Основные направления работ ИЭС им. Е. О. Патона по совершенствованию неразрушающего контроля сварных соединений
Показана роль Института электросварки им. Е.О.Патона НАН Украины как одной из ведущих научных организаций, сделавших значительный вклад в развитие и становление системы неразрушающего контроля в промышленности. Рассмотрены основные разработки Института в области ультразвукового, радиационного, маг...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102002 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Основные направления работ ИЭС им. Е. О. Патона по совершенствованию неразрушающего контроля сварных соединений / Б.Е. Патон, В.А Троицкий .// Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2013. — № 4. — С. 13-29. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859823315009404928 |
|---|---|
| author | Патон, Б.Е. Троицкий, В.А. |
| author_facet | Патон, Б.Е. Троицкий, В.А. |
| citation_txt | Основные направления работ ИЭС им. Е. О. Патона по совершенствованию неразрушающего контроля сварных соединений / Б.Е. Патон, В.А Троицкий .// Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2013. — № 4. — С. 13-29. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| description | Показана роль Института электросварки им. Е.О.Патона НАН Украины как одной из ведущих научных организаций,
сделавших значительный вклад в развитие и становление системы неразрушающего контроля в промышленности.
Рассмотрены основные разработки Института в области ультразвукового, радиационного, магнитного и других методов
неразрушающего контроля сварных соединений и металлоизделий, которые были успешно внедрены на предприятиях
Украины и России. Приведены результаты исследований по развитию современных технологий неразрушающего кон-
троля: TOFD, SAFT, ЭМА, низкочастотного ультразвукового контроля направленными волнами, цифровой радиогра-
фии и др. Описана деятельность по гармонизации европейских и разработке национальных стандартов и отраслевых
нормативных документов в области неразрушающего контроля. Затронуты вопросы международного сотрудничества
в сфере совместных научных исследований и подготовки персонала по неразрушающему контролю в соответствии с
международными стандартами.
The paper shows the role of E.O.Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine as one of the leading scientific
organizations, which has made a significant contribution to development and formation of the system of nondestructive
testing control in industry. The main PWI developments in the field of ultrasonic, radiation, magnetic and other methods of
nondestructive testing of welded joints and metal products are considered, which have been successfully introduced at the
enterprises of Ukraine and Russia. The paper presents the results of investigations on development of modern nondestructive
testing technologies: TOFD, SAFT. EMA, directed wave ultrasonic inspection, numerical radiography, etc. Activity on
harmonizing the European and development of national standards and industry normative documents in the nondestructive
testing field is described. Questions of international cooperation in the field of joint research and training of personnel on
nondestructive testing in keeping with international standards are briefly discussed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:26:57Z |
| format | Article |
| fulltext |
13ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
УДК 621.19.40
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТ ИЭС им. Е. О. ПАТОНА
НАН УКРАИНЫ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ
НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Б. Е. ПАТОН, В. А. ТРОИЦКИЙ
ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев–150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
Показана роль Института электросварки им. Е.О.Патона НАН Украины как одной из ведущих научных организаций,
сделавших значительный вклад в развитие и становление системы неразрушающего контроля в промышленности.
Рассмотрены основные разработки Института в области ультразвукового, радиационного, магнитного и других методов
неразрушающего контроля сварных соединений и металлоизделий, которые были успешно внедрены на предприятиях
Украины и России. Приведены результаты исследований по развитию современных технологий неразрушающего кон-
троля: TOFD, SAFT, ЭМА, низкочастотного ультразвукового контроля направленными волнами, цифровой радиогра-
фии и др. Описана деятельность по гармонизации европейских и разработке национальных стандартов и отраслевых
нормативных документов в области неразрушающего контроля. Затронуты вопросы международного сотрудничества
в сфере совместных научных исследований и подготовки персонала по неразрушающему контролю в соответствии с
международными стандартами. Табл. 3, рис. 26.
К л ю ч е в ы е с л о в а : Институт электросварки им. Е. О. Патона НАНУ, неразрушающий контроль сварных соеди-
нений, разработка неразрушающих методов контроля, разработка национальных стандартов
Развитие сварочных технологий невозможно без
использования методов неразрушающего контроля
(НК), способствующих повышению качества мате-
риалов и сварных конструкций ответственного на-
значения. Это, в свою очередь, привело к развитию
фундаментальных основ дефектоскопии, увеличе-
нию количества разработок по НК.
Создание новых технологий сварки должно со-
провождаться разработкой новых методов контро-
ля качества: радиационных, оптических, акусти-
ческих, электромагнитных, магнитометрических,
термографических и других. Поэтому одновре-
менно с развитием сварки все эти годы в ИЭС
разрабатывались технологии и создавалось обору-
дование для НК. В этом процессе принимали уча-
стие ведущие НИИ и специализированные фирмы
России (МНПО «Спектр», НИИмостов, ВНИИСТ,
НИИхиммаш, ВНИИНК, ВНИИБТ и др.), Молдо-
вы (ВНИИНК), Англии (TWI), Дании (Force).
К важнейшим направлениям исследований
в области применения физических методов НК
относятся ракетно-космические и авиационные
задачи, которые в ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ
(ИЭС) решаются совместно с Государствен-
ным конструкторским бюро «Южное» им. М.
К. Янгеля, с Объединением «Коммунар», ГП
«Антонов». Так, в разные годы были созданы и
внедрены технологии НК узлов ракетно-косми-
ческой техники, автоматизированный УЗ кон-
троль крупногабаритных конструкций, средства
и методики оценки герметичности сооружений
больших объемов.
Совместно со Всесоюзным институтом буро-
вой техники, фирмой «Зонд», Ивано-Франков-
ским национальным техническим университетом
нефти и газа были разработаны технологии и обо-
рудование, которые дают возможность контроли-
ровать буровые долота, буровые трубы и их резь-
бовые соединения. Не менее важными являются
разработки по контролю качества в металлургии
(трубы и прокат), технологии и оборудование для
автоматизированного УЗК, НК при строительстве
важных объектов, например, морских трубопро-
водов, идущих от буровых платформ, и т. п.
Большое значение для развития и распростра-
нения физических методов контроля качества
имеет просветительская деятельность. В ИЭС ра-
ботает Украинское общество неразрушающего
контроля и технической диагностики (УО НКТД)
– общественная организация, созданная в 1990 г.,
основной задачей которой является консолидация
усилий специалистов в пропаганде возможностей,
комплексного решения проблем оценки качества
материалов и надежности промышленных соо-
ружений, расширения знаний и международных
контактов. Развитию деятельности УО НКТД в
значительной мере способствовало Российское
общество НКТД. УО НКТД поддерживает дело-
вые связи с аналогичными организациями многих
стран мира и является членом Европейской фе-
дерации НК (EF NDT), Всемирного комитета НК
(IC NDT). При участии УО НКТД в 1995 г. была
сформирована программа развития НК в Украине,
к выполнению которой были привлечены 26 ин-
ститутов НАН Украины, многие кафедры вузов и © Б. Е. Патон, В. А. Троицкий, 2013
14 ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
различные фирмы Украины. На основе этой про-
граммы создан ряд отраслевых программ, ее по-
ложения вошли в перечень основных направлений
развития науки и техники в Украине, в вузах поя-
вились специализированные кафедры по НК.
