Увидеть скрытое

Проблема определения качества металла и наличия внутренних дефектов в уже готовых изделиях известна давно. С развитием производства масштаб последствий от «болезней металла» возрастал в разы. В таких условиях появление способных диагностировать проблему специалистов было вопросом времени. Так возникла профессия дефектоскописта, эволюция которой шла параллельно развитию технологий обработки металла.

Валентина Моргачёва: «Как и врачи, мы находим больные места, только в металле, и стараемся их вылечить»

Глаз не видит

Причина многих техногенных аварий различной степени тяжести может показаться достаточно ничтожной — цепные реакции, приводившие к глобальным последствиям, начинались «всего лишь» с недостаточно качественного сварочного шва или пустоты, образовавшейся в металле в процессе производства. Обнаружить такие дефекты одним лишь визуальным осмотром невозможно, и здесь на помощь приходят технологии неразрушающего контроля (НК) и специалисты в этой области — дефектоскописты. Их задача — оценить состояние металла или других материалов, не нарушая целостность изделий и по возможности не останавливая производство.

Наша история

Первый в СССР серийный ультра­звуковой дефектоскоп УЗД-7Э разработан и хранится в ЦНИИТМАШ. Запущенный в производство в 1957 году, он стал прототипом современных устройств, широко применяемых при изготовлении деталей, строительстве и эксплуатации АЭС.

От подковы до котла

Определить качество того или иного изделия по внешнему виду или иным признакам люди старались задолго до появления термина «неразрушающий контроль». Так, кузнецы, например, «прислушивались» к металлу, чтобы по звону определить его качество и пригодность.

Контроль качества сварных швов при помощи рентгена

Начавшаяся в XVIII веке промышленная революция, помимо прогресса, принесла большое количество производственных аварий и катастроф, причиной которых во многих случаях становилось самопроизвольное разрушение находящегося под нагрузками металла паровых котлов. Реакцией профессионального сообщества инженеров-механиков на эти трагические инциденты стало появление Кодекса о котлах и сосудах высокого давления. В том числе он предусматривал требования их обязательного регулярного визуального наблюдения. В годы Второй мировой войны к визуальному контролю добавились рентген, осмотр с помощью зеркал и эндоскопов, а для проверки военной техники — флуоресцентный проникающий контроль.

Изобретено в России

Идея ультразвуковой дефектоскопии металлов общепризнанно принадлежит Сергею Яковлевичу Соколову. После окончания Ленинградского электротехнического института он в 1926 году был назначен заведующим лабораторией по радиотехнике и руководителем лабораторных работ студентов. В декабре 1927 года коллективом лаборатории был испытан пьезоэлектрический вибратор с частотой 1 МГц, позволяющий получать мощные ультразвуковые колебания в воде. Дальнейшее развитие этих идей дало огромный диапазон применения — от тяжелой промышленности, трубопроводного и железнодорожного транспорта до медицины.

В нашей стране история НК официально отсчитывается с 1937 года, когда под председательством академика В. Ф. Миткевича прошло первое всесоюзное совещание по методам НК. Однако стоит отметить, что еще в 1910–1912 годах академик Крылов применил магнитопорошковый метод контроля, а в 1931 году В. П. Сухарников предложил использовать капиллярный метод НК для обнаружения трещин в изделиях.

В ноябре 1958 года в Москве при поддержке Государственного научно­технического комитета СССР проходит первая научно-техническая конференция по методам НК сварных соединений, а годом спустя все подразделения ЦНИИТМАШ, занимавшиеся неразрушающим контролем, объединяются в один отдел. Через 10 лет после этого события на будущий ЗиО-Подольск, в недавно созданный отдел неразрушающих методов контроля приходит работать 19-летняя Валентина Викторовна Моргачёва.

Есть такая профессия

Производственная династия Моргачёвых хорошо известна в машиностроительном дивизионе Росатома. Уже три поколения этой семьи успешно занимаются дефектоскопией, и, можно сказать, более чем полувековая эволюция этой непростой, но интересной профессии происходила при их непосредственном участии.

— До 1967 года на заводах отрасли практически отсутствовали службы технического надзора, — вспоминает Валентина Викторовна. — Только в конце 60-х начали решаться вопросы единой технической политики для надежной и безопасной эксплуатации оборудования. Наша лаборатория была одной из первых в стране, кто развивал методы неразрушающего контроля.

Неразрушающие методы контроля при производстве парогенераторов

Мировой стандарт

В 1965 году специалисты ЦНИИТМАШ Игорь Ермолов и Виктор Щербинский разработали нормы оценки качества ультразвукового контроля. Впервые в мире были сформулированы критерии предельной величины дефектов в сварных швах энергооборудования и установлены нормы оценки качества.

