Неразрушающий контроль рельсов - Контроль качества продукции

ГЛАВА II. ОСНОВЫ
НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

Каждому виду продукции, в том числе и рельсам, присущи определенные свойства. Свойство продукции — это объективная особенность продукции, проявляющаяся при ее создании, эксплуатации и потреблении [4]. Совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением, определяет качество продукции? В изложенной трактовке качество продукции не поддается измерению. Для количественной оценки качества введены показатели качества. Различают единичный, комплексный и интегральный показатели качества. Единичный показатель количественно характеризует одно из свойств продукции, входящих в состав ее качества, а комплексный показатель — одновременно несколько свойств. Интегральный показатель качества продукции отражает соотношение суммарного полезного эффекта от эксплуатации продукции (комплексного показателя качества продукции) и суммарных затрат на ее создание и эксплуатацию. По этому показателю оценивают эффективность систем неразрушающего контроля.
Создавая продукцию, следует стремиться к тому, чтобы показатели качества максимально приближались к заданным, т. е. к базовым показателям качества. Качество продукции оценивают по уровню ее качества. Уровень качества продукции — это относительная характеристика качества продукции, основанная на сравнении совокупности показателей ее качества с соответствующей совокупностью базовых показателей. Поэтому любой продукции, в том числе и рельсам, присущ определенный уровень качества, например, новые рельсы по уровню качества разделяют на первый, второй и третий сорт. «Некачественной» продукции не бывает.
В нормативной документации при создании продукции устанавливают номинальные (заданные) показатели качества продукции и разрешаемые, т. е. допустимые отклонения действительных значений показателей от номинальных. Каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией, является дефектом. В зависимости от степени их влияния на эффективность и безопасность эксплуатации продукции с учетом ее назначения [8] дефекты могут быть критическими, значительными и малозначительными. Дефект, при наличии которого эксплуатация продукции по назначению практически невозможна или исключается в соответствии с требованиями безопасности, относится к критическим. К критическим дефектам в рельсах, например, следует отнести излом, эксплуатация рельса из-за которого невозможна, или поперечную контактно-усталостную трещину (дефект типа 20.1-2, 21.1-2, 26.3), площадью 30% и более сечения головки, эксплуатация рельса с которой возможна, но небезопасна.
К значительным относят дефекты, существенно влияющие на эксплуатацию продукции по назначению, но не являющиеся критическими, например, дефект типа 21.2 на ранней стадии развития. Малозначительные дефекты, в отличие от рассмотренных, не оказывают большого влияния на использование продукции и на ее долговечность, например, одно силикатное включение площадью менее 15 мм² в сварном стыке рельса. Однако совокупность значительных или малозначительных дефектов может быть эквивалентна критическому дефекту. Так, силикатные включения, каждое площадью 10 мм² (малозначительные дефекты), могут составить суммарную площадь, превышающую 25 мм², что образует критический дефект.
В отдельных отраслях промышленности более детально или укрупнено классифицируют дефекты по степени их влияния на эксплуатационные характеристики продукции. Например, по классификации [3] рельсы с дефектами в зависимости от типа последних разделяют на остродефектные (критически дефектные) и дефектные (значительно дефектные).
Для оценки уровня качества продукции и степени ее соответствия требованиям нормативной документации продукцию подвергают техническому контролю (далее контролю) и испытаниям [4]. Проверка количественных или качественных характеристик свойств продукции называется контролем качества продукции.
Цель испытания продукции — экспериментально определить количественные характеристики свойств объекта. Испытание может быть составной частью контроля качества. Например, контроль качества рельсов при их сварке на рельсосварочных предприятиях (РСП) включает в себя проверку качества механической обработки и сплошности металла каждого сварного стыка и испытание образцов рельсов на гидравлическом прессе для определения нагрузки и стрелы прогиба, при которых происходит статический излом сварного стыка.
Дефекты, для выявления которых в нормативной документации указаны методы и средства, называют явными, в противном случае — скрытыми. Дефекты типа 30. В на оси рельса, которые можно обнаружить средствами дефектоскопии, относятся к явным, а те же дефекты, смещенные от оси рельса более чем на 10 мм, — к скрытым. Для их выявления действующей нормативной документацией не предусмотрены методы и средства контроля (рис. 22).

Рис. 22. Дефект типа 30В: а — явный; б — скрытый

Классификация методов неразрушающего контроля по ГОСТ 18353-79
Таблица 5

Контролируют качество продукции на стадии ее изготовления — производственный контроль и в процессе ее эксплуатации — эксплуатационный контроль. Контроль продукции, поступающей потребителю и предназначенной к использованию при изготовлении и ремонте изделий или эксплуатации, называют входным, а в процессе или после завершения определенной операции — операционным. Контроль продукции, по результатам которого принимают решение о ее пригодности к поставке и (или) эксплуатации, называется приемочным. Так, контроль рельсов на выходе из металлургического завода — это производственный приемочный контроль, а контроль тех же рельсов, уложенных в пути, — эксплуатационный приемочный контроль; контроль рельсов на комплектовочной площадке РСП — производственный входной контроль, а сварных стыков после сварки —  приемочный контроль.
Любой вид контроля продукции можно выполнять по заранее установленному плану (плановый контроль) или в случайные моменты времени (летучий). Очевидно, что в ряде случаев необходимо проверять не только качество продукции, но и эффективность контроля качества этой продукции. Проверка специально уполномоченными исполнителями эффективности ранее выполнявшегося контроля называется инспекционным контролем. Инспекционный контроль может быть плановым или летучим, производственным или эксплуатационным. Контроль называется неразрушающим, если после него можно использовать продукцию по назначению.
В процессе контроля получают информацию о состоянии контролируемого объекта. При производственном контроле на основании его данных можно не только оценивать качество продукции, но и управлять процессом производства. В этом случае контроль — активный. Практически нет активного неразрушающего контроля продукции машиностроения. Тем не менее в ряде случаев результаты неразрушающего контроля удается использовать для воздействия на технологический процесс изготовления продукции с целью поддержания необходимого ее качества, т. е. для управления качеством продукции.
Неразрушающий контроль, в процессе которого выявляют дефекты типа несплошностей и структурных неоднородностей, называют дефектоскопией. Существуют различные физические методы неразрушающего контроля, базирующиеся на проникающих полях и веществах. Физические методы неразрушающего контроля разделены на десять основных видов (табл. 5).
Каждому методу и соответствующим средствам неразрушающего контроля присущи определенные параметры. Параметры, обусловливающие достоверность результатов контроля, составляют группу основных параметров. Варианты метода отличаются значениями основных параметров. В общем случае для дефектоскопии объектов могут быть применены различные методы контроля и их варианты.
Совокупность вариантов одного или различных методов, используемых по определенной программе для оценки качества конкретного объекта контроля  образует систему неразрушающего контроля. В частном случае система может включать один вариант одного метода. При весьма больших объемах применения систем неразрушающего контроля на базе различных методов весьма важно формирование эффективных систем контроля, обеспечивающих максимально возможный полезный результат от применения при возможно минимальных затратах на систему. Обоснование критерия эффективности систем неразрушающего контроля требует уточнения и формализации понятий дефект, дефектность, надежность и эффективность неразрушающего контроля.