Kontrolli i cilësisë së produkteve është një pjesë thelbësore e sistemit të menaxhimit të pronës. Në çdo fazë të prodhimit, ka kërkesa specifike për lloje të ndryshme të produkteve, dhe si rrjedhim për materialet e përdorura. Fillimisht, kërkesat kryesore ishin kryesisht saktësia dhe forca, por me zhvillimin e industrisë dhe ndërlikimin e pajisjeve të prodhuara, numri i karakteristikave për të cilat mund të refuzohet është rritur shumë herë.
Kontrolli i aftësive funksionale të produkteve pa i shkatërruar ato është bërë i mundur falë përmirësimit të metodave të testimit jo shkatërrues. Llojet dhe metodat e kryerjes së tij ju lejojnë të vlerësoni një sërë parametrash pa cenuar integritetin e produktit, dhe për këtë arsye, sa më saktë që të jetë e mundur. Sot, asnjë proces i vetëm teknologjik për prodhimin e produkteve të përgjegjshme pa një sistem kontrolli të mirëformuar nuk ka të drejtë të futet në industri.
Koncepti i testimit jo shkatërrues
Ky proces kuptohet si një grup iprova të tilla të cilave objekti i nënshtrohet drejtpërdrejt, duke ruajtur performancën e tij pa asnjë dëmtim të materialit. Të gjitha llojet dhe metodat e testimit jo shkatërrues që ekzistojnë sot kanë qëllimin kryesor sigurimin e sigurisë industriale duke monitoruar gjendjen teknike të pajisjeve, ndërtesave dhe strukturave. Ato kryhen jo vetëm në fazën e prodhimit (ndërtimit), por edhe për mirëmbajtje dhe riparim në kohë dhe me cilësi të lartë.
Kështu, lloje të ndryshme të testeve jo-shkatërruese sipas GOST mund të matin parametrat gjeometrikë të produkteve, të vlerësojnë cilësinë e trajtimit sipërfaqësor (për shembull, vrazhdësinë), strukturën e materialit dhe përbërjen e tij kimike, praninë të defekteve të ndryshme. Afati kohor dhe besueshmëria e të dhënave të marra ju lejon të rregulloni procesin teknologjik dhe të prodhoni produkte konkurruese, si dhe të parandaloni humbjet financiare.
Kërkesat e inspektimit
Që rezultatet e të gjitha llojeve të testeve jo-shkatërruese të jenë relevante dhe efektive, ai duhet të plotësojë disa kërkesa:
- mundësia e zbatimit të tij në të gjitha fazat e prodhimit, gjatë funksionimit dhe riparimit të produkteve;
- kontrolli duhet të kryhet në numrin maksimal të mundshëm të parametrave të dhënë për një prodhim të caktuar;
- koha e shpenzuar për inspektim duhet të lidhet në mënyrë të arsyeshme me hapat e tjerë në procesin e prodhimit;
- besueshmëria e rezultateve duhet të jetë shumë e lartë;
- ngamundësitë për kontrollin e procesit teknologjik duhet të jenë të mekanizuara dhe të automatizuara;
- besueshmëria e pajisjeve dhe pajisjeve të përdorura në testimin jo-shkatërrues, llojet dhe kushtet e përdorimit të tyre duhet të ndryshojnë;
- thjeshtësia e metodave, disponueshmëria ekonomike dhe teknike.
Aplikacione
E gjithë shumëllojshmëria e llojeve dhe metodave të testimit jo shkatërrues sipas GOST përdoret për qëllimet e mëposhtme:
- zbulimi i defekteve në pjesë dhe montime kritike (reaktorë bërthamorë, avionë, mjete ujore nënujore dhe sipërfaqësore, anije kozmike, etj.);
- defektoskopia e pajisjeve të dizajnuara për funksionim afatgjatë (objektet portuale, ura, vinça, termocentrale bërthamore dhe të tjera);
- kërkim me metoda të testimit jo-shkatërrues të metaleve, llojeve të strukturave të tyre dhe defekteve të mundshme në produkte për të përmirësuar teknologjinë;
- kontroll i vazhdueshëm mbi shfaqjen e defekteve në njësitë dhe pajisjet e përgjegjësisë më të lartë (për shembull, kaldaja e termocentraleve bërthamore).
