Как развивается неразрушающий контроль швов? 

Когда говорят о развитии неразрушающего контроля, многие сразу представляют себе новые приборы, автоматизацию, цифровизацию. Это, конечно, верно, но не совсем. Самое интересное развитие часто происходит в головах — в изменении подхода. Раньше главным был дефектоскопист с его опытом и ?чутьем?, а теперь всё чаще говорят о данных, их управляемом потоке и воспроизводимости результатов. И вот здесь начинается самое сложное: как совместить старую школу с новыми требованиями? Поделюсь тем, что вижу на практике.

От щупа и молотка к данным: эволюция или революция?

Начну с банального, но важного. Мой путь начинался с визуального и измерительного контроля (ВИК), капиллярного (ПВК), ультразвука (УЗК). Помню, как старшие коллеги скептически смотрели на первые томографы для сварных соединений, говорили: ?Наш стробоскоп и так всё видит?. И они были по-своему правы — опытный глаз и слух ловят нюансы, которые не всегда фиксирует даже продвинутая программа. Но проблема в масштабируемости этого опыта. Нельзя поставить на каждый объект дефектоскописта с 30-летним стажем.

Поэтому развитие пошло по пути фиксации и алгоритмизации. Современный контроль сварных швов — это уже не просто ?прозвонил, отметил?. Это обязательная фотофиксация зоны контроля, привязка дефекта к координатам чертежа или 3D-модели, запись полного сигнала УЗК или параметров рентгенограммы в базу данных. Цель — чтобы через пять лет можно было понять, что именно и как смотрели, и при необходимости перепроверить выводы. Это требование не только стандартов вроде ISO 17635, но и простого здравого смысла в эпоху долгой ответственности за объекты.

Здесь часто возникает затык. Оборудование есть, но культура работы с данными отстает. Получается цифровой архив из разрозненных файлов с именами вроде ?Шов_5_вахта3.jpg?. Настоящее развитие — когда данные структурированы сразу, в поле, и загружаются в единую систему управления инспекцией. Такие решения, кстати, предлагают не только гиганты вроде Baker Hughes или Olympus, но и некоторые технологичные компании из Азии, которые глубоко вникают в логику процесса. Например, на одном из проектов по сварке трубопроводов мы использовали программное обеспечение для управления данными НК, которое интегрировалось с системой учета сварочных параметров. Это позволило коррелировать данные о тепловом режиме сварки с результатами последующего УЗ-контроля. Поставщиком части этого ПО была как раз ООО Гуандун Хайен Энергетические Технологии (https://www.haienenergy.ru). Их подход, сфокусированный на энергетическом секторе, показался нам прагматичным — они понимают, что нужно не просто продать дефектоскоп, а выстроить процесс.

Ультразвук: не только А-скан, но и томография в полевых условиях

С ультразвуком сейчас настоящий бум. Фазированные решетки (ФР) и томография (TOFD) перестали быть экзотикой для лабораторий и переехали на стройплощадки. Но и здесь есть свой подводный камень. Многие думают, что купил сканер с ФР — и все проблемы решены. На деле же ключевым становится не аппарат, а методика и квалификация оператора. Настройка решетки, выбор углов, калибровка — это целое искусство. Неправильно составленная карта сканирования может пропустить критичный непровар.

Из личного опыта: на контроле кольцевых швов резервуаров мы как-то попробовали применить TOFD для всего объема, отказавшись от выборочного ручного УЗК. Скорость впечатлила. Но потом, при выборочной проверке классическим эхо-импульсным методом, наткнулись на цепочку пор в корне шва, которые TOFD-сканер интерпретировал как нечто несущественное из-за сложной геометтуры отражения сигнала. Пришлось комбинировать методы. Вывод: развитие — в гибридных подходах. Автоматизированный сканер с ФР дает общую картину и находит крупные несплошности, а точечный контроль сложных узлов или ремонтных швов дублируется ручным прибором с настройкой ?под дефект?.

Интересно наблюдать, как меняется софт для обработки. Раньше оператор часами сидел, размечая эхосигналы. Сейчас нейросетевые алгоритмы учатся их классифицировать. Пока они часто ?перестраховываются?, помечая как дефект даже безвредные сигналы от структуры металла, но тенденция очевидна — за машиной рутинная работа, за человеком — итоговая интерпретация и ответственность. Это и есть развитие: не замена, а перераспределение функций.

