По сравнению с другими типами разъемных и неразъемных соединений электросварка обеспечивает более высокие показатели прочности, надежности, безопасности. Это, в свою очередь, предъявляет более жесткие требования к технологическому процессу сварки и объему контрольных операций, установленные в ГОСТ, отраслевых нормативных и руководящих документах.
Для оценки качества сварных соединений предусмотрено много методов неразрушающего и разрушающего контроля. Одной из разновидностей неразрушающих методов является предшествующий всем остальным видам визуально-измерительный контроль (ВИК), не требующий специального оборудования и приборов, обеспечивающий оперативность, достаточную достоверность оценки дефектов.
Определение ВИК
В практической деятельности работники службы качества при проведении ВИК руководствуются положениями нормативного документа РД 03-606-03 "Инструкция по визуальному и измерительному контролю". Таблица терминов и определений РД приводит следующие понятия для данного метода:
- визуальный - органолептический контроль, осуществляемый органами зрения;
- органолептический - контроль, при котором первичная информация воспринимается органами чувств;
- измерительный - контроль, осуществляемый с применением средств измерений.
Метод ВИК основан на возможностях человеческого зрения. Для получения информации об объекте используется видимое излучение (свет), более благоприятным для восприятия является диапазон в желто-зеленом спектре. Среднестатистический человек с расстояния 20-25 см способен четко увидеть точку размером 0,05 мм (50 мкм) или различить две точки, находящиеся на расстоянии 0,1-0,3 мм. Для сравнения - толщина волоса взрослого человека колеблется в пределах 80-110 мкм. Дополнительно расширить эти возможности помогают простейшие оптические приборы.
Второй частью ВИК служит измерительный контроль - сравнение полученных с помощью технических средств замеров с заранее выбранным эталоном. Измерительный инструмент помогает идентифицировать и подтвердить полученные при осмотре результаты. Выбор измерительных средств выполняют с учетом метрологических показателей: цены деления шкалы, диапазона измерений, пределов допустимой погрешности и измерений.
Что выявляет метод
Целью ВИК является подтверждение соответствия материалов, деталей, изделий, сварных соединений требованиям чертежей, норм и правил. С помощью ВИК исполнитель работ или контролер способен зрительно обнаружить отклонения формы деталей и изделий, дефекты материала или поверхности. К ним относятся остаточная деформация, поверхностные дефекты проката или литья в виде пор, трещин, подрезов, рисок, задиров, забоин, язв, коррозионных или эрозионных поражений, следов наклепа.
При сборке и сварке определяются правильность сборки деталей, зазоры и перепады кромок, перелом осей трубопроводов, отклонения от перпендикулярности и параллельности, правильность выполнения прихваток и технологических креплений, дефекты сварного шва. Визуально также контролируется качество изделий по их цвету, состояние защитных покрытий.
Несмотря на среднестатистические показатели зрения, допустимым порогом при ВИК считается обнаружение поверхностных дефектов размером более 0,5 мм. Применение оптических приборов позволяет несколько уменьшить допустимый размерный порог, расширить пределы естественных возможностей глаза. В связи с тем, что с возрастанием степени оптического увеличения приборов сокращается поле зрения и резкость восприятия, снижается достоверность обследования, для осмотра поверхностей применяют оптические приборы с увеличением не более 20-З0 крат.
На результат визуального обследования влияет освещенность объекта, т. к. при ее отсутствии или недостаточности из-за малого контраста с фоном могут быть не обнаружены даже дефекты относительно больших размеров.
Инструменты для контроля
Выбор комплекта необходимого инструмента для проведения ВИК зависит от этапа, характера и объема контроля, места и условий предъявления продукции или изделия. В стандартный инструментарий контролера входит заводской набор ВИК в чехле, папке или инструментальном кейсе, в состав которого включены:
- инструкция РД 03-606-03;
- штангенциркуль ШЦ I-125-0,1 с ценой деления 0,1 мм;
- универсальный шаблон сварщика УШС-2 или УШС-3;
- линейка измерительная 30 см с ценой деления 0,5 и 1,0 мм;
- рулетка измерительная 2-5 м с ценой деления 1 мм;
- лупа общего осмотра 2-7-кратная;
- набор образцов шероховатости поверхности;
- угольник поверочный УП 160х100;
- набор щупов №4 Кл. (0,1-1,0 мм);
- набор радиусов №1 (1-6 мм);
- набор радиусов №3 (7-25 мм);
- маркер по металлу;
- фонарик карманный;
- свидетельство о метрологической поверке инструмента.
