Grupa Badawcza Badania Materiałów dla Energetyki
Badania nieniszczące (Non Destructive Testing - NDT)
Są to badania, które pozwalają na uzyskanie informacji o stanie, własnościach i ewentualnych wadach badanej struktury czy materiału bez ingerowania we właściwości użytkowe badanego elementu. Badaniami tymi są obejmowane w szczególności złącza spawane oraz powierzchnie blach, rur, odkuwek, odlewów itp. na etapie produkcji bądź elementów w czasie eksploatacji.
Wyróżniamy następujące rodzaje metod badań nieniszczących:
- badania wizualne (VT) w tym endoskopowe, czyli oględziny zewnętrzne,
- badania penetracyjne (PT),
- badania magnetyczne proszkowe (MT),
- badania ultradźwiękowe (UT),
- ultradźwiękowe pomiary grubości ścianek (UTT),
- pomiary twardości,
- pomiary geometryczne elementów,
- badania metalograficzne metodą replik matrycowych.
Badania wizualne (VT)
Głównym zadaniem badań wizualnych jej ocena pod kątem ujawnienia niezgodności takich jak:
- Wady kształtu
- Przerwanie ciągłości powierzchni
- Ciał obcych wewnątrz badanego elementu
- Korozja
Badania wizualne dzielimy na badania bezpośrednie oraz badania zdalne.
Badania wizualne bezpośrednie.
Prowadzone są okiem nieuzbrojonym lub przy użyciu zestawu lup, lusterek na powierzchniach dostępnych bezpośrednio do badań.
Pośrednio wykonuje się również pomiary wad kształtu w szczególności złączy spawanych.
Badania wizualne zdalne.
Prowadzone są na powierzchniach wewnętrznych lub powierzchniach zewnętrznych niedostępnych za pomocą badań bezpośrednich.
Badania tego typu są najczęściej przeprowadzane za pomocą wideo endoskopów, które pozwalają na wprowadzenia sondy urządzenia do wnętrza elementu lub trudnodostępnego miejsca.
Badania penetracyjne (PT)
Umożliwiają wykrywanie otwartych nieciągłości powierzchniowych takich jak pęknięcia, pory, przyklejenia, zakucia.
Metodę tą wykorzystuje się również do badań szczelności. Może być stosowana dla wszystkich materiałów o stosunkowo niskiej porowatości gdzie uzyskamy bezpośredni dostęp do badanych powierzchni bez żadnych powłok zabezpieczających.
Metoda ta znalazła zastosowanie jako uzupełnienie dla innych badań. Szczególnie sprawdza się w przypadku materiałów niemagnetycznych takich jak stale austenityczne, stopy aluminium, miedzi, tytanu czy ceramiki.
Badania magnetyczne proszkowe (MT)
Mogą być stosowane wyłącznie do badania elementów z materiałów ferromagnetycznych: stali, żeliwa oraz staliwa za wyjątkiem wysokostopowych stali austenitycznych.
Praktycznym kryterium ferromagnetyczności materiału jest przyciąganie go przez magnes trwały.
Wzbudzenie w badanym elemencie pola magnetycznego za pomocą defektoskopu magnetycznego pozwala na wykrywanie nieciągłości powierzchniowych, a także stosunkowo dużych nieciągłości podpowierzchniowych położonych blisko powierzchni.
Badania ultradźwiękowe (UT)
Jest to metoda badań objętościowych. Polega na wprowadzaniu do badanego obiektu fali ultradźwiękowej o określonej częstotliwości.
W przypadku wystąpienia w materiale nieciągłości, część fali jest odbijana, a następnie odbierana przez głowicę badawczą i w formie impulsu obrazowana jest na ekranie defektoskopu. Kształt i wielkość amplitudy impulsu pozwala na ocenę i lokalizację występującej wady.
Ultradźwiękowe pomiary grubości (UTT)
Jest to metoda badań objętościowych. Polega na pomiarze czasu przejścia przez badany obiekt fali ultradźwiękowej o określonej prędkości dla danego materiału. Czas ten jest następnie przeliczany na grubość przez grubościomierz.
Wymagany jest jednostronny dostęp do obiektów.
Przy pomiarach grubości elementów eksploatowanych często wykorzystuje się grubościomierze z zobrazowaniem przebiegu typu A-scan.
Pomiary twardości (UCI)
Metoda ta polega na porównaniu częstotliwości diamentowego wgłębnika sondy w powietrzu z częstotliwością w momencie wcisku w materiał pod odpowiednim obciążeniem.
Zmiana częstotliwości jest proporcjonalna do powierzchni styku. Twardościomierz ultradźwiękowy porównuje obydwie częstotliwości i przelicza je na twardość w HV.
Badania strukturalne nieniszczącą metodą replik matrycowych
W ocenie stanu elementów ciśnieniowych w stanie wyjściowym i po długotrwałej eksploatacji niezbędnym jest wynik diagnostycznych badań materiałowych, a w tym badania strukturalne. Można je prowadzić w sposób klasyczny, pobierając reprezentatywny wycinek z badanego elementu i przygotowując zgład metalograficzny. Główną wadą takiego zabiegu jest częściowe lub całkowite zniszczenie badanego elementu skutkujące koniecznością przeprowadzenia kosztownej naprawy.
Alternatywną metodą nieniszczącą w zakresie badań obrazu mikrostruktury jest badanie tzw. repliki matrycowej.