Методы НК, к слову, достаточно разнообразны. Визуальный контроль — самый простой и древний вид. Из оборудования требуется только линейка, если к месту контроля есть хороший доступ, или видеоэндоскоп, позволяю­щий заглянуть в трудно­доступное место. Но и увидеть можно лишь поверхностные дефекты, да и то не все. Второй вид — радиационный — основан на получении рентгеновских снимков с последующей расшифровкой. Это один из самых дорогих и сложных методов, кроме того, он накладывает определенные ограничения, связанные с опасностью рентгеновского излучения. Капиллярный контроль призван находить мелкие дефекты на поверхности из черных и цветных металлов, стекла, керамики и других материалов, а в его основе лежит использование индикаторных жидкостей и прояви­телей. И наконец, ультра­звуковой метод — самый надежный способ увидеть внутренние дефекты, оценить их тип и другие параметры. Исследование полностью идентично знакомому многим УЗИ-обследованию — с поправкой на масштаб, конечно.

Проверка сварного шва парогенератора микротроном

— Профессия наша очень интересная, но достаточно сложная, — продолжает Валентина Моргачёва. — Дефектоскописты не универсалы, они специализируются на одном-двух видах контроля, применяющихся в конкретной сфере. Сами себя мы сравниваем с врачами — точно так же ищем «болячки», только не у людей, а у металла.

В период с 70-х по 90-е годы дефекто­скопия в стране развивалась бурными темпами, идя в ногу с развитием технологий и порой даже опережая их. Новое оборудование требовало не только хороших технических знаний, но и навыков работы с документацией, понимания стандартов, знания регламентов. Именно в это время, в 1990 году порог лаборатории ультразвукового контроля впервые перешагнул Сергей Моргачёв, сын Валентины Викторовны и нынешний заместитель главного технолога завода.

Сергей Моргачёв: «Вся наша деятельность предполагает большую ответственность»

— Новое оборудование и отраслевые документы требовали не только хорошего знания матчасти, но и таких качеств, как терпение и даже выносливость. А главное, понимания, что от того, насколько тщательно мы осуществили проверку, зависит здоровье и даже жизнь людей, — говорит Сергей Николаевич Моргачёв.

О том, как менялась отрасль и профессия дефектоскописта, он знает не понаслышке. Восстановление отрасли производства аппаратуры для НК после распада СССР и последовавшего за ним экономического и технологического кризисов произошло лишь в конце первого десятилетия 2000-х годов на его глазах.

— Я помню, каким было оборудование начала 90-х, и вижу, каким оно стало сейчас. Это небо и земля! Тогда мы работали с огромными аппаратами, скорость которых, по нынешним ­меркам, была минимальна, а аккумуляторов не хватало даже на несколько часов работы. Сегодня же все иначе: размеры устройств уменьшились, а производительность и скорость работы выросли в разы. Честно говоря, мне очень интересно, как дальше будет происходить развитие дефектоскопии.

Что именно привнесет дальнейшая эволюция в эту профессию, можно лишь предположить. Одно очевидно точно: с развитием технологий будут совершенствоваться как сами методы исследований, так и требующееся для них оборудование. Все это потребует от дефектоскопистов новых знаний и навыков — в этом уверен третий представитель династии — начальник лаборатории УЗК Сергей Сергеевич Моргачёв.

Сергей Моргачёв младший: «Каждый вид контроля компенсирует недостатки другого»

— Чтобы сегодня работать дефекто­скопистом, необходимы базовые знания физики процессов, понимание основ металловедения плюс знание нормативной документации, — подчеркивает он.

Сергей работает на заводе с 2012 года и принимал самое активное участие в процессе замены оборудования более современными и компактными моделями и перевода рабочей документации на цифровые носители.

— Каждый вид контроля компенсирует недостатки другого, — отмечает Сергей. — То, что не видно на рентгене, видно на УЗ-контроле или при капиллярном методе проверки. Правильное применение методов позволяет выявить такие дефекты сварных соединений, как трещины, пористость, непровары, несплавления, а также дефекты, возникающие в процессе эксплуатации. Конечно, будущее неразрушающего контроля за новыми технологиями, — уверен он. — Но для их появления нужен не только технологический скачок, но и большое количество испытаний для получения убедительных доказательств их эффективности.

Дефектоскопист — это звучит гордо

С развитием технологий и продолжаю­щейся цифровизацией роль дефектоскописта не становится меньше. Без этих специалистов с их уникальными компетенциями не обходится сегодня ни одно предприятие машинострои­тельной, атомной и многих других отраслей, где предъявляются жесткие требования к промышленной безопасности. И поэтому нет ничего удивительного в том, что в 2021 году, по версии Министерства труда и социальной защиты, эта профессия вошла в топ-50 наиболее востребованных на рынке труда, новых и перспективных профессий, требующих среднего профессионального образования.