В результате кропотливой работы по пропа-
ганде возможностей физических методов НК,
разработке стандартов, организационной работе
в Украине создано более 800 предприятий разных
форм собственности, выполняющих работы по
оценке физическими методами (радиационными,
магнитными, акустическими и т. п.) контроль ка-
чества материалов и сооружений.
В отличие от Беларуси, Молдовы и России в
Украине в советские времена не было специализи-
рованных НИИ по проблеме НК качества, поэтому
ИЭС как крупный технологический центр взял на
себя функции по развитию акустических, радиа-
ционных, магнитных, вихретоковых и др. методов
оценки качества для решения задач промышлен-
ности Украины. В 1955 г. в ИЭС появилась пер-
вая специализированная лаборатория физических
методов по оценке качества сварных соединений,
а впоследствии созданы научный и два конструк-
торских отдела. Совместными усилиями этих
подразделений разработано более сотни проектов,
большинство из которых были реализованы в раз-
личных отраслях промышленности как в Украине,
так и за ее пределами.
Начиная с 1974 г. в ИЭС разработан и внедрен
ряд автоматизированных установок ультразвуко-
вого контроля (АУЗК) типа У-664, У-175, НК-106,
НК-205, НК-180, НК-360, НК-362, предназначен-
ных для контроля качества сварных швов раз-
личных металлоконструкций, в том числе труб
большого диаметра. Автоматизация повысила
производительность НК. Например, скорость
контроля с помощью установки НК-106 достига-
ет 20 м/мин. Здесь автоматический УЗК ведется
одновременно с помощью шести-восьми преоб-
разователей. Каждый канал имеет блок автомати-
ческой отметки дефектных участков. С помощью
автоматизированных установок УЗК выполняется
проверка сварных швов труб в технологических
линиях трубосварочных заводов. Однако объек-
тивная оценка качества достигается только при
применении нескольких разных физических ме-
тодов, поэтому внедрялись системы комплексного
контроля, состоящие, например, из визуально-из-
мерительного, ультразвукового, рентгенотелеви-
зионного и электромагнитного и других методов
контроля качества.
В период с 1980 по 2000 гг. в ИЭС разработаны
технологии контроля узлов ветроэнергетических
установок, сварных соединений из легких спла-
вов и неметаллических материалов для летатель-
ных аппаратов, железнодорожных колес (НК-364),
трубопроводов атомных реакторов (НК-321). Соз-
данный в ИЭС комплект тренажеров позволяет
осуществлять обучение и аттестацию операторов
УЗК. Непрерывно разрабатываются новые тех-
нологические возможности физических методов,
особенно магнитных, акустико-эмиссионных, уль-
тразвуковых, цифровых, компьютеризированных
вихретоковых дефектоскопов и высокочастотных
акустических микроскопов и низкочастотных
дальнодействующих антенн, позволяющие выпол-
нять оценку качества длинномерных сооружений
без сканирования их поверхности, которые нужны
практически во всех отраслях промышленности.
Ученые отдела неразрушающего контроля ИЭС
им. Е. О. Патона НАНУ постоянно привлекаются
для выполнения европейских проектов, таких как:
– выполнение контроля протяженных объек-
тов без сканирования их поверхности с помощью
низкочастотных УЗ волн с использованием стенок
объектов как волноводов нормальных акустиче-
ских волн;
– использование бесконтактного возбуждения
акустических волн в объекте посредством элек-
тромагнитно-акустических преобразователей;
– определение параметров дефектов посред-
ством дифракции акустических волн на острых
углах дефектов (TOFD) и синтезированной фо-
кусирующей апертуры (SAFT), обеспечивающей
информацию о форме и месте расположения вну-
тренних дефектов.
В ИЭС защищено порядка 15 диссертаций по
проблемам использования радиационных, ульт-
развуковых, магнитных, акустико-эмиссионных и
других методов для оценки напряженно-деформи-
рованного состояния и наличия дефектов в свар-
ных металлоконструкциях. Эти разработки нашли
широкое практическое применение на многих про-
мышленных предприятиях страны. В последние
годы введена новая профессия – техническая ди-
агностика, возникшая на стыке проблем НК и на-
дежности.
В ИЭС на протяжении нескольких десятилетий
функционируют две исследовательские лаборато-
рии радиационных методов НК. Сотрудники этих
лабораторий разработали рентгеновские детекто-
ры с малым содержанием серебра, рентгенотелеви-
зионные системы, устройства для автоматической
расшифровки изображений, портативные дозиме-
тры. В последние годы создано оборудование для
цифровой радиоскопии сварных соединений на
основе ПЗС-матриц, системы цифровой обработ-
ки рентгенограмм, архивирования информации.
В ИЭС работает уникальная высокоэнергетиче-
ская радиационная лаборатория с биологической
защитой до 18 МэВ, в которой проводятся иссле-
дования изделий большой толщины (до 80 мм по
стали) с использованием мощных рентгеновских
15ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
аппаратов и бетатронов, реализовывается тангенци-
альное просвечивание тел вращения и др. (рис. 1,
2). Тангенциальное просвечивание в сочетании с
цифровой обработкой информации существенно
расширяет возможности радиационных методов.
На рис. 2 представлены фрагменты технологии
тангенциального просвечивания тел вращения,
позволяющей определять остаточную толщину
металла, зазоры между обшивкой и телом трубы
и т. п. Пока эта уникальная технология в Украине
выполняется только в ИЭС им. Е. О. Патона НАН
Украины. Для этого метода разработана цветовая
селекция границ радиационного изображения сте-
нок трубы и последующих наслоений, например,
теплоизоляции.
На рис. 2, а показан фрагмент цветовой селек-
ции границ радиационного изображения правой
стенки трубы и теплоизоляции для отрезка трубы
диаметром 60 мм, толщина стенок трубы 5 мм, тол-
щина изоляции 2 мм, Нс – толщина стенки трубы,
Ни – толщина теплоизоляции, на рис. 2, б пояс-
няется принцип тангенциального просвечивания,
на рис. 2, в, г – получаемая информация. Точность
определения толщины стенки трубы при обычной
обработке изображений составляет 5 ±1,5 мм. Раз-
работанный алгоритм цифровой обработки изо-
Рис. 1. Стационарные рентгеновские аппараты РУП 150/300
и «Экстравольт-360»
Рис. 2. Фрагменты технологии тангенциального просвечивания тел вращения
16 ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
бражений обеспечивает повышение точности из-
мерений толщины стенки трубы 5 ±0,2 мм.
Важнейшей процедурой радиационного кон-
троля является расшифровка и архивирование его
результатов (рис. 3).
Возможности разработанного комплекса циф-
ровой системы обработки информации:
– сканирование изображений с высокой разре-
шающей способностью, которое позволяет обна-
руживать трудно выявляемые дефекты;
– независимое масштабирование изображений;
– непосредственное измерение длины отрезка
или ломаной линии, а также периметра и площади
дефекта;
– инвертирование, обращение в зеркальное
отображение изображений;
– запоминание произвольного количества ин-
терпретаций обработки изображений;
– сохранение исходных и обработанных изо-
бражений, а также сопутствующей текстовой ин-
формации в компьютерной базе данных;
– архивирование и документирование резуль-
татов контроля;
– повышение достоверности и эффективности
радиационного контроля.
