Badania nieniszczące: rodzaje i zastosowania

Co to są badania nieniszczące?

Badania nieniszczące to skuteczna technika, która umożliwia inspektorom gromadzenie danych bez uszkadzania produktu. Służy do kontroli wad i degradacji wewnątrz obiektów bez konieczności demontażu lub zniszczenia produktu.

Badania nieniszczące (NDT) i kontrola nieniszcząca (NDI) to terminy synonimiczne, które odnoszą się do badań bez powodowania uszkodzeń obiektu. Innymi słowy, NDT służy do badań nieniszczących, podczas gdy NDI służy do kontroli pozytywnej/negatywnej.
W niektórych przypadkach badania nieniszczące (NDT) i badania nieniszczące (NDI) można stosować zamiennie, przy czym oba odnoszą się do badania obiektów bez powodowania uszkodzeń. Innymi słowy, NDT służy do badań nieniszczących, podczas gdy NDI służy do kontroli pozytywnej/negatywnej. Ponieważ ta sekcja obejmuje również metody badań nieniszczących w ramach badań nieniszczących, zaleca się rozróżnienie między nimi w zależności od zastosowania i celu.

Najczęściej spotykane cele badań NDT to:

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

Ocena życia: Potwierdzenie bezpiecznego działania produktu. Można go stosować do sprawdzania nieprawidłowości w długotrwałym użytkowaniu obiektów i infrastruktury.
Zalety badań nieniszczących

Badania nieniszczące oferują bezpieczne i skuteczne sposoby kontroli obiektów w następujący sposób.

Wysoka dokładność, łatwe do znalezienia defekty, których nie widać z powierzchni.
Brak uszkodzeń obiektów, dostępne do wglądu.
Zwiększenie niezawodności produktu
Określ terminową naprawę lub wymianę
Powodem, dla którego badania nieniszczące są szczególnie dokładne i skuteczne, jest to, że mogą zidentyfikować wady wewnętrzne obiektu bez jego uszkodzenia. Metoda ta przypomina badanie rentgenowskie, które pozwala na uwidocznienie miejsca złamania trudnego do oceny z zewnątrz.

Do kontroli produktu przed wysyłką można zastosować badania nieniszczące (NDT), ponieważ metoda ta nie powoduje zanieczyszczenia ani uszkodzenia produktu. Pomaga to zapewnić lepszą kontrolę wszystkich kontrolowanych produktów, co zwiększa niezawodność produktu. Jednakże w niektórych przypadkach może być wymaganych wiele etapów przygotowania, co może być stosunkowo kosztowne.

Metody powszechnych metod NDT

Istnieje kilka technik stosowanych w badaniach nieniszczących, a ich stopień jest różny w zależności od defektów lub materiałów, które mają być badane.

Badania radiograficzne (RT)

Do kontroli przed wysyłką towarów można zastosować badania nieniszczące (NDT), ponieważ metoda ta nie powoduje zanieczyszczenia ani uszkodzenia produktu. Pomaga to zapewnić lepszą kontrolę wszystkich kontrolowanych produktów, zwiększając w ten sposób niezawodność produktu. Jednakże w niektórych przypadkach może być wymaganych wiele etapów przygotowawczych, co może być stosunkowo kosztowne. Badania radiograficzne (RT) wykorzystują promienie rentgenowskie i gamma do kontroli obiektów. RT wykrywa defekty na podstawie różnic w grubości obrazu pod różnymi kątami. Tomografia komputerowa (CT) to jedna z przemysłowych metod obrazowania NDT, która pozwala uzyskać obrazy przekrojowe i trójwymiarowe obiektów podczas kontroli. Funkcja ta pozwala na szczegółową analizę defektów wewnętrznych lub grubości. Nadaje się do pomiaru grubości blach stalowych i wewnętrznych badań budynków. Przed uruchomieniem systemu należy wziąć pod uwagę pewne kwestie: należy zachować szczególną ostrożność podczas stosowania promieniowania. RT służy do wewnętrznej analizy akumulatorów litowo-jonowych i płytek obwodów elektronicznych. Może być również stosowany do wykrywania defektów rur i spoin zainstalowanych w elektrowniach, fabrykach i innych budynkach.