Klasifikimi i llojeve të testeve jo-shkatërruese
Bazuar në parimet e funksionimit të pajisjeve dhe fenomeneve fizike dhe kimike, të gjitha metodat ndahen në dhjetë lloje:
- akustike (në veçanti, tejzanor);
- vibroacoustic;
- me substanca depërtuese (kapilare dhe kontrolli i rrjedhjeve);
- magnetike (ose grimcë magnetike);
- optik (vizual-optik);
- rrezatim;
- valë radio;
- termike;
- elektrik;
- Rrymë vorbull (ose elektromagnetike).
Sipas GOST 56542, llojet dhe metodat e testimit jo shkatërrues të listuara më sipër ndahen më tej sipas karakteristikave të mëposhtme:
- veçoritë e ndërveprimit të substancave ose fushave fizike me një objekt të kontrolluar;
- parametrat kryesorë që ofrojnë informacion;
- merr informacionin parësor.
Metodat akustike
Në përputhje me klasifikimin e llojeve dhe metodave të testimit jo-shkatërrues në përputhje me GOST R 56542-2015, ky lloj bazohet në analizën e valëve elastike që ngacmohen dhe (ose) lindin në një objekt të kontrolluar.. Nëse përdoret një gamë frekuencash më e madhe se 20 kHz, termi "tejzanor" mund të përdoret në vend të "akustik".
Lloji akustik i testimit jo destruktiv ndahet në dy grupe të mëdha.
Së pari - metoda të bazuara në emetimin dhe marrjen e valëve akustike. Për kontroll, përdoren valët udhëtuese dhe në këmbë ose vibrimet rezonante të objektit të kontrolluar. Këto përfshijnë:
- Metoda e hijes. Prania e një defekti zbulohet për shkak të dobësimit të sinjalit të marrë ose vonesës në regjistrimin e tij për shkak të rrumbullakimit të defektit nga valët ultrasonike.
- Metodë eko. Ekzistenca e një defekti përcaktohet nga koha e mbërritjes së sinjalit të reflektuar nga defekti dhe nga sipërfaqet e objektit, gjë që bën të mundur përcaktimin e vendndodhjes së defektit në vëllimin e materialit.
- Metodë pasqyrë-hije. Është një variant i metodës së hijes, e cila përdor pajisje ngametoda e jehonës. Një sinjal i dobët është gjithashtu një shenjë e një defekti.
- Metoda e rezistencës. Nëse ka një defekt në produkt, atëherë impedanca e një zone të caktuar të sipërfaqes së tij zvogëlohet, sikur zbutet. Kjo ndikon në amplituda e lëkundjeve të shufrës, stresin mekanik në fund të tij, fazën e lëkundjeve dhe zhvendosjen e frekuencës së tyre.
- Metoda e rezonancës. E rëndësishme për matjen e trashësisë së veshjes së filmit. Defekti konstatohet duke lëvizur gjetësin përgjatë sipërfaqes së produktit, duke treguar një dobësim të sinjalit ose zhdukjen e rezonancës.
- Metodë e dridhjeve të lira. Gjatë testimit analizohen frekuencat e lëkundjeve natyrore të kampionit, të cilat ndodhin si rezultat i ndikimit në të.
Grupi i dytë përfshin metoda të bazuara në regjistrimin e valëve që dalin në produkte dhe materiale:
- Emetim akustik. Ai bazohet në regjistrimin e valëve që ndodhin gjatë formimit dhe zhvillimit të çarjeve. Defektet e rrezikshme çojnë në një rritje të frekuencës dhe amplitudës së sinjaleve në një gamë specifike frekuence.
- Metodë zhurmë-dridhje. Ai konsiston në vëzhgimin e spektrit të frekuencës së mekanizmit ose pjesëve të tij gjatë funksionimit.
