Доказательство эталона

В мире промышленного производства любая оценка должна основываться на доказательствах, полученных экспериментально. Испытательный центр завода Уралхиммаш знает как определить, где истина.

Все мы практически ежедневно потребляем искусство или медиа: смотрим фильмы, спектакли, читаем новости и статьи. И обсуждая все это, оценивая, каждый из нас погружается в мир субъективных суждений того, что такое «хорошо» и что такое «плохо». С одной стороны, с другой стороны, на вкус и цвет все фломастеры разные — эти обороты словесной эквилибристики из вселенной гуманитариев размывают понятия бесспорности знания, оставляя только личные оценки. И порою кажется, что это единственная и естественная среда для человека мыслящего.

Но есть и иной мир. Там, где достоверность — не пустой звук, а база. Где всегда есть место деятельному сомнению, которое ведет к проверке, и нет доверия к авторитетам априори. А принципы этого строго научного мира воплощены в Испытательном центре завода Уралхиммаш (входит в Группу ОМЗ), куда попала группа журналистов ЕТВ, чтобы увидеть, как получают доказательства для объективной оценки.

Медосмотр для металла. Только очень строгий

Цикл испытаний ИЦ максимально практичен. И весь процесс можно сравнить с предельно строгой диспансеризацией космонавтов. Только вместо человека в Испытательном центре «сдает анализы» и проходит этапы контроля не человек, которого в будущем ждут сверхнагрузки, а металл. Тот самый, который потом воплотится в продукции Уралхиммаша — разнообразного объема сосудах, работающих под высоким давлением на опасных промышленных объектах

Если человек сдает на исследования свою кровь, то металл — стружку. Нужно немного — буквально щепоть. Потом ее засыпают в керамический тигель, размером с наперсток, и отправляют в газоанализатор. В аналитической лаборатории выявляют и определяют доли газообразующих примесей в образцах металлов, сплавов и сталей. Вот, к примеру, анализатор газа в твердых материалах ELTRA CS2000 определяет методом инфракрасной абсорбции процентное содержание углерода и серы в металле. Проверяют, соответствует ли состав металла указанному конструктором в рабоче-конструкторской документации.

« SPECTRO TEST» — портативный искровой спектрометр, предназначенный для определения химического состава, положительной идентификации (PMI) сталей, сплавов, сварочных материалов. Прибор с ультрафиолетовой оптикой делает возможным также определение углерода, фосфора, серы, олова, мышьяка и бора в металлах, сплавах и сталях в отличии от рентгено-флуоресцентных анализаторов. Также прибор можно применять для анализа труб, проволоки, мелких деталей, для чего используются специальные адаптеры. » SPECTRO TEST» предназначен для использования непосредственно на производстве — в цехах.

Основной метод определения химического состава материалов — метод оптического эмиссионного спектрального анализа. В Испытательном центре для проведения таких испытаний используется оптико-эмиссионный спектрометр SPECTROLAB M11. Кроме стационарного прибора у сотрудников испытательного центра есть портативный спектрометр SPECTRO TEST. Выглядит он как ручной «бластер»-пистолет из фантастического кино, но только не стреляет, а позволяет проводить анализ и образцов металла, и узлов, и частей готовой продукции уже в заводских цехах. Причем на то, чтобы вынести вердикт, спектрометру нужна всего пара минут.

Вердикт точен настолько, что подходит для арбитража

Специалистам Испытательного центра необходимо знать химический состав металла ровно затем, зачем врачам нужно знать число эритроцитов и антител в анализируемой крови. Наличие (или отсутствие) тех или иных элементов позволяет сделать вывод о здоровье (если речь идет о человеке) или качестве (если, как в данном случае, речь идет о металле). Только вот у сотрудников Испытательного центра нет понятия «нормы». У них критерии отбора гораздо жестче. В этом вопросе только «да» или «нет», «годен» или в брак, зачет или не зачет.

И самый предельно точный способ определения содержания химических элементов, из которых состоит образец, дает анализ методом «мокрой химии»: фотометрический, титриметрический, гравиметрический. Эти методы применяются в тех случаях, когда нет возможности определить химический состав спектральными методами.

«Данная техника применяется для контроля качества при изготовлении тяжелого реакторного оборудования. Поскольку Испытательный центр аккредитован в системе Росаккредитации на техническую компетентность, в случае возникновения спорной ситуации коллег-промышленников, связанной с качеством металла, Испытательный центр привлекается для проведения арбитражных испытаний «, — говорит директор по качеству ПАО «Уралхиммаш» Екатерина Мещерякова.

Каковы пределы гибкости? Нужны самые стойкие

Проходя медосмотр, человек не только сдает анализы, но и выполняет физические упражнения, а врач фиксирует его реакции. И в этой проверке здоровья есть прямая аналогия с деятельностью экспертов Центра, которые работают в механической лаборатории, где проводят разрушающий контроль.

