up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله بازرسي غير مخرب PDF
QR code - بازرسي غير مخرب

بازرسي غير مخرب

آزمونهاي غير مخرب ( Non Destvuctive Testing)

آزمونهاي غير مخرب ( Non Destvuctive Testing)
مهندسين معمولاً عادت دارند خواص يک ماده را روي نمونه‌هاي مخصوصي که از همين ماده تهيه شده‌اند با آزمونهاي استاندارد ارزيابي کنند. اطلاعات بسيار ارزشمندي از اين آزمونهاي به دست مي‌آيد که شامل خواص کششي، فشاري، برشي و ضربه‌اي ماده مورد نظر است. اما اين آزمونها ماهيت تخريبي دارند. بعلاوه خواص ماده به گونه‌اي که با آزمونهاي استاندارد تا حد تخريب تعيين مي‌شود، به يقين راهنماي روشني در مورد مشخصات کارايي قطعه‌اي نيست که بخش پيچيده‌اي از يک مجموعه مهندسي را تشکيل مي‌دهد.
در طي توليد و حمل و نقل امکان دارد که انواع عيوب با اندازه‌هاي مختلف در ماده يا قطعه به وجود آيند. ماهيت و اندازه دقيق هر عيب روي عمليات بعدي آن قطعه تاثير خواهد داشت. عيوب ديگري نيز مانند ترکهاي حاصل از خستگي يا خوردگي ممکن است در طي کار قطعه ايجاد شوند. بنابراين براي آشکار سازي وجود عيبها در مرحله توليد و نيز جهت تشخيص و تعيين سرعت رشد اين نقصها در طول عمر قطعه يا دستگاه ، داشتن وسائل مطمئن ضروري است.
منشا بعضي عيوب که در مواد و قطعات يافت مي‌شوند، عبارتند از :
- عيوبي که ممکن است طي ساخت مواد خام يا توليد قطعات ريختگي به وجود آيند (ناخالصيهاي سرباره، حفره‌هاي گازي، حفره‌هاي انقباضي، ترکهاي تنشي و ... )
- عيوبي که ممکن است طي توليد قطعات به وجود آيند (عيوب ماشينکاري، عيوب عمليات حرارتي، عيوب جوشکاري، ترکهاي ناشي از تنشهاي پسماند و ...)
- عيوبي که ممکن است طي مونتاژ قطعات به وجود آيند (کم شدن قطعات، مونتاژ نادرست، ترکهاي ناشي از تنش اضافي و ...)
- عيوبي که در مدت کاربري و حمل و نقل به وجود مي‌آيند (خستگي، خوردگي، سايش، خزش، ناپايداري حرارتي و ...)
روشهاي مختلف آزمونهاي غيرمخرب در عمل مي‌توانند به راههاي بسيار متفاوتي در عيب يابي به کار روند. اعتبار هر روش آزمون غيرمخرب سنجشي از کارايي آن روش در رابطه با آشکارسازي نوع و شکل و اندازه بخصوص عيبها است. بعد از آن که بازرسي تکميل شد، احتمال معيني وجود دارد که يک قطعه عاري از يک نوع عيب با شکل و اندازه بخصوص باشد. هر قدر اين احتمال بالاتر باشد اعتبار روش به کار رفته بيشتر خواهد بود. اما بايد اين واقعيت را به خاطر داشت که بازرسيهاي غيرمخرب براي اغلب قطعات به وسيله انسان انجام مي‌گيرد و در اصل دو نفر هميشه نمي‌توانند يک کار تکراري مشابه را بطور دقيق همانند يکديگر انجام دهند. از اين رو بايد يک ضريب عدم يقين در برآورد اعتبار بازرسي به حساب آورده شود و ارزش تصميماتي رد و يا قبول قطعه بايد از رويدادهاي آماري تخمين زده شود.
نقش بازرسي غيرمخرب اين است که با ميزان اطمينان معيني ضمانت نمايد که در زمان بکارگيري قطعه براي بار طراحي، ترکهايي به اندازه بحراني شکست در قطعه وجود ندارند. همچنين ممکن است لازم باشد که با اطمينان، عدم وجود ترکهاي کوچکتر از حد بحراني را نيز ضمانت کند. اما رشد ترکهاي کوچکتر از حد بحراني. بويژه در مورد قطعاتي که در معرض بارهاي خستگي قرار دارند و يا در محيطهاي خورنده کار مي‌کنند، اهميت دارد، بطوريکه اين گونه قطعات، قبل از اين که شکست ناگهاني در آنها اتفاق بيفتد، به يک حداقل عمر کار مفيد برسند. در برخي حالتها، بازرسيهاي مرتب و متناوب جهت اطمينان از نرسيدن ترکها به اندازه بحراني ممکن است ضروري باشد.