В комплект могут входить другие необходимые для работы или аналогичные инструменты. Например, для проверки геометрии выполненных сварных швов может применяться шаблон Красовского, для маркировки - термостойкий мел, для осмотра поверхностей с ограниченной доступностью - зеркала с телескопической ручкой. С фонариком выполняется оперативный визуальный осмотр, для тщательного обследования используют стационарные или мобильные осветители.
Когда проводится ВИК
Для технических устройств и сооружений на подконтрольных Госгортехнадзору РФ объектах контроль их состояния выполняется на всех этапах жизненного цикла изделий: при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции, в процессе эксплуатации или продлении срока службы.
ВИК входит в программу контрольных операций любого из этапов и производится на следующих стадиях:
- при входном контроле материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий;
- при изготовлении деталей, сборочных узлов, полностью готовых изделий;
- при подготовке деталей и конструкций к сборке и в процессе сборки;
- при подготовке деталей и конструкций к сварке, сборке под сварку, в процессе сварки;
- при контроле выполненных сварных соединений, ремонте и исправлении дефектных участков;
- при эксплуатационном контроле оборудования и сооружений.
Остальные виды неразрушающего контроля проводятся после ВИК, по его результатам их метод и объем могут быть уточнены или дополнены.
Этапы проведения визуально-измерительного контроля
ВИК является таким же современным сложным видом контроля, как любой другой, хотя процедура на первый взгляд может показаться достаточно простой, а применяемые технические средства доступны каждому. Его проведение требует специальной профессиональной подготовки, соблюдения последовательности и содержания контрольных операций. При запуске изделий в производство на основании конструкторских и технологических бумаг разрабатывается следующая контрольная документация, рекомендуемая форма которой приведена в РД 03-606-03, это:
- программа (план, инструкция) входного контроля;
- технологическая карта ВИК;
- карта операционного контроля;
- журнал учета работ и(или) регистрации ВИК;
- акт ВИК;
- протокол размеров или дефектограмма.
При выполнении специальных сварных работ, например при сварке разнотолщинных соединений газопроводов, при диффузионной, лазерной или муфтовой сварке технических устройств, при использовании полимерных и композитных материалов выполнение контрольных операций, включая визуальное обследование, проводится по специально разработанной документации.
Выполнение ВИК включает в себя несколько этапов:
- Подготовку места производства работ. Контроль может выполняться как на стационарном участке, оснащенном необходимым оборудованием и приспособлениями, так и на месте производства работ. На них должны быть обеспечены безопасные условия, доступ контролера к проверяемому объекту, достаточный уровень освещения и угла обзора.
- Подготовку к осмотру, включающую очистку контролируемой зоны от всех видов посторонних загрязнений и обработку до чистого металла.
- Проведение обследования в порядке, указанном в технологической карте. При этом в первую очередь выполняется осмотр невооруженным глазом для выявления явных дефектов и определения зон повышенного внимания для повторного осмотра с помощью оптических средств. Затем производится измерение выявленных дефектов с помощью измерительного инструмента и шаблонов, координат их расположения.
- Запись полученных результатов в протоколе или картограмме, оформление акта ВИК с заключением о соответствии объекта предъявляемым требованиям.
Преимущества и недостатки
В качестве первичного метода обследования ВИК обладает следующими преимуществами:
- практичность метода и низкая трудоемкость;
- применение несложного и недорогого оборудования;
- возможность перепроверки результатов;
- достаточность информации для принятия решения об уровне качества изделия или применении других методов.
В силу несовершенства метод обладает рядом недостатков:
- субъективность результатов, связанная с персональными характеристиками контролера;
- возможность обследования и выявления только поверхностных дефектов;
- ограниченная возможность обнаружения мелких дефектов размером менее 0,1 мм.
В зависимости от технических требований для многих деталей и изделий ВИК часто является единственным, но при этом обязательным видом контроля, в достаточной степени гарантирующим необходимые параметры качества и надежности.