Atomerőművi anyagvizsgálatok 4. előadás: A roncsolásmentes anyagvizsgálatok

Budapesti Műszaki- és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) Nukleáris Technikai Intézet (NTI)

Atomerőművi anyagvizsgálatok 4. előadás: A roncsolásmentes anyagvizsgálatok

Tárgyfelelős: Dr. Aszódi Attila Mai előadó: Kiss Attila 2014-2015. ősz

2014. 10. 08.

Atomerőművi anyagvizsgálatok

1

Köszönetnyilvánítás: • Kiss Attila előadásainak diái részben Dr. Csizmazia Ferencné tanárnő (SZE-Győr) 2000-2001. tanévi előadásainak anyagai és a tanárnő interneten fellelhető diái alapján készültek. *** • Jelen előadás szerzője (tanárnő egykori hallgatója) ezúton is köszönetet mond Dr. Csizmazia Ferencné tanárnőnek (SZEGyőr) az emlékezetes előadásokért és a diák közreadásáért! Kiss Attila Tudományos segédmunkatárs BME NTI

2014. 10. 08.


2/72

Az előadás tartalma 1. A roncsolásmentes anyagvizsgálatokról általában 2. A darab felületén lévő eltérések kimutatására alkalmas módszerek: Vizuális megfigyelés Folyadék behatolásos vagy penetráló folyadékos vizsgálat Mágneses repedésvizsgálat Örvényáramos vizsgálat 3. A darab belsejében lévő eltérések kimutatására alkalmas módszerek: Ultrahangos vizsgálat Röntgen vizsgálat Izotópos vizsgálat Akusztikus emissziós vizsgálat 2014. 10. 08.


3/87

Roncsolásmentes vizsgálatok

2014. 10. 08.


4/106

Roncsolásmentes vizsgálatok Azokat a vizsgálatokat, amelyek az anyagok külső és belső hibáinak az un. rejtett hibáknak a kimutatására szolgálnak roncsolásmentes vagy hibakereső vizsgálatoknak nevezzük. Cél: A vizsgálatok magán az alkatrészen, nem pedig annak próbadarabján legyenek elvégezhetők! 2014. 10. 08.


5/106

A vizsgálati módszerekkel az alábbi feladatok oldhatók meg Új gyártmányok hibáinak kimutatása, (ellenőrzés a gyártási folyamatba lépéskor, gyártás közben, végátvétel stb.) Üzemeltetés közben keletkező hibák kimutatása Anyagkeveredésből származó hibák kiszűrése

2014. 10. 08.


6/106

A vizsgálatok csoportosítása: I., A darab felületén lévő hibák kimutatására Vizuális megfigyelés, Mágneses repedés vizsgálat (mágnesporos vizsgálat), Penetráló folyadékos vizsgálat.

2014. 10. 08.


7/106

A vizsgálatok csoportosítása II., A darab belsejében lévő hibák kimutatására Röntgen,  sugárzó izotópos , Ultrahangos vizsgálat, Magnetoinduktív vagy az örvényáramos vizsgálat,

2014. 10. 08.


8/106

RONCSOLÁSMENTES VIZSGÁLATOK I., A darab felületén lévő eltérések kimutatására alkalmas módszerek

2014. 10. 08.


9/106

I./1. Vizuális megfigyelés

2014. 10. 08.


10/106

Vizuális megfigyelés A felületi hibák, a felületre kijövő repedések észlelhetők. Segédeszközként kézi nagyító, üregek vizsgálatán endoszkóp , video endoszkóp alkalmazhatók. 2014. 10. 08.


11/106

Vizuális megfigyelés A felületet gondosan elő kell készíteni. Ez a legtöbb esetben a tisztítást, esetleg a maratást jelenti, de nagyon fontos a megfelelő megvilágítás is.

2014. 10. 08.


12/106

2014. 10. 08.


13/106

I./2. Folyadék behatolásos vagy penetráló folyadékos vizsgálat

2014. 10. 08.


