آزمایش غیر مخرب: انواع و کاربردها

آزمایش غیر مخرب چیست؟

آزمایش غیرمخرب یک تکنیک مؤثر است که به بازرسان اجازه می‌دهد بدون آسیب رساندن به محصول، داده‌ها را جمع‌آوری کنند. این آزمایش برای بازرسی نقص‌ها و تخریب درون اشیاء بدون جداسازی یا تخریب محصول استفاده می‌شود.

آزمایش غیرمخرب (NDT) و بازرسی غیرمخرب (NDI) اصطلاحات مترادفی هستند که به آزمایش بدون ایجاد آسیب به جسم اشاره دارند. به عبارت دیگر، NDT برای آزمایش غیرمخرب استفاده می‌شود، در حالی که NDI برای بازرسی با قبول/رد استفاده می‌شود.
در برخی موارد، آزمایش غیرمخرب (NDT) و بازرسی غیرمخرب (NDI) می‌توانند به جای یکدیگر استفاده شوند، که هر دو به آزمایش اشیاء بدون ایجاد آسیب اشاره دارند. به عبارت دیگر، NDT برای آزمایش غیرمخرب استفاده می‌شود، در حالی که NDI برای بازرسی با موفقیت/رد استفاده می‌شود. از آنجایی که این بخش شامل روش‌های NDT تحت بازرسی غیرمخرب نیز می‌شود، توصیه می‌شود بسته به کاربرد و هدف خود، بین این دو تمایز قائل شوید.

دو مورد از مهمترین اهداف NDT عبارتند از:

ارزیابی کیفیت: بررسی مشکلات محصولات و قطعات تولید شده. به عنوان مثال، برای بررسی انقباض ریخته‌گری، عیوب جوشکاری و غیره استفاده می‌شود.

ارزیابی طول عمر: تأیید عملکرد ایمن محصول. می‌تواند برای بررسی ناهنجاری‌ها در استفاده طولانی مدت از سازه‌ها و زیرساخت‌ها مورد استفاده قرار گیرد.
مزایای آزمایش غیر مخرب

آزمایش غیر مخرب روش‌های ایمن و موثری برای بازرسی اشیاء به شرح زیر ارائه می‌دهد.

دقت بالا، یافتن آسان عیوبی که از سطح قابل مشاهده نیستند.
بدون آسیب به اشیاء، برای همه بازرسی‌ها در دسترس است.
افزایش قابلیت اطمینان محصول
تشخیص تعمیر یا تعویض به موقع
دلیل دقت و اثربخشی بالای آزمایش‌های غیرمخرب این است که می‌توانند عیوب داخلی یک جسم را بدون آسیب رساندن به آن شناسایی کنند. این روش مشابه بازرسی با اشعه ایکس است که می‌تواند محل شکستگی را که تشخیص آن از بیرون دشوار است، آشکار کند.

می‌توان از آزمایش غیرمخرب (NDT) برای بازرسی محصول قبل از حمل و نقل استفاده کرد، زیرا این روش محصول را آلوده یا آسیب نمی‌رساند. این امر به اطمینان از این امر کمک می‌کند که تمام محصولات بازرسی شده، بازرسی‌های بهتری دریافت کنند که باعث افزایش قابلیت اطمینان محصول می‌شود. با این حال، در موارد خاص، ممکن است مراحل آماده‌سازی متعددی مورد نیاز باشد که می‌تواند نسبتاً گران باشد.

روش‌های متداول روش‌های غیرمخرب (NDT)

تکنیک‌های مختلفی در آزمایش‌های غیرمخرب استفاده می‌شوند و بسته به نقص‌ها یا موادی که باید بررسی شوند، درجات مختلفی دارند.

تست رادیوگرافی (RT)

می‌توان از آزمایش غیرمخرب (NDT) برای بازرسی قبل از حمل کالا استفاده کرد، زیرا این روش محصول را آلوده یا آسیب نمی‌رساند. این امر به اطمینان از این امر کمک می‌کند که تمام محصولات بازرسی‌شده بازرسی‌های بهتری دریافت کنند و در نتیجه قابلیت اطمینان محصول افزایش یابد. با این حال، در برخی موارد، ممکن است مراحل آماده‌سازی متعددی مورد نیاز باشد که می‌تواند نسبتاً گران باشد. آزمایش رادیوگرافی (RT) از اشعه ایکس و اشعه گاما برای بازرسی اشیاء استفاده می‌کند. RT با استفاده از تفاوت در ضخامت تصویر در زوایای مختلف، عیوب را تشخیص می‌دهد. توموگرافی کامپیوتری (CT) یکی از روش‌های تصویربرداری NDT صنعتی است که تصاویر مقطعی و سه‌بعدی از اشیاء را در حین بازرسی ارائه می‌دهد. این ویژگی امکان تجزیه و تحلیل دقیق عیوب یا ضخامت داخلی را فراهم می‌کند. این روش برای اندازه‌گیری ضخامت صفحات فولادی و بررسی داخلی ساختمان‌ها مناسب است. قبل از راه‌اندازی سیستم، باید ملاحظات خاصی در نظر گرفته شود: در استفاده از تابش باید احتیاط زیادی اعمال شود. RT برای تجزیه و تحلیل داخلی باتری‌های لیتیوم-یون و بردهای مدار الکترونیکی استفاده می‌شود. همچنین می‌توان از آن برای تشخیص عیوب در لوله‌ها و جوش‌های نصب شده در نیروگاه‌ها، کارخانه‌ها و سایر ساختمان‌ها استفاده کرد.