بکارگيري ايده‌هاي مکانيک شکست در طراحي، براي توانايي روشهاي مختلف آزمونهاي غيرمخرب در آشکارسازي ترکهاي کوچک، حد و مرز تعيين مي‌کند. اختلاف بين کوچکترين ترک قابل آشکارسازي و اندازه بحراني آن، ميزان ايمني يک قطعه است.
در هر برنامه خاص بازرسي، تعداد عيوب شناسايي شده (هر چند زياد)، با تعداد واقعي آنها مطابقت پيدا نمي‌کند، بنابراين احتمال شناسايي يک قطعه سالم و بدون عيبهاي با اندازه‌هاي گوناگون کاهش مي‌يابد. اما هنگامي که قطعات بسيار مهم مورد نظر هستند، سعي بر اين است تا حد امکان عيبهاي بيشتري شناسايي شوند و تمايل به قبول تمام نشانه‌هاي وجود عيبها زياد است. زيرا اگر قطعه‌اي در طي بازرسي مردود و غيرقابل مصرف معرفي شود، بهتر از آن است که هنگام استفاده منجر به شکست فاجعه آميز شود. مسلم است مهندسي که ايده‌هاي مکانيک شکست را مورد استفاده قرار مي‌دهد، علاقه‌مند است که بداند به چه اندازه عيبها را در هنگام بازرسي مورد نظر داشته باشد. انتخاب روش با اين بررسي اوليه تعيين مي‌شود و تمام پارامترهاي ديگر در درجه دوم اهميت قرار مي‌گيرند. براي مثال بازرسي ترکهاي مربوط به خستگي قطعات فولادي به روش فراصوتي که نسبتاً
براحتي قابل اجرا است، در مقابل تجزيه و تحليل به روش جريان گردابي براي آشکارسازي ترکهايي به طول 5 1 ميليمتر، کنار گذاشته مي‌شود زيرا احتمال آشکارسازي اين ترکها با فراصوتي 50 درصد و با جريان گردابي 80 درصد است.
يکي از فايده‌هاي بديهي و روشن به کار بردن صحيح آزمونهاي غيرمخرب، شناسايي عيوبي است که اگر بدون تشخيص در قطعه باقي بمانند، موجب شکست فاجعه آميز قطعه و در نتيجه بروز خسارتهاي مالي و جاني فراوان خواهند شد. استفاده از اين روشهاي آزمون مي‌تواند فوايد زيادي از اين بابت ، در بر داشته باشد.
بکارگيري هر يک از سيستمهاي بازرسي متحمل هزينه است، اما اغلب استفاده موثر از روشهاي بازرسي مناسب موجب صرفه‌جويي‌هاي مالي قابل ملاحظه‌اي خواهد شد. نه فقط نوع بازرسي، بلکه مراحل بکارگيري آن نيز مهم است. بکارگيري روشهاي آزمون غيرمخرب روي قطعات ريختگي و آهنگري کوچک بعد از آنکه کليه عمليات ماشينکاري روي آنها انجام گرفت، معمولا بيهوده خواهد بود. در اينگونه موارد بايد قبل از انجام عمليات ماشينکاري پرهزينه قطعات بدقت بازرسي شوند و قطعاتي که داراي عيوب غيرقابل قبول هستند، کنار گذاشته شوند. بايد توجه داشت کليه معايبي که در اين مرحله تشخيص داده مي‌شوند، نمي‌توانند موجب مردود شدن قطعه از نظر بازرسي باشند. ممکن است قطعه‌اي داراي ناپيوستگيها و ترکهاي سطحي بسيار ريز باشد که در مراحل ماشينکاري از بين بروند.
آزمايش پرتو نگاري و تفسير فيلم Radiographic Testing and Film Interpretation
تابش الکترومغناطيسي با طول موجهاي بسيار کوتاه، يعني پرتو ايکس يا پرتو گاما از درون مواد جامد عبور مي‌کند اما بخشي از آن، توسط محيط جذب مي‌شود. مقدار جذب پرتو در هنگام عبور از ماده به چگالي و ضخامت ماده و همچنين ويژگيهاي تابش بستگي دارد. تابش عبوري از درون ماده مي‌تواند به وسيله يک فيلم يا کاغذ حساس آشکار شده و روي صفحه فلورسنت مشاهده شود، يا اين که توسط دستگاههاي حساس الکترونيکي نشان داده شود. اگر بخواهيم دقيقتر بگوييم، عبارت پرتو نگاري به معني فرايندي است که در نتيجه آن ، تصويري روي فيلم ايجاد شود، بررسي اين فيلم را تفسير مي‌گوييم.
