Η δοκιμή αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της συντήρησης του εξοπλισμού. Είναι κρίσιμο να αξιολογηθεί τα υλικά, τα εξαρτήματα, ο σχεδιασμός και η δομή των προϊόντων και των περιουσιακών στοιχείων. Τα προγράμματα μπορούν να ταξινομηθούν ως καταστρεπτικά ή μη καταστρεπτικά με βάση την κατάσταση της υπό δοκιμή του συστατικού μετά την ολοκλήρωση της ανίχνευσης.
Εάν το στοιχείο είναι κατεστραμμένο κατά τη διάρκεια της ανίχνευσης, η μέθοδος ανίχνευσης που χρησιμοποιείται ονομάζεται καταστροφική ανίχνευση. Αντίθετα, οι μη καταστροφικές δοκιμές διεξάγονται χωρίς να προκαλούν βλάβη στον υπό έλεγχο του εξοπλισμού.
Σε αυτή την εργασία, θα επικεντρωθούμε στις διάφορες εφαρμογές των μη καταστροφικών μεθόδων δοκιμών.
Τι είναι οι μη καταστροφικές δοκιμές;
Οι μέθοδοι δοκιμών που δεν θέτουν σε κίνδυνο τη δομική ακεραιότητα του υπό δοκιμή τμήματος ονομάζονται μη καταστροφικές δοκιμές (NDT). Το NDT χρησιμοποιεί μια ποικιλία τεχνικών επιθεώρησης για την αξιολόγηση των εξαρτημάτων μεμονωμένα και συλλογικά. Χρησιμοποιεί διαφορετικές αρχές από τους τομείς της επιστήμης (φυσική, χημεία και μαθηματικά) για να εξετάσει τα συστατικά. Το NDT μπορεί επίσης να ονομαστεί μη καταστροφική αξιολόγηση (NDE) ή μη καταστροφικές δοκιμές (NDI).
Ας φανταστούμε ότι ένα έμβολο που τρέχει μέσα σε έναν κινητήρα που δοκιμάζεται για ελαττώματα ή υποβάθμιση υλικού. Το έμβολο μπορεί να κοπεί ανοιχτό για να ελέγξει για ελαττώματα μέσα. Ωστόσο, μόλις δοκιμαστεί, ακόμη και αν το έμβολο βρεθεί ότι είναι απαλλαγμένο από ελαττώματα, το έμβολο δεν μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί στον κινητήρα. Αυτή είναι μια μορφή καταστροφικής ανίχνευσης.
Το έμβολο μπορεί να εξεταστεί με ακτινογραφία αντί να το κόψει ανοιχτό. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ιονίζουσα ακτινοβολία (ακτίνες Χ, ακτίνες γάμμα) για να ανιχνεύσουμε ελαττώματα σε συστατικά ή υποβάθμιση υλικού. Εάν περάσει τη δοκιμή, το στοιχείο εξακολουθεί να είναι χρησιμοποιήσιμο. Αυτή είναι μια μορφή μη καταστροφικών δοκιμών.
ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΟΚΙΜΗΣ
Υπάρχει μεγάλος αριθμός επιλογών μη καταστρεπτικής ανίχνευσης. Ποια μέθοδος θα χρησιμοποιήσετε εξαρτάται από τον τύπο του μέρους που δοκιμάζετε και τι ελαττώματα θέλετε να βρείτε.
Ορισμένες μέθοδοι NDT ισχύουν μόνο σε συγκεκριμένες κατηγορίες. Στη συνέχεια, συζητάμε τις πιο συνηθισμένες μεθόδους NDT που έχουν ευρύτερες εφαρμογές.
1) Οπτική ανίχνευση
Οι οπτικές δοκιμές είναι μακράν η απλούστερη μέθοδος μη καταστροφικής δοκιμής. Συνήθως ταξινομείται ως μέρος της συντήρησης ρουτίνας. Οι επαγγελματίες συντήρησης το χρησιμοποιούν καθημερινά για να ελέγξουν για κοινά σημάδια φθοράς. Ανάλογα με την εφαρμογή του, μπορεί να συμβεί ή να μην συμβεί κατά τη λειτουργία του μηχανήματος.
Τα ρομπότ και τα αεροσκάφη εξοπλισμένα με κάμερες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκτέλεση οπτικών επιθεωρήσεων εξ αποστάσεως σε περιπτώσεις όπου δεν είναι δυνατή η άμεση πρόσβαση σε δοκιμαστικά θέματα.
Στις πιο προηγμένες εφαρμογές της, η οπτική ανίχνευση συνδυάζεται με αλγόριθμους μηχανικής μάθησης. Αυτό ισχύει μόνο για δοκιμές ποιότητας προϊόντων όπου πρέπει να εξεταστούν ένας μεγάλος αριθμός τυποποιημένων εξαρτημάτων.
