Badania nieniszczące: rodzaje i zastosowania

Czym są badania nieniszczące?

Badania nieniszczące to skuteczna technika, która pozwala inspektorom zbierać dane bez uszkadzania produktu. Służy do sprawdzania wad i degradacji wewnątrz obiektów bez demontażu lub niszczenia produktu.

Badania nieniszczące (NDT) i inspekcja nieniszcząca (NDI) to synonimy odnoszące się do testowania bez powodowania uszkodzeń obiektu. Innymi słowy, NDT jest używane do badań nieniszczących, podczas gdy NDI jest używane do inspekcji typu pass/fail.
W niektórych przypadkach nieniszczące badania (NDT) i nieniszczące kontrole (NDI) mogą być używane zamiennie, oba terminy odnoszą się do badania obiektów bez powodowania uszkodzeń. Innymi słowy, NDT jest używane do nieniszczących badań, podczas gdy NDI jest używane do kontroli typu pass/fail. Ponieważ ta sekcja obejmuje również metody NDT w ramach nieniszczącej kontroli, wskazane jest rozróżnienie tych dwóch terminów w zależności od zastosowania i celu.

Dwa najważniejsze cele badań nieniszczących to:

Ocena jakości: Sprawdzanie problemów w wytwarzanych produktach i komponentach. Na przykład, używane do sprawdzania skurczu odlewów, wad spawalniczych itp.

Ocena żywotności: Potwierdzenie bezpiecznego działania produktu. Może być stosowana w celu sprawdzenia nieprawidłowości w długoterminowym użytkowaniu konstrukcji i infrastruktury.
Zalety badań nieniszczących

Badania nieniszczące oferują bezpieczną i skuteczną metodę badania obiektów w następujący sposób.

Wysoka dokładność, łatwe znajdowanie defektów niewidocznych gołym okiem.
Obiekty nie są uszkodzone, dostępne do wglądu.
Zwiększanie niezawodności produktu
Zidentyfikuj terminową naprawę lub wymianę
Powodem, dla którego badania nieniszczące są szczególnie dokładne i skuteczne, jest to, że mogą identyfikować wewnętrzne wady obiektu bez jego uszkodzenia. Ta metoda jest podobna do inspekcji rentgenowskiej, która może ujawnić miejsce pęknięcia, które jest trudne do oceny z zewnątrz.

Badania nieniszczące (NDT) można stosować do kontroli produktu przed wysyłką, ponieważ ta metoda nie zanieczyszcza ani nie uszkadza produktu. Pomaga to zapewnić, że wszystkie kontrolowane produkty przechodzą lepsze kontrole, co zwiększa niezawodność produktu. Jednak w niektórych przypadkach może być wymagane wiele etapów przygotowawczych, co może być stosunkowo kosztowne.

Metody powszechnych metod NDT

W badaniach nieniszczących stosuje się różne techniki, których skuteczność zależy od rodzaju defektów lub materiałów podlegających badaniu.

Badanie radiograficzne (RT)

Badania nieniszczące (NDT) można stosować do kontroli przed wysyłką towarów, ponieważ ta metoda nie zanieczyszcza ani nie uszkadza produktu. Pomaga to zapewnić, że wszystkie kontrolowane produkty zostaną poddane lepszym kontrolom, zwiększając tym samym niezawodność produktu. Jednak w niektórych przypadkach może być wymagane wykonanie wielu etapów przygotowawczych, co może być stosunkowo kosztowne. Badania radiograficzne (RT) wykorzystują promienie rentgenowskie i promienie gamma do kontroli obiektów. RT wykrywa wady, wykorzystując różnice w grubości obrazu pod różnymi kątami. Tomografia komputerowa (CT) jest jedną z przemysłowych metod obrazowania NDT, która zapewnia obrazy przekrojowe i trójwymiarowe obiektów podczas kontroli. Ta funkcja umożliwia szczegółową analizę wewnętrznych wad lub grubości. Nadaje się do pomiaru grubości płyt stalowych i wewnętrznych badań budynków. Przed uruchomieniem systemu należy wziąć pod uwagę pewne kwestie: należy zachować szczególną ostrożność przy stosowaniu promieniowania. RT jest stosowana do wewnętrznej analizy baterii litowo-jonowych i płytek obwodów elektronicznych. Można go również używać do wykrywania wad rur i spoin montowanych w elektrowniach, fabrykach i innych budynkach.