بعد از اين که فيلم عکس گرفته شده پرتو نگاري ظاهر شد، تصويري سايه روشن با چگالي متفاوت مشاهده مي‌شود. قسمتهايي از فيلم که بيشترين مقدار تابش را دريافت کرده‌اند، سياهتر ديده مي‌شوند. همچنانکه پيشتر گفته شد، مقدار تابش جذب شده توسط ماده، تابعي از چگالي و ضخامت آن خواهد بود. همچنين وجود عيوب خاص، مانند حفره‌ها و تخلخل درون ماده، بر مقدار تابش جذب شده تاثير خواهد گذاشت. بنابراين پرتو نگاري مي‌تواند براي آشکار سازي انواع خاصي از عيوب در بازرسي مواد و قطعات به کار رود.
استفاده از پرتو نگاري و فرآينده‌هاي مربوط به آن بايد به شدت کنترل شود، زيرا قرار گرفتن انسان در معرض پرتو مي‌تواند منجر به آسيب بافت بدن شود.
آزمايش فراصوتي (Ultrasonic Testing)
در اين روش، امواج صوتي با بسامد 5 0 تا 20 مگاهرتز به درون قطعه فرستاده مي‌شود. اين موج پس از برخورد به سطح مقابل قطعه باز تابيده مي‌شود. با توجه به زمان رفت و برگشت اين موج، مي‌توان ضخامت قطعه را تعيين کرد. حال اگر يک عيب در مسير رفت و برگشت موج باشد، از اين محل هم موجي بازتابيده خواهد شد که اختلاف زماني نسبت به مرحله اول، محل عيب را مشخص مي‌کند.
روشهاي فراصوتي به طور گسترده‌اي براي آشکارسازي عيوب داخلي مواد به کار مي‌روند ولي مي‌توان از آنها براي آشکارسازي ترکهاي کوچک سطحي نيز استفاده کرد.
بازرسي با ذرات مغناطيسي (Magnetic Particle Testing)
بازرسي با ذرات مغناطيسي، روش حساسي براي رديابي عيوب سطحي و برخي نقصهاي زير سطحي قطعات فرو مغناطيسي است. پارامترهاي اساسي فرآيند به مفاهيم نسبتاً ساده‌اي بستگي دارد. هنگامي که يک قطعه فرومغناطيسي، مغناطيس مي‌شود، ناپيوستگي مغناطيسي که تقريباً در راستاي عمود بر جهت ميدان مغناطيسي واقع است، موجب ايجاد يک ميدان نشتي قوي مي‌شود. اين ميدان نشتي در رو و بالاي سطح قطعه مغناطيس شده حضور داشته و مي‌تواند آشکارا توسط ذرات ريز مغناطيسي ديدپذير شود. پاشيدن ذرات خشک يا ذرات مرطوب با يک مايع محلول بر روي سطح قطعه، موجب تجمع ذرات مغناطيسي روي خط گسل خواهد شد. بنابراين پل مغناطيسي تشکيل شده، موقعيت، اندازه و شکل ناپيوستگي را نشان مي‌دهد.
يک قطعه را مي‌توان با به کاربردن آهنرباهاي دائم، آهنرباهاي الکتريکي و يا عبور يک جريان قوي از درون يا برون قطعه، مغناطيس کرد. با توجه به اين که با روش آخر مي‌توان ميدانهاي مغناطيسي با شدت زياد در داخل قطعه ايجاد کرد، اين روش به صورت گسترده‌اي در کنترل کيفي محصول به کار مي‌رود زيرا اين روش حساسيت خوبي براي شناسايي عيوب قطعات و آشکارسازي آنها عرضه مي‌داردآزمايش جريان گردابي (Eddy Current Testing)
اساس روشهاي آزمون الکترومغناطيسي بر اين است که وقتي يک سيم پيچ حامل جريان متناوب، نزديک ماده‌اي تقريباً رسانا قرار داده شود، جريانهاي گردابي يا ثانويه در آن ماده القا خواهد شد. جريانهاي القايي، ميداني مغناطيسي ايجاد خواهند کرد که در جهت مخالف ميدان مغناطيسي اوليه اطراف سيم پيچ است. تاثير متقابل بين ميدانها موجب ايجاد يک نيروي ضد محرکه الکتريکي در سيم پيچ شده و در نتيجه سبب تغيير مقدار مقاومت ظاهري سيم پيچ خواهد شد. اگر ماده از نظر ابعاد و ترکيب شيميايي يکنواخت باشد. مقدار مقاومت ظاهري سيم پيچ کاوشگر نزديک سطح قطعه در کليه نقاط سطح قطعه يکسان خواهد بود، به غير از تغيير اندکي که نزديک لبه‌هاي نمونه مشاهده مي‌شود. اگر ماده ناپيوستگي داشته باشد، توزيع و مقدار جريانهاي گردابي مجاور آن تغيير مي‌کند و در نتيجه کاهشي در ميدان مغناطيسي در رابطه با جريانهاي گردابي به وجود مي‌آيد، بنابراين مقدار مقاومت ظاهري سيم پيچ کاوشگر تغيير خواهد کرد.