У каждого из нас есть предел текучести и прочности. Металл, не исключение. Как раз затем, чтобы проверить соответствует анализируемый образец требованиям нормативной документации, его подвергают физическим испытаниям. Образцы закрепляют в специальных механизмах, оснащенных датчиками, а потом растягивают и гнут. При этом все изменения в металле, а так же та «точка предела прочности» выводятся на мониторы наблюдения в виде графиков. Кроме проверок на изгиб и растяжение в лаборатории разрушающего контроля проверяют металл на ударную вязкость. Для таких исследований есть маятниковый копер. Представляет он из себя механический молот на длинной рукояти, который, описывая дугу подобно топору при колке дров, бьет по закрепленному образцу металла.

«Понимая, что изделия из металла при эксплуатации будут подвергаться физическому воздействию не только и не столько при комнатной температуре, мы испытываем металлы в различных режимах. Например, для проверки на растяжение образец помещается в аппарат, с максимальной нагрузкой в 10 тонн, оснащенный печью с возможностью нагрева до 1200 градусов Цельсия. А проверяя образец на ударный изгиб, мы перед самым началом испытаний можем охладить испытываемый образец до температуры до минус 196 градусов с применением жидкого азота», — поясняет замруководителя Испытательного центра по испытаниям и исследованиям Андрей Тронин.

Маятниковый копер предназначен для механических испытаний на ударную вязкость металлов, сплавов и сварных соединений. Оборудование имеет официальный сертификат калибровки согласно ASTME23, соответствует требованиям стандартов ГОСТ 9454-78, ASMESA-370. Результаты испытаний, полученные на этом оборудовании, в соответствии с требованиями НТД, являются необходимыми для подтверждения качества выпускаемых изделий, определяющего их эксплуатационную надежность на потенциально опасных производственных объектах.

Бить металл механическим молотом, нагревать его и растягивать, определяя момент, когда он сломается — это зрелищно и увлекательно. Но качество сварных швов в образце металла можно проверить и другим способом. И этот метод требует тишины. Приборы в этом отделе лаборатории напоминают микроскопы, с помощью которых сотрудники определяют микро- и макроструктуру в исследуемом металле, твердость различных зон сварного соединения и сравнивают их с требованиями государственных, отраслевых стандартов, технических условий и рабочей конструкторской документации.

Кроме стационарных приборов есть у сотрудников Испытательного центра и портативные приборы. Например, динамический твердомер фирмы Proceq, который позволяет проводить измерения даже в самых труднодоступных местах и ограниченных пространствах. Например, в отверстиях корпусов, штуцеров и патрубков, на внутренних поверхностях патрубков, на труднодоступных швах сосудов и аппаратов.


Твердомер КВ30 предназначен для измерения твердости по шкале Виккерса в микро и макро диапазонах. Управление твердомером осуществляется с помощью ПК. Твердомер разработан для автоматического измерения в соответствии со стандартами измерения твердости. Применим для испытаний с диапазонами нагрузок от 0,05 до 30 кгс. Цифровое изображение, полученное камерой, увеличивается и отображается на большом LCD дисплее с антибликовым покрытием, что обеспечивает высокую точность измерений.

Заглянуть внутрь, не разрушая

Какой медосмотр без флюорографии? Кто проверял свои легкие, никогда не забудет мантру диагноста: «Вдохнуть! И-не-дыша-ать». Есть свой «рентгенкабинет» и у Испытательного центра. Это лишенное окон помещение площадью с хороший спортзал, высотой в четыре, как минимум, этажа и стенами толщиной в 2,1 метра. А в центре этого помещения помещена грандиозная бочка (будущий реактор для нефтеперерабатывающего завода). Сам же механизм, которым просвечивают сварные соединения, проверяя качество, выглядит как белоснежный ящик, закрепленный на подвижном кронштейне. Этот «ящик» — линейный ускоритель электронов УЭЛ-6-Д. Прибор позволяет «просветить», то есть подвергнуть радиографическому контролю, стальные объекты толщиной до 30 сантиметров.

Говоря упрощенно, линейный ускоритель электронов работает так же как рентген-аппарат. Итогом становится снимок, на котором, в случае отклонения от нормы, будут видны затемнения.

Таких приборов в России можно пересчитать по пальцам. И уникальность их как раз в возможности «просвечивать» изделия огромной толщины.

Линейный ускоритель электронов УЭЛ-6-Д предназначен для проведения контроля качества производственных сварных соединений радиографическим методом. Монтажные и пуско-наладочные работы велись специалистами ЗАО « Изотопная техника». В ходе пусконаладочных работ были произведены пробные экспозиции сварных соединений на 60, 150 и 240 мм. Экспозиции выполнялись на различных мощностях экспозиционных доз. Результаты испытания оказались выше всяких похвал: к примеру, при мощности дозы 8 Гр/мин время экспозиции сварного соединения с толщиной 240 мм составило чуть более 3-х минут. Величина абсолютной чувствительности радиографического контроля составила 1,6 мм при требуемой 2,5 мм. Данный показатель выше первого класса чувствительности по ГОСТ 7512-82.