2) Ανίχνευση υπερήχων
Η ανίχνευση υπερήχων βασίζεται στην αρχή της διάδοσης και της αντανάκλασης των ηχητικών κυμάτων υψηλής συχνότητας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ανίχνευση/αξιολόγηση ελαττωμάτων, μέτρηση διαστάσεων, χαρακτηρισμό υλικού κλπ. Χρησιμοποιούνται υπερηχητικοί δέκτες και πομποί για ανίχνευση.
Τα υπερηχητικά ηχητικά κύματα μεταδίδονται μέσω του υπό δοκιμή υλικού. Ο ήχος ταξιδεύει μέσα από το συγκρότημα και αντανακλά μια άκαμπτη επιφάνεια που βρίσκεται στο άλλο άκρο του πομπού. Μετρήστε το χρόνο που χρειάζεται για να μεταδώσετε και να λάβετε ηχητικά κύματα. Οι διαφορές χρόνου μεταξύ διαφορετικών τμημάτων ενός συστατικού μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό ελαττωμάτων στο υλικό.
Διαφορετικοί τύποι τρόπων ανίχνευσης υπερήχων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό διαφορετικών ελαττωμάτων, κοιλοτήτων, υλικών υποβάθμισης κλπ. Τα μηχανικά μέρη με βαρύ φόρτο εργασίας θα πρέπει να επιθεωρούνται τακτικά από υπερήχους. Ένα καλό παράδειγμα δοκιμών υπερήχων είναι η ανίχνευση ελαττωμάτων και παραμορφώσεων στους τροχούς και τους άξονες των σιδηροδρομικών αυτοκινήτων.
3) Ανάλυση κραδασμών
Η ανάλυση των κραδασμών είναι μια κοινή μέθοδος για την παρακολούθηση της κατάστασης των περιστρεφόμενων εξαρτημάτων σε λειτουργία. Η βασική αρχή της ανάλυσης κραδασμών είναι ότι διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά δόνησης.
Εκτός από τις συσκευές δονητή, μπορούν να εγκατασταθούν διαφορετικοί τύποι αισθητήρων για τη μέτρηση των δονήσεων. Έχουν σχεδιαστεί για να μετρήσουν την μετατόπιση, την ταχύτητα και την επιτάχυνση, την κακή ευθυγράμμιση, τη χαλάρωση και τις παρόμοιες αποτυχίες που μπορεί να αντιμετωπίσει ο περιστρεφόμενος εξοπλισμός.
Όπως συμβαίνει με όλες τις άλλες τεχνικές που συζητούμε εδώ, η ανάλυση κραδασμών παρέχει πολύτιμα δεδομένα για την παρακολούθηση της κατάστασης και τη συντήρηση της πρόβλεψης.
4) Ανίχνευση μαγνητικών σωματιδίων MT
Η ανίχνευση μαγνητικών σωματιδίων χρησιμοποιείται για την ανίχνευση ελαττωμάτων κοντά στην επιφάνεια σε σιδηρομαγνητικά υλικά. Το δείγμα διατηρείται μεταξύ των δύο μαγνητικών πόλων του ηλεκτρομαγνήτη και η εναιώρημα μαγνητικών σωματιδίων χύνεται πάνω από το δείγμα. Η μέθοδος δοκιμής βασίζεται στην επίδραση ενός μαγνητικού πεδίου σε σιδηρομαγνητικό υλικό.
Όταν τα μαγνητικά σωματίδια συγκεντρώνονται κοντά σε ελαττώματα και ρωγμές, θα επισημανθούν ελαττώματα στην επιφάνεια του υλικού. Για καλύτερη ορατότητα, χρησιμοποιήστε το υπεριώδες φως για να δείτε ελαττώματα.
Η επιθεώρηση μαγνητικής σκόνης μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας μια συσκευή χειρός όπως μια υγρή οριζόντια μηχανή ή ένα μαγνητικό ζυγό. Καθορίζει ότι το MT μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο των ακόλουθων στοιχείων:
Οι εσωτερικές και εξωτερικές επιφάνειες των λέβητας και των σκάφους πίεσης
Εξαρτήματα που έχουν υποστεί βλάβη πυρκαγιάς
Μηχανές και ιστορικοί λέβητες
Στεγνωτήριο Yankee
Φορτίο
Τα πλοία των υγροποιημένων πετρελαϊκών αερίων
Αλλάζουν τα αντικείμενα επισκευής και πίεσης συγκόλλησης
5) Ανίχνευση διείσδυσης
Σε περιπτώσεις όπου η ανίχνευση μαγνητικών σωματιδίων δεν είναι εφικτή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ανίχνευση διείσδυσης. Απαιτείται καθαρή επιφάνεια εργασίας για δοκιμές διείσδυσης.
