Новая акустическая система ультразвукового контроля металла

Больше 20 лет специалисты Государственного научного центра «НПО «ЦНИИТМАШ» работают над серией дефектоскопов «ЛИСТ» — портативных установок для ультразвукового контроля металлических и биметаллических листов.

Разработанная ЦНИИТМАШ установка «ЛИСТ 7М» предназначена для оперативного, высокопроизводительного механизированного УЗ-контроля металлических листов толщиной от 4 до 300 мм, включая кромки и углы,  эхо-импульсным  методом и обеспечивает автоматическую сигнализацию  наличия  дефектов от 3 мм в процессе контроля. Установка выявляет несплошности типа расслоений, скопления неметаллических включений и закатов по всем  классам сплошности по ГОСТ 22727-88, ГОСТ 10885-85, BS 5996-93, EN 10160-99, ISO 12094-94, SEL 072, ASTM A435/A435M, ASTM A578/A578M. Комплект оборудования пригоден для ультразвукового контроля металлических листов (изделий) и в производстве оборудования атомных установок.

«ЛИСТ 7М»  – переработанная модель установок типа «ЛИСТ-6», «ЛИСТ-6М» и «ЛИСТ-М1-3» с учетом их многолетней работы и учтенных предложений со стороны специалистов ультразвукового контроля металлических листов на ОАО «Северсталь», МЕЧЕЛ, Пензахиммаш, «Красный Октябрь».

Конструктивно  установка  «ЛИСТ 7М»  выполнена в виде тележки – механического блока, на которой установлен дефектоскоп, блок индикации и акустический блок. Акустический контакт – щелевой, толщина контактного слоя – 0,2-0,5 мм. В установке предусмотрена световая индикация наличия дефектов на блоке индикации и на дефектоскопе.

Установка с помощью современного восьмиканального ультразвукового дефектоскопа ПЕЛЕНГ-415 (со встроенным мультиплексором, с собственным программным обеспечением, разработанным ЦНИИТМАШ и позволяющим работать восьми каналам одновременно и отображать данные на ЖК-дисплее) контролирует листовой прокат на наличие дефектов типа  нарушение сплошности и однородности материала, для измерения глубины и координат залегания дефектов, учитывая требования  ГОСТ 22727-88, ГОСТ 10885-85, ПНАЭ Г-7-14-89, ГОСТ Р 50.05-2018. Производя ультразвуковой контроль металлических листов, дефектоскоп запоминает настройку скорости развертки и чувствительности дефектоскопа в камеральном помещении на любые необходимые классы сплошности и толщины контролируемых листов. Все настройки хранятся в памяти и могут быть вызваны оператором путем набора необходимого номера программы, соответствующей параметрам контролируемого изделия (толщине листа) и заданному классу сплошности.

В основу работы дефектоскопа положена способность ультразвуковых  колебаний (УЗК) распространяться в контролируемых изделиях и отражаться от внутренних дефектов и границ материалов. Дефектоскоп реализует эхо-импульсный метод неразрушающего контроля. Позволяет контролировать материалы и изделия со скоростями распространения ультразвуковых колебаний (УЗК) в диапазоне от 100 до 15000 м/с. Шероховатость контролируемой поверхности R_z не более 160 мкм, радиус кривизны не менее 100 мм при R_a – 2,5 мкм. Количество измерительных каналов – восемь. По защищенности от проникновения твердых тел и воды внутрь изделий дефектоскоп соответствует степени защиты IP54 по ГОСТ 14254-96. Эксплуатируется при температуре окружающего воздуха от -10 до +50°С.

Для высокой плотности контроля, ходовая часть установки представляет собой шасси с четырьмя вращающимися колесными парами и перемещается во всех направлениях по листу. Это позволяет определять условные размеры дефекта, не прибегая к дополнительному одиночному преобразователю. Эта же способность перемещения установки «ЛИСТ 7М» во всех направлениях позволяет производить контроль всеми восемью преобразователями акустического блока по выбранной площади листа (захватом контролируемой полосы 560 мм) круговыми движениями, что приводит к двукратному или трехкратному сканированию одного и того же участка листа разными преобразователями. Таким образом, за счет такого сканирования достоверность контроля повышается и уменьшается пропуск дефектов. Оператору одновременно видеть показатели всех 8 датчиков и следить за значениями толщины листа, глубины залегания дефекта и донного сигнала. Контроль листа проходит через слой воды: поочередная настройка 8 датчиков и выставление водяного зазора с точностью 0,01 мм происходит с помощью патентованного приспособления под названием «микролифт». Оно же помогает улучшить акустический контакт и предохранить рабочую поверхность от истирания.

При обнаружении дефектов необходимо провести анализ каждого дефекта, определить его площадь и, руководствуясь соответствующим нормативным документом, выдать заключение о пригодности/непригодности листа. Качество объекта контроля считается удовлетворительным, если условные площади обнаруженных несплошностей не выходят за пределы показателей сплошности в соответствии с таблицей 3 ГОСТа 22727-88.

 «Эта установка предполагает не сплошной контроль, а быстрый контроль со смещением, – рассказал Игорь Семыкин, один из разработчиков установки, ведущий научный сотрудник лаборатории комплексной технологии неразрушающего контроля института сварки и неразрушающего контроля ЦНИИТМАШ. – За счет своей мобильности «Лист 7М» позволяет регулировать плотность УЗК, что увеличивает его скорость и качество. Например, проконтролировать лист размером 2,5х6 метров с помощью этого аппарата можно за 12 минут. Программное обеспечение мы тоже разрабатывали сами, и его уникальность состоит в возможности одновременно видеть данные со всех каналов, и к тому же следить за дефектом и донным сигналом».

Ультразвуковая установка находит применен в машиностроении, металлургической промышленности, в  энергетике и других отраслях для контроля изделий листового проката и слябов.  Является малогабаритным передвижным прибором с автономным питанием от аккумулятора.

115088, г. Москва, ул. Шарикоподшипниковская, д. 4

тел.: +7 (495) 675-83-02, (916) 694-62-41

факс: +7 (495) 674-21-96

e-mail: cniitmash@cniitmash.com, i.semykin2011@yandex.ru

https://cniitmash.com