Metode nerazornih ispitivanja - FSB

Metode nerazornih ispitivanja...još i nazivi: defektoskopija kontrola bez razaranjaDoc.dr.sc. Damir Markučič...strani nazivi: non-destructive testing zerstörungs-freie prüfungNDTZfPNerazorna ispitivanjasu vrlo značajna za praćenje kvalitete u proizvodnjizavarivanje, odljevci, otkivci,strojne i toplinske obradbe, ... i posebno tijekomeksploatacijepetrokemijska i energetskapostrojenja, nuklearna postrojenja,pomorski objekti, transport,posude pod tlakom, ...u svrhu pronalaženja nepravilnosti volumnih planarnihnastalih uslijed tehnoloških ili eksploatacijskih uvjeta

Metode i tehnike nerazornih ispitivanjaDetekcija nepravilnosti se temelji na određenom odzivu od nepravilnosti.Ovisno o primijenjenom fizikalnom principu i ispitnimparametrima (npr. osjetljivost, razlučivost) može se govoriti i o odzivu materijala (strukture).Stoga se nerazorna ispitivanja primjenjuju u cilju pronalaženja nepravilnosti (pogrešaka) i karakterizacije materijalaPrikaz metoda nerazornih ispitivanjaPovršinske metode detekcija površinskih nepravilnosti ispitivanje penetrantima (PT), ispitivanje magnetnim česticama (MT).Volumne metode detekcija nepravilnosti u materijalu ispitivanje ultrazvukom (UT), radiografsko ispitivanje (RT).Dvije posebno izdvojene metode termografija / termovizija (IR), vizualno ispitivanje / pregled (VT).

Ispitivanje penetrantima (PT)Koraci primjene: priprema površine - čišćenje nanošenje penetranta - penetriranje odstranjivanje viška penetranta s površine nanošenje razvijača - razvijanje završno čišćenjeIspitivanje penetrantima (PT)Obojeni penetranti(crveni)

Ispitivanje penetrantima (PT)FluorescentnipenetrantiPrimjeri indikacija za PTObojeni(crveni) penetrant

Ispitivanje penetrantima (PT) - u “brojkama”Zahtjevi / osjetljivosti / podjele / ostale tehnike: pukotine šir. 1 µm, dub. 10 µm, dulj. 100 µm čišćenje površine:mehanički, jetkanje, parno i kem. odmašćivanje, .... odstranjivanje viška penetranta s površineVPP, OOP, PEP uvjeti promatranja: (HRN EN ISO 3059)rasvjeta - min 500 lx; UV - min 1000 µW/cm 2 , max 20 lx temperaturno područje primjene: 10 o do 50 o C može i za ispitivanje propusnosti HRN EN 571-1, HRN EN ISO 3452-2 i 3, HRN EN 1289Ispitivanje magnetnim česticama (MT)Crne ifluorescentne čestice

Ispitivanje magnetnim česticama (MT)Ispitivanje magnetnim česticama (MT) - oprema

Primjeri indikacija za MTobojene - crvenemagnetne čestice.Primjeri indikacija za MTfluorescentnemagnetne čestice.

Ispitivanje mag.česticama (MT) - u “brojkama”Zahtjevi / osjetljivosti / podjele / ostale tehnike: veličina čestica 0,1 µm do 10 µm suhe i mokre čestice, uljne i vodene suspenzije (+dodaci) temperaturno područje primjene; hrapavost površine samo feromagnetski materijali !!!“tvrdi” - npr. martenzitni č., manji µ, veći Hi “meki” - npr. niskolegirani č., veći µ, manji H uvjeti promatranja: (HRN EN ISO 3059)rasvjeta - min 500 lx; UV - min 1000 µW/cm 2 , max 20 lx HRN EN ISO 9934-1 ...-3, HRN EN 1290, HRN EN 1291 ....Ispitivanje ultrazvukom (UT)ultrazvučni impulsi se reflektiraju odgranice dvaju sredstva različitihakustičkih impedanci

Ispitivanje ultrazvukom (UT)Uređaji s A-prikazom- vremenska os- amplituda signalahds0 2 4 6 8 10mm MaterijalaIspitivanje ultrazvukom (UT)ravna sonda dvostruka sonda kutna sonda∆p sp k ⊥pk p kp e∆p sp e∆p sL-val L i T-val T-val(T-val)(L-val)

Ispitivanje ultrazvukom (UT)detekcija nepravilnosti (reflektora) pomoću kutne sonde-tipično za ispitivanje zavarenih spojevappppp t tp 1p 2dIspitivanje ultrazvukom (UT)tehnike ultrazvučnog ispitivanja zavarenih spojeva

UT - mjerenje debljine stijenkeIspitivanje ultrazvukom (UT) - u “brojkama”Zahtjevi / osjetljivosti / podjele / ostale tehnike: ravne sonde - L valovikutne sonde - T valovi brzina ultrazvučnog impulsa u mat. = const. osjetljivost u ispitnom materijalu proizlazi iz frekv.:v = λ * f (detektibilnost λ/2 = d npr. 0,3 mm)f: od 2 do 10 MHz (1-20) v: od 2000 do 6500 m/s prigušenje - mikrostruktura / veličina zrna kontakt (sredstvo, površina) HRN EN 583-1 ....-6, HRN EN 1712, 1713, 1714, ...

