Nedestruktivní zkoušení materiál DZM – 2009
Metoda
Zkratka
Charakteristika
Vizuální
VT
Jednoduché zjiš ování povrchových vad zrakem nebo s pomocí optických pom cek
Penetra ní
PT
Zjiš ování povrchových otev ených vad na r zných neporézních materiálech. Vizuální hodnocení.
Magnetická prášková
MT
Zjiš ování povrchových vad otev ených i uzav ených na magnetických materiálech. Vizuální hodnocení vad.
Magnetická metoda rozptylových polí
FT
Zjiš ování povrchových vad na magnetických materiálech. Zkoušení je obvykle automatizované.
Ví ivé proudy
ET
Zjiš ování povrchových vad a kontrola struktury elektricky vodivých materiál . Zkoušení lze automatizovat.
Ultrazvuk
UT
Zjiš ování p evážn vnit ních vad s využitím odrazu ultrazvuku. Metoda má širokou oblast aplikace. Užívá se i k m ení tlouš ky materiálu.
Proza ovací
RT
Zjiš ování p evážn vnit ních vad prozá ením pomocí ionizujícího zá ení (rentgen, radionuklidy).
prostým
P ehled používaných kontrolních metod Vady materiál se nedestruktivními metodami zjiš ují nep ímo. Prost edníkem pro ur ení vady je fyzikální veli ina, která v interakci s prost edím m ní své parametry. Základem metod nedestruktivního zkoušení materiálu a výrobk je rozbor a m ení t chto zm n, stanovení jejich velikosti, tvaru a polohy ve zkoušeném výrobku. Defektoskopické zkoušky d líme podle schopnosti identifikace vad na povrchu nebo uvnit materiálu : Povrchové vady - vizuální metody, - penetra ní (kapilární) zkoušky, - magnetoinduktivní a elektroinduktivní zkoušky
Vnit ní vady - akustické (ultrazvukové) metody, - radiologické (proza ovací) metody.
Uvedené metody mohou mít adu variací : tepelné metody, akustická emise, optické metody, mikrovlnná defektoskopie, neutronová radiografie, zkoušky t snosti a jiné. Každá z defektoskopických metod má své možnosti a omezení, dané jejich fyzikální podstatou. Neexistuje univerzální metoda, která by umož ovala zjišt ní všech typ vad. Je nutné volit ú elnou kombinaci dvou i více metod, které se ve svých možnostech vzájemn dopl ují.
Kvalifikace a certifikace v NDT
Kvalifikace a certifikace v NDT
NDT METODY VIZUÁLNÍ
Vizuální kontrola - je nejjednodušší defektoskopickou kontrolou
Metody p ímá kontrola - kontrola pouhým okem nebo lupou, pomocí optických a optoelektronických p ístroj a za ízení (nap . endoskopy, periskopy) nep ímá kontrola - televizní kamery s CCD ipem
Základní podmínky pro vizuální zkoušení 1. 2. 3.
dostate ná zraková schopnost pracovníka, vhodná úprava povrchu zkoušeného výrobku správné osv tlení.
Výhody a nevýhody vizuální kontroly Výhody jednoduchost provedení u p ímé vizuální kontroly též jednoduché vybavení pom rn vysoká ú innost
Nevýhody zna ná subjektivita metody, podmín ná zrakovými i psychickými vlastnostmi pracovníka.
Použití vizuální kontroly
na zjiš ování povrchových necelistvostí (trhlin, korozních míst, porézity, odkrytých staženin a edin atd.), porušení prvk ocelových konstrukcí aj., zárove se používá pro hodnocení charakteru, druhu a rozsahu t chto vad. jejím prost ednictvím se také ov uje spln ní podmínek p edepsaných pro úpravu povrch p i následných nedestruktivních zkouškách, nap . metodou kapilární, magnetickou práškovou, ultrazvukovou i proza ovací
Požadavky na pracovníky
zrakové schopnosti - zraková ostrost a akomoda ní schopnost, tyto schopnosti závisí: - na vn jších podmínkách zkoušení (jakost povrchu, sm r a intenzit osv tlení) - na fyzickém a psychickém stavu pracovníka - zrakové schopnosti se musí pravideln ov ovat (za 2 až 3 roky) - p ed vlastní kontrolou si tyto schopnosti prov uje pracovník sám pomocí testu zrakové rozlišitelnosti, kterým si sou asn ov uje i vyhovující intenzitu osv tlení technické znalosti - o výrobní technologii zkoušeného výrobku - druhu a umíst ní hledaných necelistvostí - kritérií jejich hodnocení - povšechná znalost defektoskopických metod
Zraková ostrost a akomoda ní schopnost Je schopnost oka rozlišit od sebe dva malé objekty (dv tenké linie). Vzájemný odstup t chto dvou objekt je ozna ován úhlem, pod nímž je oko rozlišuje. Zraková ostrost je vyjád ena íslem 1 v p ípad , když oko rozliší dv tenké linie ve vzájemné úhlové vzdálenosti 1', což odpovídá p ibližn 0,1 mm pro pozorovací vzdálenost 33 cm. Pr m rný pozorovatel je schopen za optimálních podmínek dosáhnout visu 2, 2 tj. rozlišení 0,5'. Proto byl visus 1 stanoven jako základ p i normálních pozorovacích podmínkách. Oko dvacetiletého pracovníka je schopno vyrovnat rozdíl ~ 10 dioptrií, oko padesátiletého pracovníka je schopno vyrovnat jen ~ 2 dioptrie