14/106

Folyadék behatolásos vagy penetráló folyadékos vizsgálat A felületre kinyúló folytonossági hiányok, repedések stb. kimutatására alkalmas igen érzékeny vizsgálati módszer.

– – – –

a., a felület előkészítése, b., a penetrálófolyadék felvitele, c., a felesleges folyadék eltávolítása, d., előhívás, értékelés.

2014. 10. 08.


15/106

Penetráló folyadékos vizsgálat Repedések

2014. 10. 08.


16/106

Repedések

2014. 10. 08.


17/106

I./3. Mágneses repedésvizsgálat

2014. 10. 08.


18/106

Mágneses repedésvizsgálat Ferromágneses fémek felületén, vagy felületének közelében lévő szabad szemmel nem, vagy alig látható folytonossági hiányok (repedések, zárványok, pórusosság stb.) kimutatására alkalmas módszer. 2014. 10. 08.


19/106

Mágneses repedésvizsgálat

Elve: a hibák eltérítik a mágneses térerővonalakat, amit fémreszelékkel, mágneses folyadékkal teszünk észlelhetővé! 2014. 10. 08.


20/106

Mágneses repedésvizsgáló gépek, alkalmazási példák

2014. 10. 08.


21/106

Mágneses repedésvizsgáló gépek, alkalmazási példák

2014. 10. 08.


22/106

Mágneses repedésvizsgáló gépek, alkalmazási példák Négypólusos, esetleg kerekes vizsgáló készülék is létezik, amellyel a négy pólus által bezárt terület 100 %-ban vizsgálható.

2014. 10. 08.


23/106

I./4. Örvényáramos vizsgálat

2014. 10. 08.


24/106

Örvényáramos vizsgálat A vizsgálat fizikai alapja: Az elektromosan vezető anyagokban, időben változó mágneses tér indukció útján áramot gerjeszt. Ezt az áramot örvényáramnak nevezzük. Az örvényáram maga is gerjeszt mágneses teret, mely a külső mágneses térrel ellenkező irányú. A két mágneses tér összegződik, mely eredő erőtérhez vezet és amelyet mérni és értékelni lehet, változásaiból, viselkedéséből különböző anyaghibákra vagy anyagtulajdonságokra lehet következtetni.

2014. 10. 08.


25/106

A vizsgálat elve

2014. 10. 08.


26/106

Örvényáramos, alkalmazás Vasúti sín folyamatos ellenőrzése

2014. 10. 08.


27/106

RONCSOLÁSMENTES VIZSGÁLATOK II. A darab belsejében lévő eltérések kimutatására alkalmas módszerek

2014. 10. 08.


28/106

II./1. Ultrahangos vizsgálat

2014. 10. 08.


29/106

Ultrahangos vizsgálat Elve: a nagyfrekvenciájú hanghullámok (ultrahang ) a fémekben alig gyengülve, mint irányított sugarak haladnak, azonban határfelülethez érve visszaverődnek. Határfelületnek minősül minden akusztikailag más keménységű közeg, pl. a darab belsejében lévő hibák és a darab hátlapja (hátlapvisszhang). 2014. 10. 08.


30/106

Ultrahangos vizsgálat Alapfogalmak Az ultrahangos anyagvizsgálatban használatos frekvencia tartománya: 0,25 MHz ÷ 15 MHz között van. Az ultrahang terjedési sebessége (v) homogén anyagon belül állandó és az anyag rugalmas jellemzőitől függ (lásd korábban).

2014. 10. 08.


31/106

Ultrahangos vizsgálat Az ultrahang előállítása, vizsgáló fejek szögfej

Adó/vevő S/E fej 2014. 10. 08.

Normál, merőleges


32/106

Ultrahangos vizsgálati módszerek Impulzus visszhang módszer Hibátlan darab oszcilloszkópos képe

Hátfalvisszhang

adójel

Hibás darab oszcilloszkópos képe

hibajel 2014. 10. 08.


