PRZEGLĄD PRZEMYSŁOWYCH METOD BADAŃ NIENISZCZĄCYCH.doc

(780 KB) Pobierz
Rodzaje badań

Przegląd przemysłowych metod badań nieniszczących

 

Rodzaje badań

                     Badania niszcząceprzeprowadza się na specjalnie przygotowanych próbkach lub na gotowych wyrobach. Jedne jak i drugie w trakcie badania ulegają zniszczeniu, stąd stosowanie tego typu badań ograniczone jest najczęściej do kilku (3-5) sztuk tzw. reprezentatywnych.

                     Badania nieniszczące – stanowią grupę metod badań, które dostarczają informacji o właściwościach przedmiotu badanego bez pozbawienia go wartości użytkowych, tzn. bez zmiany jego eksploatacyjnej przydatności.

 

 

Przyczyny zastosowania badań nieniszczących

 

1/8


                     Bezpieczeństwo – przesądziło o zastosowaniu badań nieniszczących przede wszystkim w takich dziedzinach jak np.: lotnictwo, astronautyka, energetyka jądrowa, przemysł wydobywczy i petrochemiczny, stoczniowy, a także motoryzacyjny.

                     Ekonomia –

    uzasadnia potrzebę stosowania badań nieniszczących w wypadku   produkcji wielkoseryjnej lub kosztownych w skutkach awarii.


 

Stosowanie badań nieniszczących zapewnia:

 

                     Oszczędności osiągane przez eliminowanie z procesu produkcji półwyrobów lub wyrobów wadliwych,

                     Zmniejszenie do minimum awaryjności urządzeń,

                     Podwyższoną jednorodność, a tym samym porównywalną jakość wyrobów.


Zagadnienia potrzebne do dokonania analizy posiadanych informacji i wyboru optymalnej metody badania

 

                     Charakterystyka kontrolowanego wyrobu:

-                      rodzaj materiału,

-                      struktura materiału,

-                      stan powierzchni,

-                      wymiary,

-                      kształt,

-                      metoda wytwarzania.

 

                     Charakterystyka szukanych wad:

-                      rodzaj wady,

-                      wymiary,

-                      orientacja,

-                      lokalizacja,

-                      normy i wzorce.

 

                     Organizacja kontroli:

-                      sposób prowadzenia badań,

-                      metody i sprzęt do badań będące w dyspozycji,

-                      dostęp do przedmiotu badania,

-                      technika badania,

-                      wskazania wad,

-                      kryteria oceny i interpretacji wyników,

-                      warunki bhp podczas prowadzenia kontroli.

 

                     Łączne koszty badania:

-                      inwestycyjne,

-                      badawcze,

-                      prowadzenia kontroli.

 

Rodzaje wad
w zależności od ich położenia w badanym materiale lub wyrobie


                    Wady zewnętrzne

 

-                      geometryczne

 

-                      powierzchni

 

 

                    Wady wewnętrzne

 

Rozumiane najczęściej jako wszelakiego rodzaju wewnętrzne nieciągłości materiału w skali makro, np. wtrącenia, pęcherze, żużle, pęknięcia. 


 


Rodzaje wad
ze względu na genezę


                   Wady technologiczne –  związane z metodą wytwarzania elementu lub konstrukcji, powstają w trakcie błędnie prowadzonej operacji technologicznej

                   Wady eksploatacyjne – spowodowane środowiskiem pracy i/lub charakterem obciążenia elementu lub badanej konstrukcji


 

Najczęściej stosowane metody badań

                     Oględziny zewnętrzne

                     Badania szczelności

                     Badania penetracyjne

                     Badania magnetyczno-proszkowe

                     Badania prądami wirowymi

                     Badania radiograficzne

                     Badania ultradźwiękowe

 

Oględziny zewnętrzne

                     tzw. wzrokowe, prowadzone nieuzbrojonym okiem lub z zastosowaniem prostych urządzeń dodatkowych, jak np.: lupa, latarka, lusterka.

                     mają na celu wykrycie ewidentnych wad i wyeliminowanie z dalszych badań elementów lub obszarów wadliwych oraz wytypowanie elementów lub obszarów o wątpliwej jakości do dalszych badań szczegółowych.

 


Metody badań szczelności

                     Próba hydrauliczna

                     Próba „baniek mydlanych”

                     Próba zanurzenia

                     Próba „nafty i kredy”

Próba hydrauliczna

              Zamknięty szczelnie zbiornik podłącza się do przewodu tłocznego, wyposażonego w manometr i termometr. Zbiornik napełnia się wodą. Po uzyskaniu odpowiedniego ciśnienia i po upływie określonego czasu sprawdza się  ciśnienie i temperaturę oraz przeprowadza  oględziny zbiornika, ze szczególnym uwzględnieniem wszystkich połączeń, króćców i włazów.

 

Próba „baniek mydlanych”

              Stosowana jest w wypadku zbiorników o dużych rozmiarach.

