Реферат: Визуально оптический метод контроля. Реферат по Диагностике и обеспечению безопасности. Организация визуальнооптического контроля защиты. Визуально оптический метод контроля это
 Скачать 33.23 Kb.
|
|
Организация визуально-оптического контроля защиты. Визуально оптический метод контроля – это осмотр и исследования, при которых используются оптические средства контроля. Объекты изучаются на наличие повреждений, дефектов и приобретенных аномалий. Оптический метод является видом неразрушающего контроля. Неразрушающий контроль (НК) – анализ и исследования каких-либо физических объектов, который не нарушает пригодность объекта к его дальнейшему использованию. Оптический неразрушающий контроль Оптический контроль основан на отражении света от исследуемого объекта, и дальнейший анализ результатов обследования. Для НК используются оптические приборы, с помощью которых пользователь получает видимую картину и изображение исследуемого участка. Принцип проведения исследований заключается в том, чтобы сохранить целостность и нерушимость обследуемого объекта. Любые конструкции, материалы и детали под действием переменных нагрузок/давлений изнашиваются и частично утрачивают прежнее состояние. По характеру возникновения повреждения подразделяются на следующие категории: Физико-механические – изменения, происходящие в результате климатических условий, погодных явлений, под действием температур. Сюда относятся коррозийные образования, ржавление, эрозия, адсорбция. Механические – изменения, образующиеся в результате старения, изнашивания. Это микротрещины, глубокие царапины, усталостные изменения, деформации различного типа, заусенцы, расслаивания. Смешанные – когда присутствуют несколько типов повреждений. Для получения достоверной информации о состоянии диагностируемого объекта используют несколько методов неразрушающего контроля. В программе, по которой проводят диагностирование аппарата или машины, визуально-оптический контроль стоит обычно первым пунктом. Этот контроль основан на анализе взаимодействия оптического излучения с объектом контроля и главным контролируемым прибором. Если дефекты оборудования определяются только с помощью глаз человека, то имеет место визуальный контроль, при котором можно определять остаточную деформацию, поверхностную пористость, крупные трещины, риски, эрозионные и коррозионные поражения и т.п. Если человеческий глаз «вооружен» контрольными оптическими приборами, которые значительно расширяют пределы естественных возможностей зрения, то в данном случае имеет место визуально-оптический контроль оборудования. Возможности человеческого глаза ограничены. Так, разрешающая способность зрения, т.е. способность различать мелкие детали изображения, зависит от яркости, контраста, цветности и времени наблюдения объекта контроля. Яркость – величина, характеризующая силу свечения объекта, измеряемую в канделах с помощью яркомеров. Контраст – свойство объекта выделяться на окружающем фоне из-за различия их оптических свойств. Малая трудоемкость и простота контроля – основные преимущества этого метода. Но визуально-оптический контроль характеризуется недостаточно высокой достоверностью и чувствительностью из-за субъективности операторов. Кроме того, с ростом кратности (увеличения) оптических приборов сокращаются поле зрения и глубина резкости, а, следовательно, снижаются производительность и надежность контроля. Поэтому для визуально-оптического контроля в основном применяют оптические приборы увеличением не более 20…30×. Эти факторы и определили области применения визуально-оптического метода: − поиск поверхностных дефектов (эрозионных и коррозионных повреждений, трещин, открытых раковин, пор и др.); − обнаружение мест разрушений элементов конструкций, остаточных деформаций, удаленных элементов объекта, загрязнений; − определение типа и характера дефектов, обнаруженных другими методами дефектоскопии (ультразвуковым, цветным и др.). Основные приборы визуально-оптического контроля При всех условиях эксплуатации оптические приборы должны обеспечивать работоспособность и заданный предел точности измерений. Кроме того, оптические приборы должны иметь: − удобное расположение окуляров; − малую массу и возможность быстрого перевода в рабочее состояние и обратно. В общем случае функционирование приборов визуально-оптического контроля базируется на следующей структурной схеме: осветитель – приемник излучения – сканатор объекта – блок обработки сигнала и управления (микропроцессор, ПЭВМ и т.