Badania nieniszczące: rodzaje i zastosowania

Czym są badania nieniszczące?

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

Badania nieniszczące (NDT) i kontrola nieniszcząca (NDI) to synonimy odnoszące się do badań bez uszkadzania obiektu. Innymi słowy, NDT służy do badań nieniszczących, a NDI do kontroli pozytywnej/negatywnej.
W niektórych przypadkach terminy „badania nieniszczące” (NDT) i „kontrola nieniszcząca” (NDI) mogą być używane zamiennie, ponieważ oba terminy odnoszą się do badania obiektów bez ich uszkodzenia. Innymi słowy, NDT służy do badań nieniszczących, a NDI do kontroli pozytywnej/negatywnej. Ponieważ ta sekcja obejmuje również metody NDT w ramach kontroli nieniszczącej, zaleca się rozróżnienie tych dwóch terminów w zależności od zastosowania i celu.

Dwoma najczęstszymi celami badań nieniszczących są:

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

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

Badania nieniszczące oferują bezpieczną i skuteczną metodę badania obiektów.

Wysoka dokładność, łatwość znajdowania 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 pozwalają one na identyfikację wewnętrznych defektów obiektu bez jego uszkodzenia. Metoda ta jest podobna do badania rentgenowskiego, które pozwala na ujawnienie miejsca pęknięcia trudnego do oceny z zewnątrz.

Badania nieniszczące (NDT) można stosować do kontroli produktu przed wysyłką, ponieważ metoda ta nie powoduje zanieczyszczenia ani uszkodzenia produktu. Pomaga to zapewnić, że wszystkie kontrolowane produkty przechodzą dokładniejsze kontrole, co zwiększa ich niezawodność. Jednak w niektórych przypadkach może być konieczne wykonanie wielu 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.

Badania radiograficzne (RT)

Badania nieniszczące (NDT) można stosować do kontroli przed wysyłką towarów, ponieważ metoda ta nie powoduje zanieczyszczenia ani uszkodzenia produktu. Pomaga to zapewnić, że wszystkie kontrolowane produkty zostaną poddane lepszym kontrolom, zwiększając tym samym niezawodność produktu. Jednak w niektórych przypadkach może być konieczne wykonanie wielu etapów przygotowawczych, co może być stosunkowo kosztowne. Badania radiograficzne (RT) wykorzystują promieniowanie rentgenowskie i 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. Funkcja ta umożliwia szczegółową analizę wad wewnętrznych lub grubości. Nadaje się do pomiaru grubości blach stalowych i wewnętrznej kontroli budynków. Przed uruchomieniem systemu należy wziąć pod uwagę pewne kwestie: należy zachować szczególną ostrożność podczas stosowania promieniowania. RT jest wykorzystywana do analizy wewnętrznej akumulatorów litowo-jonowych i płytek elektronicznych. Można go również używać do wykrywania wad rur i spoin montowanych w elektrowniach, fabrykach i innych budynkach.

Badania ultradźwiękowe (UT)

Badania ultradźwiękowe (UT) wykorzystują fale ultradźwiękowe do wykrywania obiektów. Poprzez pomiar odbicia fal dźwiękowych od powierzchni materiałów, UT umożliwia określenie stanu wewnętrznego obiektów. UT jest powszechnie stosowana w wielu gałęziach przemysłu jako nieniszcząca metoda badań, która nie uszkadza materiałów. Służy do wykrywania wad wewnętrznych w produktach oraz wad w materiałach jednorodnych, takich jak zwoje walcowane. Systemy UT są bezpieczne i łatwe w użyciu, ale mają ograniczenia w przypadku materiałów o nieregularnych kształtach. Służą do wykrywania wad wewnętrznych w produktach oraz do kontroli 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 obróbki wstępnej ani końcowej. Doskonale nadaje się do pomiaru grubości, inspekcji budowlanej i innych zastosowań, a także jest często stosowane w zakładach produkcyjnych. Jednak badanie EC pozwala wykryć jedynie materiały przewodzące.

Badanie magnetyczno-proszkowe (MT)

Badanie magnetyczno-proszkowe (MT) służy do wykrywania defektów tuż pod powierzchnią materiałów w roztworze kontrolnym zawierającym proszek magnetyczny. Do obiektu przykłada się prąd elektryczny, aby go zbadać, zmieniając wzór proszku magnetycznego na jego powierzchni. Gdy prąd napotyka defekty w tym miejscu, tworzy pole rozproszenia strumienia w miejscu ich występowania.
Służy do wykrywania płytkich/drobnych pęknięć na powierzchni i może być stosowany do wykrywania części samolotów, samochodów i kolei.

Testy penetracyjne (PT)

Badanie penetracyjne (PT) to metoda wypełniania wnętrza defektu poprzez nałożenie penetrantu na obiekt za pomocą siły kapilarnej. Po przetworzeniu, penetrant powierzchniowy jest usuwany. Penetrant, który dostał się do wnętrza defektu, nie może zostać wypłukany i pozostaje w nim. Po dodaniu wywoływacza, defekt zostanie wchłonięty i stanie się widoczny. PT nadaje się jedynie do kontroli defektów powierzchniowych, co wymaga dłuższego przetwarzania i dłuższego czasu, i nie nadaje się do kontroli wewnętrznej. Jest ono stosowane do kontroli łopatek turbin silników turboodrzutowych i części samochodowych.

Inne metody

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