Viditelnost detailu Dále závisí na umíst ní sv telných zdroj (p i osln ní se viditelnost zhoršuje) spektrálním složení jejich sv tla únav pracovníka stupni adaptace jeho o í na dané osv tlení podmínkách pracovišt (hluk, vibrace, teplota apod.) Nejzávažn jší z podmínek viditelnosti detailu jsou jeho kontrast a rozm ry
Vizuální kontrola - Požadavky na zrakové schopnosti Uchaze musí prokázat uspokojivé zrakové schopnosti, vyšet ením u o ního léka e, u odborníka v optometrii, nebo jinou léka sky uznanou osobou v souladu s následujícími požadavky: • schopnost vid ní na blízko musí umožnit minimáln tení písma Jägrova testu íslo 1 nebo písma Times Roman N 4.5 nebo ekvivalentního písma ze vzdálenosti ne menší než 30 cm jedním nebo ob ma o ima, bu bez korekce, nebo s korekcí; • schopnost rozlišení barev (barvocit) musí být dostate ná tak, aby uchaze rozeznal a rozlišil kontrast mezi barvami používanými v NDT metod , podle ur ení zam stnavatele. Dokumentované ov ení zrakové schopnosti pro vid ní na blízko musí být provedeno nejmén každý rok.
Vizuální kontrola - Test dle Jägra 1: Školení na vizuální kontrolu svar (VTP) se provádí dle norem platných v eské republice, tyto normy popisují pr b h školení a podmínky pro uchaze e na VTP. Základním požadavkem je za azení pracovníka na místo, kde je požadována znalost VTP. Principieln jsou toto školení povinni absolvovat všichni svá e i a pracovníci na destrukcích, kte í nejvíce m žou ovlivnit kvalitu vyráb ných svar a zamezit vadným díl m opustit závod. Jako další jsou do skupiny lidí za azeni všichni pracovníci výstupních kontrol a dále všicni pracovníci na projektech, které ur í vedoucí projektu.
Vizuální kontrola - Požadavky na zrakové schopnosti
Vizuální kontrola - Požadavky na zrakové schopnosti
!" %! $
#
$! #
!
!$ &
# '
Vizuální kontrola - Požadavky na zrakové schopnosti (
) *
)
* ,# #
"!
$ !#
$
+ $
!
Vizuální kontrola - Požadavky na zrakové schopnosti $ # *
+ '
"
$
#
Vizuální kontrola - Požadavky na zrakové schopnosti
Barvocit
Vizuální kontrola - Požadavky na zrakové schopnosti
Vizuální kontrola - sv tlo • pat í ke skupin elektromagnetického zá ení, kam pat í RTG zá ení, gama zá ení, rádiové a TV signály • zá ení se d lí na:
- infra ervené (IR) - viditelné sv tlo - ultrafialové zá ení (UV)
• viditelné sv tlo je základem p i použití vizuální metody • sv tlo:
- je vnímáno lidským okem - ší í se p ímo a e (d lá stín) - jeho rychlost ve vakuu je 300 000 km/s - m že být absorbováno, odraženo, propušt no
• minimální osv tlení na kontrolované ploše je 500 lx, lx • doporu ená je však hodnota vyšší • p i volb osv tlení je nutné uvažovat: - o optimálním sm ru sv tla ke kontrolované ploše - jak zamezit osln ní pracovníka - o intenzit osv tlení s ohledem na odrazivost povrchu • používají se lupy se zv tšením 5 - 12x
Vizuální kontrola
úhel pohledu musí být v tší než 30°
Vizuální kontrola - pom cky a za ízení
Lze je rozd lit do t í skupin: •
pro kontrolu blízko umíst ných objekt (l do 250 mm, oko-p edm t) - lupy se Z = 3x až 5x - mikroskopy se Z = 20x až 30x
•
pro kontrolu vzdálených objekt (l > 250 mm) - teleskopické lupy
•
pro kontrolu skrytých objekt – (vnit ních povrch , trubek, vývrt , odlitk , konstrukcí apod.) - endoskopy pevné, - endoskopy vláknové, televizní za ízení
Pevné endoskopy (boroskopy) Pevné endoskopy jsou optické p ístroje: - trubkovitého tvaru s objektivem a okulárem - jsou opat eny optickým systémem o ek a zrcadel - mají vestav n sv telný zdroj na osv tlení zorného pole Mají dvojí úkol: opticky zv tšit obraz detailu p edm tu umož ují zviditeln ní objekt v prostorách, jež jsou pro oko pozorovatele nep ístupné Vyrábí se od pr m ru 3 mm až do pr m ru normálních dalekohled s rozmezím délky od n kolika cm až do 20 m. Boroskopy se používají p edevším pro takové aplikace, které se vyzna ují možností p ímého p ístupu (tj. bez p ekážek a ohyb )..
