Branże przemysłowe, takie jak energetyka, lotnictwo, motoryzacja czy budownictwo, wymagają stałej kontroli jakości elementów bez ryzyka ich uszkodzenia. Umożliwiają ją badania nieniszczące (NDT – Non-Destructive Testing). Pozwalają one ocenić stan techniczny materiałów, konstrukcji i spoin, zanim dojdzie do awarii lub przestoju produkcyjnego. Poznaj ich rodzaje i zastosowania.
Czym są badania nieniszczące i kiedy warto je wykonać?
Badania nieniszczące to zestaw metod diagnostycznych, które umożliwiają wykrycie nieciągłości, pęknięć, ubytków lub innych wad w elementach bez konieczności ich demontażu czy uszkodzenia struktury. Stosuje się je w etapach produkcji, montażu, eksploatacji i napraw. W praktyce oznacza to, że można przeprowadzić kontrolę jakości spoin w rurociągu, zbiorniku ciśnieniowym czy konstrukcji stalowej bez przerywania pracy instalacji.
Najczęściej wykonuje się je w przemyśle:
- petrochemicznym,
- stoczniowym,
- kolejowym,
- energetycznym.
Jak dobrać właściwą technikę NDT do badanego elementu?
Dobór odpowiedniej metody badań NDT zależy od:
- rodzaju materiału,
- geometrii elementu,
- grubości ścianki,
- rodzaju spodziewanych nieciągłości.
Inne techniki stosuje się w przypadku stali niskowęglowej, a inne przy stopach aluminium czy tworzywach kompozytowych. Kluczowe znaczenie ma również lokalizacja wady – powierzchniowa, podpowierzchniowa lub wewnętrzna.
Badania wizualne (VT)
VT to najprostsza metoda diagnostyczna w przypadku badań NDT. Polega na obserwacji powierzchni badanego obiektu za pomocą wzroku lub urządzeń optycznych – lup, boroskopów czy kamer endoskopowych. Pozwala wykryć pęknięcia, odkształcenia, ubytki i nieprawidłowości w spoinach. Wymaga dobrego oświetlenia oraz czystej powierzchni.
Badania penetracyjne (PT)
Metoda PT stosowana jest głównie dla materiałów niemagnetycznych. Na powierzchnię badaną nanosi się ciecz penetrującą, która wnika w mikropęknięcia, a następnie po usunięciu jej nadmiaru nakłada się wywoływacz. Widoczne zabarwienia lub fluorescencja wskazują miejsca nieciągłości. Badania NDT PT wykorzystuje się m.in. przy kontroli spoin w elementach ze stali nierdzewnej, aluminium i stopów niklu.
Badania magnetyczno-proszkowe (MT)
MT to technika badań NDT przeznaczona dla materiałów ferromagnetycznych, takich jak stal węglowa. Badany element poddaje się działaniu pola magnetycznego, a następnie posypuje drobinkami proszku magnetycznego. W miejscach pęknięć lub wad powierzchniowych powstają wyraźne skupiska cząstek. Metoda umożliwia szybkie wykrycie nieciągłości nawet o szerokości poniżej 0,01 mm. Stosuje się ją przy badaniach wałów, osi, korpusów i złączy spawanych.
Badania ultradźwiękowe (UT)
Badanie nieniszczące UT wykorzystują fale akustyczne o wysokiej częstotliwości. Fala dźwiękowa przenika przez materiał, a odbicia od nieciągłości są rejestrowane przez detektor. Pozwala to określić położenie i rozmiar wady z dokładnością do milimetrów.
Badania ultradźwiękowe są powszechnie stosowane w przemyśle energetycznym, przy kontrolach rur kotłowych, spoin i odlewów. Ich zaletą jest możliwość oceny elementów o znacznej grubości, nawet powyżej 300 mm.
Jak wygląda proces realizacji badań? Od analizy potrzeb po raport
Każde badanie NDT rozpoczyna się od analizy dokumentacji technicznej i określenia wymagań normatywnych, np. EN ISO 9712 czy ASME. Następnie dobiera się metodę, przygotowuje powierzchnię i przeprowadza pomiary. Wyniki zapisuje się w protokole, który zawiera informacje o:
- zakresie kontroli,
- użytym sprzęcie,
- parametrach badań,
- interpretacji wyników.
Ostateczny raport stanowi podstawę do dopuszczenia elementu do eksploatacji, podjęcia decyzji o jego naprawie lub wycofaniu z użytku.
Wybierz odpowiednich specjalistów
Efektywność badań nieniszczących zależy od kwalifikacji przeprowadzających je specjalistów. Muszą oni posiadać certyfikaty potwierdzające kompetencje w danej metodzie, zgodne z normą EN ISO 9712 lub ASNT. Warto współpracować z laboratoriami, które dysponują nowoczesnym sprzętem diagnostycznym, prowadzą archiwizację wyników i zapewniają pełną zgodność z wymogami jakościowymi klienta. Ich przykładem jest Laboratorium Badań Nieniszczących DRACO.
To warto wiedzieć na temat badań NDT
- Badania NDT umożliwiają ocenę stanu technicznego elementów bez ingerencji w strukturę materiału.
- Wśród najczęściej stosowanych metod badań NDT znajdują się VT, PT, MT i UT.
- Dobór techniki badań NDT zależy od rodzaju materiału, geometrii i oczekiwanej czułości pomiaru.
