Проведение визуального и измерительного контроля

Визуальный и измерительный контроль (ВИК) относится к неразрушающим физическим методам дефектоскопии. Он осуществляется как визуально (органами зрения), так и средствами измерения, предусмотренными для обследования данного объекта. Почти вся нормативно-техническая документация (НТД), независимо от отрасли народного хозяйства, предусматривает проведение визуального и измерительного контроля для всех категорий технических устройств, зданий и конструкций, особенно на опасных производственных объектах. Именно ВИК проводится на первом этапе проверки, предшествуя иным видам обнаружения дефектов: магнитопорошковому, ультразвуковому, радиографическому и другим, использующим более сложные приборы и оборудование. Визуально-технический контроль должен проводиться квалифицированным специалистом, который имеет соответствующий диплом и аттестован на проведение таких работ.

Что включает в себя ВИК

Сам процесс проверки состоит из двух направлений. Это:

• визуальный (органолептический) осмотр. Специалист проводит его невооруженным глазом и/или используя увеличительные приборы. Визуальный контроль может быть простым (оптическим), с использованием лупы или микроскопа либо включать более сложные методы проверки, например дифракционный или поляризационный;
• измерение конкретных параметров специальными инструментами. Это могут быть линейные размеры (толщина, глубина) и/или углы (например, для зубьев шестерен). Полученные результаты считываются со шкалы или выводятся измерительным прибором на цифровой дисплей.

Перечисленные операции могут выполняться одновременно или последовательно, но проводятся точно и очень тщательно. Проводимый ВИК включает в себя строгую проверку линейных и угловых размеров, поверхности, формы швов и т. д.

Проверяемые параметры прописываются в нормативных технических документах (НТД) и операционной технологической карте (ОТК). Документация составляется для конкретных объектов проверки и содержит также поэтапное описание всех операций.

Где применяется визуально-измерительный контроль

Такой метод дефектоскопии широко применяется в металлургии, а также в металлообработке для контроля качества фрезерования, сварки, токарных и иных работ по металлу. Проведение ВИК является обязательным для всех этапов производственного процесса:

• при входном контроле поступающих заготовок;
• при изготовлении/обработке деталей;
• перед сборкой металлоконструкций;
• перед началом сварочных работ;
• после термообработки деталей или заготовок;
• при оценке качества сварных швов и наплавок;
• при проведении технической диагностики;
• в строительно-технической и иной экспертизе.

Задачи, которые решает ВИК

Основное назначение визуального контроля – это выявить пригодность объекта проверки к прохождению дефектоскопии другими методами, с использованием более сложного оборудования. Измерения и визуальный осмотр, которые проводятся на первом этапе, позволяют отбраковать продукцию с видимыми дефектами, в результате на последующих этапах специалисты не тратят время на проверку заведомо бракованных изделий. Задачи, которые решаются посредством ВИК, зависят от конкретных условий его проведения и могут быть заключаться в следующем:

• в подтверждении того, что данные заготовки, детали, изделия соответствуют проектно-конструкторским документам, рабочим чертежам, соответствующим ТУ и ГОСТу;
• измерении размеров выявленных дефектов, определении их количества, местоположения и расстояния между ними;
• выявлении дефектов металла после механической и термической обработки, например деформации, расслоений, трещин, прожогов и т. п., следов коррозии и разрушения;
• обнаружении недопустимых включений в основном металле (вольфрамовых, окисных, флюсовых, шлаковых);
• выявлении дефектов в отливках – перекосов, короблений, недоливов, пригаров, спаев, наростов, засоров и других, согласно требованиям ГОСТа;
• проверке качества сварки при изготовлении металлоконструкций и металлокаркасов, которые применяются в строительстве зданий и других объектов (мостов, эстакад и т. д.);
• контроле готового металлопроката – листового, сортового, фасонного на соответствие требованиям соответствующих нормативов;
• проверке заготовок в процессе сборки, их геометрических и угловых размеров, наличия/отсутствия смещения кромок, величины зазоров и т. п.

Кроме этого, ВИК используют для проверки деталей после устранения имеющихся дефектов. Новая проверка должна подтвердить соответствие отремонтированного изделия имеющимся нормативам.

Преимущества и недостатки

Как и любой другой способ контроля, ВИК имеет свои плюсы и ограничения. К первым можно отнести:

• доступность. Визуальный осмотр и измерение не требуют применения сложной аппаратуры и оборудования. Используются самые простые инструменты: лупа, шаблоны, штангенциркуль и т. п.;
• информативность. ВИК позволяет обнаружить почти половину дефектов продукции. Бракованные изделия отсеиваются на начальном этапе, поэтому на них не тратится время при обследовании другими методами;
• производительность. Квалифицированный специалист, осматривающий и измеряющий детали и заготовки, делает это достаточно быстро, а результаты ВИК очень легко перепроверить.

