Проявитель пенетранта

Проявитель - дефектоскопический материал, предназначенный для извлечения индикаторного пенетранта из капиллярной полости несплошности (трещины) с целью образования четкого индикаторного рисунка и создания контрастирующего с ним фона.

Роль проявителя в капиллярном контроле заключена, с одной стороны, в том, чтобы проявитель создавал микропористую структуру на поверхности объекта контроля, в которую извлекается пенетрант из дефектов за счет капиллярных сил.

С другой стороны, его роль состоит в том, чтобы по цвету смоченный пенетрантом проявитель создавал контрастный рисунок на поверхности контролируемого объекта для уверенного обнаружения индикаторных следов дефектов. В лучших дефектоскопических наборах при проявлении ширина следа в 10-80 раз может превосходить ширину дефекта, а яркостный контраст следа на 30-50 % превышает яркость фона.

Классификация проявителей:

По принципу действия проявители делятся на:

• сорбционный - извлекает пенетрант из полости несплошности под действием в основном сил адсорбции и абсорбции.
• диффузионный - извлекает пенетрант из полости дефекта в основном посредством диффузии.

Проявители могут быть как смываемые, так и водостойкие, химически активные и пассивные. В смываемом проявителе индикаторный рисунок дефекта во время проявления постоянно увеличивается, говорят «кровоточит». В водостойком проявителе сразу же после испарения несущей фазы (через 1-2 минуты) следы жестко фиксируются. В этом случае результат контроля можно сразу документировать каким-нибудь способом, например, фотографировать, записать сканером в память компьютера и т.д.

Порошковые проявители

По принципу действия они относятся к сорбционным проявителям, представляющим собой сухой, преимущественно белый мелкодисперсный сорбент, поглощающий индикаторный пенетрант. Это мелкодисперсный порошок из таких материалов, как оксид магния, селикагель, мел, каолин, тальк, белая сажа. Поры порошкового проявителя, т.е. капиллярные зазоры между частицами порошка проявителя, которые меньше размеров дефекта, будут извлекать пенетрант из дефекта в проявитель. Более крупные частицы будут окрашиваться благодаря пленочному течению.

Процесс впитывания пенетранта в слой порошкового проявителя

Одним из параметров сухого проявителя является размер его частиц. Оптимальным размером считается 0,6 мкм. Рекомендуется просеивать порошок через сито с числом отверстий 1000-6000 на см² и сушить перед использованием при 105-110 °С в течение 2-3 часов. Рекомендуется также качество порошка периодически проверять в ультрафиолетовом свете на загрязнение люминесцирующими составами.

Порошковые проявители впитывают пенетрант из дефектов за счет капиллярных сил и обволакивания частиц порошка жидкостью. При нанесении такого проявителя контролируемая поверхность детали оказывается покрытой тонким капиллярно - пористым слоем и процесс проявления идет за счет сорбционных и капиллярных явлений.

Порошковый проявитель очень плохо удерживается на гладких вертикальных и наклонных поверхностях, его частицы могут слипаться и частично закупоривать полости имеющихся дефектов. Сухой порошок при массовом контроле может не обеспечивать удовлетворительные условия труда для дефектоскопистов из-за повышенного содержания его частиц в воздухе. Порошковый проявитель может наноситься посыпанием, осаждением из воздушной взвеси и электрораспылением.

Суспензионные проявители

Представляют собой взвесь порошка проявителя в жидкой фазе и наносятся на контролируемую поверхность чаще всего методом распыления. В первые секунды напыления индикаторный пенетрант в устье полости дефекта контактирует не с твердыми частицами проявителя (как в случае порошкового), а с жидкой фазой.

Они также относятся к сорбционным проявителям, представляющим собой белый сорбент, диспергированный в летучих растворителях, воде или быстросохнущих смесях, поглощающих индикаторный пенетрант. В этом случае порошки оксида магния, селикагеля, мела, каолина, талька или белой сажи диспергированы в жидких средах.

