ikke-destruktiv prøvning af svejsninger. Svejseprocesser og metoder kan indføre forurenende stoffer og metallurgiske defekter i svejsningen. Hvis en svejsning er nødvendig for at modstå svære belastningsforhold og belastninger, er det afgørende at sikre, at dens kvalitet opfylder minimumsstandarder. Svejsninger kan testes ved hjælp af destruktive og ikke-destruktive teknikker. Mest produktion testes ved brug af ikke-destruktive metoder. De mest almindelige ikke-destruktive tests til kontrol af svejsninger er visuel inspektion, flydende Penetrant, magnetisk partikel, hvirvelstrøm, ultralyd, akustisk Emission og radiografi. Nøgleord: NDT, kvalitetskontrol, manglende overensstemmelse, verifikation, svejseprocedure.
når metal svejses, afkøles og størkner den smeltede vandpyt. Under afkøling kan svejsekvaliteten kompromitteres af indeslutninger såsom slagge, ved menneskelig fejl fra træthed, ved forkert opsætning og teknik, ved udstyrsfejl på grund af nedbrud, ved miljøeffekter såsom lav temperatur og fugt og ved metallurgisk fænomen fra uforenelige metaller eller høje kølehastigheder. Fordi svejsning er meget afhængig af faktorer, der kontrolleres af mennesker, er det måske nødvendigt at bevise, at kvaliteten af arbejdet er passende for pligten.
i alle de nedenfor beskrevne NDT-metoder er sikkerheden for overholdelse helt afhængig af inspektørens evne. Resultater af høj kvalitet er kun mulige fra uddannede, kompetente og erfarne mennesker. Brug ikke ukvalificerede personer til at udføre nogen af de tests, du er ved at læse om.
visuel inspektion
denne metode bruger en kvalificeret og uddannet observatør, der ser svejsningen, mens svejseren arbejder. Observatøren ser svejsepuljen og kølemetallet. De ser typisk efter indeslutninger, underbud (svejsehøjden er under modermetalhøjden), dybde af svejsepenetration og sikkerhed for binding til modermetallet.
når der observeres en mangel, der ikke overholder kravene, markeres stedet. Ved afslutningen af svejsningen løber fejlen ud, og svejsningen genoprettes til den krævede kvalitet.
inspektion af væske eller farvestof
som navnet antyder, anvendes et farvestof til at detektere svejsefejl. Denne metode vil kun finde overflade revner og overflade diskontinuiteter. Svejseoverfladen rengøres grundigt for skala og splatter (men ikke skudt sprængt, da den lukker over manglerne). En vaskemiddelvask bruges til at fjerne snavs, en syltepasta bruges til at fjerne maling eller fedt, og en affedtningsmiddel eller opløsningsmiddel påføres for at fjerne olie. Kun en ren metaloverflade er acceptabel.
systemet kommer normalt i to spraydåser – den ene er penetranten og den anden er udvikleren. Penetranten sprøjtes over svejsningen, og kapillærvirkningen trækker den ind i et minuts overfladesprækker. Penetranten på overfladen tørres af, og penetranten i revnerne forbliver våd. Efter en kort opholdstid sprøjtes udvikleren over svejsningen. Udvikleren handler om at trække det penetrerende farvestof ud af revnerne og ændrer således farve. Det opfører sig som blottingpapir og forstørrer tilstedeværelsen af revnen.
magnetisk partikelinspektion
denne metode bruger ændringer i et magnetfelt til at detektere overflade og lige under overfladens diskontinuiteter. Når et magnetfelt afbrydes af en defekt, forvrænges feltet omkring defekten. Pulverformede magnetiske arkiver placeret i marken kan vise denne forvrængning. Denne metode er kun anvendelig til ferromagnetiske (jernbaserede magnetiske) metaller.
når det bruges til at teste svejsninger, produceres magnetfeltet enten ved at placere metalprods på hver side af svejsningen og indføre en lav elektrisk strøm gennem metallet eller ved at placere metaldelen i et magnetfelt. Magnetfelter induceres i delen af det eksterne magnetfelt.
når magnetfeltet er etableret, placeres et par pulveriserede, farvede metalpartikler på delen. Mønsteret skabt af pulveret i magnetfeltet inspiceres for feltforvrængninger. Partiklerne kan anvendes våd (i en suspension af petroleum) eller tør afhængigt af dele placering og formålet med undersøgelsen.