33/106

II./2. Röntgen vizsgálat

2014. 10. 08.


34/106

Röntgen vizsgálat elve   I1 I0 e 1d röntgen cső

I1 Io

I2

 = c3z3   d  x   I 2 I0 e

I 2  x e I1 2014. 10. 08.


35/106

Röntgenvizsgálat

Az intenzitás különbség kimutatása fényképezéses eljárás átvilágító ernyő használata műszeres hibakimutatás

2014. 10. 08.


36/106

2014. 10. 08.


37/106

Röntgen vizsgálat Fényképezéses eljárás, alkalmazás Alkalmazása elsősorban: hegesztett kötések esetén, de lehet öntvényeket, csapágyakat stb. vizsgálni ezzel a módszerrel. 2014. 10. 08.


38/106

II./3. Izotópos vizsgálat

2014. 10. 08.


39/106

Izotópos vizsgálat Elve: A darabot  sugárzó izotópokkal átvilágítjuk. Eltérések a röngen vizsgálattól: az izotóp hullámhosszúsága adott, nem befolyásolható, ezért a hibakimutatás nem olyan jó, mint a röntgen esetében, az izotóp folyton sugároz, intenzitása az idő függvényében csökken, (felezési idő). 2014. 10. 08.


40/106

Izotópos vizsgálat Eltérések a röntgen vizsgálattól az izotóp a tér minden irányába sugároz, tehát lehetővé teszi olyan felvételek elkészítését egyetlen lépésben, mint csövek körvarrata stb., az izotópok általában keményebb sugárzók, így vastagabb anyagot lehet velük átvilágítani, de mivel az intenzitásuk kisebb, mint a röntgensugárzásé, az expozíciós idő hosszabb.

2014. 10. 08.


41/106

Izotópos vizsgálat mesterséges izotópokkal történik Megnevezés Kobalt Az izotóp 60 tömegszáma Felezési idő 5,27 év Kémiai alak fém Átsugározható falvastagság mm acél 50 - 150 könnyűfém 150 - 400

Iridium 192

Izotóp Tullium 170

Cézium 137

74 nap fém

129 nap Tm2O3

30,1 év CsCl

10 - 70 40 - 175

1,5 - 12,5 7 - 40

12,5 - 60 75 - 300

Az izotópokat elsősorban csövek, tartályok, kazánok, hidak vizsgálatánál használják. 2014. 10. 08.


42/106

2014. 10. 08.


43/106

II./4. Akusztikus emissziós vizsgálat

2014. 10. 08.


44/106

Akusztikus emissziós vizsgálatok Az anyagok repedése, törése hangjelenséggel jár. A feszültség alatt lévő fémek is bocsátanak ki hangot, ha a hibahelyek környezete vagy szemcsehatárok egymáshoz viszonyítva elmozdulnak. Az impulzusszerű hangkibocsátás jóval a látható deformáció előtt megindul: a kibocsátott hanghullám frekvenciája 10 kHz és 1 MHz közé esik és az anyag felületén elhelyezett piesoelektromos érzékelőkkel felfogható. 2014. 10. 08.


45/106

Akusztikus emissziós vizsgálatok Az akusztikus emisszió tehát olyan mechanikai hullám, amely az anyagban tárolt energia gyors felszabadulása során keletkezik. Megkülönböztethetünk: egyedi hangkitöréseket ill. folyamatos akusztikus emissziós jeleket. 2014. 10. 08.


46/106

Akusztikus emissziós vizsgálatok Akusztikus emisszió jön létre:  a diszlokációk elmozdulásának hatására (bár ez nagyon kis hangkibocsátással jár),  fázisátalakulások pl. martenzites átalakulás során,  repedés kialakulása vagy terjedése során. 2014. 10. 08.


47/106

Vége a harmadik előadásnak! Kérdések?

2014. 10. 01.


48

Atomerőművi anyagvizsgálatok 4. előadás: A roncsolásmentes anyagvizsgálatok

Recommend Documents