PR MYSLOVÉ ENDOSKOPY: Fibroskopy Fibroskopy v sob spojují vysokou ohebnost sondy s její robustní a odolnou konstrukcí. Díky tomu jsou p edur eny i pro použití v náro ných podmínkách pr myslového prost edí S výjimkou ultratenkých mají všechny fibroskopy dálkov ovladatelné vychylování inspek ního konce sondy s možností aretace zvolené polohy a systém vým nných koncových objektiv . Tím je v praxi maximalizována velikost prostoru, který lze takovým fibroskopem prohlédnout. Ke všem fibroskop m lze použít rozsáhlé p íslušenství sv telných zdroj , pracovních nástroj a kompletní foto a videodokumenta ní systémy od adaptér pro p ipojení digitálního nebo klasického fotoaparátu i videokamery až po programové vybavení pro po íta ové zpracování, vyhodnocení a archivaci dat. Aktivní délka flexibilní ásti fibroskopu je max. 3 m. Pr m r flexibilní ásti se pohybuje obvykle od 6 do 20 mm. mm Jsou konstruovány tak, že objektiv s nástavcem, obrazovod a sv tlovod jsou opláš ovány flexibilním pouzdrem z nerezav jícího materiálu. Okulár, napojení sv tlovodu, mechanika zaost ování a ohybu konce fibroskopu jsou umíst ny v pouzd e druhého konce
PR MYSLOVÉ ENDOSKOPY: Videoskopy
Videoskopy: jsou ohebné endoskopy vybavené CCD sníma em zabudovaným do jejich inspek ního konce. Z hlediska kombinace kvality obrazu, množství r zných funkcí pro jeho optimalizaci, vyhodnocování a m ení a tím i rozsáhlých aplika ních možností, p edstavují dnes to nejlepší mezi technickými endoskopy.
Podmínky pro provád ní vizuální kontroly
1) Kvalifikace pracovníka Vizuální kontrolu smí provád t pouze pracovník, který má odpovídající znalosti -
-
o konstrukci technologii výroby a provozu zkoušené ásti o druzích zjistitelných vad a místech, ve kterých se tyto vady mohou vyskytovat a o p ípustnosti vad znalost podmínek pro ú innou aplikaci dalších nedestruktivních zkoušek dostate nou zrakovou schopnost pro zjišt ní a ohodnocení vad
2) Úprava povrch pro kontrolu Z prohlížených povrch musí být odstran ny ne istoty a vše, co by zhoršovalo rozlišitelnost p ípadných vad, nebo jejich správné ohodnocení.
Podmínky pro provád ní vizuální kontroly 3) Osv tlení -
povrch musí být osv tlen denním nebo bílým um lým sv tlem o intenzit dovolující p e íst test zrakové rozlišitelnosti N 2,5
-
celkové osv tlení musí dovolovat nutnou orientaci pracovníka a nesmí zhoršovat podmínky kontroly
-
místní osv tlení kontrolovaného povrchu musí být takové, aby si pracovník mohl ídit jeho intenzitu, sm r a clon ní tak, aby hledané vady byly co nejz eteln ji viditelné
4) Provedení kontroly -
p i p ímé vizuální kontrole se systematicky prohlížejí všechny kontrolované povrchy
-
na základ výsledku vizuální kontroly se zjišt né vad p i adí odpovídající druh a vada se za adí do p íslušné kategorie, tj. vada nep ípustná, p ípustná, sledovaná, nesledovaná apod.
-
pokud o druhu vady a jejím za azení nelze rozhodnout pouze na základ vizuální kontroly, provede se ohodnocení vady až podle výsledk dalších zkoušek.
P íklad provád ní vizuální kontroly svar Kontrola velikosti svaru
• Velikost tupého svarového spoje - podle tlouš ky st ny • Velikost koutového svaru “a” • M rky velikostí svar - problém je s koutovými svary, které nemají úhel 90° V p ípad pot eby je nutné zhotovit m rky – šablony - na jednotlivé typy a úhly svar
Papírové pravítko - pom cka pro vyhodnocování vad podle normy SN EN ISO 5817.