В радиационной дефектоскопии значительным
успехом была разработка фундаментальных поня-
тий детерминированной и статистической оценки
этих результатов. Впервые разработаны статисти-
ческие эталоны, обеспечивающие более объек-
тивную оценку качества, чем детерминированные
эталоны, которыми пользуются во всем мире. При
оценке качества радиационного изображения с
помощью статистических эталонов оператор не
знает расположения и размеров искусственных
дефектов.
В разные годы в ИЭС были созданы и вне-
дрены: бесконтактный магнитоакустический де-
фектоскоп для комплексного контроля гильз ци-
линдров тракторных двигателей, многоцелевой
магнитный дефектоскоп для сварных соединений
сложной формы, дефектоскоп на основе свароч-
ного источника, подвижные намагничивающие
устройства, работающие на постоянных магнитах
из редкоземельных металлов и др.
Оригинальные разработки выполнены в обла-
сти вихретокового контроля, созданы манипуля-
торы (НК-331) и зонды для контроля теплообмен-
ных трубок парогенераторов и других объектов
атомных электростанций. Для оценки герметич-
ности разработан ряд установок и комплектов
оборудования для трубопроводов, резервуаров,
защитных оболочек. Многие годы совершенству-
ются комплекты накладных вакуумных камер для
листовых и угловых конструкций (рис. 4, а). Та-
кие вакуумные камеры производятся серийно и
изготовляются многими производителями. Эта
простая технология требует глубоких знаний про-
исходящих при этом процессов. Высокое разреже-
ние не позволяет выявлять крупные дефекты, при
низком не обнаруживаются мелкие дефекты. На
основе многолетнего опыта эта технология была
доведена до совершенства и автоматизированы ее
основные процедуры. На рис. 4, б показана схе-
ма вакуумной установки для контроля герметич-
ности сварных соединений труб газовых маги-
стралей. Предложен способ регистрации течей с
помощью УЗ в вакуумных камерах, заполненных
Рис. 3. Система цифровой обработки изображений (а) и структурная схема программного обеспечения системы цифровой об-
работки рентгенограмм (б)
17ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
водой, разработаны сенсоры для контроля герме-
тичности на базе различных физико-химических
явлений. Сварные соединения должны быть не
только прочными, но и герметичными (рис. 5). По-
этому проблемы оценки герметичности сварных
соединений ответственных изделий ядерной, кос-
мической, бытовой техники постоянно требуют
конкретных технических решений, над которыми
много и успешно работают ученые института.
Для контроля труб теплообменников диаме-
тром 18…26 мм и других труднодоступных для
визуального контроля объектов созданы телеэндо-
скопы с ПЗС-камерой высокого разрешения, уста-
новленной на конце телескопической штанги. В
последние годы видеоскопы широко применятся
во всем мире за счет высокой функциональности
и эффективности в различных отраслях промыш-
ленности. Созданным в ИЭС эндоскопом можно
диагностировать трубки протяженностью до 14 м.
Созданряд технологий для измерения различ-
ных покрытий, наплавок и фактической толщины
металлов, пластика и композитов с внутренней
эрозией (рис. 6). Для этих целей относительно
недавно найдены интересные решения на основе
магнитооптического метода визуализации (МОВ).
Средства контроля на основе этого метода кроме
дефектов дают информацию об остаточных маг-
нитных полях на поверхности ферромагнитных
материалов. Метод МОВ нашел применение в
криминалистике. Исследования показали, что он
может использоваться и в технике для оценки ка-
чества прецизионной обработки поверхностей
полированных болтов крепления мощных турбин,
поверхности клапанов и их седалищ мощных дви-
гателей и т. п. Это наиболее точный метод, вы-
являющий как тонкие дефекты, так и локальные
нагружения металла. На рис. 7, 8 показана прин-
ципиальная схема МОВ и сравнительные резуль-
таты с другими методами (визуальным, капилляр-
ным, магнитопорошковым).
МОВ основан на визуализации топографии
магнитного поля рассеивания дефектов с помо-
щью феррит-гранатовой пленки, структура маг-
нитных доменов которой чувствительна к незна-
чительным внешним магнитным полям.
Исследованы способы магнитооптического
контроля проката и сварных соединений как с по-
мощью промежуточного носителя информации
(магнитной ленты), так и с помощью магнитооп-
тического преобразователя. Магнитооптический
метод позволил выявлять мелкие дефекты, кото-
рые «не видят» другие методы.
Важной особенностью МОВ с лазерно-опти-
ческой визуализацией магнитных полей является
представление в реальных размерах как поверх-
Рис. 4. Комплекты накладных вакуумных камер для листо-
вых и угловых конструкций (а) и схема вакуумной установки
для контроля герметичности сварных труб (б)
Рис. 5. Установка с двумя операторами, определяющая изну-
три герметичность труб по схеме, показанной на рис. 4, б
Рис. 6. Применение вихретоковых, феррозондовых, магнито-
метрических приборов
18 ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
ностных и подповерхностных дефектов, так и
локальных нагружений структуры металла. Из
рис. 8 следует, что этот метод более чувствителен,
чем традиционные методы для поверхностных ис-
следований.
Бесспорным достижением последних лет явля-
ется создание портативного цифрового рентгено-
телевизионного оборудования (рис. 9) на основе
высокочувствительных ПЗС-матриц и флуорес-
цирующих CsJ экранов. Портативность, наличие
цифровой обработки изображений, низкая сто-
имость открывают новые возможности для вы-
полнения радиационного контроля в полевых и
цеховых условиях многих объектов, которые в на-
стоящее время не обеспечены возможностями НК.
Так, многочисленные газо-, нефте- и гидрорас-
пределительные трубопроводы малого диаметра,
технологические трубопроводы нефтехимическо-
го производства в настоящее время как в Украи-
не, так и в России практически не проверяются
на наличие внутренних дефектов из-за высокой
стоимости пленочной радиографии, физических
ограничений УЗК для тонкостенных объектов
большой кривизны. Внедрение в ближайшие годы
средств портативного РТК решит эту проблему.
Данная система портативного РТК позволяет вы-
полнять рентген-контроль на порядок дешевле и
быстрее, чем при рентгенографии.
В последние десятилетия широкое распростра-
нение получили разработанные в ИЭС подвиж-
ные намагничивающие устройства на постоянных
магнитах (рис. 10). Они существенно потеснили
электромагниты, поскольку при этом на порядок
уменьшились масса и стоимость оборудования
НК, повысилась производительность контроля
и возможность сканирования, поиска дефектов.
На этой основе в ИЭС разработана серия под-
вижных переставляемых (рис. 10, а) и вращаю-
щихся (рис. 10, б) намагничивающих устройств,
которые на порядок повышают производитель-
ность МПК протяженных сварных соединений и
обеспечивают выявление дефектов разной ори-
ентации, причем вращающиеся магниты имеют
гладкую поверхность с подвижным контактным
роликом. ИЭС имеет приоритет в этом направле-
нии, производителем подвижных намагничиваю-
щих устройств до сих пор остается только ИЭС
им.Е.О.Патона.