    Zbiornik napełnia się gazem pod niewielkim ciśnieniem, a miejsca oględzin pokrywa się wodą z mydłem. W miejscach nieszczelności pojawiają się bańki mydlane.

 

Próba zanurzenia

              Stosowana jest wyłącznie do badania małych zbiorników, które po napełnieniu gazem zanurza się w wodzie. Pęcherzyki powietrza wychodzące na powierzchnię wody świadczą o nieszczelności (Ten sposób badania jest stosowany przy lokalizacji miejsca nieszczelności w dętce).

Próba „nafty i kredy”

Wewnętrzną powierzchnię zbiornika pokrywa się mieszaniną wody i kredy. Po wyschnięciu powierzchni, na przeciwległą powierzchnię nanosi się naftę podgrzaną do temperatury około 40oC. Miejsca nieszczelności widoczne są po stronie „kredy” jako ciemniejsze plamy.

Metody penetracyjne

Metody te wykorzystują zjawisko włoskowatości. Wszelkiego rodzaju zewnętrzne wady szczelinowe zachowują się jak kapilary, w które wnika ciecz zwana penetrantem.

Zalety metod penetracyjnych:

-              Szybki i prosty proces badania, niezbyt wysokie kwalifikacje,

-                      Możliwość badania różnych materiałów i wyrobów o dowolnych kształtach i wymiarach,

-                      Łatwość wykrywania wad o wielkości od ok. 0,001 mm,

-                      Łatwość stosowania w warunkach warsztatowych i terenowych,

-                      Niskie koszty badania,

-                      Możliwość mechanizacji procesu badania,

-                      Duża skuteczność wykrywania wad.

Wady metod penetracyjnych:

-   Konieczność wstępnego oczyszczenia i odtłuszczenia powierzchni badanej oraz oczyszczenia powierzchni po badaniu,

-                      Wykrywanie tylko wad otwartych, a zatem wpływ rodzaju obróbki na skuteczność kontroli,

-                      Wpływ temperatury obiektu na właściwości preparatów,

-                      Starzenie się preparatów,

-                      Duża toksyczność preparatów, a zatem konieczność zapewnienia dobrej wentylacji podczas stosowania w pomieszczeniach zamkniętych.

Etapy procesu badania penetracyjnego

 

a)     oczyszczenie powierzchni,

b)     naniesienie penetranta,

c)      usunięcie nadmiaru penetranta po czasie jego wnikania,

d)     suszenie powierzchni,

e)      naniesienie wywoływacza,

f)       poszukiwanie wad i ich dokumentowanie (zapis).

 

Metody magnetyczno-proszkowe

 

Metody wykorzystują  zjawisko rozproszenia pola magnetycznego lub zmiany przenikalności magnetycznej w miejscach występowania wad.

W czasie badania na powierzchnię obiektu nanosi się podczas magnesowania drobnoziarnisty proszek magnetyczny.

Jeśli w badanym elemencie nie ma wad, to linie sił pola magnetycznego zobrazowane usytuowaniem ziaren proszku będą układać się bez zmiany kierunku. Natomiast będą odchylać się w miejscu z wadą (zjawisko rozproszenia pola magnetycznego)

 

Zalety i wady metod magnetyczno-proszkowych


                     Zalety

-                      duża skuteczność wykrywania wad,

-                      znacznie mniejsza wrażliwość na zabrudzenie powierzchni badanej oraz tzw. zamknięcie wad jak w metodach penetracyjnych,

-                      szybki i prosty proces badania.

 

                     Wady

-                      aparatura bardziej skomplikowana jak w metodzie penetracyjnej,

-                      skuteczność tylko dla materiałów ferromagnetycznych,

-                      często konieczność oczyszczania i rozmagnesowania elementu przed i po kontroli.


 

Metody radiacyjne

 

W metodach tych wykorzystuje się zjawiska towarzyszące promieniowaniu jonizującemu, a przede wszystkim zjawisko fotochemiczne. Promieniowanie jonizujące posiada zdolność przenikania przez różne materiały oraz zdolność naświetlania błony fotograficznej. Ilość promieniowania przenikającego przez materiał zmienia się dla różnych materiałów wraz ze zmianą ich gęstości, a dla tych samych materiałów zależnie od ich grubości lub obecności wad. Stosuje się promieniowanie rentgenowskie – X (radiografia) lub promieniowanie gamma - γ (gammagrafia).

Na wywołanej błonie otrzymuje się dwuwymiarowy, płaski obraz, będący rzutem badanego obiektu lub jego fragmentu.

 

Zalety i wady metod radiacyjnych

 


                     Zalety

-                      możliwość badania materiałów o dowolnych własnościach,

-                      dobra wykrywalność wad stanowiących ubytek grubości badanego obiektu od około 5%,

-                      trwały wynik badania w postaci radiogramu.

 

                     Wady

-                      wysokie koszty aparatury, sprzętu i badań,

-...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin