RU2094781C1 - Method of gas sorption flaw detection - Google Patents
Method of gas sorption flaw detection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2094781C1 RU2094781C1 SU5064960A RU2094781C1 RU 2094781 C1 RU2094781 C1 RU 2094781C1 SU 5064960 A SU5064960 A SU 5064960A RU 2094781 C1 RU2094781 C1 RU 2094781C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gases
- defects
- sorption
- mixture
- working gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам неразрушающего контроля и может быть использовано в различных областях промышленности для выявления сквозных и поверхностных микродефектов типа пор, трещин, зон повышенной пористости. The invention relates to non-destructive testing methods and can be used in various industries to detect through and surface microdefects such as pores, cracks, zones of increased porosity.
Известен способ неразрушающего контроля поверхностных дефектов, основанный на использовании капиллярных свойств жидкости, в котором используется летучий пенетрант [1] Согласно этому способу пенетрант наносят на контролируемую поверхность при помощи кисти или тампона, или разбрызгивают его при помощи пульверизатора. Под действием капиллярных сил пенетрант всасывается в поверхностные дефекты. Поверхности дают обсохнуть до исчезновения мокрых пятен, после чего на нее накладывают индикаторную оболочку, которая изменяет свой цвет при поглощении испаряющегося из дефектов пенетранта. В результате на поверхности индикаторной оболочки, прилегающей к контролируемой поверхности изделия, появляются цветные пятна, которые представляют собой увеличенные зеркальные изображения устьев поверхностных дефектов. По форме и размерам цветных пятен на индикаторной оболочке определяют форму и размеры устьев поверхностных дефектов. A known method of non-destructive testing of surface defects based on the use of the capillary properties of a liquid in which a volatile penetrant is used [1] According to this method, the penetrant is applied to a controlled surface with a brush or tampon, or sprayed with a spray gun. Under the action of capillary forces, the penetrant is absorbed into surface defects. The surfaces are allowed to dry until wet spots disappear, after which an indicator shell is applied on it, which changes color when absorbing penetrant evaporating from defects. As a result, colored spots appear on the surface of the indicator shell adjacent to the controlled surface of the product, which are enlarged mirror images of the mouths of surface defects. The shape and size of the mouths of surface defects are determined by the shape and size of the colored spots on the indicator shell.
Использование испаряемого пенетранта и съемной индикаторной оболочки позволяет получать информацию о глубине дефекта и размерах его устья, а также исключить операции очистки поверхности от дефектоскопических материалов. The use of an evaporated penetrant and a removable indicator shell makes it possible to obtain information about the depth of the defect and the size of its mouth, as well as to exclude the operations of cleaning the surface from defectoscopic materials.
Однако, как и все капиллярные способы неразрушающего контроля, известный способ неприменим для обнаружения дефектов, полости которых содержат загрязнения, препятствующие проникновению пенетранта. Кроме того, использование испаряемого пенетранта ограничивает возможности обнаружения дефектов, глубина которых не превышает 0,3 мм. However, like all capillary non-destructive testing methods, the known method is not applicable for detecting defects whose cavities contain impurities that impede penetrant penetration. In addition, the use of vaporized penetrant limits the ability to detect defects whose depth does not exceed 0.3 mm.
Известен способ определения наличия и местоположения поверхностных дефектов [2] основанный на выдерживании контролируемой детали в радиоактивном инертном газе и наблюдении картины распределения радиоактивности на поверхности, обусловленной адсорбцией газа на поверхности дефектов, который эффективно выявляет поверхностные дефекты, полости которых содержат твердые загрязнения, неудаляемые при очистке поверхности детали. A known method for determining the presence and location of surface defects [2] is based on keeping the controlled part in a radioactive inert gas and observing a pattern of the distribution of radioactivity on the surface due to adsorption of gas on the surface of the defects, which effectively detects surface defects whose cavities contain solid contaminants that cannot be removed during cleaning surface of the part.