д.). Эта схема может значительно упрощаться, например, в случае визуального и измерительного контроля: естественное освещение – простейший оптический прибор (лупа) – контролер. В качестве искусственных источников света используют: газоразрядные, тепловые, люминесцентные и лазерные. В газоразрядных источниках используется эффект свечения газов при электрическом разряде, яркость их составляет 106…108 кд/м2. Наиболее употребимы при оптическом контроле тепловые источники света – лампы накаливания, яркость их составляет 105…107 кд/м2. Оптические приборы по виду приемника излучения условно делят на три группы: визуальные, детекторные и комбинированные. Если основным приемником лучистой энергии является глаз – это визуальный приборы. Если приемником лучистой энергии являются химические реагенты (фотоэмульсии), люминесцирующие вещества, электронные устройства, то это детекторные приборы. Если обзор объектов контроля осуществляют и визуально и с помощью детектора, то это комбинированные приборы. К визуальной группе приборов относятся лупы, микроскопы, эндоскопы; а также измерительные приборы: штангенциркули, щупы, индикаторные толщиномеры, радиусные шаблоны, линейки, угломеры, уровни и т.д. Эти приборы и инструменты используют при проведении визуального и измерительного контроля оборудования. Самым простым и удобным оптическим средством контроля является лупа. В дефектоскопии часто используют накладные (контактные) измерительные лупы, например, ЛИЗ-10×. Они состоят из плоской стеклянной линейки (длиной 15 мм и с ценой деления 0,1 мм), накладываемой на объект контроля. Для контроля деталей и их дефектов используют измерительные микроскопы. Они содержат набор измерительных шкал, расположенных в плоскости микрообъектива, что позволяет определять линейные размеры дефектов с точностью 0,5…1 мкм при увеличении 10×…20×. Эти данные приведены для микроскопа типа МОВ-15×. Для микроскопов данного типа поле зрения составляет 1…20 мм. Для наблюдения прямого объемного изображения объекта в отраженном и проходящем свете служат микроскопы типа МБС, которые могут обеспечивать увеличение до 100× при постоянном рабочем расстоянии равном 100 мм. Рассмотренные выше лупы и микроскопы предназначены для контроля расположенных близко объектов наблюдения. Для контроля удаленных объектов при необходимости используют оптические приборы прямого зрения: бинокли, телескопические зрительные трубы и т.д. Эти приборы предназначены для визуального контроля силовых элементов конструкций, дымовых труб, находящихся в пределах прямой видимости. Выполнение визуального и измерительного контроля по возможности организовывают на специальных участках, которые оборудованы для удобства выполнения работ столами, стендами, роликоопорами и т.п. Визуальный и измерительный контроль габаритного оборудования и сооружений осуществляется на месте их установки. При этом обеспечивается операторам удобный доступ к контролируемым местам: сооружают леса, подмостки, люльки, передвижные вышки. Целью оптического неразрушающего контроля является выявление недостатков для их оперативного устранения. Кроме этого, метод используется при выполнении технологических процессов (изготовление заготовок, сварка и т. д). Технология позволяет продлить срок службы материалов, деталей и пр. Объектами контроля могут быть пленки и покрытия, материалы и конструкции, основания и поверхности, здания и технологические линии, механически обработанные заготовки и детали, системы и их узлы, сварные швы и соединения. Важнейшим эксплуатационным показателем качества изделия является надежность. Надежность - свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в определенных пределах в течение требуемого промежутка времени или наработки. Например, отечественные заводы гарантируют бесперебойную работу холодильников в течение трех лет; автомобилей - в течение одного года эксплуатации или 20 тыс. км пробега и т.д. Это значит, что в процессе наработки или в указанные периоды эксплуатации все показатели качества изделия должны находиться в пределах, указанных в гарантийных обязательствах. Надежность машин (ГОСТ 27.002—83) во многом определяется прочностью и жесткостью их конструкций: правильным выбором схемы нагружения, рациональной расстановкой опор, приданием конструкциям жестких форм и т.п. Надежность - это комплексный показатель, который в зависимости от назначения изделия и условий его эксплуатации может включать в себя безотказность, сохраняемость, ремонтопригодность и долговечность изделия и его частей. Безотказность - свойство изделия сохранять работоспособность в заданных условиях эксплуатации в течение некоторого времени или при выполнении определенного объема работы без вынужденных перерывов. В технологии машиностроения под работоспособностью понимают состояние изделия, при котором в данный момент времени его основные (рабочие) параметры находятся в пределах, установленных требованиями технической документации. Сохраняемость - свойство изделия сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после хранения и (или) транспортирования. Ремонтопригодность - свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, отысканию и устранению в нем отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов. Ремонтопригодность характеризуется затратами труда, времени и средств на поддержание и восстановление работоспособности машин и оборудования. Например: нормальная работа современных компьютеров быстро восстанавливается, путем замены отказавших блоков. Для поддержания оборудования в работоспособном состоянии на машиностроительных предприятиях составляют, а затем строго выполняют график планово-предупредительных ремонтов и т.