Если продолжать аналогии с медицинскими анализами, то эксперты Испытательного центра в своей работе используют метод, лежащий в основе аппарата УЗИ. Правда, их ультразвуковая система АВГУР-Т автоматизирована. И напоминает краба, ползущего по корпусу стального резервуара.

«Таким образом, прибор передвигается при помощи магнитных колес», — пояснил начальник ФТЛ Михаил Смирнов: «Это позволяет с одной стороны облегчить процесс анализа, с другой, повысить его точность. Всю информацию прибор выдает на монитор и мы можем увидеть, если они есть, микротрещины и посторонние включения».

Летом 2015 года шесть сотрудников испытательного центра прошли обучение у представителей чешской компании » ATG» и получили удостоверения на право проведения контроля методом TOFD в системе ISO 9712. В апреле 2016 года специалисты ИЦ прошли практическое обучение на Ижорских заводах, где метод TOFD при проведении контроля используется уже более пяти лет.

Кроме «краба» по имени АВГУР-Т, который из-за своих габаритов и способа передвижения иногда физически не может добраться до труднодоступных мест тестируемого резервуара, сотрудники Испытательного центра используют портативные цифровые ультразвуковые дефектоскопы «Echoscope». Аппараты удобны в работе, имеют понятный интерфейс, высокую скорость проведения контроля и моментально выводят данные на дисплей. Что немаловажно при работе в производственном цехе — время иногда на вес золота.

Символично, что при обилии новейших приборов сотрудники Исследовательского центра «Уралхиммаша» не отказываются от метода цветной дефектоскопии. Он прост и основан на капиллярном эффекте. Для начала сотрудник Центра покрывает исследуемый участок металлического изделия специальной краской красного цвета, разбрызгивая ее из аэрозольного баллона. Потом краска с исследуемой поверхности удаляется, а сверху уже из другого аэрозольного баллона наносится новая — проявитель белого цвета. Если на участке были бы дефектные зоны, трещины, то красный краситель проник бы в эти сверхмалые полости. А потом, проступил бы на белом контрастном цвете.

«Конечно, наш образец металла не должен проходить все без исключения процедуры контроля, которыми владеет наш центр. Мы имеем аккредитацию на 165 методов испытаний исследований и измерений по 314 характеристикам. В зависимости от того, в изготовлении какого именно изделия будет применяться металл, определяются испытания и проверочные мероприятия, которым его подвергнут», — поясняет директор по качеству ПАО «Уралхиммаш» Екатерина Мещерякова.


Кроме тестов и испытаний на качество проводятся и другие измерения. К примеру, специалисты из отдела метрологии измеряют геометрические параметры узлов, агрегатов и составных частей, выявляя отклонения от нормы. Говоря по-простому, они как отделочники, которые используют строительный уровень, чтобы сделать пол и стены идеально ровными. Только вместо уровня (он же ватерпас) у специалистов ИЦ другие инструменты — лазерный роботизированный тахометр Leica, который позволяет фиксировать самые мельчайшие отклонения в 3 микрона, то есть в 0,003 миллиметра.

Кстати, то, что испытательный центр укомплектован в том числе и портативным оборудованием для проведения различных контролей, позволяет специалистам быть очень мобильными и при необходимости выезжать на промплощадку к заказчику.

Достоверность — это факты и добытые тобой доказательства

Кстати, Уралхиммаш время от времени проводит день открытых дверей. И если вас гнетет неопределенность этого мира, то экскурсия по Испытательному центру — выбор для вас. Достоверность существует. Как и твердое, основанное на доказательствах знание.

Есть конкретные, которые можно получить экспериментально, данные, показывают, что в этом мире хорошо, а что плохо. Не стоит забывать, правда, что в этом случае крайне важно то, кто именно проводит эксперимент. Его уровень знаний. Того, насколько мастерски он умеет работать с приборами. Специалисты Испытательного центра как раз обладают всеми этими компетенциями. Каждый из них прошел обучение работе со своим прибором и постоянно повышает квалификацию.

Все это позволяет воплощать на практике методы деятельного сомнения: перед применением — испытай, сравни с эталоном, идеалом международного стандарта, получи доказательства.

Немного жаль, что эти принципы сложно перенести в нашу повседневную жизнь. Но никто не говорит о буквальном прочтении. Достаточно выработать критическое мышление. А знание о методах работы Испытательного центра могут служить примером.

Поделиться:

Срочные новости, фото и видео событий, очевидцами которых вы стали, сообщайте нам