Urządzenia techniczne oraz konstrukcje wykonane z różnych materiałów wymagają szczegółowej kontroli, która umożliwi wykrycie nieciągłości materiałowych i potwierdzenie jakości produktów. W celu prawidłowej oceny badanej powierzchni wykonuje się tzw. badania nieniszczące (NDT). Czym są takie badania, ile wyróżniamy metod badań nieniszczących i jakie są korzyści z ich przeprowadzenia? Odpowiadamy!
Czym są badania nieniszczące?
Badania nieniszczące, jak sama nazwa wskazuje, nie wpływają na przyspieszenie eksploatacji danych produktów lub konstrukcji. To inaczej grupa metod diagnostycznych, których zadaniem jest dostarczenie informacji o stanie mikrostruktury i makrostruktury badanych materiałów oraz ich właściwościach.
Badania NDT umożliwiają wykrywanie nieciągłości powierzchniowych lub przelotowych, takich jak pęknięć i wżerów korozyjnych, czy nieprawidłowości przy spawaniu, np. podtopienia, braki przetopu, wklęśnięcia i wiele innych. Ponadto badania nieniszczące umożliwiają wykrycie wtrąceń niemetalicznych, powstawanie przeklejeń, czy określenie grubości ścianek konstrukcji. Przeciwieństwem badań NDT są m.in. mechaniczne pomiary twardości, które powodują zniszczenie konstrukcji lub przedmiotu.
Rodzaje badań nieniszczących
Badania nieniszczące umożliwiają wskazanie miejsc wymagających poprawy lub całkowitego odnowienia w celu zachowania zdatności technicznej obiektu. Te metody badań wykonuje się w miejscach, gdzie wykluczenie ryzyka awarii i zapewnienie bezpieczeństwa jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania np. dużych przedsiębiorstw. Aby materiały mogły zostać szczegółowo przebadane, wyróżnia się kilka metod z zakresu badań nieniszczących: badania wizualne, ultradźwiękowe, penetracyjne, radiograficzne, magnetyczno-proszkowe oraz ultradźwiękowe pomiary grubości.
Badania wizualne (VT)
Do przeprowadzenia badań wizualnych wykorzystuje się narzędzia optyczne, które pozwalają na określenie jakości materiałów „z zewnątrz”. To często wykorzystywana metoda np. przy badaniu złączy spawanych. Pozwala wykryć nieciągłości powierzchniowe i przelotowe, a także wykluczyć nieprawidłowości spawalnicze. Takie badania wykonywane są obowiązkowo w przypadku konstrukcji stalowych, odlewów, czy złączy spawanych.
Badania ultradźwiękowe (UT)
Celem badań ultradźwiękowych jest wykrywanie nieciągłości wewnątrz materiałów. Badania UT polegają na wprowadzeniu do przedmiotu lub obiektu fal ultradźwiękowych, które następnie odbijają się przez wszelkie nieciągłości, takie jak pęknięcia wewnętrzne i powierzchowne, czy brak przyczepności w połączeniach lutowanych, zgrzewanych, czy klejonych. Badaniom ultradźwiękowym podlegają wszystkie metale i ich stopy oraz tworzywa sztuczne.
Badania penetracyjne (PT)
Badania PT wykonuje się na wszystkich metalach, ich stopach oraz na niemetalach. Metoda penetracyjna polega na wlaniu penetrantów barwnych i fluorescencyjnej cieczy w głąb materiałów. W przypadku wykrycia nieprawidłowości, takich jak nieciągłości powierzchowne otwarte, niezgodności spawalnicze, czy nieszczelność materiałów, ciecz barwi się na charakterystyczny kolor.
Badania radiograficzne (RT)
Badania radiograficzne wykonuje się w celu wykrycia nieciągłości materiałowych powstałych wskutek eksploatacji oraz przy wytwarzaniu przedmiotów i konstrukcji. Badania RT polegają na wprowadzeniu do obiektu promieniowania gamma lub promieniowania X. Następnie rejestruje się obraz radiometryczny prześwietlanego obiektu oraz pobiera się wyniki badania w postaci radiogramu.
Ten rodzaj badań umożliwia wykluczenie lub wykrycie takich nieciągłości jak pęcherze, przyklejenia, wtrącenia, podtopienia lub braki przetopu, pęknięcia, czy nieciągłości wewnętrzne i powierzchniowe. Badaniom radiograficznym podlegają wszystkie metale, ich stopy oraz niemetale.
Badania magnetyczno-proszkowe (MT)
Ten rodzaj badań umożliwia wykrycie nieciągłości powierzchniowych i podpowierzchniowych. Badania magnetyczno-proszkowe polegają na magnesowaniu obiektów przemiennym, impulsowym lub stałym polem magnetycznym i wykrywaniu za pomocą proszków magnetycznych i przetworników indukcyjnościowych strumienia rozproszenia magnetycznego, który ukazuje się w przypadku wykrycia miejsc nieprawidłowości. Badaniom magnetyczno-proszkowym podlegają materiały takie jak nikiel, kobalt, czy stale ferromagnetyczne.
Ultradźwiękowe pomiary grubości (UTT)
Metoda UTT polega na pomiarze grubości przedmiotu, konstrukcji lub obiektu z wykorzystaniem podłużnych fal ultradźwiękowych. Po pomiarze czasu przejścia fali przez dany obiekt można potwierdzić lub wykluczyć istnienie nieprawidłowości. Ultradźwiękowe pomiary umożliwiają określenie grubości ścianek rurociągów, rur, zbiorników, blach, płyt, odlewów i wielu innych wyrobów. Metodzie UTT podlegają obiekty wykonane z metali, szkła, materiałów kompozytowych i wielu tworzyw sztucznych.
Jak dobrać metodę badań?
Wybór rodzaju badania zależy od takich czynników jak:
- Rozmiar i kształt badanego przedmiotu lub obiektu,
- Metoda wykonania złączy spawanych i spoin,
- Materiał, z którego wykonano przedmiot lub konstrukcję,
- Indywidualne potrzeby zlecającego badanie (np. konieczność przeprowadzenia konkretnej kontroli jakości).
Dlaczego warto wykonać badania nieniszczące?
Badania NDT wykonuje się przede wszystkim w celu sprawdzenia jakości wytworzonych przedmiotów i obiektów. Do największych zalet przeprowadzenia takich badań należą m.in.: sprawdzenie jakości materiałów, dokładny opis parametrów materiałów (badania twardości, grubości, składu chemicznego itp.), pomiary badanych obiektów, eliminacja kosztów związanych z możliwymi usterkami w przypadku braku przebadania konstrukcji, zapewnienie bezpieczeństwa korzystającym z obiektów lub przedmiotów.
Kto wykonuje badania nieniszczące?
Badania wykonywane są na terenie całego kraju przez wykwalifikowanych ekspertów. Aby zajmować się przeprowadzaniem badań, należy uzyskać certyfikat UDT oraz dysponować odpowiednim sprzętem i wiedzą. Zwykle badania NDT przeprowadza się w specjalnym laboratorium, które specjalizuje się w wykonywaniu tego typu kontroli jakości.
Badania nieniszczące NDT
Przeprowadzenie badań NDT niesie za sobą wiele korzyści. Poza sprawdzeniem jakości wytworzonych obiektów, przedmiotów lub konstrukcji, badania umożliwiają wykluczenie nieprawidłowości i ograniczenie kosztów związanych z koniecznymi naprawami. W celu wykonania badań NDT należy skontaktować się z certyfikowanym laboratorium badań nieniszczących, gdzie eksperci sprawnie i dokładnie przeprowadzą kontrolę jakości przedmiotów.