На рис. 11 показаны эпизоды деятельности со-
трудников ИЭС по НК различных объектов. Это
мостовые перекрытия (рис. 11, а), в которых об-
наружены большие расслоения, элементы тяжело-
го оборудования (рис. 11, б, в), работающего под
высоким давлением, различные трубопроводы
Рис. 7. Принципиальная схема МОВ
Рис. 8. Сравнение результатов, полученных различными ме-
тодами контроля: 1 и 2 – световые пигментации (шумы объ-
екта) и мелкие трещины, визуализированные всеми сравни-
ваемыми методами; 3 – особо мелкие трещины, выявляемые
только магнитооптическим методом
Рис. 9. Применение портативного цифрового рентгенотелевизионного оборудования: а – размещение аппаратуры на объекте;
б – анализ результатов контроля на экране ноутбука
19ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
(рис. 11, г-и), узлы компрессорных станций, раз-
личные металлоконструкции. В Украине практи-
чески нет ни одного значительного сооружения,
где бы в той или иной мере не был использован
потенциал ИЭС по НК сварных соединений.
Разработка новых и совершенствование су-
ществующих технологий УЗК является одной
из основных задач дефектоскопии. За последние
десятилетия много сил потрачено на внедрение
УЗ-технологий и средств для реализации УЗ волн
дифракции (метод TOFD). Это метод точного опре-
деления расположения и размеров остроконечных
внутренних дефектов, который состоит в следую-
щем (рис. 12). Два ультразвуковых преобразователя
(излучатель и приемник) располагаются навстречу
один другому. Излучатель возбуждает продольную
волну в широком угловом диапазоне.
УЗ-волны на приемник попадают в следую-
щей последовательности: головная волна; вол-
на, дифрагированная на верхней кромке трещи-
ны; волна, дифрагированная на нижней кромке,
волна, отраженная от донной поверхности.
Преимущество этого метода заключается в
том, что дифрагированная на кромке трещины
Рис. 11. Эпизоды деятельности сотрудников ИЭС по НК различных объектов (описание см. в тексте)
Рис. 10. Подвижные намагничивающие устройства на постоянных магнитах (описание см. в тексте)
20 ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
волна излучается в широком угловом диапазоне
и поэтому положение приемника по отношению
к трещине не является таким критичным, как для
традиционных методов УЗК. Вторым преимуще-
ством этого метода является не амплитудный, а
временной способ оценки размеров и расположе-
ния внутренних дефектов.
Недостатком традиционного УЗК, выполня-
емого с помощью вибрации пьезопластин, яв-
ляется необходимость в промежуточной среде
между излучателем УЗ-колебаний и объектом
контроля. Обычно это жидкая среда (вода, масло,
гель). Часто проблемы в контактной среде (пу-
зырьки, плохое смачивание и т. п.) индицируются
при УЗ-контроле как дефект. Это особенно часто
встречается при быстродействующем автоматизи-
рованном УЗК. Решить эту проблему удалось за
счет электромагнитоакустического (ЭМА) воз-
буждения УЗ колебаний.
В отличие от пьезотехнологии, ЭМА возбужде-
ние УЗ-колебаний производится с помощью силы
Лоренца, возникающей внутри металла:
F
J z t B
n
y=
( , )
,
где n - плотность электронов; By - индукция; IW(t)
- ампервитки катушки W возбуждения; J(z, t) - ток,
наведенный в контролируемой среде (рис. 13).
В 1980-х гг. над созданием технологий и оборудо-
вания для НК многослойных обечаек, для которых
было недопустимо применение контактных жидко-
стей, встал вопрос ввода в металл УЗ-колебаний
бесконтактно. Пришлось отказаться от пьезопла-
стин и разработать электромагнитный метод вво-
да в металл УЗ-колебаний. Эту работу сотрудники
ИЭС выполняли совместно с Всесоюзным ин-
ститутом неразрушающего контроля (ВНИИНК).
На рис. 13 показан ЭМА-принцип, а на рис. 14 –
схема ЭМА-преобразователя, который состоит из
магнита 1, концентраторов магнитного поля 2, ка-
тушки возбуждения 3, протектора 4, воздушного
зазора 5. Сейчас ЭМА-технологии широко приме-
няются при АУЗК.
Кроме сказанного, ЭМА-метод возбуждения
позволяет при УЗК сварных швов:
Рис. 12. Схема метода TOFD: 1 – сигнал головной волны; 2,3 – сигнал, вызванный дифракцией соответственно на верхней и
нижней кромке трещины; 4 – донный сигнал; t – задержка времени между излучением и приемом сигналов от соответствую-
щих УЗ волн
Рис. 13. Схема ЭМА-принципа
Рис. 14. Схема ЭМА-преобразователя (описание см. в тексте)
21ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
– создавать УЗ-колебания SH-поляризации, ис-
ключающие влияние на результаты УЗК краев ва-
лика усиления и провисания металла шва;
– проводить УЗК соединений металлокон-
струкций из тонкого металла частотой до 1,5 МГц,
которые с помощью пьезопреобразователей не
могут быть проконтролированы;
– оставлять на поверхности контролируемого
изделия остатки изоляции, брызг и т.п., т.е. для
контроля не нужна тщательная подготовка по-
верхности, так как уровень очистки поверхности
изделия не оказывает влияния на результаты УЗК
методом ЭМА;
– выполнять УЗК при высоких и низких темпе-
ратурах поверхности; в полевых и экстремальных
условиях, не дожидаясь остывания металла;
– проводить УЗК без контактной жидкости при
наличии зазора между преобразователем и объек-
том контроля.
На рис. 15 показаны два ЭМА-преобразова-
теля на поверхности трубы (а) и дефектограмма,
показывающая наличие в трубе дефектов (б). В
ИЭС было разработано несколько проектов ре-
ализации магнитоакустического контроля. Этот
метод получил распространение для УЗК объ-
ектов с высокой температурой поверхности и
используется при больших скоростях контроля.
Важной особенностью цифровых методов об-
работки УЗ-информации явились разработки по
визуализации толщинометрии, рельефа обратной
стороны (недоступной для контакта) металлокон-
струкции. На рис. 16 показаны три направления
(теневое, с торца и со стороны) представления
информации после обработки всех сигналов УЗ,
отражающихся от объекта. Так, получают изо-
бражение внутренних дефектов в трех (рис. 17)
ракурсах, устанавливается рельеф коррозионно-
го поражения внутренней недоступной стороны
объекта. Например, вид дефекта с трех сторон, в
трех координатах. По характеру расположения от-
раженных сигналов устанавливают наличие рас-
слоения (рис. 18) и другие дефекты.
Начиная с 1960-х гг., в период начала создания
цехов по производству труб высокого давления
для магистральных газопроводов создано боль-
шое количество установок АУЗК для Харцызско-
го, Выксунского, Челябинского и др. металлур-
гических и трубопрокатных заводов. На рис. 19
показана принципиальная схема установки АУЗК
У-664, разработанной для Харцызского трубного
завода.