Llojet dhe metodat e testimit jo shkatërrues nga klasifikimi i dhënë më sipër përdoren për një sërë qëllimesh. Për të përcaktuar parametrat e metalit të mbështjellë me trashësi të vogël, produkteve të gomës, tekstil me fije qelqi, betonit, metoda e hijes është më e përshtatshme. Disavantazhi i tij i rëndësishëm është nevoja për qasje në produkt nga dy anët. Me akses në një drejtimmostra mund të përdorë metodat pasqyrë-hije ose rezonancë. Këto dy lloje janë të përshtatshme për testimin jo shkatërrues të nyjeve të salduara, si dhe për emetimin akustik. Metoda e impedancës, si dhe metoda e dridhjes së lirë, kontrollon cilësinë e produkteve të ngjitura dhe të salduara të bëra prej qelqi, metali dhe plastika.
Metodat kapilare
Sipas klasifikimit të llojeve dhe metodave të testimit jo shkatërrues në përputhje me GOST R 56542-2015, metodat kapilare lidhen me ekzaminimin nga substancat depërtuese.
Ato bazohen në depërtimin e pikave të lëngjeve speciale, të quajtura tregues, në zgavrën e defekteve. Metoda reduktohet në pastrimin e sipërfaqes së pjesës dhe aplikimin e një lëngu depërtues në të. Në këtë rast, zgavrat mbushen, pas së cilës lëngu hiqet nga sipërfaqja. Pjesa tjetër zbulohet duke përdorur një zhvillues, i cili formon një model tregues të vendndodhjes së defekteve.
Ndjeshmëria e llojit kapilar të testimit jo destruktiv varet kryesisht nga zgjedhja e materialeve për zbulimin e defekteve, gjë që e bën të detyrueshëm verifikimin paraprak të tyre. Aftësitë e treguesve të zgjidhjeve kontrollohen kundrejt disa zgjidhjeve standarde. Bardhësia e zhvilluesve kontrollohet duke krahasuar me një pjatë barite (standardi i bardhësisë).
Përparësia e metodave kapilare është mundësia e përdorimit të tyre në kushte terreni dhe laboratori me temperatura të ndryshme ambienti. Megjithatë, ata janë në gjendje të zbulojnë vetëm defekte sipërfaqësore me zgavra të paplotësuara. Metodat kapilare janë të aplikueshme përzbulimi i defekteve në pjesët metalike dhe jometalike të formave të ndryshme.
Metodat magnetike
Ato bazohen në regjistrimin e fushave magnetike që dalin mbi defektin, ose në përcaktimin e vetive magnetike të produkteve të studiuara. Metodat magnetike ju lejojnë të gjeni të çara, rrotulla dhe defekte të tjera, të tilla si veçoritë mekanike të çeliqeve ferromagnetike dhe gize.
Klasifikimi i llojeve jo-shkatërruese dhe metodave të kontrollit të disponueshëm në GOST parashikon ndarjen e magnetit në nëngrupet e mëposhtme:
- magnetografik (regjistrimi i fushave kryhet me një film ferromagnetik si tregues);
- grimca magnetike (analiza e fushave magnetike kryhet me një pluhur ferromagnetik ose suspension magnetik);
- magnetorezistor (regjistrimi i fushave magnetike të humbur kryhet nga magnetorezistorë);
- lloji i induksionit të provës magnetike jo-shkatërruese (madhësia ose faza e EMF-së së induktuar monitorohet);
- ponderomotive (forca e tërheqjes së magnetit nga një objekt i kontrolluar regjistrohet);
- ferrosondë (bazuar në matjen e forcës së fushës magnetike duke përdorur portat e fluksit);
- Metoda e efektit Hall (fushat magnetike regjistrohen nga sensorët Hall).
