Магнитопорошковый контроль

Магнитопорошковый контроль (МПД) является популярным направлением магнитной дефектоскопии. Изделие с сухим порошком или суспензией намагничивают. На краях дефектных мест образуются полюса и притягиваются частицы в виде ферромагнитных валиков, образуя индикаторный рисунок силовых линий для обнаружения наличие нарушений, которые нельзя измерить визуально. Научно –технические документы имеют статьи, правила с рекомендациями по использованию магнитопорошкового метода как альтернативу цветной дефектоскопии. Чтобы приступить к ПВК у поверхности уровень шероховатости должен составлять Ra 3,2 мкм (20 мкм). Широкое применение МПД нашел в самых разных отраслях промышленности. Обследуют сварные соединения стальных труб, а также материал, детали, конструкции, устройства, механизмы, заготовки, оборудование.

Содержание статьи:

1. Сущность МПД
2. Преимущества МПД
3. Недостатки МПД
4. Способы МПД
5. Виды намагничивания
6. Этапы МПД

Сущность МПД

Магнитопорошковый контроль является специальной методикой обработки поверхности различных веществ и трубопроводов для обнаружения дефектов различного рода. Он основанный на действии магнитного поля, которое создается с помощью трансформаторного устройства.

Выбор средств для проведения контроля всегда зависит от напряженности магнитного поля, а также от типа вещества, на котором проводится обработка. Для некоторых случаев, таких как очистка волосовины или смазочных смесей, используется специальная смесь порошков.

После выбора необходимых инструментов, происходит обработка вещества или трубопровода, после чего проводится анализ результатов. Если обнаруживаются дефекты, то производится дополнительная обработка для их устранения.
В некоторых областях, например, в годовых нормативно-контрольных проверках трубопроводов, магнитопорошковый контроль является обязательным. Для этого на сайтах компаний, занимающихся проведением контроля, можно найти контакты специалистов, которые проводят данный вид работы.

Заключается этот метод контроля в использовании специальной магнитной смеси, которая наносится на поверхность обрабатываемого объекта. После воздействия магнитного поля, происходит обнаружение дефектов в виде различных направлений магнитной восприимчивости.

Таким образом, магнитопорошковый контроль является важным инструментом для обнаружения дефектов на различных объектах и веществах. Его эффективность относится к выбору правильных средств и инструментов, а также к правильной обработке поверхности после проведения контроля.

Направление магнитного потока не меняется в части изделия без дефектов. Силовые магнитные линии выходят с поверхности изделия и заходят, встречая участки, имеющие пониженную магнитную проницаемость в виде трещин, неметаллических включений, разрывов в сплошности металла. В части с дефектом возникает неоднородное магнитное поле с большей концентрацией, которая затягивает магнитные частицы. Сила тока на участке с дефектом притягивает намагниченные частицы в виде цепочки, выстраиваемые по линиям магнитного поля.

Лучше всего дефекты выявляются, если между магнитным потоком и плоскостью с дефектом образуется прямой угол. При уменьшении угла происходит снижение чувствительности, поэтому часто дефекты не обнаруживаются.

Преимущества МПД

МПД имеет следующие преимущества:

• Метод предназначен для поиска подрезов, непроваров. Благодаря высокой чувствительности находят разные поверхностные дефекты, в том числе окисные, шлаковые надрывы.
• Возможность обследовать немагнитные объекты с покрытием толщиной от 40 до 50 мкм;
• Не вредность условий труда достигается за счет технологии работы с отсутствием необходимости применять индикаторные красящие жидкости с сильным запахом, поэтому не нужно оборудовать помещение вентиляционными вытяжками, в отличие от капиллярного метода – вредного для здоровья специалистов.

Недостатки МПД

Однако у магнитопорошкового способа контроля есть недостатки:

• Ограниченное применение. МПД не подойдет для материала с магнитной неоднородностью, когда на ОК множественные ложные индикаторные следы;
• Чтобы провести дефектоскопию, сначала рассчитывают величину электрического тока, выбирают схему и метод нанесения магнитного порошка или суспензии. Дефектоскопы МПД контролируют заданные размеры и формы;
• Без доступа к объекту невозможно полноценно выполнить все процедуры;
• С помощью МПД снижается обнаружение и выявление дефектов. Снижение чувствительности происходит из-за плохой очистки и наличия шлаков, при большой шероховатости. Изделия с длиной менее, чем в 5 раз больше ширины ставят в цепочки, чтобы контактная площадь составляла 1/3 от торца. Сильный размагничивающий фактор не дает выполнить магнитопорошковый контроль
• При МПД применяются УФ-источники света с 2000 мкВт/кв. Из-за этого могут возникнуть проблемы со зрением;
• С помощью МПД нельзя определить тип, длину, глубину, ширину раскрытия дефектов контролируемого участка и тем более измерить параметры.