Эффективность НК по-прежнему относится к важ-
ным вопросам деятельности института. На рис. 20
показан фрагмент дискуссии по вопросам АУЗК в
отделе НК ИЭС с участием академика Б. Е. Патона.
При массовом производстве ответственных
конструкций надо было применять различные
методы и средства НК, а также непрерывно ве-
сти анализ появления дефектов и на этой основе
совершенствовать сварочные технологические
решения. От уровня ответственности объекта за-
висят объемы и последовательности процедур НК
(рис. 21). Ответственные металлоконструкции
типа труб магистральных газопроводов на заво-
дах-изготовителях проходят полный цикл НК-ис-
пытаний дважды: до и после экспандирования и
гидроиспытаний.
На Харцызском трубном заводе, Выксунском
металлургическом заводе, Челябинском трубопро-
катном заводе внедрены технологии НК при произ-
водстве труб большого диаметра, предназначенных
для газопроводов до 100 атм. И на протяжении все-
го времени применения этих технологий сотруд-
ники ИЭС ведут наблюдения, осуществляют не-
прерывный процесс совершенствования системы
Рис. 15. ЭМА-преобразователи на поверхности трубы (а) и дефектограмма, показывающая наличие в трубе дефектов (б)
Рис. 16. Три ракурса представления информации об объекте
22 ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
Рис. 18. Распределение УЗ-сигналов: а – при коррозионном поражении; б – при расслоении
Рис. 19. Принципиальная схема установки АУЗК У-664
Рис. 20. Дисскуссия по вопросам АУЗК с участием
Б. Е. Патона
Рис. 17. Остаточная толщина металла сосуда с внутренним коррозионным поражением (а); распределение сигналов при на-
личии коррозионного поражения внутри металла (гиба паропровода) (б); вид сверху, сбоку и с торца для металла с расслое-
нием (в); распределение УЗ-сигналов питтинговой коррозии внутри металла, каждый отдельный дефект допустим, а метал-
локонструкция снята с эксплуатации (г)
23ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
НК с расширением возможностей взаимодействия
методов и введением новых решений. Поэтому, как
показывает анализ аварий на газотранспортных
системах, первопричиной разрушений преиму-
щественно являются монтажные, а не заводские
сварные швы. Этот вывод является результатом
постоянного анализа весовых соотношений дефек-
тов различного вида и размеров при изготовлении
труб, текущего уровня их дефектности. Так, оце-
нивают динамику качества, определяют право-
мерность использования выбранной технологии
сварки. Таким образом, происходит поддержание
высокого качества продукции (труб), которое мно-
гократно оценивается рентгеновским, магнитным
и ультразвуковым контролем (табл. 1).
Анализ количественного соотношения де-
фектов различного вида в сварных соединениях
труб большого диаметра показывает, что более
80 % дефектов – объемные. Это поры и шлаковые
включения. Относительное количество наиболее
потенциально опасных плоскостных дефектов
(непроваров и трещин) составляет около 10 %.
Плоскостные дефекты увеличивают раскрытие
после экспандирования и гидроиспытаний, так
как в процессе этих процедур растягивающие
усилия достигают 0,9 предела текучести. Поэтому
трубы для газопроводов после экспандирования
и гидроиспытаний проходят повторный полный
цикл НК. Причем на сдаточном УЗК поперечных
трещин обнаруживается в 2…10 раз больше, т. е.
трещины после экспандирования раскрываются
сильнее непроваров. Для того, чтобы внедрить
такой большой объем НК потребовались многие
годы и изнурительные доказательства важности
расширения системы НК, насыщения ее разны-
ми методами.
Технология НК в трубосварочном производстве
предполагает исследования дефектных участков
также с помощью ручного УЗК, пленочной ради-
ографии, дополняющей рентгенотелевизионный
метод, и металлографии, магнитопорошкового,
вихретокового методов (по желанию заказчика).
Ручным УЗК подтверждается 86 % дефектов, из
которых недопустимых приблизительно 28 %.
Критерием истины считается радиография. Ис-
следования дефектных участков с помощью пле-
ночной радиографии и металлографии показали,
что результаты УЗК подтверждаются большим
процентом недопустимых дефектов. По отражаю-
щей способности естественные дефекты различ-
ны. Например, мелкие строчечные включения в
основном металле дают гораздо большую ампли-
туду эхо-сигнала, чем подлежащие обязательному
исправлению шлаковые включения и поры в шве.
Поэтому, с одной стороны, амплитуда эхо-сигнала
при УЗК не является однозначной мерой оценки
мест отражения, а, с другой, чувствительность
контроля не может быть 100%-ной, без пропуска
дефектов, подлежащих исправлению. Следова-
тельно, философия допустимости труб к эксплуа-
тации должна постоянно трансформироваться.
Результаты основных средств АУЗК и РТК за-
висят от многих обстоятельств. В табл. 2 приведе-
ны количественные соотношения дефектов, полу-
ченные при близких технологических процессах
в трубах из сталей марок Х-70, 09Г2ФБ, 10Г2ФБ.
Видно, что больше всего труб (до 40 %) забра-
ковано при АУЗК труб из стали марки 10Г2ФБ.
В то же время после РТК отправлено на ремонт
всего 16,7 % труб. АУЗК фиксирует, что большое
количество дефектов связано с плохим качеством
металла исходного листа, наличием на кромках
Т а б л и ц а 1 . Количественное соотношение труб с различными дефектами (ТРД) и количество образующихся в тру-
бах дефектов определенного вида (ТДОВ) на сдаточном и технологическом участках НК трубного завода (данные взя-
ты из годовой программы около 200000 шт. газовых труб)
Вид дефекта ТРД, % (до) ТДОВ, % (до)
Непровар
Поры + шлаки
Поры
Шлаки
Трещины продольные
Трещины поперечные
Прожоги
Другие дефекты
2,0
1,5
13,0
4,0
0,1
0,1
0,1
4,0
10,0
4,0
50,0
18,0
0,5
0,5
0,5
16,0
Рис. 21. Полный цикл контроля труб магистральных
трубопроводов
24 ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
расслоений и раскатанных строчечных включений
металлургического характера.
Дефекты типа строчечных включений, имея
хорошие отражательные свойства для ультразву-
ка, дают повышенный процент браковки труб. В
то же время, располагаясь на пути УЗ волны, они
рассеивают УЗ колебания и могут «маскировать»
дефект, ухудшая его выявляемость.
Начиная с 1970-х гг., работы по автоматиза-
ции УЗК и совершенствованию системы НК не
останавливались ни на один день – они велись
совместно с ВНИСТ, ВНИИНК и др. НИИ. Непре-
рывно совершенствуется элементная база, внедря-
ются компьютеризированные цифровые методы и
средства обработки информации (рис. 22).
Вскоре после событий на Чернобыльской АЭС
был принят ряд европейских программ по изу-
чению и преодолению последствий этой аварии.