Badania ultradźwiękowe (UT)

Badanie ultradźwiękowe (UT) wykorzystuje fale ultradźwiękowe do wykrywania obiektów. Poprzez pomiar odbicia fal dźwiękowych od powierzchni materiałów, UT może wykryć stan wewnętrzny obiektów. UT jest powszechnie stosowane w wielu gałęziach przemysłu jako nieniszcząca metoda testowania, która nie uszkadza materiałów. Jest stosowane do wykrywania wewnętrznych defektów w produktach i defektów w materiałach jednorodnych, takich jak zwoje walcowane. Systemy UT są bezpieczne i łatwe w użyciu, ale mają ograniczenia, jeśli chodzi o materiały o nieregularnym kształcie. Są stosowane do wykrywania wewnętrznych defektów w produktach i do inspekcji materiałów jednorodnych, takich jak zwoje walcowane.

Badanie prądów wirowych (elektromagnetycznych) (ET)

W badaniu prądami wirowymi (EC) cewka z prądem przemiennym jest umieszczana blisko powierzchni obiektu. Prąd w cewce generuje wirujący prąd wirowy blisko powierzchni obiektu, zgodnie z zasadą indukcji elektromagnetycznej. Następnie wykrywane są wady powierzchni, takie jak pęknięcia. Badanie EC jest jedną z najpopularniejszych metod badań nieniszczących, która nie wymaga wstępnego ani końcowego przetwarzania. Jest bardzo odpowiednia do pomiaru grubości, inspekcji budynków i innych dziedzin, a często jest stosowana w zakładach produkcyjnych. Jednak badanie EC może wykryć tylko materiały przewodzące.

Badanie metodą magnetyczno-proszkową (MT)

Badanie cząstek magnetycznych (MT) jest stosowane do wykrywania defektów tuż pod powierzchnią materiałów w roztworze inspekcyjnym zawierającym proszek magnetyczny. Prąd elektryczny jest przykładany do obiektu w celu jego sprawdzenia poprzez zmianę wzoru proszku magnetycznego na powierzchni obiektu. Gdy prąd napotyka tam defekty, tworzy pole wycieku strumienia w miejscu, w którym znajduje się defekt.
Służy do wykrywania płytkich/drobnych pęknięć w powierzchni i może być stosowany do wykrywania części samolotów, samochodów i kolei.

Testy penetracyjne (PT)

Badanie penetracyjne (PT) odnosi się do metody wypełniania wnętrza defektu poprzez nałożenie penetrantu na obiekt za pomocą działania kapilarnego. Po przetworzeniu penetrant powierzchniowy jest usuwany. Penetrant, który dostał się do wnętrza defektu, nie może zostać zmyty i zostaje zatrzymany. Po dostarczeniu wywoływacza defekt zostanie wchłonięty i stanie się widoczny. PT nadaje się tylko do inspekcji defektów powierzchniowych, wymagając dłuższego przetwarzania i więcej czasu, i nie nadaje się do inspekcji wewnętrznej. Jest stosowany do inspekcji łopatek turbin silników turboodrzutowych i części samochodowych.

Inne metody

System testowania udarności młotkiem jest zazwyczaj obsługiwany przez operatorów, którzy sprawdzają stan wewnętrzny obiektu, uderzając go i słuchając powstającego dźwięku. Ta metoda wykorzystuje tę samą zasadę, na której nienaruszona filiżanka wydaje czysty dźwięk po uderzeniu, podczas gdy rozbita wydaje głuchy dźwięk. Ta metoda testowania jest również stosowana do sprawdzania luźnych śrub, osi kolejowych i ścian zewnętrznych. Kontrola wizualna jest jedną z najprostszych i najczęściej stosowanych nieniszczących metod testowania, w której personel wizualnie sprawdza wygląd zewnętrzny obiektu. Nieniszczące testy zapewniają korzyści w zakresie kontroli jakości odlewów, odkuwek, wyrobów walcowanych, rurociągów, procesów spawalniczych itp., poprawiając tym samym bezpieczeństwo i niezawodność instalacji przemysłowych. Jest również stosowana do konserwacji infrastruktury transportowej, takiej jak mosty, tunele, koła i osie kolejowe, samoloty, statki, pojazdy, a także do sprawdzania turbin, rur i zbiorników wodnych elektrowni i innej codziennej infrastruktury. Ponadto coraz większego znaczenia nabiera zastosowanie technologii NDT w dziedzinach nieprzemysłowych, takich jak badanie zabytków kultury, dzieł sztuki, klasyfikacja owoców oraz badania termowizyjne.