальных образцах, изготовленных в тестовой лаборатории. Интересную новинку для строительной отрасли (используемую, в частности, при выполнении дорожных работ) — компактный динамический плотномер грунтов ДПГ-1 — представило на выставке НПП «Интерприбор» (г. Челябинск). Он позволяет оперативно определять несущую способность и степень уплотнения грунтов по величине динамического модуля упругости и усадке. Плотномер предназначен для диагностики оснований дорог, мостов, железнодорожного полотна, а также оценки качества уплотнения засыпки фундаментов, каналов, траншей и пр. Прибор снабжен автоматическим взводом и ускорителем движения ударника. Конструкция ударного механизма, выполненная с применением оригинальных технических решений, позволяет оперативно проводить указанные работы в самых разных условиях. Наличие в комплекте электронного блока дает возможность определять величину усадки с учетом энергии удара и измерять динамический модуль упругости. За счет максимального снижения массогабаритных показателей ДПГ-1 отличается высокой мобильностью. Его основные эксплуатационные преимущества — возможность регулировки энергии удара, оперативность калибровки под различные виды грунтов и выдача базовых характеристик на гравий и песок (крупно- и мелкозернистый, смешанный). В последнем случае получаемая информация отображается на графическом дисплее с подсветкой и архивируется. Обработка данных и формирование отчетной документации обеспечиваются специализированной компьютерной программой. Алексей Лабунский