Сотрудники ИЭС принимали активное участие в
их выполнении, помогали восстанавливать и запу-
скать в 1986 г. третий реактор на ЧАЭС, контро-
лировали качество сооружаемых трубопроводов
и других металлоконструкций в зоне ЧАЭС, изго-
тавливали дозиметры, внедряли дозиметрию про-
дуктов в прилегающих к ЧАЭС районах. Одной
из программ ЕС, связанной с трагедией на ЧАЭС,
было внедрение европейских правил и средств
НК ответственных металлоконструкций на основе
датской системы P-scan (рис. 23), внедрение кото-
рой в Украине сыграло важную роль в развитии
цифровых компьютеризированных систем в Со-
ветском Союзе.
Для изучения этих правил большая группа со-
трудников ИЭС проходила стажировку в Копенга-
гене (Дания) в Институте Force и получила меж-
дународные сертификаты. Со временем появились
подобные отечественные системы. На рис. 23 по-
казаны фрагменты системы P-scan, используемой
в ИЭС с 1988 г., и процесс ее изучения болгарским
специалистом, выполняющим межгосударственную
программу развития технологий НК для АЭС.
Одним из важнейших достижений ИЭС явля-
ются работы по изучению возможностей низкоча-
стотного (НЧ) дальнодействующего УЗК, позво-
ляющего изучать длинномерные конструкции без
сканирования их поверхности (рис. 24).
НЧ УЗ-система для определения коррозион-
ного износа и других крупных повреждений тру-
бопроводов дает возможность оценивать техни-
ческое состояние всего объекта в обе стороны от
места расположения антенны. В основу действия
системы положен принцип анализа отраженных
низкочастотных направленных волн, способных
распространяться на большие расстояния. При
этом обнаруживаются коррозионные поражения и
другие дефекты потери металла, глубина которых
не менее 10 % толщины стенки трубы на расстоя-
нии до 100 м.
На рис. 25 показана схема контроля экспери-
ментального трубопровода протяженностью 48
м, состоящего из шести труб с искусственными
Т а б л и ц а 2 . Количественные соотношения дефектов в трубах, полученные при близких технологических процессах
Результаты НК
Технологический участок НК Сдаточный участок НК
Х-70 09Г2ФБ 10Г2ФБ Х-70 09Г2ФБ 10Г2ФБ
Проконтролировано труб АУЗК, шт. 8594 5485 2900 8784 5095 2583
Трубы, забракованные АУЗК, % 19,4 16,2 40,0 20,0 11,7 21,1
Проконтролировано труб РТК, шт. 3048 1164 1318 3170 775 779
Отправлено на ремонт по РТК 23,6 33,7 16,7 4,8 5,4 1,8
В том числе труб по видам дефектов, %
Непровар 0,8 1,2 0,5 0,2 0,2 -
Непровар на конце трубы 0,3 0,6 0,5 0,06 0,2 -
Поры + шлаки 0,7 1,5 0,7 0,09 - 0,1
Поры 15,4 21,6 9,3 3,8 4,3 1,0
Шлаки 2,6 2,7 3,0 0,3 0,4 0,3
Трещины поперечные 0,2 0,2 0,08 0,09 0,1 0,3
Трещины продольные 0,07 - - 0,2 0,2 0,1
Прожоги 0,2 0,2 0,2 0,06 - -
Другие дефекты 3,3 5,6 2,6 - - -
Рис. 22. Фрагмент настройки промышленных установок авто-
матизированного УЗК на эталонной трубе
25ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
дефектами, экспериментальная установка и де-
фектограммы трубопровода. Начало этого пер-
спективного научного направления в дефекто-
скопии было положено в 2004 г. Позже с этими
разработками сотрудники ИЭС приняли участие
в выполнении программы европейского проекта
LRUT, в котором под руководством английского
Института TWI также приняли участие ученые
из 11 стран Европы. На рис. 25 показано разрабо-
танное оборудование, установленное на трубах.
Приняты следующие обозначения: 1–7 – сварные
швы; ИД1, ИД3 – искусственные дефекты: ИД1 –
прорезь со сквозным отверстием, ширина прорези
2,5 мм, глубина 2,5 мм, длина 0,5L, где L – длина
окружности трубы, диаметр отверстия 10 мм; ИД2
– прорезь шириной 2,5 мм, глубиной 2,5 мм, длиной
0,3L; ИД3 – коррозионное поражение длиной 0,18 м,
шириной 0,1 м. На дефектограмме видны все мон-
тажные кольцевые соединения (разные по качеству),
все искусственные упомянутые выше дефекты.
Первые стандарты по НЧ методу контроля на-
чали появляться совсем недавно: итальянский
стандарт UNI/TS 11317 – 2009 г., японский стан-
дарт JIS – NDIS 2427 – 2010 г. и американский
ASTM E2775-11 – 2011 г. Сейчас НЧ диагностика
– один из наиболее быстро развивающихся мето-
дов НК трубопроводов.
На западный рынок выходит уже третье по-
коление этих систем. Прошла эйфория об уни-
версальности НЧ УЗК. Уже четко определены
ограничения применения этого метода и зоны
ее наиболее эффективного использования. Есть
принципиальные отличия от обычной УЗ-дефекто-
скопии. Этот метод не позволяет напрямую опре-
делять локальные изменения толщин стенок и вну-
тренние неоднородности контролируемого объекта
по времени прохождения отраженного сигнала.
Изменения толщин стенок в данном случае опре-
деляются не временем, а характером отраженного
сигнала (его амплитудой, формой), а время появле-
ния отраженного сигнала соответствует расстоянию
от антенны до дефектного участка. Здесь действует
иная интерпретация результатов контроля. Полезный
сигнал от дефекта может маскироваться многократ-
но превосходящими его по амплитуде сигналами от
сварных швов, фланцев, колен трубы, ответвлений.
Эхо-сигнал значительнее ослабляется при отражении
от дальних участков трубопроводов.
Неоспоримое преимущество длинноволно-
вого метода НЧ контроля – это возможность
Рис. 23. Система P-scan
Рис. 24. Антенна на трубе тепломагистрали, с помощью которой производят УЗК трубопровода без сканирования ее
поверхности
26 ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
достаточно быстро выявлять наиболее критиче-
ские участки трубопроводов без сканирования
их поверхности, без их вскрытия и выкапыва-
ния, что особенно важно в труднодоступных
участках. Поэтому в первую очередь такие си-
стемы в Украине используют для диагностики:
– пересечения трубопроводами дорог; прохож-
дения их через стену;
– однотипности монтажных кольцевых швов сек-
ции труб, которых может быть несколько десятков;
– в случае использования разных типов опор с
зонами коррозионного поражения;
– коррозии под изоляцией и т. п.
Сравнительные результаты измерения коорди-
нат искусственных дефектов на трубопроводе про-
тяженностью 48 м и сварных соединений получе-
ны с помощью НЧ УЗ-контроля по представленной
на рис. 25 осциллограмме и приведены в табл. 3.
Расстояние до сварных швов и дефектов вычисля-
лось по формуле 2
vtL = , где t – время прохожде-
ния отраженного эхо-сигнала на осциллограмме;
Рис. 25. Схема контроля экспериментального трубопровода: а – обычными методами; б – длинноволновым УЗК
27ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
v – скорость распространения НЧ-ультразвука для
торсионных волн.