Hvirvelstrømsinspektion
driftsprincippet er påvisning af ændret elektrisk strømstrøm i en spole af elektrisk ledning. Alternerende elektrisk strømstrøm gennem en spole skaber et svingende magnetfelt omkring spolen. Hvis magnetfeltet bringes tæt på ledende metal, Udvikler hvirvelstrømme i metallet. Hvirvelstrømmene opretter igen et magnetfelt i modsætning til spolens primære felt.
eventuelle udsving i det sekundære magnetfelt på grund af forvrængninger ændrer også styrken af det primære felt, som igen ændrer den elektriske strømstrøm gennem den primære spole. Ændringen i primær spolestrømstrøm detekteres. Mængden af den aktuelle ændring repræsenterer effekten af en diskontinuitet, der forårsager forvrængningen i det sekundære felt.
denne metode bruges til at detektere svejsefejl dybt ind i metallet. Dybder på op til 25 mm er mulige afhængigt af det metal, der testes, og hvor hurtigt vekselstrømmen ændres (dens frekvens).
dette er den foretrukne metode til test af ståltankgulve og-vægge. En gennemsøgningsscanner sendes over overfladen, og ændringer i hvirvelstrømmen vises på en overvågningsskærm. Hvor der findes bevis for en diskontinuitet, markeres stedet, og derefter udføres en mere grundig lokal undersøgelse med andet NDT-udstyr for at kvantificere defekten.
ultralydinspektion
højfrekvente lydbølger sendes til et metal ved hjælp af en emitterende sonde. Hvis bølgerne støder på en diskontinuitet, springer de af den og vender tilbage til sonden, hvor de opdages. Diskontinuitetens størrelse og placering vises på en overvågningsskærm.
metoden kan ikke bruges til overfladefejl og nær overfladefejl. Et dødsområde forekommer lige under sondens kontaktpunkt. For at sikre korrekt akustisk forbindelse mellem sonden og metaloverfladen anvendes et flydende koblingsmiddel, som fedt, mellem de to. Testoverfladen skal være glat nok til, at koblingsmidlet kan opretholde kontakten mellem sonde og metal. Hvor svejsningen toppes for højt, kræves en anden teknik, der bruger reflekteret lyd til at kontrollere for diskontinuiteter.
størrelsen af defekter, der kan detekteres, afhænger af lydens bølgelængde. Som regel skal defekten være halvdelen af bølgelængden for at kunne påvises. Forskellige metaller har forskellige bølgelængder for den samme lydfrekvens. I stål ved 2 mm kan der påvises defekter på 1,5 mm.
akustisk Emissionsovervågning
akustiske emissioner er stressbølger produceret ved pludselig bevægelse i stressede materialer. Når et materiale er placeret under belastning, deformeres det nogensinde så lidt. Interne bevægelser produceret af deformationen skaber lyde, der bevæger sig gennem strukturen. Disse lyde kan detekteres og kilden til bevægelsen placeret. Når kilden er fundet, bruges andre ndt-teknikker til at kvantificere bevægelsen og enhver tilstedeværelse af diskontinuiteter.
denne metode bruges ofte på eksisterende store strukturer, såsom tanke og trykbeholdere, da det er hurtigt og billigt. Faste sensorer er placeret på strukturen og placeres typisk hver 1 til 6 meter fra hinanden. Strukturen er ‘indlæst’ på stigende, trinvis måde og de akustiske emissioner, der er registreret på en displaymonitor. Belastningen varieres eller holdes konstant i en periode, og ændringerne i akustiske emissioner indikerer, om strukturen fortsætter med at bevæge sig internt.
ved factoring-i metalets lydhastighed kan emissionspunktet placeres ved triangulering med god nøjagtighed. Baggrundsstøj kan forstyrre resultaterne. Dette problem kan løses ved at stoppe støjen ved dens kilde, ved at filtrere den ud ved hjælp af elektronikken i overvågningsudstyret eller ved at bruge en anden målefrekvens til støjfrekvensen.
industriel radiografi
radiografisk inspektion er baseret på absorption af stråling af materialer med forskellig densitet. I ingeniørindustrien anvendes røntgenstråler eller gammastråler. Det er en dyr proces, men trænger næsten alle materialer til store dybder.
strålekilden sættes på den ene side af svejsningen, der testes, og den detekterende ‘fotografiske’ film placeres på den anden side af svejsningen. Som stråling passerer gennem svejsningen diskontinuiteter fungere som tæthed reduktionsmidler tillader mere stråling gennem dem. Det høje strålingsniveau viser sig som en mørkere farve på filmen.
da billedet, der er oprettet på filmen, er en ‘skygge’, kan det påvirkes af faktorer som ændringer i motivtykkelse, strålingsspredning, geometriske faktorer, der påvirker stråling, kildepositionering, eksponeringstider og filmkvalitet.
Mike Sondalini – Udstyr Levetid Ingeniør