metode nerazornih ispitivanja - fsb online · 1 metode nerazornih ispitivanja ªnon-destructive...

1

Metode nerazornih ispitivanja

non-destructive testing NDT

zerstörungs-freie prüfung ZfP

...strani nazivi:

defektoskopija

kontrola bez razaranja

...još i nazivi:

Doc.dr.sc. Damir Markučič

Nerazorna ispitivanja

u svrhu pronalaženja nepravilnosti

su vrlo značajna za praćenje kvalitete

u proizvodnjizavarivanje, odljevci, otkivci, strojne i toplinske obradbe, ...

i posebno tijekomeksploatacije

petrokemijska i energetskapostrojenja, nuklearna postrojenja,

pomorski objekti, transport, posude pod tlakom, ...

volumnih planarnih

nastalih uslijed tehnoloških ili eksploatacijskih uvjeta

2

Metode i tehnike nerazornih ispitivanja

a obzirom na specifičnosti načina provedbe ispitivanja na

TEHNIKE nerazornih ispitivanja

obzirom na fizikalne principe, nerazorna ispitivanja dijelimo na

METODE nerazornih ispitivanja,


načelo metode tehnike

prozračivanjem (elektromag. valovi)

radijacijske ili

radiografske

radiografija radioskopija

XRD

prozvučivanjem (elastična titranja)

ultrazvučne i

akustičke

odjeka (PE) difrakcije (TOFD) akustička emisija

magnetizam (magnetsko polje) magnetske magn. česticama

MFL

elektromag. pojave elektromagnetske, vrtložne struje

EC, ACPD, ACFM, ..

kapilarni efekt penetrantske ovisno o vrsti penetranta

IR zračenje termografske termovizija lock-in termografija

3


Ovisno o primijenjenom fizikalnom principu i ispitnimparametrima (npr. osjetljivost, razlučivost) može se govoriti

Stoga se nerazorna ispitivanja primjenjuju u cilju

i o odzivu materijala (strukture).

pronalaženja nepravilnosti (pogrešaka) i

karakterizacije materijala

Detekcija nepravilnosti se temelji na

određenom odzivu od nepravilnosti.

Prikaz metoda nerazornih ispitivanja

Dvije posebno izdvojene metode

termografija / termovizija (IR),

vizualno ispitivanje / pregled (VT).

Volumne metode detekcija nepravilnosti u materijalu

ispitivanje ultrazvukom (UT),

radiografsko ispitivanje (RT).

Površinske metode detekcija površinskih nepravilnosti

ispitivanje penetrantima (PT),

ispitivanje magnetnim česticama (MT).

4

Ispitivanje penetrantima (PT)

Koraci primjene:

priprema površine - čišćenje

nanošenje penetranta - penetriranje

odstranjivanje viška penetranta s površine

nanošenje razvijača - razvijanje

završno čišćenje


Obojeni penetranti(crveni)

5


Fluorescentnipenetranti

Obojeni(crveni) penetrant

Primjeri indikacija za PT

6

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/cm2, max 20 lx

temperaturno područje primjene: 10o do 50oC

može i za ispitivanje propusnosti

HRN EN 571-1, HRN EN ISO 3452-2 i 3, HRN EN 1289

Ispitivanje magnetnim česticama (MT)

Crne i fluorescentne čestice

7

Ispitivanje magnetnim česticama (MT)

Ispitivanje magnetnim česticama (MT) - oprema

8

obojene - crvenemagnetne čestice.

Primjeri indikacija za MT

fluorescentnemagnetne čestice.

Primjeri indikacija za MT

9

Ispitivanje mag.česticama (MT) - u “brojkama”


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/cm2, 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

10


mm Materijala

hds

0 2 4 6 8 10

Uređaji s A-prikazom

- vremenska os- amplituda signala


∆ps

pk ⊥pk pk

pe

∆ps

pe

∆ps

L-val L i T-val T-val(T-val) (L-val)

ravna sonda dvostruka sonda kutna sonda

11


pp pp

p1

p2

p tt td

detekcija nepravilnosti (reflektora) pomoću kutne sonde - tipično za ispitivanje zavarenih spojeva


tehnike ultrazvučnog ispitivanja zavarenih spojeva

12

UT - mjerenje debljine stijenke

Ispitivanje ultrazvukom (UT) - u “brojkama”


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, ...