Metodat optike
Lloji i testimit jo shkatërrues i bazuar në veprimin e rrezatimit të dritës në një objekt me regjistrimin e rezultateve të këtij veprimi quhet optik. Në mënyrë konvencionale, ekzistojnë tre grupe metodash:
Vizuale (si dhe metoda vizuale-optike) bazohet në cilësitë personale të operatorit (asistent laboratori): përvoja, aftësia, vizioni. Është shumë i arritshëm dhe i lehtë për t'u kryer, gjë që shpjegon gjithëpërfshirjen e tij. Kontrolli vizual kryhet pa asnjë mjet optik. Është efektiv në objekte të mëdha për të zbuluar defekte të mëdha, shkelje të gjeometrisë dhe dimensioneve. Analiza vizuale-optike kryhet me mjete ndihmëse optike si zmadhues ose mikroskop. Është më pak produktiv, kështu që zakonisht kombinohet me pamjen
- Metodat fotoometrike, densitometrike, spektrale dhe televizive bazohen në matjet instrumentale dhe karakterizohen nga më pak subjektivitet. Këto lloje të testeve optike jo-shkatërruese janë të domosdoshme për matjen e dimensioneve gjeometrike, sipërfaqeve, kontrollin e koeficientit të dobësimit, vlerësimin e transmetimit ose reflektimit, zbulimin e defekteve.
- Interferenca, difraksioni, kontrasti fazor, refraktometrik, nefelometrik, polarizimi, metodat stroboskopike, holografike bazohen në vetitë valore të dritës. Me ndihmën e tyre, ju mund të kontrolloni produktet e bëra nga materiale që janë transparente ose të tejdukshme ndaj rrezatimit të dritës.
Metodat e rrezatimit
Bazuar në efektin e rrezatimit elektromagnetik jonizues në një objekt, i ndjekur nga regjistrimi i parametrave të këtij veprimi dhe përmbledhja e rezultateve të kontrollit. Për llojin e rrezatimit të testimit jo shkatërrues, përdoren rrezatime të ndryshme, të cilat bëjnë të mundur përshkrimin e kuanteve të tyre me sasitë fizike të mëposhtme: frekuencë, gjatësi vale oseenergji.
Duke kaluar përmes produktit, rrezatimi me rreze X ose gama, si dhe flukset e neutrinos, dobësohen në shkallë të ndryshme në seksione me dhe pa defekte. Ato ju lejojnë të gjykoni praninë e brendshme të të metave. Ato përdoren me sukses për të kontrolluar shtresat e salduara dhe të salduara, produktet e mbështjellë.
Llojet e rrezatimit të testeve jo-shkatërruese mbartin një rrezik biologjik, duke vepruar në mënyrë të fshehtë. Kjo kërkon respektimin e normave organizative dhe sanitare të mbrojtjes së punës dhe rregulloreve të sigurisë.
Metodat termike
Një parametër i rëndësishëm është regjistrimi i ndryshimeve që ndodhin në fushat termike ose të temperaturës të kampionit të analizuar. Për kontroll, maten temperatura dhe ndryshimet në karakteristikat termike të objektit.
Pamja termike
NDT mund të jetë pasive ose aktive. Në rastin e parë, mostrat nuk ndikohen nga burimet e jashtme të nxehtësisë, dhe fusha e temperaturës matet në mekanizmin e funksionimit. Një rritje ose ulje e temperaturës në disa vende mund të tregojë praninë e një lloj defekti, siç janë çarjet në motorë. Me kontrollin termik aktiv, materialet ose produktet ngrohen ose ftohen dhe temperatura matet nga dy anët e kundërta.
Për të marrë të dhëna të sakta dhe objektive, përdoren transduktorët kryesorë të matjes së rrezatimit termik: termometra, termoçift, rezistenca termike, pajisje gjysmëpërçuese, pajisje elektronike vakum, elementë piroelektrikë. Shpesh, përdoren tregues të fushave termike, të cilët janëpjata, pasta, filma të substancave termosensitive që ndryshojnë kur arrihen temperatura të caktuara. Pra, treguesit termikë të shkrirjes, treguesit termikë që ndryshojnë ngjyrën dhe fosforet janë të izoluara.
Nëpërmjet përdorimit të pajisjeve speciale, metodat termike bëjnë të mundur matjen e parametrave fizikë dhe gjeometrikë të objekteve pa kontakt në distanca mjaft të mëdha. Ato gjithashtu lejojnë zbulimin e ndotjes kimike dhe fizike, vrazhdësisë, veshjeve në sipërfaqet e tyre, bazuar në vlerat e emetimit termik.
