Czym są Badania Nieniszczące i Jak się Je Stosuje

Badania nieniszczące NDT. Rodzaje badań nieniszczących i ich zastosowanie. Jak dobrać metodę do materiału. Sprawdź, jak skutecznie wykryć usterki i wady materiałów! 

badania ultradźwiękowe UT

Badanie nieniszczące — czym jest i jak się je stosuje?

Ogniska korozji, mikropęknięcia, naruszenie konstrukcji... To tylko niektóre z usterek, jakie najczęściej pojawiają się na halach przemysłowych i produkcyjnych. Bezinwazyjne badania pomogą we wczesnym wykryciu usterek w konstrukcji i zapewnią bezpieczeństwo twojej inwestycji.
Przeczytaj poniższy tekst, aby dowiedzieć się, czym są badania NDT nieniszczące oraz kiedy i w jakim celu się je stosuje.

Na czym polegają badania nieniszczące NDT?

Badania nieniszczące NDT (ang. non destructive testing) przeprowadza się na metalowych elementach konstrukcji i urządzeń przemysłowych w celu wykrycia ewentualnych wad. Pozwalają na zbadanie materiału za pomocą technologii nieingerującej w jego strukturę. Badania te nie wprowadzają zmian i jak nazwa mówi „nie niszczą" badanych powierzchni.
Wszelkie ubytki, pęknięcia i wgniecenia mogą znacząco osłabiać strukturę metalu, a tym samym całej konstrukcji bądź urządzenia, prowadząc do uszkodzeń, rozszczelnień w instalacjach, a w konsekwencji nawet wypadków z narażeniem zdrowia i życia osób z nich korzystających. Dlatego tak ważne jest, aby regularnie badać wszystkie elementy wszelkich maszyn i konstrukcji stalowych.

Po co się wykonuje badania nieniszczące?

Badania nieniszczące, niezależnie od wybranej przez nas metody, mają za zadanie wykrycie wad metalowych konstrukcji, elementów urządzeń (zarówno mniejszych, jak i większych części). Badania nie zmieniają w żadnym stopniu przydatności badanego materiału, ale też nie poprawiają jego stanu. Służą tylko i wyłącznie do oceny trwałości i stanu powierzchni badanego materiału.

Korzyści, jakie niesie za sobą wykonanie badań nieniszczących

Badania nieniszczące są nieodzownym elementem przeglądów maszyn i konstrukcji stalowych na wszelkich halach produkcyjnych. Niosą za sobą wiele pozytywnych skutków, między innymi są to:

• eliminacja dodatkowych kosztów związanych z ewentualną awarią, dzięki wczesnej naprawie wykrytych przez badania usterek,
• możliwość sprawdzenia jakości materiałów,
• opis parametrów materiału (grubości, składu chemicznego, gęstości itp.),
• szczegółowe pomiary obiektu,
• zapewnienie bezpieczeństwa osób obsługujących maszyny i przebywających w hali.

Badania nieniszczące przeprowadzane są zarówno w trakcie eksploatacji maszyn, urządzeń i elementów elektronicznych, jak również na etapie ich wytwarzania. 

badania nieniszczące NDT non destructive testing

Badania nieniszczące — rodzaje

Istnieje kilka rodzajów badań nieniszczących, których metodę dobiera się w zależności od potrzeb danej firmy i konkretnego przypadku. Wyróżniamy między innymi: badania wizualne (VT), badania ultradźwiękowe (UT), badania penetracyjne (PT), badania radiograficzne (RT), czy metoda magnetyczno-proszkowa (MT).

Ponadto badania NDT można podzielić na dwie podgrupy, czyli:

objętościowe — pozwalające wykryć uszkodzenia wewnątrz materiału lub wykonać pomiary jego grubości i badania twardości (badania radiograficzne oraz badania ultradźwiękowe),

powierzchniowe — wykrywające wady pojawiające się na powierzchni materiału lub na głębokości maksymalnie dwóch milimetrów (badania wizualne, badania penetracyjne, badania magnetyczno-proszkowe, badania prądami wirowymi).

Badania wizualne VT

Badania wizualne (visual testing - VT) to najszybszy, a zarazem najtańszy ze sposobów wykonania badań nieniszczących. Inspekcja polega na starannym obejrzeniu przedmiotu z zewnątrz i wykonaniu dokładnych pomiarów. Badanie jest dość proste, ale i bardzo skuteczne. Można go wykonać bezpośrednio bez użycia żadnych narzędzi lub przy pomocy lupy, lusterek, endoskopu, czy wideoskopu.

Metoda wizualna znajduje zastosowanie przede wszystkim w ocenie pod kątem rozbieżności złączy spawanych i wszelkich typów spoin na etapie wytwarzania danej konstrukcji, przedmiotu, maszyny itd.