д. Долговечность - свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов. Понятию долговечности тождественно понятие ресурса машины (изделия), т. е. общее время работы в часах до первого капитального ремонта. Виды диагностики (испытаний) технологического оборудования: внешний осмотр. Тщательный внешний осмотр — обычно весьма простая операция, тем не менее, может служить высокоэффективным средством предупреждения и обнаружения дефектов. Внешним осмотром (ВИК) проверяют качество подготовки и сборки заготовок под сварку, качество выполнения швов в процессе сварки и качество готовых сварных соединений. Обычно внешним осмотром контролируют все сварные изделия независимо от применения других видов контроля. Внешнему осмотру подвергают свариваемые материалы для выявления (определения отсутствия) вмятин, заусенцев, окалины, ржавчины и т. п. Проверяют качество подготовки кромок под сварку и сборку заготовок. Внешним осмотром невооруженным глазом или с помощью лупы выявляют, прежде всего, дефекты швов в виде трещин, подрезов, пор, свищей, прожогов, наплывов, непроваров в нижней части швов.Многие из этих дефектов, как правило, недопустимы и подлежат исправлению. При осмотре выявляют также дефекты формы швов, распределение чешуек и общий характер распределения металла в усилении шва. Внешний вид поверхности шва характерен для каждого способа сварки, а также для пространственного положения, в котором выполнялась сварка Сварщик помимо контроля режимов сварки (тока, напряжения, скорости сварки и т. п.) и стабильности горения дуги следит за правильностью выполнения валиков в многослойных швах.Особенно важным является тщательный осмотр первого слоя при любом количестве слоев. Качество сварки первого слоя оценивают при необходимости с помощью лупы.При предварительном контроле подлежат качество сварочных материалов, состояние сварочного оборудования, сборочно-сварочных приспособлений, термического оборудования, аппаратуры и приборов для дефектоскопии. В процессе изготовления и монтажа сварных конструкций осуществляют систематический контроль качества производства сварочных работ – предварительный контроль и контроль готовых сварных соединений. Визуальный и измерительный контроль технических устройств и сооружений в процессе эксплуатации проводят с целью выявления изменений их формы, поверхностных дефектов в материале и сварных соединениях (наплавках), образовавшихся в процессе эксплуатации (трещин, коррозионных и эрозионных повреждений, деформаций и прочее). Выполненные сварные соединения (конструкции, узлы) подвергают визуальному измерительному контролю с целью выявления деформаций, поверхностных трещин, подрезов, прожогов, наплывов, кратеров, свищей, пор, раковин и других несплошностей и дефектов формы швов; проверки геометрических размеров сварных швов и допустимости выявленных деформаций, поверхностных несплошностей и дефектов формы сварных швов.Сварные швы часто сравнивают по внешнему виду со специальными эталонами. Геометрические параметры швов измеряют с помощью шаблонов или измерительных инструментов.Детали, узлы или изделия, собранные под сварку с отклонением от технических условий или установленного технологического процесса, бракуют.Исправленные дефектные участки в материале, сварных соединениях и наплавках контролируют с целью подтверждения полноты удаления дефекта, проверки соответствия формы и размеров выборки дефектного участка и качества заварки выборок. Только после проведения визуального контроля и исправления недопустимых дефектов сварные соединения подвергают контролю другими физическими методами (рентгеновский контроль, ультразвуковой контроль и т.д.) для выявления внутренних дефектов.Средства, порядок и методика визуального контроля предусматриваются технологическим процессом производства или нормативной документацией.