P íklad provád ní vizuální kontroly svar
Vady - nedova ený svar, zápaly
P íklad provád ní vizuální kontroly svar
P íklad provád ní vizuální kontroly svar ! "
#$%&
Jen pro ú ely školení
P íklad provád ní vizuální kontroly svar ! "
'(
#$%&
)* + ,
!& &
3%
'
4 .%56
+ #'&
'
3%
4 %9
3
! '&
4
)
01
* , . -
2+
* !
# /
8 #
!
/
: ;9
/ ! $ #
4 ;$ 7 7-/ /$
7-/
+#./.
"0 12
$ #'& *'
3%
)
3 ;9 '
&'
'
#
"0 56
: /$ ( '
1 )<=( >/ 7- )*= (5
6
01 )
!
( /
P íklad provád ní vizuální kontroly svar
) ?,8 !
# *
Upálené hrany, pr paly
Vizuální kontrola odlitk Komparátory pro stanovení kvality povrchu ocelových odlitk
Kapilární (penetra ní) metody
Kapilární (penetra ní) metody Zkoušení materiálu kapilárními metodami je jednou z nejstarších defektoskopických metod a vyvinulo se ze zkoušek t snosti spoj a odlitk pomocí petroleje a vápenného mléka v pr b hu 19.století. Moderní kapilární metody jsou samostatným oborem NDT. Využívají kapilárních vlastností n kterých kapalin, zvaných penetranty, ke zjiš ování povrchových vad materiálu, jako jsou nap . trhliny, studené spoje, porezita apod.
Zjiš ování vnit ních vad, které nemají s povrchem žádné spojení, není pomocí kapilárních metod možné. Nelze zjiš ovat vady na porézních materiálech nebo na materiálech, které by byly narušeny kapilárními prost edky (nap . n které plasty). Hlavní p edností kapilárních metod je jejich principiální i aplika ní jednoduchost. Další výhodou je jejich vysoká universálnost, nebo tvarová složitost, rozm ry i chemické složení zkoušených sou ástí nehraje takovou roli jako u dalších metod NDT.
Kapilární metody se nejlépe osv d ily u plošných vad typu trhlin, studených spoj , zdvojenin apod., a to i velmi jemných. U m lkých a prostorových vad (bubliny), které se na povrch široce otevírají, je výsledek v tšinou neuspokojivý, nebo nelze zabránit vymytí penetrantu, z vady p i odstra ování jeho p ebytku z povrchu výrobku.
Fyzikální základy kapilárních metod Podstatou kapilárních metod je použití vhodné indika ní kapaliny o nízkém povrchovém nap tí, která vnikne do necelistvosti a po odstran ní jejího p ebytku z povrchu zkoušeného p edm tu vzlíná vlivem kapilárních sil. Zviditeln ní vady je poté barevná nebo fluoreskující indikace na povrchu. Indikace vad se hodnotí vizuáln . Kapilární metody jsou založeny na využití charakteristických vlastností kapalin, kapalin tzv. kapilárních jev . Nejd ležit jší z nich jsou: - povrchové nap tí - krajový úhel - kapilární elevace - viskozita - kapilární tlak
Fyzikální základy kapilárních metod Povrchové nap tí Kapalina se snaží zaujmout kulový tvar p i n m má daný objem kapaliny nejmenší povrch. Povrchové nap tí jsou síly, které brání zv tšování povrchu. Povrchové nap tí má vliv na smá ivost povrchu detek ní kapalinou. Kapaliny s nízkým povrchovým nap tím lépe smá ejí zkoušený povrch.
Krajový úhel Je-li okrajový úhel je ostrý, ostrý kapalina st nu smá í. í Je-li okrajový úhel je tupý, tupý kapalina st nu nesmá í. í Krajový úhel u detek ních kapalin je vždy malý (ostrý).