Недостатками способа являются низкая надежность обнаружения дефектов, имеющих малую глубину и большую ширину раскрытия, а также радиационная опасность. The disadvantages of the method are the low reliability of the detection of defects having a shallow depth and a large opening width, as well as radiation hazard.
Известен способ радиоактивной газосорбционной дефектоскопии [3] в котором для предотвращения быстрой десорбции из трещин индикаторного (рабочего) газа криптона-85 их перед контролем заполняют веществом с хорошими сорбционными свойствами. A known method of radioactive gas sorption flaw detection [3] in which to prevent rapid desorption from the cracks of the indicator (working) gas krypton-85 before control they are filled with a substance with good sorption properties.
В результате повышается остаточная радиоактивность поверхности контролируемого объекта в местах расположения дефектов, что дает возможность повысить чувствительность способа. As a result, the residual radioactivity of the surface of the controlled object in the locations of the defects increases, which makes it possible to increase the sensitivity of the method.
Однако, тем самым повышается радиационная опасность при использовании способа, что в значительной степени ограничивает область его применения. However, this increases the radiation hazard when using the method, which greatly limits the scope of its application.
Кроме того, известный способ не позволяет получать информацию о глубине и раскрытии обнаруженных дефектов, поскольку в этом способе регистрируются рассеянные β- частицы. In addition, the known method does not allow to obtain information about the depth and disclosure of detected defects, since in this method scattered β-particles are recorded.
Задачей, решаемой изобретением, является создание способа газосорбционной дефектоскопии, который позволяет регистрировать сорбированный в дефектах нерадиоактивный газ и оценивать сорбционную емкость дефектов. The problem solved by the invention is the creation of a gas sorption defectoscopy method that allows you to register non-radioactive gas sorbed in defects and evaluate the sorption capacity of defects.
Техническим результатом является исключение радиационной опасности, повышение производительности контроля, расширение области применения способа, повышение информативности способа. The technical result is the elimination of radiation hazard, increasing control performance, expanding the scope of the method, increasing the information content of the method.
Технический результат достигается за счет того, что контролируемую деталь выдерживают в атмосфере смеси нерадиоактивных газов, из которых по крайней мере один улучшает сорбцию остальных газов на поверхности детали. Затем контролируемую деталь в течение заданного времени выдерживают на воздухе для обеспечения десорбции газов с внешней поверхности детали, после чего для регистрации дефектов на контролируемую поверхность на заданное время накладывают съемную индикаторную оболочку, чувствительную к сорбированным газам. The technical result is achieved due to the fact that the controlled part is kept in the atmosphere of a mixture of non-radioactive gases, of which at least one improves the sorption of the remaining gases on the surface of the part. Then, the controlled part is kept in air for a predetermined time to ensure desorption of gases from the outer surface of the part, after which a removable indicator shell sensitive to sorbed gases is applied to the controlled surface for a specified time to register defects.
Газы, заполняющие полость дефекта и сорбированные на его стенках, выходят из него за счет диффузии, тем самым создается диффузионный поток газов. В качестве нерадиоактивных газов используют, например, аммиак и пары воды и/или спирта, из которых пары воды и/или спирта улучшают сорбцию аммиака. Gases filling the defect cavity and adsorbed on its walls escape from it due to diffusion, thereby creating a diffusive gas flow. As non-radioactive gases, for example, ammonia and water and / or alcohol vapors are used, of which water and / or alcohol vapors improve the sorption of ammonia.