Metodat e zbulimit të rrjedhjeve
Sipas klasifikimit kryesor të llojeve të provave jo-shkatërruese, kjo metodë i referohet testimit të mostrave me lëngje depërtuese. Zbulimi i rrjedhjeve zbulohet përmes defekteve në produkte dhe struktura nga depërtimi i substancave testuese përmes tyre. Shpesh referohet si kontrolli i rrjedhjeve.
Lëngjet, disa gaze, avujt e lëngjeve mund të shërbejnë si substanca testuese. Sipas këtij parametri, metodat e kontrollit të zbulimit të rrjedhjeve ndahen në lëng dhe gaz. Gazrat ofrojnë ndjeshmëri më të madhe, që do të thotë se ato përdoren më shpesh. Gjithashtu, ndjeshmëria e metodës ndikohet nga pajisjet e përdorura. Teknika e vakumit në këtë rast është alternativa më e mirë.
Për të zbuluar rrjedhjet, nevojiten pajisje speciale të quajtura detektorë rrjedhjeje, por në disa raste janë të përshtatshme edhe metodat e zbulimit të rrjedhjeve pa pajisje. Për të kontrolluar këtë metodë, përdoren detektorët e mëposhtëm të rrjedhjeve:
- Sspektrometria e masës - karakterizohet nga më e madhjandjeshmëria dhe shkathtësia, ju lejon të ekzaminoni produkte të dimensioneve të ndryshme. E gjithë kjo shpjegon aplikimin e saj të gjerë. Por spektrometri i masës është një instrument shumë kompleks dhe i rëndë që kërkon një vakum për të funksionuar.
- Halogen, veprimi i të cilit bazohet në një rritje të mprehtë të emetimit të kationeve të metaleve alkali kur halogjenet shfaqen në substancën e provës.
- Flluskë - bazohet në zbulimin e flluskave të gazit provë të lëshuara nga një rrjedhje gjatë testimit të presionit të gazit të një objekti të kontrolluar, me lëng të aplikuar në sipërfaqen e tij ose të zhytur në një rezervuar. Kjo është një metodë mjaft e thjeshtë që nuk kërkon instrumente komplekse dhe gazra të veçantë, por siguron ndjeshmëri të lartë.
- Manometrik - ju lejon të vlerësoni ngushtësinë e objektit të provës duke përdorur matës presioni që matin presionin e gazrave të provës.
Metodat elektrike
Ky lloj testimi jo shkatërrues sipas GOST R 56542-2015 bazohet në analizën e parametrave të fushës elektrike (ose rrymës) që veprojnë në objektin e kontrolluar ose që lindin në objekt për shkak të ndikimit të jashtëm.
Parametrat informues në këtë rast - kapaciteti ose potenciali elektrik. Për të kontrolluar dielektrikët ose gjysmëpërçuesit, përdoret metoda kondensative. Kjo ju lejon të analizoni përbërjen kimike të plastikës dhe gjysmëpërçuesve, të zbuloni ndërprerjet në to dhe të vlerësoni përmbajtjen e lagështisë së materialeve me shumicë.
Kontrolli i përcjellësve kryhet me metodën e potencialit elektrik. Në këtë rast, trashësia e shtresës përçuese, prania e ndërprerjeveafër sipërfaqes së përcjellësit kontrollohet duke matur rënien e mundshme në një zonë të caktuar.
Metoda aktuale eddy
Ka një emër tjetër - metoda e rrymës vorbull. Ai bazohet në ndryshimet në veprimin e fushës elektromagnetike të një spirale me një fushë rrymash vorbull të shkaktuara nga kjo spirale në një objekt të kontrolluar. I përshtatshëm për zbulimin e defekteve sipërfaqësore të pjesëve magnetike dhe jomagnetike dhe produkteve gjysëm të gatshme. Gjithashtu ju lejon të gjeni të çara në produkte të konfigurimeve të ndryshme.