Kapilární elevace - je základním p edpokladem pro detekci vad Vlivem povrchového nap tí je smá ivá kapalina vtahována v kapilá e do ur ité výšky, kde vytvá í zak ivený, konkávní povrch, povrch nebo proti povrchovým silám p sobí gravita ní síla sloupce kapaliny. Kapilární deprese se projeví v p ípad nesmá ivé kapaliny, kapaliny kdy bude hladina níže a bude tvo it konvexní – vypouklý vrchlík). vrchlík
Viskozita Viskozita (ν ) − [m2.s-1] detek ních kapalin (vazkost, vnit ní t ení kapaliny) má podstatný vliv na výsledný efekt kapilárních metod. Viskozita ovliv uje rychlost, s níž kapalina vniká do necelistvosti a vystupuje op t na povrch P íliš viskozní kapalina vniká do vad pomalu a naopak kapalina o nízké viskozit vytvá í na povrchu p íliš slabou vrstvu. Viskozita kapalin klesá p ibližn o 2% p i zvýšení teploty o 1°C. Pro vyjád ení viskozity kapalin se používá kinematická viskozita ν , (což je podíl dynamické viskozity η a hustoty kapaliny ρ)
Kapalina
ν
[ m2.s-1]
petrolej
1,9.10-6
nesmytelné penetranty
6 až 12.10-6
smytelné penetranty
12 až 14.10-6
emulgátory
7.10-5 až 1,6.10-4
Kapilární tlak Rovinný povrch kapaliny má vlivem povrchového nap tí snahu se zmenšovat. P sobením soudržných sil vzr stá tlak v kapalin sm rem od povrchu dovnit kapaliny. kohezní kapaliny Tento vzr st tlaku se nazývá tlak kohezní. P i zak ivení povrchu, které nastává v kapilá e, však lze pozorovat zm nu tlaku, kterým povrchová vrstva p sobí na ostatní kapalinu, a který se p i ítá k tlaku koheznímu. Tento p ídavný tlak se nazývá tlak kapilární. kapilární V p ípad vypouklého povrchu p sobí tento p ídavný tlak sm rem do kapaliny. V p ípad vydutého povrchu je sm r kapilárního tlaku opa ný – ve sm ru od kapaliny, povrchová vrstva se snaží zkrátit, a tím roztahuje sloupec kapaliny. Kapilární tlak je tedy nep ímo úm rný polom ru R plochy. plochy ím menší je polom r, tím v tší je zak ivení plochy a tím v tší je kapilární tlak. Trhliny mají v tšinou tvar úzkého klínu, jehož vrchol sm uje do materiálu. V p ípad , že detek ní kapalina nevyplní zcela prostor trhliny, vzniknou dva menisky. Protože spodní meniskus je menší, a má tudíž v tší zak ivení, bude kapilární tlak p1 > p2 . V praxi to znamená, že vzlínání penetrantu z takové trhliny bude nep ízniv ovlivn no. Teprve když horní meniskus bude pokryt zrnky vývojky, zm ní se v adu malých menisk s v tším zak ivením, a tudíž i v tším kapilárním tlakem, který p evýší kapilární tlak p1 a penetrant bude vzlínat na povrch.
Metody kapilárních zkoušek Metody rozlišujeme podle zp sobu ozna ení a hodnocení vady na: metody barevné indikace - necelistvosti se projeví vznikem barevné indikace, která kontrastuje s jejím okolím (obvykle bílým). Hodnotí se p i denním nebo um lém sv tle. metody fluorescen ní vada se projeví tak, že p i ozá ení ultrafialovým sv tlem zelen nebo žlutozelen fluoreskuje a tím sv teln kontrastuje s tmavým okolím vady. Hodnocení se provádí v tzv. erném sv tle (UV) . metodu dvouú elovou – necelistvosti lze zviditelnit barevn nebo nebo fluorescen n , podle druhu použitého osv tlení (bílé nebo UV sv tlo).
išt ní p ed penetrací
Prost edky kapilárních zkoušek Tímto názvem jsou ozna ována inidla pot ebná pro zkoušku kapilárními metodami. metodami Obvykle se rozd lují na: 1. 2. 3. 4.
penetranty (detek ní kapaliny) vývojky emulgátory odmaš ova e a isti e
Penetranty Penetrant je kapalina, která se nanáší na povrch zkoušeného materiálu, vniká do povrchových vad, kde setrvává v dostate ném množství i po odstran ní jejího p ebytku z povrchu. Následným vzlínáním jsou vady zviditel ovány. ovány Penetranty se skládají ze sm sí kapalných ropných produkt a organických rozpoušt del. Sm s je obarvena na erveno, nebo obsahuje rozpušt ný luminofor. Rozd lují se: podle typu vytvá ené indikace - penetranty barevné, fluorescen ní a dvouú elové (obsahují barvivo i luminofor) podle smytelnosti vodou - smytelné (obsahují emulgátor) a nesmytelné (nesta í oplach vodou) podle smytelnosti na základ emulgátoru - penetranty emulga ní (obsahují emulgátor) - postemulga ní (emulgátor se nanáší na p ebytek penetrantu po uplynutí penetra ního asu)
Penetrace
išt ní a sušení
Vývojky Vývojky jsou inidla, která se po odstran ní p ebytku penetrantu nanáší na zkoušený vzorek a napomáhají svými absorp ními vlastnostmi vzlínání penetrantu z necelistvostí a spole n s ním vytvá í kapilární indikace. • Základem vývojky, je práškovitá složka bílé barvy, jemného zrn ní, která nesmí být hydroskopická (hydroskopická = rychle uvol uje i absorbuje vlhkost). Používá se oxid zine natý a hore natý, uhli itan hore natý nebo vápenatý(k ída), kaolin, mastek, bentonity aj. • Druhou složkou vývojky m že být vzduch (u suché), voda, aceton, líh, benzin aj. • Hlavním úkolem vývojky je vytvo it a zvýraznit indikaci necelistvosti, necelistvosti (funguje do ur ité míry jako savý papír). Vývojka napomáhá vzlínání penetrantu z necelistvosti na povrch • U barevné metody je úkolem vývojky maskování okolního povrchu necelistvosti (v tšinou bílým zabarvením) a tím zvýšení kontrastu indikace necelistvosti. U fluorescen ních postup se maskování povrchu nevyžaduje.
