Badania nieniszczące

Badania nieniszczące

Badania niszczące (DT)

Wyniki badań są względnie dokładne ale dotyczą wyłącznie danej próbki

Wyniki są przydatne w projektowaniu
Informacja o materiale może być podstawą opracowania norm
Materiał jest badany zarówno od powierzchni jak i od wnętrza
Badanie może być wykonywane w trakcie produkcji

Wyniki dotyczą tylko danej próbki
Niestety po badaniu próbka prawie zawsze jest uszkodzona
Niektóre badania wymagają dużego i kosztownego sprzętu

Badania nieniszczące

Badania nieszczące (DT) - rodzaje

Wytrzymałość na rozciąganie (Tensile strength)
Wytrzymałość na skręcanie, przeginanie (Bending, Torsion strength)
Czas życia, trwałość (Fatigue life)
Granica plastyczności (Yield point)
Odporność na korozję (Corrosion resistance)
Twardość (Hardeness, Toughtness)
Udarność (Imact resistanxe)
Sztywność (Ducticity)

Pierwsze maszyny wytrzymałościowe

Badanie wytrzymałości
na rozciąganie – L. Da Vinci

Badanie wytrzymałości
na rozciąganie – Mussehenbroek

Maszyna wytrzymałościowa Woehlera

Badania nieniszczące

Chronologia:

BC – Bóg ocenia Swoje dzieło stworzenia
1800 – W.Herschel dokonuje oceny termograficznej
1831 – indukcja elektromagnetyczna M.Faradaya
1840 – obraz w podczerwieni uzyskany przez Johna (syna) Herschela
1868 – S.Saxby obserwuje zniekształcenia pola magnet. wywołane kulką

stalową

1879 – E.Hughes bada prądy wirowe i ich oddziaływanie na przewodność,

przenikalność magnetyczną

1880-1920 – techniki penetracyjne z użyciem oleju do badania szyn
1895 – W.Roentgen odkrywa promienie X
1895 – M.Curie Skłodowska odkrywa Rad i Polon
1922 – radiografia staje się techniką przemysłową: H.H.Lester
1927-1928 – wynalazek metody indukcji magnetycznej przez E.Sperry i H.

Drake do oceny stanu szyn

1929 – metoda magnetyczna wynaleziona przez de Forest i F.Doane
1929 – S. Solow w Rosji prowadzi próby generacji fal US przy pomocy

kwarcu

1930 – R. Mehl demonstruje metodę gamma radiograficzną przy pomocy

Radu

1935 – 1940 – F.Foerster (i inni) produkuje przyrządy diagnostyczne oparte o

metodę prądów wirowych

1936 – przyrząd elektromagnetyczny do badania lin inż. Otto zostaje

zakupiony przez UDT w Warszawie

Badania nieniszczące

Chronologia:

1940 – 1945 – F.Firestone w USA wprowadza metodę ultradźwiękową
1942 – Wlk. Brytania – metoda ultrasonograficzna oparta i technikę impuls-

echo

1946 – pomiar grubości metodą ultrasonograficzną
1950 – J. Kaiser wprowadza do NDT metodę emisji akustycznej
1950 – pierwsze skanery pracujace w oparciu o metody USG

Badania nieniszczące

Metoda:

Badanie wizualne (Visual Testing VT)

Zasada:
Odbite lub przepuszczone światło przez obiekt obrazowane przez
oko ludzkie lub przyrządy optyczne. Pomiary długości kąta, należą
do VT.

Zastosowanie:
Ogromne od oceny surowców do gotowych produktów na bieżąco.

Zalety:
Metoda prosta, niedroga, nie wymagająca drogich szkoleń.

Wady:
Ocena tylko powierzchni, konieczność dostępu i dobrego
oświetlenia (MTR: 500Lx)

Badania nieniszczące

Metoda:

Badanie penetracyjne (Penetrant Testing PT)

Zasada:
Ciecze zawierające barwniki fluorescencyjne lub normalne
wnikające w szczeliny na zasadzie włoskowatości.

Zastosowanie:
Do badania obiektów ciągłych o czystej i nie pokrytej powłokami
powierzchni. Do wykrywania nieciągłości.

Zalety:
Metoda tania i wszechstronna, nie wymagającą treningu, bardzo
czuła.

Wady:
Metoda zależy od stanu powierzchni, dobra dla nieciągłosci
otwartych do powierzchni.

