Badania nieniszczące NDT (Non-Destructive Testing) umożliwiają profesjonalną kontrolę jakości różnego rodzaju wyrobów przemysłowych, powstających poprzez spawanie oraz dzięki innym metodom łączenia materiałów. Najczęściej przeprowadza się je w odniesieniu do metali oraz ich połączeń, złączy spawanych, odlewów, a także dla laminatów, elementów betonowych, itd. Badania nieniszczące są chętnie stosowane m.in. w procesie wytwarzania oraz do diagnostyki instalacji już eksploatowanych.
Najczęściej badania NDT mają zastosowanie w diagnostyce:
- konstrukcji spawanych, w tym np. hal stalowych;
- odkuwek;
- odlewów;
- wyrobów hutniczych.
Zdarzają się również niestandardowe zastosowania tych badań – przykładowo do mapowania korozji występującej na instalacjach rurociągowych podczas ich bieżącej eksploatacji, co pozwala na ustalenie grubości ścianek rurociągu i częstotliwości występowania na nich wżerów oraz pocienień.
Rodzaje badań nieniszczących
Istnieje kilka rodzajów badań nieniszczących, których metodę dobiera się w zależności od potrzeb danej firmy i konkretnego przypadku. Badania NDT można podzielić na dwie podgrupy, czyli:
- objętościowe — pozwalające wykryć uszkodzenia wewnątrz materiału lub wykonać pomiary jego grubości oraz ustalić twardość (badania radiograficzne oraz badania ultradźwiękowe – patrz niżej);
- powierzchniowe — wykrywające wady pojawiające się na powierzchni materiału lub na głębokości maksymalnie dwóch milimetrów (badania wizualne, badania penetracyjne, badania magnetyczno-proszkowe, badania prądami wirowymi).
Z punktu widzenia techniki badania wyróżniamy m.in.: badania wizualne (VT), badania ultradźwiękowe (UT), badania penetracyjne (PT), badania radiograficzne (RT) oraz metodę magnetyczno-proszkową (MT). Omawiamy je poniżej.
1. VT – metoda wizyjna
Metoda wizyjna polega na badaniu powierzchni badanego materiału przy użyciu specjalnego sprzętu, takiego jak kamera lub endoskop. Dzięki temu można zobaczyć miejsca, które są niewidoczne dla oka ludzkiego i dokładnie ocenić ich stan.
2. PT – metoda penetracyjna
Metoda penetracyjna to jedna z najstarszych i najprostszych metod badań nieniszczących. Polega na wprowadzeniu do badanego materiału substancji penetrującej, takiej jak farba lub barwnik, a następnie na usunięciu jej nadmiaru. Ilość substancji pozostającej na powierzchni materiału wskazuje na jego cechy i wady.
3. MT – badania magnetyczno – proszkowe
Badanie magnetyczno-proszkowe (MT), należące do grupy badań nieniszczących, jest przeprowadzane na materiałach ferromagnetycznych i szeroko wykorzystywane w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, energetycznym, petrochemicznym i wielu innych. Metoda ta nadaje się do badania odlewów, odkuwek, złączy spawanych oraz wszędzie tam, gdzie zależy nam na zweryfikowaniu badanej powierzchni lub tego, co zalega pod nią. Badanie magnetyczno – proszkowe jest szybką i wiarygodną techniką wykrywania nieciągłości w sposób nieniszczący, oferuje wiele kombinacji i technik.
4. Badania ultradźwiękowe
Badanie ultradźwiękowe jest jedną z technik badań objętościowych NDT. Bazuje na zjawisku rozchodzenia się fali ultradźwiękowej w badanych materiałach. Metoda ta daje szerokie spektrum zastosowań w przemyśle metalurgicznym, energetycznym, kolejowym, lotniczym jak również w branżach pokrewnych. Wykorzystywana jest w badaniach prowadzonych podczas odbioru, produkcji oraz kontroli końcowej lub okresowej podczas eksploatacji. Badanie ultradźwiękowe może być prowadzone w sposób ręczny, półautomatyczny, jak i w pełni zautomatyzowany (np. przy wykorzystaniu zautomatyzowanych systemów kontroli jakości na liniach produkcyjnych).
5. Radiografia cyfrowa i tomografia komputerowa
Jest to technika badań NDT pozwalająca na badanie powierzchniowe i objętościowe z zobrazowaniem w postaci cyfrowej lub analogowej na kliszy. Elementy o zmiennej grubości i kształcie są idealnym obiektem do badań radiograficznych, które pozwalają na zdiagnozowanie stref krytycznych o bardzo dużym stopniu nasilenia wad. Dzięki technice RT mamy możliwość zbadania produktu niemal w 100%, dokonując zapisu wszelkich wad rejestrowanych. Badanie radiograficzne pozwala na badanie odlewów, odkuwek, złączy spawanych, ceramiki, kompozytów, dzieł sztuki i wielu innych elementów.
6. ET –badania prądami wirowymi
Badania prądami wirowymi (ET – eddy current tests) polegają na wzbudzeniu w badanym materiale zmiennego pola elektromagnetycznego. Stan materiału ocenia się poprzez analizę wartości takich jak napięcie czy natężenie. Badanie przeprowadzane jest bezkontaktowo, a zarazem ze sporą dokładnością. Metoda ET wykorzystywana jest do badań materiałów posiadających zdolność przewodzenia prądu elektrycznego. Znajduje zastosowanie w przemyśle lotniczym, maszynowym, hutniczym, do badania instalacji i przewodów elektrycznych oraz spoin.
7. TT – badania termowizyjne
Badania nieniszczące termowizyjne nazywane są również metodą termografii podczerwieni. Polegają na analizie rozkładu temperatur na badanej powierzchni i wykonaniu obrazu cieplnego obiektu. Wykorzystuje się je powszechnie w budownictwie czy energetyce jako metodę wykrywania nieszczelności materiałów izolacyjnych.
Prosto, bezpiecznie i niedrogo
Nieniszczące badania urządzeń i konstrukcji (NDT) znajdują szerokie zastosowanie do wykrywania wad w elementach mechanicznych urządzeń. Najczęściej chodzi o takie defekty jak pęknięcia otwarte lub wewnątrz elementów poddawanych działaniom sił np. zgniatających lub rozciągających. Pozwalają wykrywać uszkodzenia, które bardzo często spowodowane zostały nieprawidłowym montażem, a także na diagnozowanie wad kształtu na etapie produkcji oraz wykrywanie uszkodzeń wywołanych korozją urządzeń.
W zależności od badanego elementu, jego przeznaczenia i budowy wykorzystujemy różne metody badań. Najchętniej i najczęściej stosowane są badania penetracyjne i ultradźwiękowe. Zalety tych metod to prostota, bezpieczeństwo oraz niskie koszty przeprowadzanych badań.
W przypadku pytań dotyczących tego tematu zachęcamy do kontaktu z Rafałem Krzyżanowskim: rafal.krzyzanowski@warta.pl.