تست اولتراسونیک (UT)

تست اولتراسونیک (UT) از امواج اولتراسونیک برای تشخیص اشیاء استفاده می‌کند. با اندازه‌گیری بازتاب امواج صوتی روی سطح مواد، UT می‌تواند وضعیت داخلی اشیاء را تشخیص دهد. UT معمولاً در بسیاری از صنایع به عنوان یک روش تست غیر مخرب که به مواد آسیب نمی‌رساند، استفاده می‌شود. از این روش برای تشخیص عیوب داخلی در محصولات و عیوب در مواد همگن مانند کویل‌های نورد شده استفاده می‌شود. سیستم‌های UT ایمن و آسان برای استفاده هستند، اما در مورد مواد با شکل نامنظم محدودیت‌هایی دارند. از آنها برای تشخیص عیوب داخلی در محصولات و بازرسی مواد همگن مانند کویل‌های نورد شده استفاده می‌شود.

آزمایش جریان گردابی (الکترومغناطیسی) (ET)

در آزمایش جریان گردابی (EC)، یک سیم‌پیچ با جریان متناوب در نزدیکی سطح یک جسم قرار می‌گیرد. جریان در سیم‌پیچ، طبق اصل القای الکترومغناطیسی، یک جریان گردابی چرخشی در نزدیکی سطح جسم ایجاد می‌کند. سپس عیوب سطحی، مانند ترک‌ها، شناسایی می‌شوند. آزمایش EC یکی از رایج‌ترین روش‌های آزمایش غیرمخرب است که نیازی به پیش‌پردازش یا پس‌پردازش ندارد. این روش برای اندازه‌گیری ضخامت، بازرسی ساختمان و سایر زمینه‌ها بسیار مناسب است و اغلب در کارخانه‌های تولیدی استفاده می‌شود. با این حال، آزمایش EC فقط می‌تواند مواد رسانا را تشخیص دهد.

آزمایش ذرات مغناطیسی (MT)

آزمایش ذرات مغناطیسی (MT) برای تشخیص عیوب زیر سطح مواد در محلول بازرسی حاوی پودر مغناطیسی استفاده می‌شود. یک جریان الکتریکی به جسم اعمال می‌شود تا با تغییر الگوی پودر مغناطیسی روی سطح جسم، آن را بررسی کند. هنگامی که جریان با عیوب آنجا مواجه می‌شود، یک میدان نشتی شار در جایی که عیب قرار دارد ایجاد می‌کند.
از آن برای تشخیص ترک‌های کم‌عمق/ریز در سطح استفاده می‌شود و برای قطعات هواپیما، خودرو و راه‌آهن در دسترس است.

تست نفوذ (PT)

آزمایش نفوذ (PT) به روشی برای پر کردن قسمت داخلی یک نقص با استفاده از نفوذ مایع نافذ به یک جسم با استفاده از خاصیت مویینگی اشاره دارد. پس از پردازش، نفوذگر سطحی برداشته می‌شود. نفوذگری که وارد قسمت داخلی نقص شده است، قابل شستشو نیست و باقی می‌ماند. با استفاده از ماده آشکارساز، نقص جذب شده و قابل مشاهده می‌شود. PT فقط برای بازرسی نقص سطحی مناسب است و به پردازش طولانی‌تر و زمان بیشتری نیاز دارد و برای بازرسی داخلی مناسب نیست. از آن برای بازرسی پره‌های توربین موتور توربوجت و قطعات خودرو استفاده می‌شود.

روش‌های دیگر

سیستم تست ضربه چکش معمولاً توسط اپراتورهایی انجام می‌شود که با ضربه زدن به یک جسم و گوش دادن به صدای حاصل از آن، وضعیت داخلی آن را بررسی می‌کنند. این روش از همان اصل استفاده می‌کند که در آن یک فنجان چای سالم هنگام ضربه زدن صدای واضحی تولید می‌کند، در حالی که یک فنجان چای شکسته صدای خفه‌ای تولید می‌کند. این روش تست همچنین برای بازرسی پیچ و مهره‌های شل، محورهای راه‌آهن و دیوارهای خارجی استفاده می‌شود. بازرسی بصری یکی از ساده‌ترین و رایج‌ترین روش‌های تست غیرمخرب است که در آن پرسنل ظاهر خارجی جسم را به صورت بصری بررسی می‌کنند. تست غیرمخرب مزایایی در کنترل کیفیت ریخته‌گری، آهنگری، محصولات نورد شده، خطوط لوله، فرآیندهای جوشکاری و غیره ارائه می‌دهد و در نتیجه ایمنی و قابلیت اطمینان تاسیسات صنعتی را بهبود می‌بخشد. همچنین برای نگهداری زیرساخت‌های حمل و نقل مانند پل‌ها، تونل‌ها، چرخ‌ها و محورهای راه‌آهن، هواپیماها، کشتی‌ها، وسایل نقلیه و همچنین برای بازرسی توربین‌ها، لوله‌ها و مخازن آب نیروگاه‌ها و سایر زیرساخت‌های زندگی روزمره استفاده می‌شود. علاوه بر این، کاربرد فناوری NDT در زمینه‌های غیرصنعتی مانند آثار فرهنگی، آثار هنری، طبقه‌بندی میوه‌ها و آزمایش تصویربرداری حرارتی به طور فزاینده‌ای اهمیت پیدا می‌کند.