Как видно из табл. 3, точность измерения рас-
стояний вдоль оси трубы для такого интегрально-
го метода достаточно высокая.
Экспериментальные обследования в Крыму
открытых участков газопровода Краснопере-
копского бромзавода (рис. 26, а) (труба диаме-
тром 330 мм, толщина стенки 8 мм) показали по-
тенциальные возможности использования этого
метода для обследования участков трубопрово-
дов на расстоянии до 150 м от установленной
антенны. Там же проводили обследования под-
земного участка газопровода, покрытого усилен-
ной противокоррозионной бризольной изоляцией
толщиной 9 мм (рис. 26, б). В этом случае акусти-
ческие волны практически сразу же затухали.
Интегральные исследования по определению
возможности выявления коррозионных пораже-
ний длинноволновым методом в 2012 г. проводи-
ли на складе-полигоне труб ТЭЦ в г. Вишневое.
Исследования проводили с использованием до-
статочно большого количества новых и бывших в
употреблении труб с различными видами защит-
ной изоляции.
Было экспериментально подтверждено, что
для битумных покрытий дальность акустиче-
ского контроля трубопроводов не превышает
1…3 м и упругие волны достаточно хорошо
проходят по трубам с теплоизоляцией, напри-
мер, подобной пенопласту и гидроизоляцией.
Данная технология (НЧ УЗК) должна найти
широкое применение на многочисленных объ-
ектах Украины, России и сопредельных стран.
Это многочисленные «вспомогательные», тех-
нологические трубопроводы на газо- и нефте-
разработках, трубопроводных нефте-, газо-, хи-
мических производств; вновь строящиеся газо-,
нефтепроводы с большим количеством монтаж-
ных кольцевых швов, каждый имеющий свой
акустический портрет.
Бурное развитие полупроводниковой техники,
цифровых методов обработки изображений сти-
мулировало интенсивное совершенствование и
широкое применение на практике термографии.
Тепловой метод НК (термические краски, тепло-
визионное оборудование, полупроводниковые
элементы и др. атрибуты) в ИЭС применялись
достаточно давно (рис. 27). Это дистанционный и
очень эффективный метод НК.
В ИЭС в 2011–2012 гг. была выполнена ра-
бота по дефектометрии при термографии. Не-
смотря на то, что в настоящее время появилось
много техники для термографических иссле-
Рис. 26. Обследование открытых (а) и подземных (б) участков Красноперекопского газопровода
Т а б л и ц а 3 . Сравнительные результаты измерения координат искусственных дефектов
Координаты дефекта ИД1 I 2 ИД2 3 4 5 6 7 Торец
Рассчитанные по УЗК, м 4,15 6,05 12,12 14,97 18,35 24,48 30,78 36,59 42,88 48,68
Измеренные рулеткой, м 4,25 6,04 12,09 15,25 18,34 24,45 30,56 36,62 42,69 48,69
28 ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
дований, пока нет средств для дистанционных
измерений обнаруженных площадей зон потери
тепла, глубины поражения. Созданы лазерно-тер-
мографические измерительные системы, позволя-
ющие определять дистанционно координаты и ге-
ометрические параметры дефектов потенциально
опасных потерь тепла. В результате исследований
было разработано измерительное лазерно-термо-
графическое устройство и соответствующее ему
программное обеспечение для определения коор-
динат и геометрических размеров дефектов, обна-
руженных при термографии.
Данное программное обеспечение позволяет
рассчитать площадь дефекта, который обнаружи-
вается с помощью тепловизионной камеры, пред-
ставить обнаруженный дефект в графическом виде,
а также построить его объемное изображение.
Дефектометрия при термографии – новое важ-
ное научное направление, которое должно полу-
чить развитие.
Таким образом, в области дефектоскопии в по-
следние годы в ИЭС разработаны методические
основы обнаружения дефектов при радиографии
и созданы статистические эталоны, повышающие
качество расшифровки радиограмм и обнаруже-
ние тонких трещиноподобных дефектов с малым
раскрытием.
Изучено взаимодействие НЧ-антенны и про-
тяженного объекта контроля. Предложены кон-
струкции антенн и аппаратуры для их возбужде-
ния и обработки НЧ-информации.
Исследован акустический тракт теневого
УЗ дефектоскопа с использованием коротко- и
длиннофокусных импульсных ЭМА-преобразо-
вателей, что повышает вероятность обнаруже-
ния расслоений и коррозионных поражений в
сварных листовых конструкциях.
Создана технология тангенциальной рентгено-
графии и рентгеноскопии для измерения толщины
стенки труб, изоляции и внутреннего заполнения
без вывода ее из эксплуатации.
Выполнены исследования аномалий собствен-
ного магнитного поля объекта при механических
напряжениях, что позволило предвидеть возник-
новение усталостных трещин.
Исследованы возможности магнитооптическо-
го метода для выявления тонких дефектов без про-
межуточного носителя информации о магнитных
полях рассеяния в виде никелевой ленты.
Разработана рентгенотелевизионная система на
основе ПЗС-матриц и флуоресцирующих экранов,
открывающая реальные возможности для много-
численных вспомогательных объектов нефте-, га-
зораспределительных комплексов, которые до сих
пор не обеспечены НК.
Внедрены методики оценки размеров вну-
тренних трещиноподобных дефектов, низко-
температурных сероводородных расслоений
на основе методов TOFD, SAFT, фазирован-
ных решеток при УЗК, например, на ОАО «Лу-
койл-Карпатнефтехим», на больших мостовых и
других металлоконструкциях.
Широко внедряется тепловой метод НК, зало-
жены основы термографической дефектометрии.
Продолжается разработка систем автоматизи-
рованного контроля с использованием пьезо- и
ЭМА возбуждения УЗ-волн для выявления де-
фектов типа расслоений в прикромочных зонах
Рис. 27. Термографическое обследование резервуаров (а), трубопроводных магистралей (б), промышленных и гражданских зда-
ний (в), градирен (г) (стрелками обозначены участки с возможными дефектами)
29ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
сварного шва и основного металла труб; ведутся
разработки автоматизированных систем распозна-
вания образа дефекта в результате УЗ-контроля,
что воплощается в новых АУЗК установках.
При ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины ра-
ботают Межотраслевой учебный центр, Центр
сертификации и Аттестационный центр НК, ко-
торые готовят специалистов этой профессии по
международным стандартам ISO 9712, EN-473
и др. Начало этой деятельности по НК было по-
ложено общим приказом Национальной академии
наук Украины, Государственного комитета Украи-
ны по стандартизации, Государственного комите-
та Украины по надзору за охраной труда, который
учредил Национальный комитет по неразрушаю-
щему контролю (НАК). Позже был создан Техни-
ческий комитет по стандартизации ТК-78 «Техни-
ческая диагностика и неразрушающий контроль».
Практически по всем методам НК в ИЭС вы-
пущены учебные пособия, издается бюллетень
«НК-информ», журнал «Техническая диагностика
и неразрушающий контроль».