Κατά τη διάρκεια της επιθεώρησης διείσδυσης, η διείσδυση υγρού χρωστικού ψεκάζεται πάνω από την περιοχή που πρόκειται να δοκιμαστεί και να παραμείνει αμετάβλητη στην ύπαιθρο. Ο χρόνος που απαιτείται για να εργαστεί η διείσδυση στην επιφάνεια (επίσης γνωστός ως χρόνος συγκράτησης) μπορεί να κυμαίνεται από 10 λεπτά έως μία ώρα. Εξαρτάται από τις ιδιότητες του υπό δοκιμή του υλικού.
Χρησιμοποιήστε ένα ξηρό πανί χωρίς χνούδι για να αφαιρέσετε το υγρό διείσδυση από την επιφάνεια εργασίας. Ψεκάστε μια μικρή ποσότητα διαλύματος προγραμματιστή στην επιφάνεια εργασίας της δοκιμής. Εάν η επιφάνεια υπό δοκιμή είναι ελαττωματική, η υγρή βαφή μεταφέρεται στην επιφάνεια μετά την εφαρμογή του προγραμματιστή.
Οι δοκιμές διείσδυσης υγρών χρησιμοποιούνται συνήθως για τη δοκιμή συγκολλημένων επιφανειών και την εργασία στην αρχή της τριχοειδούς δράσης.
6) Η τρέχουσα ανίχνευση του Eddy
Η τρέχουσα δοκιμή του Eddy είναι μια κοινή τεχνική μη καταστροφικής δοκιμής που χρησιμοποιείται σε χειροκίνητα και αυτόματα σενάρια δοκιμής. Βασίζεται στην αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.
Όταν εφαρμόζεται τάση στο πηνίο, δημιουργεί ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Όταν το μέταλλο εισάγεται στο πηνίο, το μαγνητικό πεδίο κυμαίνεται και το ρεύμα που ρέει μέσω του κυκλώματος αυξάνεται. Αυτό οφείλεται στη ροή Eddy μέσα στο μέταλλο.
Η τρέχουσα κατανάλωση αυξάνεται όταν υπάρχουν ελαττώματα ή τρύπες στο υλικό. Οι δόντι πρέπει να ταξιδεύουν σε μεγαλύτερες αποστάσεις - αυξάνοντας την αντίσταση, η οποία εκδηλώνεται ως αυξημένη κατανάλωση ρεύματος. Η διαφορά στην τρέχουσα κατανάλωση μεταξύ διαφορετικών διατομών του υλικού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό της θέσης και του μεγέθους των ελαττωμάτων.
Αυτός ο τύπος μη καταστρεπτικών δοκιμών εκτελείται χρησιμοποιώντας εξοπλισμό δοκιμών ρεύματος Eddy, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρομαγνητικών ανιχνευτών, των ανιχνευτών ρεύματος, των αγωγών ECT και άλλων αξεσουάρ. Αυτά τα εργαλεία χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση διαφορετικών τύπων ηλεκτρομαγνητικών δοκιμών, όπως η επιφανειακή σάρωση, η δοκιμή υπόγειων επιφανειών, η δοκιμή συγκόλλησης, η δοκιμή οπών του συνδετήρα, η δοκιμή σωλήνων, η επαλήθευση θερμικής επεξεργασίας και η ταξινόμηση μετάλλων.
7) Δοκιμές ακτίνων Χ και βιομηχανική υπολογιστική τομογραφία
Οι ακτίνες Χ και άλλες τεχνικές τομογραφίας χρησιμοποιούνται ευρέως στην ιατρική. Ωστόσο, μερικές από τις ίδιες τεχνικές χρησιμοποιούνται επίσης σε βιομηχανικές εφαρμογές ως μέρος των μη καταστροφικών δοκιμών.
Οι ακτίνες Χ και οι σαρώσεις CT μπορούν να χρησιμοποιηθούν για βιομηχανική ακτινογραφία για να δείτε λεπτομερείς εικόνες του υπό δοκιμή του υλικού. Οι ακτίνες Χ περνούν μέσω των εξαρτημάτων και οι εικόνες μπορούν να εκτυπωθούν σε μεμβράνη ή να προβληθούν σε πραγματικό χρόνο χρησιμοποιώντας έναν υπολογιστή.
Το CT μπορεί επίσης να χρωματίσει κώδικα διάφορα αντικείμενα που βασίζονται σε σύνθετα μέταλλα ή στην παρουσία κοιλοτήτων. Οι ακτίνες Χ μπορούν να σταλούν στο αντικείμενο δοκιμής από διαφορετικές γωνίες για να ληφθούν εικόνες με υψηλότερες λεπτομέρειες. Οι δοκιμές ακτίνων Χ και η υπολογιστική τομογραφία εμπίπτουν στην ευρύτερη κατηγορία ακτινογραφικών δοκιμών στις οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικοί τύποι ιονίζουσας ακτινοβολίας.