از روي تحليل اين آثار مي‌توان در مورد کيفيت و شرايط قطعه کار نتيجه‌گيري کرد. اين روشها بسيار متنوع هستند و با وسيله و روش آزمون مناسب، مي‌‌توان آنها را براي آشکارسازي عيوب سطحي و زير سطحي قطعات و تعيين ضخامت پوشش فلزات به کار برد و اطلاعاتي در زمينه مشخصات ساختاري مانند اندازه دانه بندي و شرايط عمليات حرارتي به دست آورد.همچنين مي‌توان خواص فيزيکي مانند رسانايي الکتريکي تراوايي مغناطيسي و سختي فيزيکي را تعيين کرد .
آزمون مايع نافذ (PT)
اصول :
ترکهاي سطحي و منافذي که با چشم عادي قابل رويت نمي باشند بوسيله آزمون مايع نافذ شناسايي ميشوند.اين روش در شناسايي منافذ جوش کاربرد فراواني دارد .قابل ذکر است که فولادهاي آستنيتيک و فلزات غير آهني که از روش ذرات مغناطيسي (MT) نميتوان آنها را تست نمود از روش مايع نافذ ارزيابي ميشوند.
آزمون مايع نافذ را به دو طريق ، با استفاده از رنگ مرئي و فلورسنت ميتوان انجام داد.بدين صورت که ابتدا سطح قطعه مورد نظر را تميز و خشک مينماييم (سطح بايد عاري از هرگونه شي خارجي مثل براده ها باشد تا مايع نافذ بخوبي داخل ترکها نفوذ نمايد.)
سپس بوسيله مايع نافذ(penetrant) سطح موردنظر را مي پوشانيم که ميتوان اين عمل را با اسپري نمودن نافذ و يا غوطه ور ساختن قطعه درون نافذ انجام داد.بر اثر خاصيت مويينگي نافذ به درون ترکها نفوذ ميکند و براي اينکه از نفوذ آن اطمينان حاصل نماييم مدتي را صبر کرده(حدود 30 دقيقه) و سپس ماده نافذ اضافي را از روي سطح پاک ميکنيم.
ظاهر کننده (Developer) که پودر سفيد رنگي ميباشد را روي سطح فوق اسپري ميکنيم . ظاهر کننده باعث ميشود مايع نافذ از ترکها بيرون کشيده شود و درنتيجه رنگ بر روي سطح پس ميزند.
سپس بوسيله بازرسي چشمي تحت نور سفيد (در صورت استفاده از رنگ مرئي) و يا نور ماورابنفش (در صورت استفاده از رنگ فلورسنتي) نشانه هاي رنگي ايجاد شده را مشاهده نموده و محل عيوب و ترکها مشخص ميگردد.
استفاده هاي عمومي:
شناسايي و تشخيص محل عيوب سطحي در مواد بدون خلل و فرج
کاربردها:
شناسايي ترک و منفذ در جوش
شناسايي عيوب سطحي در ريخته گري
شناسايي ترک ناشي از خستگي در اجسام تحت تنش
محدوديتها:
جسم بايد تقريبا سطح غير متخلخل و صافي داشته باشد.
زمان تخميني جهت ارزيابي:
کمتر از يک ساعت
کشف و تعمير اين عيوب در زمان فوق،کاهش هزينه قابل توجهي را در بر خواهد داشت.بطوري که نشان داده شده است بسياري از عيوبي که بعدها با روشهاي تست پيشرفته تري کشف مي شوند،با برنامه بازرسي چشمي قبل،حين و بعد از جوشکاري به راحتي قابل کشف مي باشند.سازندگان فايده يک سيستم کيفيتي که بازرسي چشمي منظمي داشته است را بخوبي درک کرده اند.ميزان تاثير بازرسي چشمي هنگامي بهتر مي شود که يک سيستمي که تمام مراحل پروسه جوشکاري(قبل،حين و بعد از جوشکاري) را بپوشاند،نهادينه شود.
hamed moguei