Vlera e metodës së rrymës vorbull është se as lagështia, as presioni, as ndotja e mjedisit, as rrezatimi radioaktiv, madje edhe ndotja e objektit me substanca jopërçuese praktikisht nuk kanë asnjë efekt në sinjalin matës. Fushat e aplikimit të tij janë si më poshtë:
- Kontrollimi i dimensioneve lineare të produkteve (për shembull, diametri i një shufre, tubacionet, trashësia e fletës metalike, trashësia e murit të trupit).
- Matja e trashësisë së veshjeve të aplikuara (vargu nga mikrometri në dhjetëra milimetra).
- Përcaktimi i devijimeve në përbërjen dhe strukturën e metaleve dhe lidhjeve.
- Përcaktimi i vlerave të stresit mekanik.
Përparësitë dhe disavantazhet e metodave jo-shkatërruese
Pavarësisht se të dy llojet e provave, shkatërruese dhe jo-shkatërruese, kanë të mirat dhe të këqijat e tyre, në kushtet moderne të prodhimit kjo e fundit ka një sërë përparësish:
- Testet kryhen menjehere per produktet qe do te perdoren ne kushte pune.
- Anketa mund të bëhet në çdo pjesë ose nën-montim të destinuar për përdorim në botën reale, pornëse është i justifikuar ekonomikisht. Shpesh mund të bëhet edhe kur grupi karakterizohet nga dallime të mëdha ndërmjet pjesëve.
- Mund të provoni të gjithë pjesën ose vetëm pjesët më të rrezikshme të saj. Në varësi të komoditetit të kryerjes ose kushteve teknologjike, ato mund të kryhen njëkohësisht ose në mënyrë sekuenciale.
- I njëjti objekt mund të testohet me shumë metoda testimi jo-shkatërruese, secila prej të cilave do të jetë e ndjeshme ndaj veçorive ose pjesëve të caktuara të pjesës.
- Metodat jo-shkatërruese mund të aplikohen në njësi në kushte funksionimi dhe nuk ka nevojë të ndaloni funksionimin e saj. Nuk shkaktojnë shqetësime dhe ndryshime në karakteristikat e pjesëve.
- Testimi ju lejon të riinspektoni të njëjtat pjesë pas çdo periudhe kohe. Kjo bën të mundur krijimin e një lidhjeje midis mënyrave të funksionimit dhe dëmtimit që rezulton dhe shkallës së tyre.
- Testimi jo shkatërrues lejon që pjesët e bëra nga materiale të shtrenjta të mos dëmtohen.
- Si rregull, testet kryhen pa para-trajtim të mostrave. Shumë pajisje analitike janë portative dhe të shpejta dhe shpesh të automatizuara.
- Kostoja e testimit jo-destruktiv është më e ulët se ajo e metodave shkatërruese.
- Shumica e metodave janë të shpejta dhe kërkojnë më pak orë pune. Metoda të tilla duhet të përdoren për të përcaktuar cilësinë e të gjitha detajeve nëse kostoja e tyre është më e vogël ose e krahasueshme me koston e kryerjes së një studimi shkatërrues.vetëm një përqindje e vogël e pjesëve në të gjithë grupin.
Nuk ka shumë disavantazhe të metodave të testimit jo shkatërrues:
- Zakonisht analizohen vetitë indirekte që nuk kanë lidhje të drejtpërdrejtë me vlerat gjatë funksionimit. Për besueshmërinë e rezultateve, gjendet një marrëdhënie indirekte midis të dhënave të marra dhe besueshmërisë operacionale.
- Shumica e testeve nuk tregojnë jetëgjatësinë e objektit, por janë në gjendje të ndjekin vetëm proceset e shkatërrimit.
- Për të deshifruar dhe interpretuar rezultatet e punës analitike, është gjithashtu e nevojshme të kryhen të njëjtat studime në mostra të veçanta dhe në kushte të veçanta. Dhe nëse lidhja përkatëse midis këtyre testeve nuk është e dukshme dhe e provuar, atëherë vëzhguesit mund të mos pajtohen me të.
Ne analizuam llojet e testimit jo-shkatërrues, veçoritë dhe disavantazhet e tij.