Badania ultradźwiękowe (UT)

Testy ultradźwiękowe (UT) wykorzystują fale ultradźwiękowe do wykrywania obiektów. Mierząc odbicie fal dźwiękowych na powierzchni materiałów, UT może wykryć stan wewnętrzny obiektów. UT jest powszechnie stosowany w wielu gałęziach przemysłu jako nieniszcząca metoda badań, która nie uszkadza materiałów. Służy do wykrywania wad wewnętrznych w produktach i wad w materiałach jednorodnych, takich jak zwoje walcowane. Systemy UT są bezpieczne i łatwe w użyciu, mają jednak ograniczenia w przypadku materiałów o nieregularnych kształtach. Służą do wykrywania wewnętrznych wad produktów i kontroli materiałów jednorodnych, takich jak zwoje walcowane.

Testowanie prądów wirowych (elektromagnetycznych) (ET)

W badaniu prądem wirowym (EC) cewkę z prądem przemiennym umieszcza się w pobliżu powierzchni obiektu. Prąd w cewce generuje wirujący prąd wirowy w pobliżu powierzchni obiektu, zgodnie z zasadą indukcji elektromagnetycznej. Następnie wykrywane są wady powierzchni, takie jak pęknięcia. Badania EC to jedna z najpowszechniejszych metod badań nieniszczących, która nie wymaga obróbki wstępnej ani końcowej. Jest bardzo odpowiedni do pomiaru grubości, inspekcji budynków i innych dziedzin i jest często stosowany w zakładach produkcyjnych. Jednakże testy EC mogą wykryć tylko materiały przewodzące.

Badanie cząstek magnetycznych (MT)

Badanie cząstek magnetycznych (MT) służy do wykrywania defektów tuż pod powierzchnią materiałów w roztworze kontrolnym zawierającym proszek magnetyczny. Do obiektu przykładany jest prąd elektryczny w celu jego sprawdzenia poprzez zmianę wzoru proszku magnetycznego na powierzchni obiektu. Kiedy prąd napotka tam defekty, wytworzy pole upływu strumienia w miejscu umiejscowienia defektu.
Służy do wykrywania płytkich/drobnych pęknięć na powierzchni i jest dostępny w przypadku części lotniczych, samochodowych i kolejowych.

Testy penetracyjne (PT)

Testy penetracyjne (PT) oznaczają metodę wypełniania wnętrza ubytku poprzez nałożenie penetranta na obiekt za pomocą działania kapilarnego. Po obróbce usuwa się penetrant powierzchniowy. Penetrant, który przedostał się do wnętrza ubytku, nie daje się zmyć i zostaje zatrzymany. Dzięki dostarczeniu wywoływacza wada zostanie wchłonięta i stanie się widoczna. PT nadaje się tylko do kontroli wad powierzchniowych, co wymaga dłuższego przetwarzania i więcej czasu, i nie nadaje się do kontroli wewnętrznej. Służy do kontroli łopatek turbin silników turboodrzutowych i części samochodowych.

Inne metody

System badania udarności młotkiem jest zwykle obsługiwany przez operatorów, którzy sprawdzają stan wewnętrzny przedmiotu, uderzając go i słuchając powstałego dźwięku. Metoda ta opiera się na tej samej zasadzie, zgodnie z którą nienaruszona filiżanka po uderzeniu wydaje czysty dźwięk, a stłuczona – głuchy dźwięk. Ta metoda testowania jest również stosowana do kontroli luźnych śrub, osi kolejowych i ścian zewnętrznych. Inspekcja wizualna jest jedną z najprostszych i najczęściej stosowanych metod badań nieniszczących, podczas której personel wizualnie sprawdza wygląd zewnętrzny obiektu. Badania nieniszczące zapewniają korzyści w kontroli jakości odlewów, odkuwek, wyrobów walcowanych, rurociągów, procesów spawania itp., poprawiając w ten sposób bezpieczeństwo i niezawodność instalacji przemysłowych. Stosowany jest także do utrzymania infrastruktury transportowej takiej jak mosty, tunele, koła i osie kolejowe, samoloty, statki, pojazdy, a także do kontroli turbin, rurociągów, zbiorników wodnych elektrowni i innej infrastruktury życia codziennego. Ponadto coraz ważniejsze staje się zastosowanie technologii NDT w dziedzinach nieprzemysłowych, takich jak zabytki kultury, dzieła sztuki, klasyfikacja owoców i badania termowizyjne.