Rozd lení vývojek Kapilární vývojky rozd lujeme podle druhu nosného prost edí na t i základní skupiny: suché vývojky - nosným prost edím je bu vzduch, nebo vhodný hnací plyn. Vývojky se na zkoušený povrch naprašují. mokré vývojky t kavé - práškovitá složka vývojky je rozptýlena v t kavém rozpoušt dle, nap . v acetonu. Vývojky se na zkoušený povrch nanášejí st íkacími pistolemi, spreji apod. mokré vývojky vodné - práškovitá složka vývojky je rozmíchána ve vod , která obsahuje ješt smá edlo, p ípadn p ípravky proti p nivosti. Vývojky se v tšinou p edeh ívají na 65°C a nanášejí se pono ením zkoušeného p edm tu do vývojkové lázn . V tomto p ípad odpadá sušení povrchu po oplachu vodou p i odstra ování p ebytku detek ní kapaliny.
Aplikace vývojky
Aplikace vývojky
množství nanesené vývojky
Prost edky kapilárních zkoušek Emulgátory jsou povrchov ú inné látky, snižující povrchové nap tí kapalin, usnad ují odstran ní p ebytku penetrantu s povrchu zkoušené sou ásti. Odmaš ova e odstra ují tuk nebo olej z povrchu zkoušeného p edm tu p ed nanesením detek ní kapaliny. Používají se organická rozpoušt dla (benzin, aceton, chlorované uhlovodíky a j.) nebo anorganické látky (louh sodný, draselný, soda aj.) isti je kapalina k odstran ní penetrantu s povrchu zkoušeného p edm tu. Základem je organické rozpoušt dlo, asto kombinované s emulgátorem.
Postup zkoušení
p íprava povrchu - mechanické o išt ní, odmašt ní a osušení nanesení penetrantu (detek ní kapaliny)na zkoušený povrch natíráním, ast ji nást ikem, event. u malých sou ástí ponorem. Teplota p i nanášení se má pohybovat v rozmezí + 5 až 50°C. Doba p sobení penetrantu, tzv. penetra ní as je minimáln 5 až 15 minut odstran ní p ebytku penetrantu - smytelné (emulga ní a postemulga ní) oplachem vodou, p íp. ot ením vlhkou houbou. U nesmytelných se nejprve p ebytek set e sajícím textilem, nepoušt jícím vlákno, a poté se použije isti a osuší istou textilní látkou. Je nutné zabránit vymytí detek ní kapaliny z necelistvosti vyvolání indikace - nanesením vývojky (suché - naprašováním, mokré - natíráním, nást ikem, ponorem). Na bílé vyvolávací vrstv se objeví po ur ité dob (v závislosti na velikosti necelistvosti) barevná nebo fluorescen ní indikace (podle druhu použitého penetrantu) vyhodnocení - provádí se vizuáln pouhým okem nebo pomocí lupy a to ihned po nanesení vývojky, kdy se projeví indikace vad v tších rozm r , zatímco projevení indikací jemn jších vad trvá delší dobu, p ibližn do 10 minut - barevné indikace se vyhodnocují p i rozptýleném bílém sv tle intenzity intenzity nejmén 500 lux - p i fluorescen ní metod se pracuje v zatem né místnosti p i erném sv tle ultrafialové lampy (λ = 320 až 400 nm)
Inspekce
Inspekce
Charakteristiky indikací Podle vzhledu indikace necelistvostí je rozd lujeme na: - souvislé liniové - trhliny, praskliny, studené spoje, u válcovaných materiál p eplátování - p erušované liniové - nevychází na povrch v celé své délce (p erušované), nap . u výkovk nebo vývalk mohou takové vady vzniknout údery bucharu nebo tlakem kovací stolice - okrouhlé - v odlitcích plynové dutiny, bodliny, vm stky a pod., u svar na ukon ení housenky, kde se mohou nalézat kráterovité trhliny - te kované (shluky bod ) - porezita, bodlinovitost, jemné ediny - rozptýlené (difuzní) - bez ostrého ohrani ení. Nedostate né odstran ní p ebytku detek ní kapaliny. P i pe livém odstran ní penetrantu m že jít o velmi jemnou porezitu nebo jemné mikrostaženiny (u Mg slitin). Zkoušku nutno opakovat.
Inspekce – kritéria hodnocení indikací
Citlivost kapilárních metod a její ov ování U kapilárních, stejn jako u ostatních defektoskopických metod, je nutné posuzovat, s jakou citlivostí metoda pracuje, nebo mezi citlivostí metody a zjistitelností vad je p ímá souvislost. Citlivost kapilárních zkoušek a tedy i zjistitelnost vad je ovliv ována adou r zných initel : 1. Druhem zkoušeného materiálu 2. Jakostí povrchu 3. Teplotou 4. Tvarem a pr b hem necelistvostí 5. Detek ní tekutinou (penetrantem) a vývojkou 6. Dodržením postupu zkoušek Znalost fyzikálních hodnot detek ních prost edk nesta í k tomu, aby bylo možno jednozna n posoudit vhodnost zkušebního postupu a detek ního prost edku. Je proto nutné hodnotit technologické vlastnosti detek ních prost edk srovnáním se známými prost edky – etalony. etalony Na základ prov ení vlastností detek ních prost edk lze pak nep ímo usuzovat na zjistitelnost vad p i daném zp sobu zkoušení. zkoušení Pom cky, které k tomuto srovnání používáme, se nazývají m rky.
K posuzování vlastností penetrant a vývojek se používají následující m rky: • M rky s um lou necelistvostí – jejich základem je um lá vada se známými, p esn definovanými rozm ry, ry která zaru uje dobrou reprodukovatelnost zkoušky. Tyto m rky neposkytují pro penetraci stejné podmínky jako p irozená trhlina a mohou proto sloužit p edevším k hodnocení vzlínavosti penetrant , p ípadn absop ní schopnosti vývojky. Získané výsledky lze na skute né vady aplikovat pouze p ibližn
Americká zkušební m rka – do vybrání spodního prstence se odm í detek ní kapalina a po dotažení šroubu se zjiš uje rychlost prolínání detek ní kapaliny na povrch prstenc
M rka IIW – po dotažení se do vývrtu st edového šroubu p ivádí detek ní kapalina na stykovou plochu prstenc a na vn jším povrchu se zjiš uje um lá vada
M rky s p irozenou necelistvostí – jejich základem nejsou p esn známy, známy ale detek ní prost edky se skute ných vad. Nevýhodou t chto m rek je však p irozené necelistvosti se zkušebními detek ními dobrém išt ní t chto m rek použít asi 30 až 50 krát.
Hliníková m rka – je vyrobena z vhodné Al slitiny o rozm ru 50x50x20 mm. Ve st edu bloku je vývrt ∅6 mm. Zah átím bloku na teplotu 540°C a následným rychlým ochlazením ve vod vzniknou na povrchu m rky trhliny. Slouží k porovnánání známého a zkoumaného penetrantu.
je p irozená vada, jejíž rozm ry sice p i její detekci chovají stejn jako u jejich krátkodobá použitelnost, nebo prost edky zaplní. Pr m rn lze p i
Chromovaná m rka – je tvo ena ocelovým plechem o tl.3 mm a rozm rech 100x26mm, který je pochromován. Do chrom. vrstvy se vytvo í 3 vpichy dle zk. Brinella p i r zném zatížení. M rka slouží k porovnání parametr penetrant .
Záznam výsledk zkoušky V b žné praxi se kapilární metodou indikované necelistvosti zkoušeného povrchu obvykle nezaznamenávají a slouží po ozna ení nap . barevnou mastnou k ídou pouze ke zjišt ní daného stavu. V p ípadech, kdy je nutno dokumentovat tvar nebo rozsah zjišt né vady, je možno zaznamenat indikace necelistvosti ná rtem nebo vhodn ji fotografií. fotografií Krom obrazového záznamu zjišt ných indikací má být o provedené zkoušce vyhotoven záznam, záznam jehož obsah je obvykle ur en normami nebo technickými podmínkami. Obsahuje zpravidla: - datum a místo zkoušky - ozna ení výrobku, pop . zkoušeného úseku - druh materiálu sou ásti - popis zkoušky (metoda, detek ní prost edky, penetra ní as, teplota, zp sob o išt ní povrchu apod.) - výsledek zkoušky (velikost, umíst ní indikací) - jméno pracovníka provád jícího zkoušku, pop . jméno nad ízeného pracovníka
Nepravé (falešné) indikace P i zkouškách kapilárními metodami m že snadno dojít k tvorb nepravých indikací, tzv. falešných. falešných Jsou to fluoreskující body, linie nebo oblasti, které nejsou zp sobeny žádnou vadou. Nej ast jší p í inou t chto indikací je nedokonalé odstran ní p ebytku detek ní kapaliny ze zkoušeného povrchu. Rovn ž nedostate ná istota pracovního místa (pracovní st l je zne išt n penetrantem) nebo ruce pracovníka pot ísn né detek ní kapalinou mohou zp sobit falešné indikace. astou p í inou falešných indikací jsou r zná vlákna i jiná ne istota ulpívající zejména na hrubším povrchu. povrchu Rovn ž p i manipulaci se zkoušenými výrobky je nezbytné zabránit jejich vzájemnému dotyku, nebo sou ást s výraznou skute nou indikací m že zanechat otisk na sou ásti bez vad
Použití ultrafialového sv tla p i kapilárních metodách P i fluorescen ní kapilární metod se provádí prohlídka povrchu v zatemn ném prostoru ultrafialovým sv tlem. tlem Oko pracovníka musí být adaptováno na tmu nebo alespo na šero. Za minimální dobu pro o ní adaptaci se považuje doba 10 minut. Po adaptaci nesm jí být o i pracovníka ozá eny bílým sv tlem. Musí-li pracovník opustit z n jakého d vodu zatemn lý prostor, musí mít adapta ní brýle. Nefiltrované a ultrafialové zá ení škodí zraku a m že zp sobit popálení pokožky. Je t eba se proto vyvarovat p ímému ozá ení tímto zá ením!