В Украине в 2012 г. издан справочник «Нераз-
рушающий контроль в Украине», в котором пред-
ставлено реальное положение дел в стране по это-
му важному научно-техническому направлению,
приведены сведения о всех организациях, работа-
ющих в этой области, отмечена роль НАН Украи-
ны в становлении этого наукоемкого направления.
Следует отметить, что участие в европейских
и всемирных конференциях по НК в Копенгаге-
не (7-я ECNDT, 1998 г.), Риме (15-я WCNDT, 2000
г.), Барселоне (8-я EFNDT, 2002 г.), Монреале (16-я
WCNDT, 2004 г.), Берлине (9-я EFNDT, 2006 г.),
Шанхае (17-я WCNDT, 2008 г.), Москве (10-я
EFNDT, 2010 г.), Дурбане (18-я WCNDT, 2012 г.)
послужило развитию передовых методов НК в
Украине.
Сотрудники ИЭС им. Е. О. Патона работают
в Европейской федерации по НК и Всемирной
организации ICNDT, являются членами ТК-135
ISO. Дефектоскописты ИЭС сотрудничают с
международными ANDTI, ISO, CEN, IAEA и дру-
гими организациями России, Беларуси, Молдо-
вы, Польши, Чехии, Болгарии, Хорватии, Италии,
США, Кореи и других стран. Участие в Европей-
ском научном проекте «Мониторинг состояния
объектов с помощью дальнодействующего уль-
тразвука (LRUCM), выполняемого по 6-й Ра-
мочной программе ЕС, проекте «Ship Inspector»,
касающегося создания технических средств для
определения зон усталости и предразрушений
морских сооружений способствует распростране-
нию в Восточной Европе передовых методов НК.
Основной целью проекта Ship Inspector является
развитие новых технологий для обнаружения де-
фектов и коррозий в критических зонах кораблей
без извлечения их из воды.
Признанием заслуг ИЭС им. Е. О. Патона в об-
ласти дефектоскопии является регулярное присут-
ствие специалистов из разных стран, желающих
повысить свой уровень знаний в НК.
The paper shows the role of E.O.Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine as one of the leading scientific
organizations, which has made a significant contribution to development and formation of the system of nondestructive
testing control in industry. The main PWI developments in the field of ultrasonic, radiation, magnetic and other methods of
nondestructive testing of welded joints and metal products are considered, which have been successfully introduced at the
enterprises of Ukraine and Russia. The paper presents the results of investigations on development of modern nondestructive
testing technologies: TOFD, SAFT. EMA, directed wave ultrasonic inspection, numerical radiography, etc. Activity on
harmonizing the European and development of national standards and industry normative documents in the nondestructive
testing field is described. Questions of international cooperation in the field of joint research and training of personnel on
nondestructive testing in keeping with international standards are briefly discussed.
K e y w o r d s : E.O.Paton Electric Welding Institute of NASU, nondestructive testing of welded joints, developments in the field
of NDT, development of national standards
Поступила в редакцию
24.10.2013
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-102002 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0235-3474 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:26:57Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Патон, Б.Е. Троицкий, В.А. 2016-06-09T15:45:22Z 2016-06-09T15:45:22Z 2013 Основные направления работ ИЭС им. Е. О. Патона по совершенствованию неразрушающего контроля сварных соединений / Б.Е. Патон, В.А Троицкий .// Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2013. — № 4. — С. 13-29. — рос. 0235-3474 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102002 621.19.40 Показана роль Института электросварки им. Е.О.Патона НАН Украины как одной из ведущих научных организаций, сделавших значительный вклад в развитие и становление системы неразрушающего контроля в промышленности. Рассмотрены основные разработки Института в области ультразвукового, радиационного, магнитного и других методов неразрушающего контроля сварных соединений и металлоизделий, которые были успешно внедрены на предприятиях Украины и России. Приведены результаты исследований по развитию современных технологий неразрушающего кон- троля: TOFD, SAFT, ЭМА, низкочастотного ультразвукового контроля направленными волнами, цифровой радиогра- фии и др. Описана деятельность по гармонизации европейских и разработке национальных стандартов и отраслевых нормативных документов в области неразрушающего контроля. Затронуты вопросы международного сотрудничества в сфере совместных научных исследований и подготовки персонала по неразрушающему контролю в соответствии с международными стандартами. The paper shows the role of E.O.Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine as one of the leading scientific organizations, which has made a significant contribution to development and formation of the system of nondestructive testing control in industry. The main PWI developments in the field of ultrasonic, radiation, magnetic and other methods of nondestructive testing of welded joints and metal products are considered, which have been successfully introduced at the enterprises of Ukraine and Russia. The paper presents the results of investigations on development of modern nondestructive testing technologies: TOFD, SAFT. EMA, directed wave ultrasonic inspection, numerical radiography, etc. Activity on harmonizing the European and development of national standards and industry normative documents in the nondestructive testing field is described. Questions of international cooperation in the field of joint research and training of personnel on nondestructive testing in keeping with international standards are briefly discussed. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Техническая диагностика и неразрушающий контроль Научно-технический раздел Основные направления работ ИЭС им. Е. О. Патона по совершенствованию неразрушающего контроля сварных соединений Main directions of activity of E. O. Paton Electric Welding Institute of NASU on improvement of nondestructive testing of welded joints Article published earlier |
| spellingShingle | Основные направления работ ИЭС им. Е. О. Патона по совершенствованию неразрушающего контроля сварных соединений Патон, Б.Е. Троицкий, В.А. Научно-технический раздел |
| title | Основные направления работ ИЭС им. Е. О. Патона по совершенствованию неразрушающего контроля сварных соединений |
| title_alt | Main directions of activity of E. O. Paton Electric Welding Institute of NASU on improvement of nondestructive testing of welded joints |
| title_full | Основные направления работ ИЭС им. Е. О. Патона по совершенствованию неразрушающего контроля сварных соединений |
| title_fullStr | Основные направления работ ИЭС им. Е. О. Патона по совершенствованию неразрушающего контроля сварных соединений |
| title_full_unstemmed | Основные направления работ ИЭС им. Е. О. Патона по совершенствованию неразрушающего контроля сварных соединений |
| title_short | Основные направления работ ИЭС им. Е. О. Патона по совершенствованию неразрушающего контроля сварных соединений |
| title_sort | основные направления работ иэс им. е. о. патона по совершенствованию неразрушающего контроля сварных соединений |
| topic | Научно-технический раздел |
| topic_facet | Научно-технический раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102002 |
| work_keys_str_mv | AT patonbe osnovnyenapravleniârabotiésimeopatonaposoveršenstvovaniûnerazrušaûŝegokontrolâsvarnyhsoedinenii AT troickiiva osnovnyenapravleniârabotiésimeopatonaposoveršenstvovaniûnerazrušaûŝegokontrolâsvarnyhsoedinenii AT patonbe maindirectionsofactivityofeopatonelectricweldinginstituteofnasuonimprovementofnondestructivetestingofweldedjoints AT troickiiva maindirectionsofactivityofeopatonelectricweldinginstituteofnasuonimprovementofnondestructivetestingofweldedjoints |