Диагностика технологического оборудования – важный процесс, который должен регулярно проводиться на промышленных предприятиях. Качественное и своевременное осуществление операций, выполненное согласно нормативным документам, способно предотвратить потенциальные поломки и неполадки специализированного оснащения. Диагностика технологического оборудования выполняет множество функций и задач. Одной из приоритетных для данного процесса является обеспечение безопасной и качественной работы станков, аппаратов и машин на отечественных предприятиях. Диагностика также обеспечивает надежность объекта. Качественно проведенное обследование гарантирует сокращение расхода материальных ресурсов предприятия на обслуживание, а также во время проведения планово-предупредительных ремонтов (ППР). Выполнение диагностики станков, инструмента, машин дает возможность оценить реальное состояние оснащения на данный момент. Диагностика также выявляет точное место локации потенциальной или уже существующей неполадки. Оценивая показатели работоспособности оборудования, можно установить мощность и эффективность его трудовой эксплуатации. С помощью общей оценки технического состояния техники составляется прогноз на его дальнейшее использование и определяется точное время его максимальной эксплуатации на производстве. К диагностическим параметрам относятся два вида: прямые и косвенные. При этом первые характеризуют непосредственно нынешнее состояние объекта, а вторые говорят о функциональной зависимости прямых параметров. Диагностика технологического оборудования происходит посредством различных методов, в частности: органолептических; вибрационных; акустических; тепловых; магнитно-порошковых; вихревых; ультразвуковых; Все эти методы широко распространены при оценке состояния объектов на промышленных предприятиях. Порядок и особенности проведения визуального осмотра оборудованияПорядок проведения осмотров оборудования основывается на последовательном обследовании его элементов по кинематической цепи их нагружения, начиная от привода до исполнительного элемента. Для этого необходимо знать конструкцию оборудования, состав и взаимодействие его элементов. Вначале проводится общий осмотр оборудования и окружающих его объектов. При общем осмотре изучается картина состояния оборудования. Общий осмотр может носить самостоятельный характер и применяется при периодических осмотрах оборудования технологическим персоналом. Под детальным понимается тщательный осмотр конкретных элементов оборудования. Детальный осмотр в зависимости от требований соответствующих нормативных и методических документов, проводится в определённом объёме и порядке. Во всех случаях детальному осмотру должен предшествовать общий осмотр. Общий и детальный осмотр могут проводиться при статическом и динамическом режиме оборудования. При статическом режиме элементы оборудования осматриваются в неподвижном состоянии. Осмотр оборудования при динамическом режиме проводится на рабочей нагрузке, холостом ходу и при тестовых нагружениях (испытаниях). Осмотр оборудования при включении или остановке механизма ориентируется в основном на контроль качества затяжки резьбовых соединений, отсутствие трещин корпусных деталей, целостность соединительных элементов. В рабочем режиме дополнительно проверяются биения валов, муфт, утечки смазочного материала, отсутствие контакта подвижных и неподвижных деталей. При осмотре могут быть применены три основных способа: - концентрический, - эксцентрический, - фронтальный. При концентрическом способе осмотр ведётся по спирали от периферии элемента к его центру, под которым обычно понимается средняя условно выбранная точка. При эксцентрическом способе осмотр ведётся от центра элемента к его периферии (по развёртывающейся спирали). При фронтальном способе осмотр ведётся в виде линейного перемещения взгляда по площади элемента от одной его границы к другой. При выборе способа осмотра учитываются конкретные обстоятельства. Так, осмотр помещения, где установлено оборудование, рекомендуется проводить от входа концентрическим способом. Осмотр элементов круглой формы целесообразно вести от центра к периферии (эксцентрическим способом). Фронтальный осмотр лучше применять, когда осматриваемая площадь обширна и её можно разделить на полосы. Под идентификацией дефектов и повреждений подразумевается отнесение неисправностей к определённому классу или виду (усталость, износ, деформация, фреттинг-коррозия и т.п.). Идентифицируя дефект или повреждение, зная его природу, специалист в дальнейшем может определить причины появления неисправности и степень её влияния на ТС оборудования. Идентификация выявленных дефектов и повреждений осуществляется путём сравнения их характерных признаков с известными образцами или описаниями, которые для удобства пользования могут собираться и систематизироваться в иллюстрированных каталогах Завершающая стадия заключается в дополнительном осмотре элементов оборудования для уточнения ранее полученных результатов, и их регистрации в отчётных формах. Регистрационные формы – это определённый порядок записи результатов опроса, собственно осмотра и дополняющие их графические изображения деталей и объекта в целом: рисунки, эскизы, чертежи, фотоснимки и т.