در بسياري از برنامه هاي تدوين شده توسط سازنده جهت کنترل کيفيت محصولات،از آزمون چشمي به عنوان اولين تست و يا در بعضي موارد به عنوان تنها متد ارزيابي با ...

● معرفي متغير هاي تپشي به طور کلي به هر ستاره اي که درخشندگي آن در حال تغيير باشد ستاره متغير گويند.روشنايي اين ستاره ها بسته به نوع شان در بازه هاي م ...

ﺩﻓﺎﻉ ﺩﺭ ﻃﻮﻝ ﺗﺎﺭﻳﺦ ﻫﻤﻴﺸﻪ ﺟﺰء ﻣﻬﻤﻲ ﺍﺯ ﺯﻧﺪﮔﻲ ﺑﺸﺮ ﺑﻮﺩﻩ ﺍﺳﺖ ؛ ﺯﻳﺮﺍﺍﻗﺪﺍﻣﺎﺕ ﺩﻓﺎﻋﻲ ﺍﻧﺴﺎﻥ ﺳﺒﺐ ﺩﻓﻊ ﻳﺎ ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻴﺰﺍﻥ ﺍﺛﺮ ﺗﺠﺎﻭﺯ ﻣﻬﺎﺟﻤﺎﻥ ﻣﻲﺷﻮﺩ. ﺍﻣﺎ ﭼﮕﻮﻧﮕﻲ ﺩﻓﺎﻉ ﺑﻪ ﻋﻮﺍ ...

اصول بازرسي چشمي مقدمه: در بسياري از برنامه هاي تدوين شده توسط سازنده جهت کنترل کيفيت محصولات،از آزمون چشمي به عنوان اولين تست و يا در بعضي موارد به ع ...

● مقدمه: پدافند در مفهوم کلي، دفع، خنثي کردن و يا کاهش تاثيرات اقدامات آفندي دشمن و ممانعت از دستيابي به اهداف خودي است. پدافند به دو بخش تقسيم ميشود ...

تجهيزات شبکه انتقال، فوق توزيع و توزيع بنابر گفته کارشناسان، اغلب براي سرويس دهي به مشترکاني با بارهاي سنتي و کاملاً خطي طراحي و ساخته شده اند. به رغم ...

بازرسي بويلرها و مخازن تحت فشار، عنوان ششمين فصل از کتاب بازرسي فني ساخت تجهيزات صنعتي، تأليف کليفورد ماتئوس است که توسط دکتر فرشيد مالک و شماري از هم ...

آمارهاي منتشر شده توسط وزارت نيرو نشان مي دهد خروجهاي اضطراري ناشي از زوالهاي اجزا بويلرها، بيشترين سهم را در انرژي هدر رفته ناشي از توقف واحدها داشته ...

دانلود نسخه PDF - بازرسي غير مخرب