1

Badania penetracyjne (PT)

Zakres stosowania
wykrywanie nieciągłości

powierzchniowych,

• otwartych płaskich,

• wąskoszczelinowych,

• przelotowych (nieszczelności)

• pęknięć,
zalecana dla obiektów

wykonanych z różnych materiałów
szczególnie dla

nieferromagnetycznych

2

Nieciągłości wykrywane

metodą penetracyjną

• pęknięcia: na gorąco i na zimno

zmęczeniowe, hartownicze, szlifierskie,
wywołane przez korozję naprężeniową

• złącz spawanych: przyklejania

powierzchniowe, braki przetopu,

• obróbki plastycznej: zakucia,

zawalcowania, fałdy,

• materiałów ceramicznych: pęknięcia

laminarne, rysy, pęcherze.

3

Wykrywalność nieciągłości

• dla metody kontrastowej

szerokość 0,005 mm i głębokość 0,4-0,5mm

• dla metody fluoroscencyjnej

szerokość 0,01mm i głębokość 0,03-0,04 mm

4

Zasada badania

• zjawisko kapilarności (włoskowatości)

h - wysokość cieczy w kapilarze

• h = 2cosv/gr

  - napięcie powierzchniowe cieczy

• v - kąt zwilżania

  - gęstość cieczy

2r

h

v

5

Zasada badania

• Ujawnienie otwartych nieciągłości

powierzchniowych dzięki oddziaływaniu

wywoływacza z penetrantem.

• Penetrant – ciecz łatwo wnikająca w otwarte

nieciągłości

• Wywoływacz - substancja silnie chłonąca

penetrant, nakładana po zmyciu nadmiaru

penetranta z reguły dająca silny kontrast

• Zmywacz - ciecz służąca do usuwania

nadmiaru penetranta z badanej powierzchni

6

Penetrant

• ciecz łatwo wnikająca w bardzo drobne

pęknięcia

– o małym napięciu powierzchniowym,

– odpowiedniej lepkości (6-14 cSt),

– wysokiej zwilżalności powierzchni,

– małej gęstości (0,86-0,96g/cm

3

- zdolność

pełzania

• zawierająca dodatki barwne lub luminofory

mieszanina rozpuszczalników organicznych

(głównie pochodnych ropy naftowej)
i pigmentów barwnych lub luminoforów

7

Rodzaje penetrantów

1) barwne,

– czerwone,
– niebieskie

2) fluorescencyjne
3) podwójnego zastosowania

– barwno-flurescencyjne.

Ze względu na sposób usuwania

– zmywalne wodą (samoemulgujące),
– zmywalne emulgatorem,
– zmywalne rozpuszczalnikiem

8

Wywoływacze

•suche proszki,

•wodne zawiesiny lub roztwory,

•zawiesiny proszku w lotnych,

bezwodnych rozpuszczalnikach,

•błonotwórcze, umożliwiające

uzyskiwanie ostrych wskazań

nieciągłości,

•specjalne - stosowane w

badaniach szczelności.

9

Zmywacze

1) Wodne

• chlorowcowane - wycofywane

• niechlorowcowane,

• specjalne
2) Rozpuszczalniki na bazie produktów

destylacji ropy naftowej

• gęstość ok. 0,7g/cm

3

• lepkość 1,0 cSt w temp. 20

o

C

10

Czułość badań penetracyjnych

Zdolność wykrywania określonych

nieciągłości, w obiektach danej klasy.

Czułość jest tak tak dobierana aby można

było wykryć nieciągłości istotne.

Czułość badań penetracyjnych zależy od:
• czułości penetranta,
• czułości wywoływacza,
• stanu powierzchni obiektu,
• temperatury

11

Czułość penetrantów

Penetranty barwne

bardzo niska

niska

średnia

Zmywalne wodą

Zmywalne wodą

-

Później emulgowane

Później emulgowane

-

Zmywalne

rozpuszczalnikiem

zmywalne

rozpuszczalnikiem

-

Penetranty fluorescencyjne

Średnia

Wysoka

Bardzo wysoka

Zmywalne wodą

Zmywalne wodą

Zmywalne wodą

Później emulgowane

Później emulgowane

Później

emulgowane

Zmywalne

rozpuszczalnikiem

zmywalne

rozpuszczalnikiem

12

Przebieg badań

1)

Oczyszczenie i odtłuszczenie

powierzchni,

2)

Suszenie,

3)

Aplikowanie penetranta

(5-30min dla 5-50

o

C),

4)

Usunięcie nadmiaru penetranta,

5)

Suszenie,

6)

Aplikowanie wywoływacza,

7)

Wywoływanie (5-30min),

8)

Oględziny, interpretacja wskazań i

ocena.

13

Elementy z nieciągłościami

14

Wzorce

• z nieciągłościami sztucznymi
• z nieciągłościami naturalnymi.
Cel stosowania wzorców:
• Sprawdzenie możliwości wykonania

określonych badań z wykorzystaniem

wybranych materiałów

• Dobór typu i rodzaju materiałów do badań

oraz warunków badań

• Ocena czułości materiałów do badań,
• Kontrola poprawności parametrów badań,
• Kontrola poprawności realizacji badań.

15

Najczęściej stosowane wzorce

• płytkowe
• krążkowe
Wykonane ze stali stopowej lub mosiądzu z

naniesioną warstwą materiału podatnego do
tworzenia pęknięć np. chromu lub niklu

1. Z pęknięciami promieniowymi (gwiaździstymi) o

długości pęknięć 3,0 3,5 4,0 4,5 i 5,5 mm oraz
powierzchnią o różnej chropowatości R

a

- 2,5 5,0 10

i 15 m.

2. O różnej szerokości pęknięć (0,25 0,5 1,0 1,5 i 2,5

m) przy stosunku szerokość pęknięcia do grubości

warstwy galwanicznej 1:20.

16

Normy

• PN-EN 571-1 Badania penetracyjne.

Zasady ogólne.

• PN-EN 1289 Badania penetracyjne

złączy spawanych. Poziomy akceptacji.

• PN-EN 1371-1 i 2 Badania

penetracyjne odlewów

PN-EN ISO 3059 Badania penetracyjne

i badania magnetyczno proszkowe.

Warunki obserwacji.

17

Charakterystyka badań

penetracyjnych

Zalety:

• szybki i prosty proces badania
• niskie koszty badania,
• duża skuteczność wykrywania nieciągłości,
• możliwość badania różnych materiałów i

wyrobów o dowolnym kształcie i
wymiarach.

18

Charakterystyka badań

penetracyjnych

Wady:

• wykrywanie nieciągłości otwartych
• wpływ temperatury na właściwości

preparatów

• starzenie się preparatów
• konieczność wstępnego oczyszczania oraz

odtłuszczania powierzchni badanych
przedmiotów.

19

Odmiany metody

penetracyjnej

• Próba naftą i kredą
• Próba wodna
ciśnienie 1,25-1,5 roboczego, czas

15 min.

• Próba ciśnieniowa
• Metoda podciśnieniowa

20

Metoda podciśnieniowa

• Przenikanie gazu z ośrodka o

ciśnieniu wyższym do ośrodka o
ciśnieniu niższym

• środek pianotwórczy: woda, mydło, gliceryna

p

2

 p

1

p

2

p

1