Проявитель должен наноситься на контролируемую поверхность в однородном состоянии. В качестве жидкостей - носителей для проявителей используется вода, этиловый и изопропиловый спирты, ацетон и др.

Большим преимуществом суспензионных проявителей является возможность нанесения их методом распыления как на стационарных установках, так и с помощью аэрозольных баллончиков, позволяющих достигать наибольшей равномерности слоя.

Суспензионные дефектоскопические материалы за последнее время значительно продвинули капиллярный контроль, сделав его более удобным и технологичным. Это существенно расширило область его применения, особенно в условиях эксплуатации в полевых условиях, при ремонте технологического оборудования. Капиллярный контроль стал мобильным, что позволило пользоваться им не только в лабораторных условиях, но и на таких сооружениях, как мосты, краны и транспортные средства.

Пленочные проявители

Это диффузионные проявители, представляющие собой бесцветную или белую накладную пленку с проявляющим липким слоем, поглощающим индикаторный пенетрант. При наложении такой пленки на контролируемый объект происходит контакт пенетранта, находящегося в дефектах, со слоем порошка в пленке и впитывание пенетранта в слой проявителя с образованием индикаторных следов дефектов. После выявления дефектов пленка отклеивается и может быть сохранена в качестве документального подтверждения результатов контроля.

Недостаток пленочных проявителей состоит в том, что для их применения нужна очень хорошо подготовленная гладкая поверхность с малой кривизной, чтобы обеспечить плотное прилегание пленки по всей поверхности. Но очень важное достоинство - возможность документировать результаты контроля.

Проявители в виде краски (лака)

Это диффузионные проявители, состоящие из пигментированного или бесцветного быстросохнущего жидкого раствора связующего, поглощающего индикаторный пенетрант. Достоинство таких проявителей - высокая чувствительность контроля. Однако красочные проявители имеют существенный недостаток - значительную трудоемкость удаления нанесенного проявляющего покрытия.

Химически активные и пассивные проявители

По характеру взаимодействия проявителя с индикаторным пенетрантом проявители разделяют на химически пассивные проявители, не взаимодействующие химически с индикаторным пенетрантом и на химически активные, предназначенные для химического взаимодействия с индикаторным пенетрантом с образованием специфического индикаторного рисунка (следа), меняющего цвет, способного люминесцировать или давать продукты реакции, инициирующие несплошность, а также магнитный проявитель - сорбционный или диффузионный с ферромагнитным порошком, выявляющий несплошности извлечением из них индикаторного пенетранта и осаждением магнитного порошка в магнитном поле несплошности намагниченного объекта контроля.

Химически пассивные проявители получили наибольшее распространение. Роль таких проявителей сводится к созданию капиллярно-пористого слоя, в который впитывается пенетрант, извлекаемый из дефекта, и к созданию контрастного покрытия на поверхности контролируемого объекта для более уверенного обнаружения следов дефекта. В этих процессах химического взаимодействия между пенетрантом и проявителем не происходит.

В случае химически активного проявителя имеет место химическая реакция, изменяющая цвет или агрегатное состояние смеси пенетранта с проявителем. Наиболее характерным примером химически активных дефектоскопических материалов может служить комплекс веществ, одно из которых имеет щелочную реакцию, а другое содержит фенолфталеин.

Раствор щелочи и раствор фенолфталеина по отдельности не имеют окраски, но при контакте происходит химическая реакция и смесь приобретает ярко-малиновый цвет. Такой метод выявления дефектов применяется на производствах, где, например, по трубопроводам перекачивается жидкость, имеющая щелочную реакцию. В этом случае на внешнюю поверхность трубы наносится раствор фенолфталеина (или порошок фенолфталеина), и по появлению окрашенных следов судят о наличии дефектов и течей в трубопроводе.

Имеются способы проведения капиллярного контроля, которые предусматривают применение таких дефектоскопических материалов, которые при взаимодействии образуют объемные твердые продукты реакции (типа застывающей пены) и позволяют обнаруживать дефекты по наличию таких продуктов реакции.