Badania nieniszczące

Metoda:

Badania magnetyczne (Magnetic Particle Testing

MT)

Zasada:
Obiekt ferromagnetyczny jest magnesowany polem stałym, a
bardzo drobne cząstki magnetyczne (w płynie) rozprowadzone po
powierzchni wskazują poprzez koncentracje lini sił na nieciągłości
wytracenia niemetaliczne itp.

Zastosowanie:
Do badania obiektów ciągłych ferromagnetycznych o czystej
powierzchni. Do wykrywania nieciągłości w obiektach o różnej
wielkości.

Zalety:
Metoda stosunkowo tania i wszechstronna, nie wymagającą
treningu, stosunkowo czuła.

Wady:
Metoda dobra do wad na powierzchni i tuż pod powierzchnią,
obiekty tylko ferromagnetyczne.

Badania nieniszczące

Metoda:

Badania magnetyczne lin (Magnetic Rope Testing

MRT)

Zasada:
Liny stalowe są magnesowane polem stałym, a specjalne czujniki:
LD I LMA służą do wykrywania nieciągłości: pekniete druty starcia,
korozja i inne wady.

Zastosowanie:
Do badania wszystkich typów lin stalowych, tśm z linkami
stalowymi, rur ferromagnetycznych.

Zalety:
Metoda wszechstronna, stosunkowo czuła, penetruje wnętrze liny.
Stosowana jest zawsze rejestracja sygnałów.

Wady:
Obiekty tylko ferromagnetyczne, droga aparatura pomiarowa i
konieczny długi trening w interpretacji wyników.

Badania nieniszczące

Metoda:

Badania radiograficzne (Radiographic Testing RT)

Zasada:
Obiekt jest prześwietlany strumieniem promieniowania X.
Nieciągłości są widoczne na kliszy w postaci intensywniej
naświetlonych pól.

Zastosowanie:
Do badania obiektów poprzez prześwietlanie na film lub inny
detektor promieniami X.

Zalety:
Wszystkie materiały w tym kompozytowe. Obiekty duże i małe.
Wady spoin i pokryć. Metoda do zastosowań ciągłych. Wysoka
czułość i popularność.

Wady:
Zagrożenie radiacją. Słaba identyfikacja wad w przestrzeni. Niska
czułość dla dużych grubości materiałów.

Badania nieniszczące

Metoda:

Badania ultradźwiękowe (Ultrasonic Testing UT)

Zasada:
Obiekt penetrowany jest przez fale dźwiękowe wysokiej
częstotliwości >22kHz poprzeczne i podłużne. Nieciągłości i ich
położenie identyfikowane są na podstawie wielkości czasu powrotu
echa.

Zastosowanie:
Do badania większości obiektów o gładkiej powierzchni i
nieskomplikowanych kształtach.

Zalety:
Rezultaty są szybkie. Metoda jest czuła daje informację o wadzie z
jednej strony obiektu.

Wady:
Wymaga sprzężenia głowicy z materiałem. Powierzchnia powinna
być gładka. Wyniki trudne do rejestracji.

Badania nieniszczące

Metoda:

Badania prądami wirowymi (Eddy Current Testing

ET)

Zasada:
Pola magnetyczne są indukowane wewnątrz próbki przy pomocy
indukcji magnetycznej. .

Zastosowanie:
Do badania materiałów przewodzących. W materiałach
ferromagnetycznych ze względu na zjawisko naskórkowatości
penetracja bardzo płytka.

Zalety:
Rezultaty są szybkie, a metoda jest wszechstronna, działa przez
pokrycia. Łatwa do automatyzacji i do badań ciagłych.

Wady:
W dużym stopniu zależy od stanu powierzchni. Wymaga sporej
wiedzy do interpretacji wyników. Płytka penetracja.

Badania nieniszczące

Metoda:

Badania termowizyjne (Thermal Infrared Testing

TIR)

Zasada:
Zmiany temperatury na powierzchni mierzone są przy pomocy
kamer lub innych czujników termicznych.

Zastosowanie:
Do badania materiałów termicznie przewodzących.

Zalety:
Wszelkie materiały. Bardzo duża czułość i rozdzielczość dla małych i
dużych obszarów. Metoda łatwa do rejestracji.

Wady:
Metoda nie penetruje głęboko. Trudna do interpretacji.

Badania nieniszczące

Metoda:

Emisja akustyczna (Acoustic Emission AE)

Zasada:
Nieciągłości wykrywane są czujnikami wrażliwymi na tłumienie fal
naprężeń sprężystych w materiałach.