13

Radiografsko ispitivanje (RT)

X i γ zrake - elektromagnetski valovi, ionizirajuća zračenja....

10-16

kozmičke zrake

X - zrake vidljive radio valovi

λ (m)

ultraljubičaste zrake

infracrvene zrake

γ - zrake

10-14 10-12 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 1

X ili γ

r2r

Radiografsko ispitivanje (RT) - princip metode

....

X-zrake daju kvalitetnije radiograme od γ-zraka;

Prema zahtjevima EN normi primjenjuju se za debljine čelika do ≈40mm.

1

2

3

4

d 1

Id1

Id2

IG1IG3

IG2

I

d 2

G3

G2

G1

5

6

7

A B

A B

14

Radiografsko ispitivanje (RT)

Pomoću rendgen uređaja (X-zrake)- rendgenografija i radioskopija (real-time radiography)

Radiografsko ispitivanje (RT) - gamagrafija

Radioaktivni izotopi koji se koriste kao izvori ionizirajućeg zračenja: kobalt (Co 60), iridij (Ir 192), u zadnje vrijeme i selen (Se 75).

γ-zrake imaju veću prodornost od X-zraka te se u pravilu primjenjuju za prozračivanje većih debljina objekata (prema EN normama npr. za čelike preko 20 mm).

15

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

16

Radiografsko ispitivanje (RT) - radiogrami


17


Naljepljivanje – cold lap


Poroznosti - porosity

18


Gnijezda pora – cluster porosity


Uključci troske - slag inclusions

19


Nedovoljna penetracija meterijalaincomplete penetration, IP; lack of penetration, LOP


Nepotpuno protaljivanje - incomplete fusion

20


Uvlačenje - internal concavity, suck back


Uključine volframa - tungsten inclusions

21

Mogućnosti NDT metoda


površina mora biti dostupnaotežana detekcija na hrapavim površinamadetaljna priprema površinesamo feromagnetski materijaliovisnost detekcije o orijentaciji defektapotredna demagnetizacija

prenosivostniža cijenadetekcija malih diskontinuitetarezultati trenutnoumjerena obukapovršinski i podpovršinski diskontinuitetibrzina

ISPITIVANJE MAGNETSKIM ČESTICAMA

samo površinski defektiotežana detekcija na hrapavim površinamadetaljna priprema površinepotreban direktan vizualni kontakt

prenosivostniža cijenadetekcija malih diskontinuitetakratko trajanje ispitivanjaminimalna obuka

ISPITIVANJE PENETRATIMA

samo površinski diskontinuitetisamo veliki diskontinuitetipogrešna interpretacija ogrebotina

niža cijenaprenosivosttrenutni rezultatiminimalna obukaminimalna priprema objekta

VIZUALNO ISPITIVANJE

OGRANIČENJAPREDNOSTIMETODA

22


opasnost po zdravlje ovisnost detekcije o orijentaciji defektavrlo visoka obučenost i iskustvo

prenosivostniža cijena od rendgenografijeinspekcija teško dostupnih dijelovapermanentni zapisminimalna priprema

GAMAGRAFIJA

opasnost po zdravljevisoka cijenamala brzinaovisnost detekcije o orijentaciji defektavrlo visoka obučenost i iskustvo

površinski i diskontinuiteti unutar materijalainspekcija teško dostupnih dijelovapermanentni zapisminimalna priprema

RENDGENOGRAFIJA

površina mora biti dostupnaotežana detekcija na hrapavim površinamaovisnost detekcije o orijentaciji defektavrlo visoka obučenost i iskustvozahtijeva kontaktni materijal

prenosivostniža cijenadetekcija malih diskontinuitetarezultati trenutnominimalna priprema objektaširoki raspon materijala i debljina

ULTRAZVUČNO ISPITIVANJE

OGRANIČENJAPREDNOSTIMETODA

Vizualno ispitivanje (RVI)

Direktne i indirektne tehnike. Pomoću posebne opreme, indirektno pristupamo i vizualno pregledavamo našemoku nedostupna mjesta.

23



24

Termografija

ispitivanja saćastih struktura na zrakoplovima

Termografija

ispitivanjaelektričnih sklopovai instalacija

metode nerazornih ispitivanja - fsb online · 1 metode nerazornih ispitivanja ªnon-destructive...

Documents