Несмотря на это, с помощью МПД возможен быстрый поиск трещин и иных повреждений.

Способы МПД​

1. Из двух вариантов выбирают, учитывая параметры технологической карты. Остаточная намагниченность. Металл во время намагничивания не перегревается. Через 1 час наносят порошок или суспензию, поливая на поверхность либо проводится методом окунания. Когда на поверхности сформирован индикаторный рисунок, делают дефектограмму с помощью фото. Осматривать объект легче, благодаря возможности удобного его расположения. На неровности сварных швов магнитный порошок оседает в малом количестве, поэтому ложных индикаций образуется меньше.
2. Приложенное поле. Индикаторный след от порошка или суспензии рассматривают при намагничивании. Способ приложенного поля более эффективный.

Выбирая вариант учитывают магнитную энергию вместе с толщиной изоляции.
Состояние магнитного порошка контролируют двумя способами:

• Сухой способ магнитопорошкового контроля. Резиновыми грушами, пульверизаторами ,наносят индикаторы — измельченная железная окалина, магнетит, никель, карбонильное железо белого, красного или жёлтого цвета. Применяют П-образные электромагниты и ток 300–600А.;
• Мокрый способ для поиска несплошностей на поверхности. Воду, масло, керосин с поверхностно-активными добавками наносят кистью, при помощи погружения или поливом.

Виды намагничивания​

• Циркулярный, чтобы найти радиально направленные и продольные дефекты на торцах. Магнитноеполе находится на изделии без магнитных полюсов на концах;
• Продольный или полюсной для определения поперечных дефектов. Магнитные полюса образуются на концах изделия с магнитным полем, направленным вдоль объекта;
• Комбинированный для обнаружения дефектов, при воздействии магнитных полей в разных направлениях.

Этапы МПД

Требования промышленной безопасности и характеристики недопустимых дефектов указаны в документации.
Главные этапы магнитопорошкового контроля:​

1. Подготовка — изучение технологической карты для выбора различных индикаторных материалов, аппаратуры с метрологическим обеспечением. Определение схемы и способа намагничивания, величины тока. Перед проверкой протирают объект ветошью, чтобы на ОК не остался ворс, препятствующий магнитному порошку. При использовании жидких суспензий ОК просушивают. Нанесение белой краски слоем до 20 мкм помогает получить контрастный индикаторный рисунок на поверхности
2. Намагничивание. Выявляют дефекты переменным током с регулированием межполюсного расстояния.
3. Нанесение индикатора. Покрытие исследуемой зоны с труднодоступными нишами, глухими отверстиями, пазами. Аэрозольные баллоны следует размещать на 200–300 мм от поверхности.
4. Осмотр. Оптические инструменты и приборы используют при осмотре для выявления несплошности. Стационарные установки с автоматизированными системами или измерение проводят с помощью угольника и кронциркуля. Для плоскостных дефектов характерны тонкие длинные линии, для объемных пор, включений и раковин — рисунки округлых форм. На подповерхностные несплошности порошок осаждается без четких контуров.
5. Регистрация результатов магнитопорошкового контроля. Результаты записывают в журнале в форме протокола. К схемам прилагаются материалы в виде фотографий или слепков, отпечатков с дефектами, которые отображаются на ПК и на USB-носителе.
6. Размагничивание. Убирают скопление намагниченных продуктов износа, чтобы электроаппаратура работала корректно.

Основные способы размагничивания:

• изделия нагревают до температуры точки Кюри, чтобы материал не обладал магнитными свойствами. Однако этим способом пользуются редко, потому что нагрев меняет механические свойства.
• детали размагничивают, используя переменное магнитное поле, амплитуда которого с максимального значения уменьшается до нуля.