4.3. Технология капиллярного контроля

Капиллярные методы неразрушающего контроля широко ис­пользуют в процессе технической диагностики различных видов нефтегазового оборудования: например, для выявления поверхност­ных дефектов корпусов вертлюгов, щек талевых блоков, буровых крюков и др. Контроль проводят по следующим этапам: подготовка поверхности объекта к контролю, обработка дефектоскопическими материалами, осмотр и выявление дефектов, окончательная очистка контролируемой поверхности.

Подготовка объекта к контролю включает в себя очистку и сушку контролируемой поверхности и полостей дефектов. Цель этого этапа заключается в обеспечении доступа индикаторного пенетранта в де­фекты, а также в устранении возможности образования фона и лож­ных индикаций. Очистка может производиться следующими спосо­бами: механическим, растворителями, химическим, электрохимиче­ским, ультразвуковым. Механический способ используют при наличии на поверхности ржавчины, окалины, сварочного флюса, краски и т. д. Очистку осуществляют путем пескоструйной обработ­ки, металлическими щетками, механическим шлифованием, шабре­нием и др. Недостатком этого способа является высокая вероятность закрытия устьев полостей дефектов.

При отсутствии механических препятствий проникновения пе­нетранта для очистки поверхности применяют органические раство­рители и водные моющие средства, наносимые вручную. Для интен­сификации процесса очистки изделие может погружаться в ультра­звуковую ванну с моющим раствором. В более ответственных случаях применяют химическую или электрохимическую очистку, заключающуюся в травлении поверхности слабыми растворами ки­слот или травлении под воздействием электрического поля.

После очистки изделия непосредственно перед нанесением пе­нетранта производится его сушка с целью удаления воды или раство­рителя с поверхности изделия и полостей дефектов, затем проверка контролируемой поверхности на степень обезжиривания. Наиболее простой метод оценки степени обезжиривания основан на способно­сти воды или моющего раствора сохранять на обезжиренной поверх­ности металла в течение определенного времени сплошности, т. е. не собираться в капли. Поверхность считается обезжиренной, если в те­чение 60 с сплошность пленки воды не нарушилась.

Обработка дефектоскопическими материалами составляет основ­ную часть процесса контроля и выполняется в следующем порядке: нанесение пенетранта на контролируемую поверхность, удаление из­бытков пенетранта, нанесение проявителя. Нанесение пенетранта производится погружением, кистью или напылением с помощью аэрозольного баллона, пульверизатора или краскораспылителя. Для лучшего проникновения в полости дефектов пенетрант в зависимо­сти от его состава выдерживают на поверхности 10...20 мин, после чего избыток пенетранта удаляют с помощью протирки обтирочны­ми материалами, смоченными в очистителе, или промыванием струей воды. В некоторых случаях для интенсификации пропитки применяют воздействие ультразвуковых колебаний, повышение из­быточного давления или, наоборот, вакуум и рование. Неполное уда­ление пенетранта с поверхности приводит к образованию фона и по­явлению ложных индикаций. Вместе с тем при удалении избытков пенетранта важно не вымыть его из полостей дефектов. Иногда для окончательного удаления избытков пренетранта используют специ­альные вещества — гасители, позволяющие в результате химического воздействия на тонкий поверхностный слой пенетранта устранить фон на контролируемой поверхности (ГОСТ 18442—80).

Проявление — это процесс образования индикаторных следов в местах наличия дефектов. Проявитель в виде тонкодисперсного по­рошка или водной или спиртовой суспензии наносят на поверхность после ее подсушивания. Способы нанесения те же, что и для пенет­ранта. Важным требованием является равномерность распределения пенетранта по поверхности.

Выявление дефектов производится визуально — путем осмотра контролируемой поверхности через 10...20 мин после нанесения про­явителя. Для ускорения проявления может использоваться вакуумирование, нагрев или вибрация. При яркостном и цветном методе обязательным условием является хорошее освещение поверхности объекта контроля. При использовании люминесцентного метода вы­явление дефектов производится в затемненном пространстве по ин­дикаторным следам, светящимся под воздействием ультрафиолето­вого излучения. Требования к уровню освещенности при разных ме­тодах и допускаемые к применению источники света приведены в ГОСТ 18442-80.

В ряде случаев проявить индикаторные следы удается без предва­рительной пропитки пенетрантом, используя свойства технологиче­ской среды конкретного оборудования. Так, если в трещине нахо­дится щелочь, то ее можно проявить фенолфталеином. Если обору­дование работает в масляной среде, то ее удаляют (протирают) и осматривают при облучении ультрафиолетовой лампой. Индикатор­ные следы всех дефектов становятся отчетливо заметными, так как масло является хорошим люминофором. При наличии сомнений по­верхность протирают еще раз и контроль повторяют заново.