Ультразвуковой контроль колонн коробчатого сечения производитель

Когда ищешь по этому запросу, часто натыкаешься на однотипные описания — мол, 'применяем ультразвук, всё проверяем'. На деле же с коробчатыми колоннами есть нюанс, о котором редко пишут: геометрия сечения создаёт нестабильную акустическую связь, и если не адаптировать методику, можно пропустить дефекты в угловых зонах. Мы в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг через это прошли, когда собирали каркас для логистического терминала в Сиане — тогда пришлось переделывать три колонны из-за неправильной настройки дефектоскопа.

Почему коробчатые колонны — это отдельная история

С обычными двутаврами всё более-менее понятно: стенка плоская, акустический контакт стабильный. А вот с коробчатыми сечениями приходится учитывать распределение напряжений в рёбрах жёсткости — именно там часто зарождаются трещины. Наш технолог как-то сказал: 'Здесь ультразвук должен не просто отражаться, а 'облизывать' углы'. Грубо, но точно.

На производстве мы используем сканеры с матричными головками, но для полевого контроля чаще берём ручные дефектоскопы серии УД2-70. Важно не столько оборудование, сколько алгоритм сканирования: например, при контроле сварных швов в зоне примыкания полок к стенкам угол ввода меняем в зависимости от толщины металла — для 12-мм стали это один расчёт, для 20-мм уже другой.

Кстати, о толщине. В проекте того же терминала были колонны с переменной толщиной стенки — от 14 до 22 мм. Пришлось делать отдельную калибровку для каждого участка, иначе эхосигналы с нижней границы сливались с помехами. Это та ситуация, когда по ГОСТу всё вроде бы разрешено, но практика показывает необходимость нестандартных решений.

Ошибки, которые дорого обходятся

В 2022 году мы поставили партию колонн для торгового центра в Чжэнчжоу — и там на монтаже вскрылся непровар в зоне диафрагмы. Причина банальна: оператор ограничился контролем только основных швов, а узлы крепления связей проверил поверхностно. После этого случая мы ввели обязательное сканирование всех примыканий, даже если визуально шов выглядит идеально.

Ещё один частый прокол — экономия на контактной жидкости. Покупали дешёвый гель, а потом полдня ломали голову, почему на экране дефектоскопа плавают артефакты. Оказалось, состав не обеспечивал стабильного акустического контакта на оцинкованных поверхностях. Теперь используем только специализированные пасты, хотя они дороже на 30%.

Самое неприятное — когда заказчик требует провести контроль за один проход, без снятия защитного покрытия. Приходится объяснять, что даже через грунтовку эпюра сигналов искажается на 15-20%. Для ответственных объектов мы всегда настаиваем на доступе к чистому металлу — лучше потратить лишний день на подготовку, чем потом разбираться с рекламациями.

Как мы выстраиваем процесс на производстве

На нашем заводе в провинции Шэньси контроль идёт в три этапа: сначала проверяем заготовки (особенно края под сварку), потом основные швы после сборки, и наконец — комплексную проверку готовой колонны. Для ультразвукового контроля выделена отдельная зона с регулируемым освещением — это важно, когда работаешь с мелкими дефектограммами.

Все данные заносим в цифровой протокол, который автоматически привязывается к ID колонны. Раньше использовали бумажные журналы, но после случая с перепутанными документами перешли на электронную систему. Теперь любой сертификат можно найти на нашем портале https://www.zxth.ru по номеру партии.

Интересный момент: мы заметили, что летом количество ложных срабатываний увеличивается. Сначала грешили на оборудование, а потом поняли — виновата температура в цехе. При +35°C характеристики пьезоэлементов меняются, и теперь мы калибруем дефектоскопы с учётом сезонных поправок.

Что не пишут в учебниках по дефектоскопии

Ни один норматив не расскажет, как работать с колоннами, у которых внутри установлены элементы жёсткости — например, диафрагмы или распорки. Мы разработали свою методику: сканируем такие зоны под разными углами, причём датчик ставим не перпендикулярно, а со смещением на 5-7 градусов. Это позволяет 'заглянуть' за преграду.

Ещё есть тонкость с определением глубины залегания дефектов. В учебниках дают формулу, но она не учитывает структурный шум от проката. Мы для каждой партии металла делаем тестовые замеры на образцах — только так можно получить реальную погрешность измерений.

Самое сложное — объяснить заказчику, почему идеальная эпюра невозможна. Всегда есть фоновые сигналы от неравномерности структуры металла. Наши специалисты сохраняют эталонные дефектограммы для каждого типа сечения — это помогает отсеять естественные помехи от реальных проблем.

Практические кейсы с наших объектов

Когда строили каркас для цеха в Янлине, столкнулись с анизотропией металла — ультразвук по прокатному направлению шёл с другой скоростью, чем поперёк. Пришлось делать поправочные коэффициенты для каждой ориентации датчика. Без этого дефекты в 2-3 мм могли остаться незамеченными.

А на проекте мостового перехода через Вэйхэ реку были колонны с комбинированными швами — ручная сварка плюс автоматическая. Оказалось, что для каждого типа сварки нужны разные настройки чувствительности. Сейчас мы заранее запрашиваем у клиентов технологические карты сварки — это экономит время на настройку оборудования.

Кстати, о времени. Стандартный контроль одной колонны длится 40-50 минут, но если сечение нестандартное (например, с криволинейными гранями), работа может занять до двух часов. Мы всегда предупреждаем об этом заказчиков при составлении графика — лучше сразу заложить реалистичные сроки, чем потом спешить в ущерб качеству.

Перспективы и ограничения метода

Сейчас пробуем совмещать ультразвуковой контроль с панорамной съёмкой — накладываем дефектограммы на 3D-модель колонны. Это особенно полезно для сложных узлов, где нужно отслеживать динамику развития дефектов. Пока система сыровата, но для объектов с цикличными нагрузками уже даёт интересные результаты.

Главное ограничение — это, конечно, человеческий фактор. Даже с современным оборудованием нужен оператор с опытом. Мы в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг держим штат из четырёх специалистов, которые прошли сертификацию по ГОСТ Р . Их знания не заменят даже самые умные алгоритмы.

Если говорить о будущем, то интересно было бы попробовать фазированные решётки для контроля сварных соединений — но пока это слишком дорого для серийного производства. Возможно, через пару лет технологии подешевеют, и мы сможем предлагать такой вариант для особо ответственных объектов.