Zastosowanie:
Do badania spoin, zbiorników ciśnieniowych, maszyn wirujących,
przekładni, materiałów kompozytowych i struktur poddanych
naprężeniom i obciążeniom.

Zalety:
Duże obszary badane w celu poszukiwania defektów. Metoda
możliwa do predykcji wyników.

Wady:
Czujniki muszą być sprzężone z powierzchnią. Wymagana
interpretacja sygnału. Do wykrywania wad potrzeba kilka czujników.

Badania nieniszczące

Norma na kwalifikacje personelu NDT EN473

Personel badań nieniszczących na wszystkie metody NDT powinien
posiadać certyfikat kompetencji wydany zgodnie z normą EN473 przez
odpowiednią Jednostkę certyfikującą zgodnie z norma PN-EN ISO IEC
17024

Są trzy poziomy kompetencji i wynikająca z nich odpowiedzialność:

Stopień (Level) 1: przygotowywanie aparatury, pomoc i wykonywanie
badań

Stopień (Level) 2: wykonywanie badań, opracowywanie instrukcji,
interpretacja wyników badań

Stopień (Level) 3: wszystko to co stopień 2 oraz prowadzenie szkoleń
personelu, opracowywanie dokumentów normatywnych

Badania nieniszczące

Norma na badania magnetyczne lin kolei linowych

MTR

Personel powinien posiadać podstawową wiedzę o typach lin, procedurze
oznaczania lin oraz o metodzie zaplatania.
Osoba przeprowadzająca MRT, zgodnie z niniejszą normą, powinna być
klasyfikowana w jednym z dwóch stopni zależnie od jemu
odpowiadającej kwalifikacji.
Personel zaangażowany w MRT powinien mieć zadawalający wzrok oraz
być w stanie odczytać kartę z tablicy Jaeger’a J 1 2 lub równoważną z
odległości 0,5m, za pomocą okularów, jeżeli jest to konieczne.

European Standard EN12927
„Safety requirements for cableway installations designed to carry
persons - Ropes” - 8 części:

•Part 6: Discard criteria (kryteria odkładania)

•Part 7: Inspection, repair and maintenance (badania, naprawy i
obsługa)

•Part 8: Magnetic rope testing (MRT) (badania magnetyczne lin.

Badania nieniszczące

Norma MTR (EN12927, part 8)

Wzmagania na 1-szy stopień MRT

Osoba kwalifikowana na 1.stopień jest zdolna do wykonywania badań
MRT zgodnie z pisemnymi instrukcjami i pod nadzorem osoby z 2.
stopieniem kwalifikacji. Osoba taka powinna być zdolna do:
nastawiania aparatu;
przeprowadzania badania;
rejestrowania i klasyfikowania wyników z uwzględnieniem pisemnych
kryteriów;
przedstawienia raportu wyników badań;
bezpośredniego wykonania kontroli wzrokowej wątpliwego odcinka liny i
przeprowadzenia pomiarów takich jak średnicy liny, długości skoku
zwicia itd.;
rozpoznania typu i przeznaczenia lin oraz rozumienia sposobu ich
osłabienia;
rozumienia metody zaplatania, skracania i metody naprawy.
Osoba nie powinna być odpowiedzialna za wybór metody lub techniki
przeprowadzania badania ani za ocenę wyników badań.

Badania nieniszczące

Norma MTR (EN12927, part 8)

Wymagania na 2-gi stopień MRT

Osoba kwalifikowana na 2.stopień jest zdolna do wykonywania i
kierowania badaniami nieniszczącymi zgodnie z ustanowionymi lub
uznanymi procedurami. Osoba powinna być kompetentna do:
przeprowadzania i nadzorowania wszystkich obowiązków 1. stopnia;
znać typy lin i sposoby ich osłabienia;
wyboru stosowanej techniki metody badania;
określenia ograniczeń stosowania metod badań do wykonania, których
kwalifikowane są osoby z 1. stopniem;
rozumienia norm i specyfikacji MRT i przenoszenia ich do praktycznych
instrukcji badawczych, przyjętych dla rzeczywistych warunków pracy;
nastawiania i kalibrowania aparatu;
wykonywania i nadzorowania badań;
interpretowania i oceny wyników badań;
przygotowywania pisemnych instrukcji badawczych;
szkolenia lub kierowania personelem poniżej 2.stopnia;
zbierania i raportowania wyników badań nieniszczących;
zalecania stosowanie dodatkowych badań nieniszczących.