Тепловой метод неразрушающего контроля – это способ диагностики объектов, основанный на анализе теплового излучения, возникающего вследствие нагрева или охлаждения. Метод позволяет выявлять дефекты, неоднородности и аномалии в структуре материала без разрушения его целостности. Основой метода является способность различных материалов по-разному реагировать на тепловые потоки, что фиксируется с помощью специального оборудования.
Тепловой контроль (ТК) используется для решения следующих задач:
- Выявление дефектов: трещин, пор, пустот и других структурных нарушений; утечек тепла и мест с повышенной теплопроводностью.
- Анализ сплошности материалов: проверка сварных соединений; диагностика изоляционных покрытий.
- Оценка состояния оборудования: поиск перегретых участков в электросетях, двигателях, трансформаторах; мониторинг нагрева механизмов, подшипников, насосов и трубопроводов.
- Толщинометрия: измерение толщины покрытий и стенок объектов.
Тепловой неразрушающий контроль применяется в таких отраслях:
- Промышленность:
- Используется для диагностики оборудования на производствах, проверки качества сварных швов, анализа состояния печей и котлов.
- Строительство:
- Анализ теплопроводности строительных конструкций, выявление теплопотерь через стены, окна, кровлю.
- Энергетика:
- Поиск перегревов в трансформаторах, кабельных линиях и подстанциях.
- Авиация и космическая отрасль:
- Проверка теплозащиты, выявление дефектов в корпусах и деталях.
- Нефтегазовая отрасль:
- Диагностика трубопроводов, резервуаров и систем подачи топлива.
- Железнодорожный транспорт:
- Оценка состояния тормозных систем, колесных пар и рельсов.
Принципы и методы теплового неразрушающего контроля
Основным методом, применяемым в ТК, является инфракрасная термография. Этот способ позволяет фиксировать излучение тепла объекта и преобразовывать его в визуальные данные, удобные для анализа. Благодаря этому становится возможным оценить состояние объекта, выявляя дефекты и аномалии на основе его характеристик тепла.
Инфракрасная термография делится на два основных подхода:
- Активный метод: Объект подвергается направленному воздействию теплового поля. Измеряя, как тепло распространяется внутри материала, можно обнаружить скрытые дефекты, такие как трещины, пустоты или неоднородности.
- Пассивный метод: Основан на регистрации естественного излучения объекта в его рабочем состоянии. Это позволяет анализировать параметры оборудования или конструкции без внешнего воздействия.
Оба подхода широко используются в промышленности, строительстве и энергетике для диагностики, оценки состояния и предотвращения аварий.
Также теплоконтроль подразделяется на:
-
Контактный и бесконтактный.
-
Контактный метод требует непосредственного соприкосновения с объектом, что обеспечивает высокую точность, но ограничен разрешенной температурой термопар, термометров и других инструментов. Иногда технически сложно обеспечить плотный контакт датчика с поверхностью объекта из-за его формы.
-
Бесконтактный метод измеряет температуру и потоки тепла с безопасного расстояния, подходит для изучения градиента температур, лучистых потоков и величины недостатков. Однако он может быть затруднен при неблагоприятных условиях, таких как сильный туман или посторонняя подсветка.
-
-
Термометрический и теплометрический.
-
Термический анализ измеряет температуру изделия, а теплометрический –потоки тепла.
-
Процесс выполнения теплового контроля
Для проведения ТК важно соблюдать технические стандарты, такие как ГОСТ 25314-82, и привлекать квалифицированных специалистов, чтобы гарантировать точность и надежность результатов.
Тепловой контроль проводится с учетом тщательной подготовки, которая включает следующие шаги:
- Подготовку деталей: очистку от загрязнений, разметку контрольных зон.
- Проверку и настройку оборудования согласно эксплуатационным инструкциям.
- Определение условий проведения анализа: настройка рабочих режимов, обеспечение стабильности условий.
Подготовка включает:
- Очистку от загрязнений для точных измерений.
- Учет температуры и влажности природы.
- Равномерный нагрев при активном методе.
- Нанесение индикаторов при необходимости.
- Проведение замеров и сравнение данных с контрольными.
Основные этапы:
- Установка объекта и контрольных устройств в нужное положение.
- Нанесение индикаторов, если требуется.
- Нагрев и подача импульсов.
- Измерения, наблюдения за процессом.
- Сравнение полученных данных с контрольными показателями.
- Подготовка заключения на основе итогов.
Протокол по теплоконтролю должен фиксировать следующие данные:
- Тип и название объекта, номер участка.
- Показатели контролируемых зон.
- Условия проведения контроля.
- Вид теплового метода.
- Параметры выявленных дефектов.
- Информация об используемом оборудовании.
- Дату, время проведения.
Используемое оборудование
Для выполнения ТК используются следующе оборудование
- Тепловизоры – предназначены для анализа теплового поля объекта.
- Пирометры и инфракрасные термометры – применяются для измерения теплового излучения.
- Логгеры – позволяют фиксировать параметры влажности и температуры.
- Приборы для измерения плотности потоков тепла.
- Индикаторные вещества – используются в контактных методах ТК при надобности.
Независимо от используемой аппаратуры, вся информация, полученная в процессе контроля, передается на компьютер для дальнейшей обработки, включая использование специализированного программного обеспечения.
Основные параметры приборов для теплового контроля:
- диапазон измеряемых температур;
- восприимчивость;
- скорость получения данных;
- погрешность измерений;
- масштаб воспринимаемых излучений и другие характеристики.
Для обеспечения надежности измерений рекомендуется регулярно проводить калибровку оборудования на контрольных образцах.
Преимущества и ограничения ТК
Преимущества метода:
- Безопасность: контроль проводится дистанционно, что снижает риск для оператора.
- Универсальность: используется для объектов с различными формами, размерами и материалами.
- Высокая скорость диагностики: большие участки можно обследовать за короткое время.
- Возможность автоматизации: использование тепловизоров с программным обеспечением позволяет быстро анализировать данные.
Несмотря на универсальность, метод имеет некоторые ограничения:
- Чувствительность к внешним условиям, например, температуре окружающей среды.
- Требует квалифицированного специалиста для интерпретации результатов.
- Иногда требует предварительной подготовки объекта, например, нагрева или охлаждения.
Тепловой метод неразрушающего контроля является незаменимым инструментом в промышленной и строительной диагностике, позволяя обеспечить безопасность, повысить надежность оборудования и предотвратить аварии.
Специалисты теплового контроля обязаны проходить аттестацию по требованиям СДАНК-02-2020 или СНК ОПО РОНКТД-02-2021, исходя из того, в какой Системе НК надо подтвердить компетенцию для допуска на объект заказчика. Аттестация проводится по трем квалификационным уровням – I, II, III.
Для сдачи экзамена требуется пройти специализированные курсы, включающие:
- Физические основы инфракрасной термографии.
- Теорию теплообмена.
- Работа с тепловизором: изучение принципов работы, техники съемки для различных задач (исследование сооружений, тепломеханического оснащения, электроустановок, дымовых труб и т. п.).
- Анализ термограмм с использованием специализированного ПО, составление отчетов и прочее.
Обращайтесь к нам! Мы поможем вам получить протоколы теплового контроля с высокой точностью. Также мы предлагаем услугу аттестации лаборатории на проведение ТК . Дополнительно мы оказываем помощь в разработке технологических карт и регламентов, обеспечиваем поверку и калибровку средств измерения и сопровождаем вас в оформлении СУТСИ. Профессионализм, качество и надежность — наши приоритеты.