Ограничения визуального и измерительного контроля заключаются в следующем:

• обнаружение только поверхностных дефектов, для внутренних требуются другие методы;
• вероятность не заметить и пропустить небольшие изъяны поверхности, например микротрещины;
• зависимость от человеческого фактора (переутомление, недостаточные навыки).

Тем не менее ВИК остается обязательной процедурой, и контроль любого изделия начинается с его осмотра.

Проведение визуально-измерительного контроля на примере сварных швов

Для результативности внешнего осмотра и измерений ВИК должен проводиться в строго установленной последовательности. Это требование относится как к сварным швам, так и к иным контролируемым поверхностям.

Подготовительный этап. Составляется или изучается операционная технологическая карта, в которой излагается вся информация, необходимая для осуществления работ. Указывается также, что проверяют визуальным контролем, а также нормативные документы – ГОСТ, ТУ или иная документация, устанавливаются нормы отбраковки. Перечисляются требования к используемым техническим средствам. Оцениваются условия проведения контроля, проверяется доступность поверхности для обследования. Если должны проверяться сварные швы емкостей или агрегатов, находящихся под давлением, их отключают и выводят из эксплуатации. Контролируемая поверхность очищается от загрязнений, затрудняющих визуальный осмотр. Проверяется, соответствует ли освещение зоны проверки нормативным требованием (не менее 500 лк). При необходимости осуществляется разметка сварного шва с учетом того, что ее будут использовать и для других методов проверки.

Визуальный контроль. Он проводится как внешний осмотр, в предусмотренных случаях используются средства, указанные в технологической карте: лупа, фонарик, телескопическое зеркало. Последнее применяется для осмотра труднодоступных мест, где выявляются и фиксируются основные дефекты сварки. Некоторые изъяны, например поры, допустимы, если их размеры не более отбраковочных норм. Наплывы, прожоги и некоторые другие дефекты недопустимы независимо от их величины.

Измерение размеров соединения. На этом этапе измеряются геометрические параметры сварного шва. Специалист проверяет ширину, выпуклость/вогнутость и профиль соединения. При наличии доступа проводится проверка тех же параметров для обратного валика шва. Обязательно контролируется чешуйчатость и смещение кромок. Проверка угловых сварных швов включает в себя измерение их толщины, катета, выпуклости. Для проверки последнего параметра используются наборы шаблонов сварщика. Места измерения геометрических размеров регламентируются технологической картой и нормативной документацией, но обязательно включают зоны, где качество работ сомнительно по результатам внешнего осмотра.

Измерение размеров поверхностных дефектов. Технологическая карта и нормативы устанавливают следующие параметры, подлежащие измерению:

• длина выявленного дефекта вдоль и поперек шва;
• их суммарная протяженность;
• расстояние между ними.

Последний параметр помогает определить вид изъянов, расположенных близко друг к другу: как один общий дефект, цепочку или скопление. Устанавливается также их диаметр, глубина и высота. Определяется также местоположение выявленных дефектов относительно начальной точки отсчета. Для этого часто используются технические средства фотофиксации.

Оформление результатов. Тип конечного документа определяется требованиями заказчика. Результаты визуального и измерительного контроля могут быть оформлены в виде заключения, протокола, отчета или акта. Полученные значения сопоставляются с установленными нормами, после чего принимается одно из трех решений по сварному шву:

• соответствует нормам (годен);
• подлежит ремонту;
• неремонтопригоден, требуется вырезать.

Последние два заключения означают, что сварной шов имеет ряд дефектов. От их количества и общей протяженности зависит, достаточно ли будет ремонта или же все соединение следует вырезать и провести сварку заново. СТО Газпром 15-1.3-004-2023 устанавливает следующие нормы:

• ремонт – если недопустимые дефекты не выявлены, а их суммарная протяженность менее 1/6 периметра стыка;
• вырез – если имеются трещины любого типа и/или сумма недопустимых дефектов превышает 1/6 периметра стыка.

Заключительный документ включает в себя всю информацию о выявленных дефектах (размеры, положение, направленность), наименование, габариты и номер проверенного объекта. Указываются также данные дефектоскописта, проводившего ВИК, и номер его квалификационного удостоверения. Если возникает такая необходимость, перед оформлением заключительного документа результаты внешнего осмотра и измерений могут быть перепроверены.

Подобный алгоритм проверки применяется при проведении визуально-измерительного контроля других объектов: металлоконструкций, каркасов, трубопроводов, заготовок и т. д. Для каждого типа изделий используется свой набор инструментов.