п. На графических изображениях должны обозначаться точка начала осмотра и его направление, места расположения обнаруженных дефектов и повреждений. Формализация результатов проведения осмотра осуществляется протоколом осмотра. В протоколе осмотра отражается то, что специалист имел возможным обнаружить при осмотре, в том виде, в котором обнаруженное наблюдалось. Выводы, заключения, предположения специалиста о причинах возникновения дефектов и повреждений остаются за рамками протокола и обычно оформляются отдельным актом или отчётом. Не заносятся в протокол и сообщения лиц о ранее обнаруженных отклонениях, а также произошедших до прибытия специалиста изменениях обстановки. Такие сообщения оформляются самостоятельными протоколами. К составлению протокола осмотра надо подходить с учётом того, что он может выступать в качестве самостоятельного документа. В этих целях протокол составляется краткими фразами, дающими точное и ясное описание осматриваемых объектов. В протоколе употребляются общепринятые выражения и термины, одинаковые объекты обозначаются одним и тем же термином на протяжении всего протокола. Описание каждого объекта осмотра идёт от общего к частному (вначале даётся общая характеристика осматриваемого оборудования, его расположение на месте осмотра, а затем описывается состояние и частные признаки). Полнота описания объекта определяется предполагаемой значимостью и возможностью сохранения данных. Фиксируются все имеющиеся признаки дефектов и особенно те, которые могут быть со временем утрачены. Каждый последующий объект описывается после полного завершения описания предыдущего. Объекты, связанные между собой, описываются последовательно с тем, чтобы дать более точное представление об их взаимосвязи. Количественные величины указываются в общепринятых метрологических величинах. Не допускается употребление неопределённых величин («вблизи», «в стороне», «около», «рядом», «почти», «недалеко» и пр.). В протоколе отмечается факт обнаружения каждого из следов и предметов, в отношении каждого объекта указывается, что было с ним сделано, какие средства, приёмы, способы были применены. При описании оборудования и отдельных его элементов в протоколе приводятся ссылки на планы, схемы, чертежи, эскизы и фотографии. Каждый осматриваемый элемент оборудования должен иметь отдельную запись о результатах его осмотра. Выводы протокола должны содержать информацию о наличии и характере дефектов, а при невозможности его установления – о необходимости последующего проведения идентификации. 3.Последовательный и одновременный контраст. Различают последовательный и одновременный контрасты. Последовательный контраст заключается в изменении визуальной оценки объекта в зависимости от того, какой свет ранее действовал на тот же участок сетчатки. Явление последовательного контраста должно учитываться при оборудовании рабочих мест, где проводится осмотр деталей и изделий. Одновременный контраст Под одновременным контрастом понимают изменение цветового впечатления, вызванное другими, расположенными по соседству цветами. Сила воздействия любого цвета увеличивается под влиянием противоположного цвета, безразлично, идет ли речь о светлотном или хроматическом контрасте. Серый цвет под влиянием черного больше приближается к белому, а под влиянием белого — к черному. Один и тот же оранжевый цвет в красном окружении кажется светлее, а в желтом - темнее. Поскольку любой цвет, появляющийся в поле зрения, всегда понимается как часть целого, явление одновременного контраста приводит к взаимодействию части и целого. Например, на зеленом фоне красный цвет выделяется, светится; этим фоном подчеркивается его выразительность (влияние целого на часть). Но красный цвет в свою очередь изменяет действие целого. Зеленый цвет под влиянием красного становится более определенным, как бы более зеленым, и приобретает живость, выразительность (влияние части на целое). Последовательным контрастом называют способность зрительного аппарата, выражающуюся в возникновении после любого цветового ощущения последовательного образа противоположного цвета. Если, например, из глубины комнаты смотреть на окно и оконный переплет, а затем закрыть глаза, то в зрительном аппарате возникнет образ окна, но цвет и светлота его будут обратны цвету и светлоте раздражителя (в нашем случае окна). Небо будет темным, а оконный переплет светлым. Чем больше света, тем больше энергии, т. е. большая нагрузка на сетчатую оболочку глаза и, следовательно, более быстрая ее утомляемость в тех местах, на которых запечатлевается небо. |