Radiografsko ispitivanje (RT)X i γ zrake - elektromagnetski valovi, ionizirajuća zračenja....X - zrake vidljive radio valovi10 -1610 -14 10 -12 10 -10 10 -8 10 -6 10 -4 10 -2 1λ (m)kozmičke zrakeγ - zrakeultraljubičastezrakeinfracrvenezrakeX ili γr2rRadiografsko ispitivanje (RT) - princip metode....1X-zrake daju kvalitetnijeradiograme od γ-zraka;23G 1Prema zahtjevima ENnormi primjenjuju se zadebljine čelika do≈40mm.d 1d 24G 2G 365AB7II d2I d1I G1I G3I G2AB

Radiografsko ispitivanje (RT)Pomoću rendgen uređaja (X-zrake)- rendgenografija i radioskopija (real-time radiography)Radiografsko ispitivanje (RT) - gamagrafijaRadioaktivni izotopi koji se koriste kao izvori ionizirajućegzračenja: kobalt (Co 60), iridij (Ir 192), u zadnje vrijeme iselen (Se 75).γ-zrake imaju veću prodornost od X-zraka te se u praviluprimjenjuju za prozračivanje većih debljina objekata (premaEN normama npr. za čelike preko 20 mm).

Radiografsko ispitivanje (RT) - radioizotopi+--------------------------- ISOTOPE DATA ---------------------------+¦ ** ELEMENT ** ¦¦Characteristic Cobalt Caesium Iridium Thulium ¦¦************** ****** ******* ******* ******* ¦¦ ¦¦Symbol Co Cs Ir Tm ¦¦Isotope 60 137 192 170 ¦¦Chemical form Co CsCl Ir Tm2 O3 ¦¦Half life 5.27 yrs 30.1 yrs 74.3 days 129 days¦¦Density (g/cm^3) 8.9 3.5 22.4 4 ¦¦Number of gamma quanta ¦¦ spectra lines 2 1 16 2 ¦¦Gamma quanta energies of 1.33 0.661 0.885 0.084 ¦¦ spectra lines (MeV) 1.17 0.785 0.052 ¦¦ 0.613 ¦¦ 0.604* ¦¦Half Value Layer (mm) ¦¦ Lead 12.5 6.4 6.3 -- ¦¦ Concrete 68.6 53.4 48.3 -- ¦¦Equivalent kV in ¦¦ X-ray tubes ¦¦ (effective voltage) 1250 670 590 84 ¦¦--------------------------------------------------------------------¦Radiografsko ispitivanje (RT) - oprema

Radiografsko ispitivanje (RT) - radiogramiRadiografsko ispitivanje (RT) - radiogrami

Radiografsko ispitivanje (RT) - radiogramiNaljepljivanje – cold lapRadiografsko ispitivanje (RT) - radiogramiPoroznosti - porosity

Radiografsko ispitivanje (RT) - radiogramiGnijezda pora – cluster porosityRadiografsko ispitivanje (RT) - radiogramiUključci troske - slag inclusions

Radiografsko ispitivanje (RT) - radiogramiNedovoljna penetracija meterijalaincomplete penetration, IP; lack of penetration, LOPRadiografsko ispitivanje (RT) - radiogramiNepotpuno protaljivanje - incomplete fusion

Radiografsko ispitivanje (RT) - radiogramiUvlačenje - internal concavity, suck backRadiografsko ispitivanje (RT) - radiogramiUključine volframa - tungsten inclusions

Mogućnosti NDT metodaMogućnosti NDT metodaMETODAVIZUALNO ISPITIVANJEISPITIVANJEPENETRATIMAISPITIVANJEMAGNETSKIMČESTICAMAPREDNOSTIniža cijenaprenosivosttrenutni rezultatiminimalna obukaminimalna priprema objektaprenosivostniža cijenadetekcija malih diskontinuitetakratko trajanje ispitivanjaminimalna obukaprenosivostniža cijenadetekcija malih diskontinuitetarezultati trenutnoumjerena obukapovršinski i podpovršinskidiskontinuitetibrzinaOGRANIČENJAsamo površinski diskontinuitetisamo veliki diskontinuitetipogrešna interpretacijaogrebotinasamo površinski defektiotežana detekcija na hrapavimpovršinamadetaljna priprema površinepotreban direktan vizualnikontaktpovršina mora biti dostupnaotežana detekcija na hrapavimpovršinamadetaljna priprema površinesamo feromagnetski materijaliovisnost detekcije o orijentacijidefektapotredna demagnetizacija

Mogućnosti NDT metodaMETODAULTRAZVUČNOISPITIVANJERENDGENOGRAFIJAGAMAGRAFIJAPREDNOSTIprenosivostniža cijenadetekcija malih diskontinuitetarezultati trenutnominimalna priprema objektaširoki raspon materijala idebljinapovršinski i diskontinuitetiunutar materijalainspekcija teško dostupnihdijelovapermanentni zapisminimalna pripremaprenosivostniža cijena od rendgenografijeinspekcija teško dostupnihdijelovapermanentni zapisminimalna pripremaOGRANIČENJApovršina mora biti dostupnaotežana detekcija na hrapavimpovršinamaovisnost detekcije o orijentacijidefektavrlo visoka obučenost i iskustvozahtijeva kontaktni materijalopasnost po zdravljevisoka cijenamala brzinaovisnost detekcije o orijentacijidefektavrlo visoka obučenost i iskustvoopasnost po zdravljeovisnost detekcije o orijentacijidefektavrlo visoka obučenost i iskustvoVizualno ispitivanje (RVI)Direktne i indirektne tehnike.Pomoću posebne opreme,indirektno pristupamo ivizualno pregledavamo našemoku nedostupna mjesta.

Vizualno ispitivanje (RVI)Vizualno ispitivanje (RVI)

Termografijaispitivanja saćastih struktura na zrakoplovimaTermografijaispitivanjaelektričnih sklopovai instalacija