Badania penetracyjne PT

Badania penetracyjne (penetration testing - PT) umożliwiają wykryć wszelkie nieciągłości materiału. Metoda ta wykorzystuje zjawisko włoskowatości i polega na wnikaniu preparatu, o niewielkim napięciu powierzchniowym, do wąskich naczyń zwanych kapilarami. Następnie ewentualne uszkodzenia wykrywane są za pomocą światła, najczęściej białego lub ultrafioletowego, ale również techniką barwną. Badanie penetracyjne nie nada się jednak do powierzchni porowatych lub o nieregularnym kształcie.

Badania penetracyjne PT są wykorzystywane do wykrywania nieszczelnych złączy spawanych i wąskoszczelinowych nieciągłości materiałowych.

Badania magnetyczno — proszkowe MT

Badania magnetyczno-proszkowe (MT - magnetic tests) wykorzystywane są w przypadkach, gdy badany materiał był poddawany zmianie kształtu. Tą metodą sprawdza się materiały ferromagnetyczne (wykazujące magnetyczne działanie). Pozwala ona wykryć rozproszenia pola magnetycznego powodowane przez pęknięcia materiałów. Dzięki badaniom MT eliminuje się uszkodzenia niezauważone podczas badania metodą wizualną.

Badania nieniszczące MT wykorzystywane są m.in. w lotnictwie, motoryzacji czy odlewnictwie. Umożliwiają również pomiary twardości czy grubości materiałów.

Badania radiograficzne RT

Badania radiograficzne (RT - radiographic testing) to jedne z najskuteczniejszych badań nieniszczących objętościowych. Pozwalają na wykrycie właściwie każdej możliwej niedoskonałości. Badanie polega na prześwietleniu badanego obiektu wiązką promieniowania jonizującego X lub gamma. Różnice w absorpcji promieniowania tworzą obraz, który następnie zapisywany jest cyfrowo. Na podstawie otrzymanego obrazu dokonuje się analizy i oceny stopnia zniekształcenia bądź wady badanego przedmiotu.

Tej metody można używać do sprawdzenia spoin i złączy spawanych, prześwietlania laminatów, jak również wszelkich metali, ich stopów oraz niektórych niemetali. 

badania ultradźwiękowe pomiary grubości

Badania ultradźwiękowe UT

Przy pomocy badania ultradźwiękowego (UT — ultrasonic tests) możliwe jest wykrycie ubytków lub nieszczelności i oszacowanie uszkodzeń w całej objętości badanego przedmiotu, nie tylko powierzchownie (jak w przypadku metod VT i MT), ale i wewnętrznych. Badanie wykorzystuje zjawisko rozchodzenia się fal ultradźwiękowych. Specjalne urządzenie rejestruje je i po zapisanym odczycie komputera przechodzi do analizy.

Sposób UT znalazł swoje zastosowanie w przemyśle metalurgicznym, lotniczym, kolejowym mechanicznym, a także energetycznym. Badania metodą ultradźwiękową wykonuje się najczęściej na przemian z metodą radiograficzną, co daje najlepszą skuteczność wykrycia wszelkich niezgodności.

Badania prądami wirowymi ET

Badania prądami wirowymi (ET - eddy current tests) polegają na wzbudzeniu w badanym materiale zmiennego pola elektromagnetycznego. Stan materiału ocenia się poprzez analizę z wartości, takich jak napięcie czy natężenie. Przeprowadzanie badania wypada bezkontaktowo, a zarazem ze sporą dokładnością.

Metoda ET wykorzystywana jest do badań materiałów posiadających zdolność przewodzenia prądu elektrycznego. Znajduje zastosowanie w przemyśle lotniczym, maszynowym, hutniczym, do badania instalacji i przewodów elektrycznych oraz spoin.

Badania termowizyjne TT

Badania nieniszczące termowizyjne nazywane są również metodą termografii podczerwieni. Polegają na analizie rozkładu temperatur na badanej powierzchni i wykonaniu obrazu cieplnego badanego obiektu. Wykorzystuje się je powszechnie w budownictwie czy energetyce, jako metoda na wykrywanie nieszczelności materiałów izolacyjnych. 

badania nieniszczące NDT

Badania nieniszczące NDT — jak dobrać metodę?

Wszystkie metody badań NDT służą do wykrywania niezgodności materiałów i powierzchni, jak również jakości wykonanych elementów. O wyborze konkretnej z nich mogą decydować takie aspekty, jak:

• czynnik materiałowy (np. dla stopu metalu o dużej zawartości ferrytu stosuje się metodę magnetyczno-proszkową, a dla miedzi czy tytanu wyłącznie penetracyjną lub wizualną),
• rozmiar badanego elementu i jego kształt,
• metoda wykonania spoin lub złączy spawanych,
• zapotrzebowanie klienta na konkretne badania nieniszczące uwarunkowane spodziewanymi usterkami.

Kto wykonuje badania nieniszczące NDT?

Badania nieniszczące NDT wykonywane są przez ekspertów, którzy uzyskali uprawniający ich do tego certyfikat UDT. Ponadto muszą oni dysponować odpowiednim sprzętem i konkretną wiedzą.
Warto korzystać z firm, które w swojej ofercie mają jak najwięcej metod badań nieniszczących. Daje to niejako gwarancję kompetencji personelu tej firmy.