После обезгаживания внешней поверхности детали на контролируемый участок этой поверхности накладывают съемную индикаторную оболочку, например, фильтровальную бумагу (или ткань), пропитанную индикаторным составом, чувствительным к аммиаку, и обеспечивают плотное прилегание этой оболочки к поверхности. При поглощении молекул аммиака, выходящих из дефекта за счет диффузии, на поверхности индикаторной оболочки, прилегающей к контролируемой поверхности детали, напротив дефекта появляется индикаторный след этого дефекта в виде цветного пятна. Форма этого пятна повторяет форму устья дефекта с увеличением, которое зависит от времени регистрации, т.е. от времени, в течение которого индикаторная оболочка находится на контролируемой поверхности и поглощает диффузионный поток аммиака из дефекта. After the outer surface of the part is degassed, a removable indicator shell, for example, filter paper (or fabric) impregnated with an indicator composition sensitive to ammonia, is imposed on the controlled area of this surface and provide a tight fit of this shell to the surface. When ammonia molecules emerging from the defect due to diffusion are absorbed, an indicator trace of this defect in the form of a colored spot appears on the surface of the indicator shell adjacent to the controlled surface of the part. The shape of this spot repeats the shape of the mouth of the defect with an increase that depends on the time of registration, i.e. from the time during which the indicator shell is on a controlled surface and absorbs the diffusion flux of ammonia from the defect.
Через заданное время регистрации индикаторную оболочку снимают с поверхности детали и по наличию индикаторных следов на оболочке судят о наличии дефектов на контролируемой поверхности. По форме и размерам индикаторных следов судят о типе и величине их раскрытия. Для оценки глубины дефектов, которая связана с сорбционной емкостью дефекта, индикаторные оболочки накладывают неоднократно через фиксированные промежутки времени на заданное время и регистрируют продолжение десорбции и наличие диффузионных потоков сорбированных газов из более глубоких дефектов и прекращение диффузионных потоков этих газов из более мелких дефектов. After a predetermined registration time, the indicator shell is removed from the surface of the part and the presence of indicator traces on the shell is used to judge the presence of defects on the surface being monitored. The shape and size of the indicator traces judge the type and size of their disclosure. To assess the depth of defects, which is associated with the sorption capacity of the defect, indicator shells are applied repeatedly at fixed intervals for a given time and the continuation of desorption and the presence of diffusion flows of sorbed gases from deeper defects and the termination of diffusion flows of these gases from smaller defects are recorded.
Пример 1. На дно эксикатора помещают бюкс с 20%-ным водным раствором аммиака. Над ним на керамической подставке помещают эталон трещин с раскрытием 0,8 1,2 мкм глубиной 0,3 мм, который представляет собой пластину из нержавеющей стали размером около 3 x 6 см и толщиной около 3 мм с никелевым покрытием толщиной 0,3 мм. Эксикатор закрывают крышкой и выдерживают при комнатной температуре в течение 30 мин. Example 1. At the bottom of the desiccator is placed a bottle with a 20% aqueous solution of ammonia. Above it, on a ceramic stand, a crack standard is placed with an opening of 0.8 1.2 μm 0.3 mm deep, which is a stainless steel plate about 3 x 6 cm in size and about 3 mm thick with a nickel coating 0.3 mm thick. The desiccator is closed with a lid and kept at room temperature for 30 minutes.
Затем эталон вынимают из эксикатора, выдерживают в течение 1 мин на воздухе, накладывают на поверхность эталона индикаторную оболочку из фильтровальной бумаги, пропитанной чувствительным к аммиаку составом, и регистрируют дефекты в течение 60 с. После этого индикаторную бумагу снимают с поверхности эталона и наблюдают индикаторные следы эталонных трещин. Ширина следов трещин пропорциональна раскрытию трещин. Then the standard is removed from the desiccator, kept for 1 min in air, an indicator shell of filter paper impregnated with an ammonia-sensitive composition is applied to the surface of the standard, and defects are recorded for 60 s. After that, the indicator paper is removed from the surface of the standard and the indicator traces of the reference cracks are observed. The width of the crack marks is proportional to the crack opening.