Рентген: от пленки к цифровым детекторам и безопасности

Тут прогресс наиболее заметен физически. Пленка, проявка, химикаты — это почти архаика для полевых условий. Цифровые детекторы (DR) и, особенно, компьютерная радиография (CR) с фотостимулирующими пластинами — это новый стандарт. Скорость получения изображения — главный плюс. На монтаже технологических трубопроводов это иногда решает всё: сварщик не простаивает, шов проверяется почти онлайн.

Но и здесь не без ложки дегтя. Чувствительность цифровых систем к настройкам экспозиции и обработке изображения очень высока. Можно легко ?перешумлять? картинку или, наоборот, потерять слабоконтрастный дефект. Приходится постоянно калибровать глаза на новых типах изображения, отвыкая от привычной контрастности пленки. Еще один практический момент — архивация. Цифровой снимок весит гигабайты, если это высокое разрешение. Хранить и быстро передавать такие объемы с отдаленной площадки — отдельная техническая задача.

Важнейший вектор развития — радиационная безопасность. Современные аппараты с импульсным излучением и улучшенной коллимацией позволяют минимизировать зону отчуждения. Это уже не то время, когда на весь объект кричат ?Выключено!? и бегут перезаряжать аппарат. Снижение дозовой нагрузки на персонал — это, пожалуй, даже более значимое развитие, чем просто улучшение качества изображения.

Визуальный контроль: недооцененный фундамент

Многие считают ВИК чем-то второстепенным, дескать, ?посмотрел и ладно?. Грубейшая ошибка. По статистике, большая часть дефектов, вскрывающихся позже, могла быть заподозрена уже на этапе визуального осмотра: подрезы, смещения кромок, брызги, цвета побежалости. Развитие здесь — в инструментарии и документации. Раньше — лупа, шаблон, фонарик. Сейчас — эндоскопы с гибкими и поворотными камерамами для осмотра труднодоступных полостей, лазерные сканеры для построения 3D-профиля шва и измерения геометрии, дроны для осмотра высотных конструкций.

Я помню случай на строительстве моста, когда эндоскоп, заведенный в полость коробчатой балки, показал непровар в самом начале наложения шва, куда физически не мог добраться человек. Это спасло от огромного объема ремонтных работ позже. Документирование тоже ушло от бумажных эскизов. Планшет с фотографией, на которую нанесены стрелки и пометки, сразу попадает в общий отчет. Главное — не увлечься технологиями и не забывать, что глаз и внимание — главные инструменты. Никакая камера не заменит опытного взгляда, который цепляется за аномалию, даже если не может сразу её объяснить.

Кстати, о документации. Стандарты, например, AWS D1.1 или российские НАКС, всё строже регламентируют именно процедуру ВИК, требуя четких протоколов осмотра. Это тоже развитие — от субъективной оценки к формализованному, проверяемому процессу.

Интеграция и будущее: система, а не набор методов

Вот к чему, на мой взгляд, всё идёт. Раньше был технолог по сварке, был мастер, был дефектоскопист. Каждый работал в своей ?туннеле?. Сейчас наиболее эффективные проекты строятся на принципе сквозных данных. Параметры сварки с аппарата (ток, напряжение, скорость) автоматически регистрируются. Геометрия шва после очистки сканируется лазером. Затем данные НК (УЗ, РК) накладываются на эти цифровые ?двойники? шва.

В идеале, система должна не просто находить дефект, а прогнозировать: ?Вот здесь был скачок напряжения при сварке, высока вероятность образования поры. Усильте внимание на этом участке при контроле?. Это уже элементы предиктивной аналитики. Пока это скорее пилотные проекты, но направление задано. Компании, которые предлагают не просто оборудование, а такие комплексные решения для мониторинга качества сварки в энергетике и тяжелом машиностроении, оказываются на острие. Та же ООО Гуандун Хайен Энергетические Технологии, базирующаяся в Гуанчжоу, в своих материалах делает акцент именно на комплексных решениях для энергетического сектора, что говорит о понимании тренда.

Что будет дальше? Думаю, развитие пойдет в сторону большей автономности. Беспроводные датчики, роботы-ползуны для контроля протяженных швов, возможно, даже методы на основе акустической эмиссии для мониторинга в реальном времени. Но фундамент останется прежним: физические принципы обнаружения дефектов, заложенные в основе неразрушающего контроля сварных соединений, и критическое мышление человека-специалиста. Технологии — лишь инструменты, которые расширяют наши возможности, но не снимают ответственности. Самое важное развитие происходит тогда, когда новый инструмент заставляет нас по-новому взглянуть на старую задачу и найти более надежный, воспроизводимый и безопасный путь к гарантированному качеству.