خانه > مقالات > QC > موارد عمومی و کلیات > آزمونهای مخرب و غیر مخرب

آزمونهای مخرب و غیر مخرب

آزمونهای کنترل کیفیت به دو دسته کلی زیر تقسیم می شوند:

  • آزمونهای مخرب Destructive Testing, DT
  • آزمونهای غیر مخرب Non-Destructive Testing, NDT

آزمونهای مخرب

در این نوع تست ، آزمایشهای مختلف بر روی نمونه های استاندارد تهیه شده از قطعات مورد آزمون انجام میشود و پس از انجام تست نمونه از بین می رود. تست های مخرب شامل موارد زیر است:

آزمایش کشش

یکی از آزمایشات مکانیکی است که بطور وسیع برای تعیین خواص مکانیکی اجسام و جوش بکار گرفته می شود . از این آزمایشات می توان استحکام کششی ، نقطه تسلیم و یا مقاومت تسلیم ، مدول الاستیسیته و انعطاف پذیری ( درصد تغییر طول نسبی و درصد تغییر سطح نسبی ) را بدست آورد.
آزمایشات کشش به دو روش انجام می شود :

آزمایش کشش عرضی نمونه

نمونه طوری بیرون آورده می شود که جوش در وسط و و بریدگی عمود بر طول نمونه است .

آزمایش کشش طولی نمونه

نمونه کششی در سر تا سر جوش و از مغز آن تهیه می شود .

هدف از آزمایش کشش تعیین مناسب بودن الکترود و یا سیم جوش و بررسی کیفیت فلز رسوب داده شده در موضع اتصال و مقایسه آن با استاندارد ها است.

آزمایش خمش

یکی از آزمایشات ارزان و ساده برای نشان دادن بعضی از مشخصات اتصال و جوش داده شده و اتصال را تحت آزمایش خمش گذاشت که می توان آنه را توسط دستگاه کشش و پرس ساده و یا گیره و چکش تحت آزمایش خمش قرار داد.
هدف از این آزمایش پیدا کردن انعطاف پذیری منطقه جوش ، نفوذ جوش ، ساختار کریستالی ، مقاومت وحتی تشخیص بعضی از عیوب در جوش می تواند باشد.
آزمایش خمش در دو حالت خمش انتهای آزاد و خمش هدایت شده انجام می گیرد.

آزمایش ضربه

یکی از آزمایشاتی که قابلیت و رفتار جوش را در برابر نیرو های دینامیکی نشان می دهد  آزمایش ضربه است . آزمایش ضربه چقرمگی نسبی جوش را در مقایسه با فلز قطعه کار یا با بیان دیگر مقدار انرژی لازم یا مقاومت نمونه تهیه شده از جوش را (تحت بار دینامیکی ) برای شکست نشان می دهد . نتیجه دیگری که می توان ازآزمایش ضربه استخراج کرد درجه حرارت انتقال شکست نرم به شکست ترد است که غالبا با انجام آزمایش ضربه بر روی نمونه ها در درجات مختلف رسم و بدست می آید.
ازمایش ضربه دو نوع است

آزمایش شارپی

در آزمایش شارپی دو طرف نمونه در تکیه گاه قرار می گیرد و چکش پاندولی به وسط نمونه برخورد کرده و آن را می شکند . غالبا نمونه های ضربه ای بصورت عرضی از جوش تهیه می شود بطوری که جوش در وسط نمونه قرار می گیرد و نمونه ها دارای شکاف با زاویه عمق و شعاع استاندارد و معینی هستند.

آزمایش ایزود

در آزمایش ایزود یکطرف نمونه در گیره ای محکم شده و چکش پاندولی با انرژی پتانسیل معینی رها می شود و پس از تبدیل شدن به انرژی جنبشب به طرف آزاد نمونه برخورد می کند . مقداری از انرژی صرف شکست نمونه شده و باقیمانه انرژی جنبشی پاندول را تا ارتفاع معینی بالا می نرد و دستگاه تفاوت انرژی اولیه پاندول و انرژی باقیمانده در آن را نشان می دهد.

آزمایش سختی

در بعضی از کتب آزمایش سختی را جزوه آزمایشات مخرب منظور کرده اند . آزمایش سختی ایده ای برای سایشی فلز جوش داده و در بعضی مواقع که سرعت عمل و ارزانی آزمایش مطرح باشد بجای آزمایش کشش انجام می شود تا مقاومت تقریبی فلز جوش حدس زده شود . این آزمایش مقاومت فلز در برابر فرو رفتن جسم سخت تر در سطح آنرا نشان می دهد. با مقایسه سختی فلز جوش با منطقه مجاور جوش h.a.z  و یا با فلز فلز قطعه کار می توان میزان سختی پذیری جوش و حتی حساسیت آنرا در برابر ترکیدگی یا قابلیت ماشین کاری آن را تشخیص داد.

آزمایش اچ کردن (Etching)

گاهی اوقات برای مطالعه ساختاز میکروسکوپی ، اندازه دانه ها ، یا بعضی فاز ها و حتی عیوب و نا خالصی ها در فلز جوش یا منطقه مجاور آن و همچنین بررسی شکل مقطع فلز جوش و میزان نفوذ لازم است تا نمونه ها یی از منطقه  جوش داده شده بریده و پس از پولیش کردن با محلول های مختلف اچ کرد . محلول های شیمیایی اچ کردن برای آلیاژهای مختلف و اهداف گوناگون (ماکروسکوپی ، میکروسکوپی ، مشخص کردن فاز خاص یا عیب ویژه) متفاوت است. اما عمل این محلول ها خوردن مناطق خاص است تا این مواضع در زیر میکروسکوپ بصورت تیره یا روشن و یا اشکال خاص قابل تمایز و تشخیص باشد.

آزمایش خوردگی

در بعضی از فلزات مقاومت خوردگی فلز جوش یا منطقه مجاور جوش حائز اهمیت است که تقلیل مقاومت به خوردگی می تواند ناشی از مناسب نبودن ترکیب شمیایی فلز پر کننده ، تغییرات فاز ها یا رسوب ناخالصی ها در مرز دانه ها ، بقایای سر باره یا روانساز  باشد .برای مقایسه مقاومت به خوردگی منطقه جوش با بقیه قطعه کار معمولا بر اساس استاندارد نمونه تهیه شده را در شرایط مشابه با خدمت قطعه جوش داده شده (درجه حرارت تنش ها و محلول خورنده) قرار داده و در زمان های معینی نمونه ها مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرد.

 معایب کلی این نوع آزمونها عبارتند از:

  • سرعت پائین
  • پر هزینه بودن
  • ارائه اطلاعات فقط مربوط به نمونه ها

آزمونهای غیر مخرب

تست یا بازرسی غیر مخرب به روشهایی از بازرسی اطلاق میشود که در آنها کارایی یک قطعه بدون تغییر یا از بین رفتن آن قطعه، مورد بررسی قرار می گیرد.

بنابراین تفاوت آزمونهای مخرب و غیر مخرب عبارتند از:

  • در روشهای DT پس از اعمال آزمایش ، قطعه کارایی خود را از دست میدهد.
  • در روشهای DT نمیتوان تمام محصولات را تحت آزمایش قرار داد و باید به صورت Random تعدادی از نمونه ها را تحت آزمایش قرار داد.
  • در روشهای DT نیاز به تهیه نمونه استاندارد وجود دارد که برای آزمایش های مختلف متفاوت است.

آزمایشهای DT و NDT در عرض یکدیگر قرار ندارند و انجام یک تست باعث بی نیازی از تست دیگر نمی شود.

روشهای متداول NDT عبارتند از:

بازرسی چشمی

Visual Test (VT)

این روش پایه‌ای‌ترین، ابتدایی‌ترین و معمولاً ساده‌ترین روش آزمون کنترل کیفیت و پایش تجهیرات می‌باشد. در این روش مسئول کنترل کیفیت می‌بایست مواردی را بطور بصری چک کند. البته گاهی اوقات از دوربین‌هایی استفاده می‌شود که تصاویر را به رایانه فرستاده و رایانه عیوب را تشخیص می‌دهد.

بازرسی با مایعات نافذ

Liquid Penetrant Test (PT)

در این روش سطح قطعه با مایعی رنگی قابل مشاهده و یا فلورسنت پوشیده می‌شود. پس از مدتی این مایع در درون شکاف‌ها و حفره‌های سطحی قطعه نفوذ می‌کند. پس از آن مایع از سطح جسم زدوده می‌شود و ماده ظاهر کتتده به روی سطح پاشیده می‌شود. اختلاف روشنایی مایع نافذ و ظاهر کننده باعث می‌شود که عیوب سطحی به راحتی مشاهده شوند.

این تست برای ظاهر سازی عیوبی به کار میرود که به سطح راه داشته باشد وبر روی اکثر مواد از هر جنس که باشد می توان استفاده نمود در ضمن زبری سطح مورد آزمایش باید در حد مناسب باشد .در این روش ابتدا باید سطح رااز چربی وآلودگی تمیز کرد سپس مایع نافذ را بر روی سطح پاشیده وحداقل به مدت پنج دقیقه صبر می کنیم تا مایع نافذ به درون عیب نفوذ کند سپس سطح را تمیز کرده وماده ظاهر ساز را بر روی سطح می پاشیم که این ماده معمولا سفید رنگ است اگر عیبی در سطح وجود داشته باشد اثر آن بر روی سطح مشخص میگردد.

بازرسی با ذرات مغناطیسی

Magnetic Particle Test (MT)

در این روش ذرات آهن بر روی ماده‌ای با خاصیت آهنربایی ریخته می‌شود و میدان مغناطیسی در آن القا می‌شود. در صورت وجود خراش و یا ترکی بر روی سطح و یا در نزدیکی سطح، در محل عیب قطب‌های مغناطیسی تشکیل می‌شود و یا میدان مغناطیسی در آن ناحیه دچار اعوجاج می‌گردد. این قطب‌های مغناطیسی باعث جذب ذرات آهن می‌شوند. در نتیجه وجود عیب را می‌توان از تجمع ذرات آهن تشخیص داد.

بازرسی رادیوگرافی

Radiographic Test (RT)

آزمون رادیوگرافی به استفاده از امواج گاما و ایکس، که قابلیت نفوذ در بسیاری از مواد را دارا می‌باشند، برای بررسی مواد و تشخیص عیوب محصولات گفته می‌شود. در این روش اشعه ایکس و یا رادیواکتیو به سمت قطعه هدایت می‌شود و پس از عبور از قطعه بر روی فیلم منعکس می‌شود. ضخامت و مشخصه‌های داخلی باعث می‌شوند نقاطی در فیلم تاریکتر و یا روشن‌تر دیده شوند.

بازرسی با امواج اولتراسونیک

Ultrasonic Test (UT)

در این روش امواج فراصوت با بسامد بالا و با دامنه کم به داخل قطعه فرستاده می‌شوند. این امواج پس از برخورد به هر گسستگی بازتابیده می‌شوند و قسمتی از این امواج به سمت حسگر رفته و حسگر آن را دریافت می‌کند. از روی دامنه و زمان بازگشت این امواج می‌توان به مشخصه‌های این گسستگی پی برد. از کاربردهای این روش می‌توان به اندازه‌گیری ضخامت و تشخیص عیوب موجود در قطعات نام برد.

بازرسی با جریان گردابی

Eddy Current Test (ET)

اساس روشهای آزمون الکتریکی ( بازرسی جریان گردآبی ) بر این است که وقتی یک سیم پیچ حامل جریان متناوب، نزدیک ماده‌ای تقریباً رسانا قرار داده شود، جریانهای گردابی یا ثانویه در آن ماده القا خواهد شد. جریانهای القایی، میدانی مغناطیسی ایجاد خواهند کرد که در جهت مخالف میدان مغناطیسی اولیه اطراف سیم پیچ است. تأثیر متقابل بین میدانها موجب ایجاد یک نیروی ضد محرکه الکتریکی در سیم پیچ شده و در نتیجه سبب تغییر مقدار مقاومت ظاهری سیم پیچ خواهد شد. اگر ماده از نظر ابعاد و ترکیب شیمیایی یکنواخت باشد، مقدار مقاومت ظاهری سیم پیچ کاوشگر نزدیک سطح قطعه در کلیه نقاط سطح قطعه یکسان خواهد بود، به غیر از تغییر اندکی که نزدیک لبه‌های نمونه مشاهده می‌شود. اگر ماده ناپیوستگی داشته باشد، توزیع و مقدار جریانهای گردابی مجاور آن تغییر می‌کند و در نتیجه کاهشی در میدان مغناطیسی در رابطه با جریانهای گردابی به وجود می‌آید، بنابراین مقدار مقاومت ظاهری سیم پیچ کاوشگر تغییر خواهد کرد.

بازرسی با انتشار امواج صوتی

Acoustic Emission Test (AET)