Пример 2. В эксикатор помещают лопатку турбины газотурбинного двигателя, на вогнутой поверхности которой вблизи корня способом-прототипом обнаружен протяженный дефект. Эксикатор закрывают крышкой и создают внутри эксикатора разрежение около 0,01 атм, после чего в него напускают смесь паров воды и аммиака до парциального давления аммиака 200 250 мм рт. ст. выдерживают в течение 5 мин при комнатной температуре, после чего лопатку вынимают из эксикатора и выдерживают на воздухе в течение 1 мин. Example 2. In a desiccator, a turbine blade of a gas turbine engine is placed, on the concave surface of which near the root by the prototype method an extended defect is detected. The desiccator is closed with a lid and a vacuum of about 0.01 atm is created inside the desiccator, after which a mixture of water and ammonia vapors is injected into it to a partial pressure of ammonia of 200,250 mm Hg. Art. incubated for 5 min at room temperature, after which the blade is removed from the desiccator and incubated in air for 1 min.
На контролируемые участки на выпуклой и вогнутой поверхностях по обе стороны от входной кромки вблизи корня лопатки, включая входную кромку, накладывают индикаторую бумагу, чувствительную к аммиаку и регистрируют дефекты в течение 30 с. После этого индикаторную бумагу снимают с поверхности и наблюдают индикаторные следы протяженного дефекта на вогнутой поверхности лопатки в виде тонкой линии длиной около 15 мм, эрозионных язв в виде круглых пятен диаметром 0,3 1,0 мм и механического повреждения (риски) в виде штриха шириной 0,5 мм и длиной около 5,0 мм. The test areas on the convex and concave surfaces on both sides of the inlet edge near the root of the scapula, including the inlet edge, are applied with indicative paper, sensitive to ammonia, and defects are recorded for 30 s. After that, indicator paper is removed from the surface and indicator traces of an extended defect on the concave surface of the scapula are observed in the form of a thin line about 15 mm long, erosion ulcers in the form of round spots with a diameter of 0.3 to 1.0 mm and mechanical damage (risks) in the form of a stroke with a width 0.5 mm and a length of about 5.0 mm.
Использование нерадиоактивных газов позволяет исключить радиационную опасность, особенно при контроле изделий из материалов с большой сорбционной емкостью, что также позволяет расширить область применения способа за счет расширения номенклатуры испытуемых изделий. The use of non-radioactive gases eliminates the radiation hazard, especially when monitoring products from materials with a large sorption capacity, which also allows you to expand the scope of the method by expanding the range of tested products.
Использование смеси газов, из которых по крайней мере один улучшает сорбцию остальных, позволяет исключить промежуточные стадию заполнения дефектов адсорбентом перед выдержкой детали в рабочем газе, что упрощает способ и тем самым повышает производительность контроля. The use of a mixture of gases, of which at least one improves the sorption of the others, eliminates the intermediate stage of filling defects with an adsorbent before holding the part in the working gas, which simplifies the method and thereby increases the control performance.
Использование накладной и съемной индикаторной оболочки, обладающей высокой чувствительностью к аммиаку, позволяет в случае необходимости повторить контроль путем наложения новой индикаторной оболочки на ту же поверхность детали без повторного насыщения, что позволяет повысить информативность способа. The use of an invoice and a removable indicator shell, which is highly sensitive to ammonia, allows, if necessary, to repeat the control by applying a new indicator shell on the same surface of the part without re-saturation, which allows to increase the information content of the method.
Как видно из приведенных примеров, полный цикл контроля занимает 10-35 мин. Причем основные затраты времени связаны с первой стадией цикла - выдерживанием в газовой среде. Производительность контроля может быть увеличена за счет сокращения затрат времени на первой стадии цикла путем помещения в атмосферу смеси газов нескольких деталей одновременно. As can be seen from the above examples, the full control cycle takes 10-35 minutes. Moreover, the main cost of time associated with the first stage of the cycle - aging in a gas environment. The performance of the control can be increased by reducing the time spent in the first stage of the cycle by placing several parts of the gas mixture in the atmosphere at the same time.
Чувствительность предлагаемого способа газосорбционной дефектоскопии не хуже чувствительности капиллярного красочного способа и газосорбционного радиографического способа. The sensitivity of the proposed method of gas sorption flaw detection is not worse than the sensitivity of the capillary ink method and gas sorption radiographic method.
Источники информации. Sources of information.
1. Indicator capillary-diffusion method for non-destructive defectoscopy of composite materials, Proc. Moscow Intern. composites Conf. Nov. 14-16, 1990, "Elsevier Applied Science", London New York, 773-776. 1. Indicator capillary-diffusion method for non-destructive defectoscopy of composite materials, Proc. Moscow Intern. composites Conf. Nov. 14-16, 1990, Elsevier Applied Science, London New York, 773-776.
2. Румянцев С.В. и др. Изотопы в СССР, N 44, 1975. 2. Rumyantsev S.V. and other Isotopes in the USSR, N 44, 1975.
3. Румянцев С.В. Штань А.С. Гольцев В.А. Справочник по радиационным методам неразрушающего контроля. -: М. Энергоиздат, 1982, с. 151 прототип. 3. Rumyantsev S.V. Shtan A.S. Goltsev V.A. Handbook of radiation non-destructive testing methods. -: M. Energoizdat, 1982, p. 151 prototype.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5064960 RU2094781C1 (en) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Method of gas sorption flaw detection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5064960 RU2094781C1 (en) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Method of gas sorption flaw detection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2094781C1 true RU2094781C1 (en) | 1997-10-27 |
Family
ID=21614577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5064960 RU2094781C1 (en) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Method of gas sorption flaw detection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2094781C1 (en) |
-
1992
- 1992-08-18 RU SU5064960 patent/RU2094781C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Beriozkiea N.G. et al. Proc.Moscow Intern composites Conf., Nou.14-16, 1990, Elseuier Applied Science, London & New Jork, p.773 - 776. Румянцев С.В. и др. Изотопы в СССР. - 1975, N 44, с.17 - 23. Румянцев С.В. и др. Справочник по радиационным методам неразрушающего контроля. - М.: Энергоатомиздат, 1982, с.151. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3904933B2 (en) | Inspection method and inspection apparatus for detecting defects | |
DE19960174A1 (en) | Leak detection and leak detection methods and devices suitable for carrying out these methods | |
KR930022080A (en) | Detection medium used for sealing test and its use | |
US3025142A (en) | Method and means of detecting ammonia and amine vapor | |
DE102010005494A1 (en) | Method for testing the density of water-carrying components in a housing | |
US3830094A (en) | Method and device for detection of surface discontinuities or defects | |
RU2094781C1 (en) | Method of gas sorption flaw detection | |
RU2085937C1 (en) | Nondestructive flaw detection method for materials and parts, device for penetrant application, indicating material | |
US3067619A (en) | Vapor sampling device | |
Ospennikova et al. | Research of defectoscopic properties of powder compositions for increasing efficiency and reliability of penetrant testing of complex shaped parts | |
RU2094782C1 (en) | Method of detecting the through and surface defects | |
DE1808234C3 (en) | Method for determining the water vapor permeability of closed packages and containers | |
JPH02242142A (en) | Detection and recording of opening defect for porous body | |
JPH03267739A (en) | Method for measuring effective gap rate of aquifer by water permeability test using tracer | |
RU2195643C1 (en) | Method of monitoring corrosion of metallic uranium | |
US5413482A (en) | Method of training an operator in the use of detection apparatus | |
Haunold et al. | An improved sampling strategy for the measurement of VOCs in air, based on cooled sampling and analysis by thermodesorption-GC-MS/FID | |
RU2087888C1 (en) | Method of detection of ammonia leaks in section of welds of heating pipes and tanks | |
SU1661632A1 (en) | Method of luiqid penetrant testing | |
Berardinelli et al. | Decontamination of chemical protective clothing exhibiting matrix release | |
CN108982303A (en) | The acquisition methods and device of liquid residence characteristics on the surface of the material | |
SU728011A1 (en) | Device for fluid-tightness testing of articles | |
JP2000298174A (en) | Rigid body surface micro defect detecting method | |
Niemeyer | Leak testing encapsulated radioactive sources | |
SU1125516A1 (en) | Flaw magnitude determination method |