Použití ultrafialového sv tla p i kapilárních metodách P i zkoušení materiálu fluorescen ním zp sobem se používá k vyhodnocení indikací tzv. erného sv tla. tla Je to oblast A ultrafialového zá ení, vymezená vlnovými délkami 320 až 400 nm, nm která budí fluorescenci n kterých látek. Jako fluorescen ní barviva (luminofory) jsou nejvýhodn jší ty látky u nichž erné sv tlo vlnové délky 365 nm vyvolá fluorescenci žlutozelené barvy, tj. oblast viditelného spektra s maximem 565 nm. V defektoskopii jsou k dispozici dva základní druhy zdroj
erného sv tla:
a)
Vysokotlaké rtu ové nebo halogenové výbojky – konstrukce výbojky je umíst na ve sklen né ba ce, která slouží zárove jako filtr. Oblouk ho í mezi elektrodami uvnit ba ky za vyššího tlaku, což zp sobuje, že zdroj dává více erného a viditelného sv tla a mén krátkovlnného UV zá ení. P i zapnutí zdroje se oblouk nejprve rozho í slab a postupn jak dochází k vypa ování rtuti, která je obsažena uvnit v k emenné trubici, rozho í se pln . Proto je nezbytné se zkušební inností po kat až je zdroj pln p ipraven (cca 5 minut).
b)
Nízkotlaké výbojky – zá ivky – jsou to nízkotlaké rtu ové výbojky, dávající primární zá ení o vlnové délce 254 nm. Vnit ní st ny zá ivky jsou pokryty vrstvou luminoforu, který vyza uje erné sv tlo v rozsahu 320 až 400 nm. Zá ivka je zhotovena obvykle z filtra ního skla, které odfiltruje v tší podíl viditelného zá ení, takže výsledné erné sv tlo se svým složením v podstat neliší od zá ení vysokotlakých výbojek. Sv telný tok zá ivek je však vždy podstatn nižší než u vysokotlakých zdroj
Bezpe nostní zásady pro práci s erným sv tlem erné sv tlo je neškodné jak pro zrak, tak pro lidskou pokožku, pokožku p esto je však d ležité dodržovat tyto zásady práce: 1. Zdroj erného sv tla musí být opat en nepr svitným stínítkem, které musí být umíst no níže než je hladina o í pracovníka. P i p ímém ozá ení oka erným sv tlem totiž dochází k fluorescenci sítnice (modravá mlha), což sice není škodlivé, ale u citliv jších osob m že vést k bolestem hlavy, p ípadn ke vzniku n kterých alergií. Krom toho, protože se jedná o sv tlo kratší vlnové délky, promítá se obraz mimo sítnici, takže zp sobuje krátkodobou neostrost vid ní a m že vést až k chybám v hodnocení indikací vad. vad 2. Zcela nekompromisním požadavkem p i práci s erným sv tlem je zabránit vniku nefiltrovaného ultrafialového zá ení do oka nebo na pokožku. pokožku Proto p i prasknutí UV filtru na zdroji erného sv tla je nutno okamžit p erušit práci, zdroj vypnout a filtr vym nit.
Použití bílého sv tla p i kapilárních metodách P i metod barevné indikace se prohlíží povrch p i rozptýleném bílém sv tle. tle Osv tlení prohlíženého výrobku má být nejmén 500 lux . Doporu uje se prohlídku provést poprvé bezprost edn po zkoušce a podruhé po uplynutí ur ité doby. Po první prohlídce se ostrou indikací projeví v tší vady, vady zatímco jemné mohou být indikovány teprve po delší dob a zachyceny p i druhé prohlídce
ERROR: syntaxerror OFFENDING COMMAND: --nostringval-STACK: (DZM - NDT - P EDN` KA 1 VT+PT) /Title () /Subject (D:20090903212730) /ModDate () /Keywords (PDFCreator Version 0.8.0) /Creator (D:20090903212730) /CreationDate (martin) /Author -mark-