وقتی که ماده‌ای جامد تحت تنش می‌باشد، عیوب موجود در آن باعث ایجاد امواج صوتی با بسامد بالا می‌گردند. این امواج در ماده منتشر شده و می‌توان توسط حسگرهای خاصی آنها را دریافت کرد و با تجزیه و تحلیل این امواج می‌توان نوع عیب، مکان و شدت آن را تعیین نمود. تست نشرآوایی ( اکوستیک امیشن ) یک روش نوین در زمینه تستهای غیر مخرب است. از این روش می‎توان برای تشخیص و موقعیت یابی عیوب مختلف در سازه های تحت بار و اجزای آنها استفاده کرد . تخلیه سریع انرژی از یک منبع متمرکز در درون جسم باعث ایجاد امواج الاستیک گذرا و انتشار آنها در ماده می‎شود.این پدیده را اکوستیک امیشن می‎نامند.با توجه به انتشار امواج از منبع تا سطح ماده، می‎توان آنها را توسط سنسورهایی ثبت کرد و از این طریق اطلاعاتی در مورد وجود و محل منبع انتشار امواج به دست آورد. این امواج می‎توانند فرکانسهایی تا چند MHz داشته باشند. برای شنیدن صدای مواد و شکست سازه ها از سنسورهای التراسونیک در محدوده kHz 20 تا MHz 1 استفاده می‎شود و فرکانسهای متداول در این روش در محدوده kHz 300 – 150 هستند . دستگاههای مورد استفاده با توجه به نوع کاربردشان می‎توانند به صورت یک دستگاه کوچک قابل حمل تا یک دستگاه بزرگ دهها کاناله باشند. یک سنسور منفرد به همراه ابزارهای وابسته برای کسب و اندازه‎گیری سیگنالهای اکوستیک امیشن تشکیل یک کانال اکوستیک امیشن را می‎دهد. از سیستم چندکاناله برای اهدافی نظیر موقعیت یابی منابع و یا آزمون نواحی که برای یک سنسور منفرد خیلی بزرگ است استفاده می‎شود . اجزایی که در تمامی دستگاهها برای دریافت سیگنال وجود دارد عبارتند از : سنسور، پیش تقویت کننده، فیلتر و تقویت کننده.

آزمون نشتی

روش‌های مختلفی برای تشخیص نشتی در مخازن تحت فشار و مانند آن، استفاده می‌شود که مهم‌ترین آنها عبارت‌اند از: گوشی‌های الکتریکی، گیج فشار، گاز و یا مانع نافذ و همینطور تست حباب صابون.

آزمون نشت شار مغناطیسی

Magnetic flux leakage

تصویربرداری مغناطیسی از سطوح فلزی توسط حسگرهای میدان مغناطیسی یک تکنیک پر کاربرد در تست غیر مخرب سطح برای تشخیص وجود نقص در نمونه های فلزی است. در میان تکنیکهای تصویربرداری مغناطیسی، روش تست نشت شار مغناطیسی یک روش پرکاربرد در تست غیر مخرب سطوح فلزی فرومغناطیسی همانند لوله های انتقال و مخازن ذخیره نفت و گاز است. در این روش نمونه فرومغناطیس توسط آهنربای دایمی و یا یک سیم پیچ تا نزدیکی ناحیه اشباع مغناطیده میشود. وجود هر گونه ناپیوستگی در ماده مانند ترک، موجب تغییر موضعی شار نشتی در محل ترک می شود. توزیع و شدت شار نشتی اطلاعات مفیدی در باره موقعیت و ابعاد ترک با خود به همراه دارد. این شار نشتی توسط یک حسگر مغناطیسی قابل اندازهگیری است. خواص حسگر مغناطیسی بر توانایی سیستم تست در تشخیص ترکها و خوردگیها با ابعاد مختلف بسیار موثر است.

 

استاندارهای ISO مربوط به این نوع آزمونها را توسط زیر کمیته ۱۹.۱۰۰ تهیه می شود (مشاهده لیست استاندارهای مربوطه)

منابع:

http://amin1-welding.mihanblog.com/post/24

http://fa.wikipedia.org/wiki/آزمون‌های_غیرمخرب

درباره ابوالفضل آهنی

ابوالفضل آهنی دانش آموخته رشته مهندسی صنایع از دانشگاه صنعتی امیرکبیر است. در ابتدا بیشتر متمایل به کاربرد آمار، هوش مصنوعی و تئوری تصمیم گیری برای مدلسازی ریاضی و حل مسائل پیچیده مهندسی و مدیریتی بود، ولی پس از همکاری با شرکتهای پیمانکار نفت، گاز و پتروشیمی مجذوب پیچیدگی های خاص این نوع پروژه های عظیم شد و برای مهار این نوع پیچیدگی ها، به جستجو و پیگیری مستمر مقالات و کتب تخصصی مربوطه پرداخت. پس از کسب تجربیاتی در زمینه برنامه ریزی و کنترل پروژه، طراحی و استقرار سیستم اطلاعات مدیریت پروژه، سیستم مدیریت کیفیت و سیستم مدیریت HSE؛ او علاقه مند به ترویج دانش مدیریت پروژه در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی شده است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *