Badania penetracyjne PT - badania nieniszczące

Metoda penetracyjna PT zaliczana jest do “powierzchniowej” grupy badań nieniszczących. W przeciwieństwie do metody ultradźwiękowej i radiograficznej, które należą do grupy technik objętościowych metoda penetracyjna nie pozwala na wykrycie wad wewnątrz materiału chyba, że będą to wady posiadające połączenie z powierzchnią. Głównym zastosowaniem jest wykrywanie nieciągłości powierzchniowych na materiałach stałych. Technika wykorzystywana jest do badania zarówno materiałów metalicznych jak i niemetalicznych, które mogą posiadać własności ferro-, para- i diamagnetyczne. Wynika z tego, że badania PT mogą być wykorzystywane do badania metali i ich stopów a także ceramiki, materiałów polimerowych oraz szkła. Najpopularniejszym zastosowaniem badań penetracyjnych PT jest badanie materiałów niemagnetycznych takich jak: stale austenityczne, stopy żaroodporne i żarowytrzymałe, metale i stopy lekkie oraz stopy miedzi, tytanu i cyrkonu do, których nie nadaje się metoda magnetyczno-proszkowa MT. Możemy wykonywać zarówno badania penetracyjne spoin jak i samego materiału. Badanie polega na użyciu trzech odczynników:

• barwnego lub fluorescencyjnego penetranta,

• zmywacza,

• wywoływacza.

W celu ujawnienia wskazań powierzchniowych wykorzystywane jest zjawisko ruchu cieczy (zjawisko woskowatości), które opiera się na wnikaniu barwnego penetranta w głąb wad i szczelin badanego materiału. Następnie po odpowiednim czasie nadmiar penetranta usuwany jest za pomocą zmywacza i czyściwa tak by odczynnik pozostał tylko w wadach materiału. Ostatni etap to wypływanie penetranta z wad i ich ujawnienie gdzie jako środek pomocniczy wykorzystywany jest wywoływacz, który na zasadzie kontrastu pozwala na uzyskanie powiększonych i wyraźnych wskazań. Czas badania pojedynczego obiektu zamyka się zazwyczaj czasie 15 - 60 minut przy czym może on zostać skrócony poprzez zwiększenie ilości wyrobów badanych jednocześnie, ze względu na możliwość jednoczesnego wykonywania poszczególnych etapów.

Zestawy odczynników powinny być dobierane do badanego materiału tak aby nie miały dla niego szkodliwego oddziaływania a także pozwalały na skuteczne wykrycie wad. Zarówno badania penetracyjne złączy spawanych jak i innych obiektów pozwalają na wykrycie otwartych wad powierzchniowych i podpowierzchniowych, które mają połączenie z powierzchnią. Powstają one najczęściej podczas procesu wytwarzania danego wyrobu (wady produkcyjne i technologiczne) lub na wskutek jego eksploatacji. Do wad produkcyjnych najczęściej zaliczamy:

• pęknięcia i porowatości odlewnicze,

• porowatość,

• rysy i wgłębienia powstające podczas procesów obróbki mechanicznej,

• zakucia i zawalcowania,

• pęknięcia i pory spoin,

• pęknięcia wynikające z obróbki cieplnej, cieplno-chemicznej oraz obróbki szlifierskiej.

Najczęstsze wady eksploatacyjne to w głównej mierze pęknięcia zmęczeniowe i różne rodzaje uszkodzeń korozyjnych (korozja lokalna, powierzchniowa, naprężeniowa). Zależnie od rodzaju stosowanych preparatów, badanych materiałów i techniki badania metoda penetracyjna może pozwolić na wykrywanie nieciągłości o minimalnej szerokości wynoszącej 0,1 μm co sprawia, że wykrywalność może być porównywalna z badaniami magnetyczno-proszkowymi i ultradźwiękowymi (dla wad powierzchniowych).

Zastosowanie

Badania penetracyjne (PT, DPI) pozwalają wykryć wady powierzchniowe wszelkiego rodzaju materiałów i wyrobów. Metoda ta stosowana jest głównie do materiałów nieferromagnetycznych, przede wszystkim stali stopowych i stopów aluminium. Najlepsze efekty uzyskuje się dla materiałów gładkich, nieporowatych, takich jak wyroby walcowane, kute oraz ciągnione. Unikalną cechą badań penetracyjnych jest możliwość badania obiektów o dowolnym kształcie i wymiarach w przeciwieństwie do reszty metod badań nieniszczących, które wraz ze wzrostem stopnia skomplikowania obiektu są trudniejsze w stosowaniu. Przed badaniem wymagane jest bardzo dokładne oczyszczenie badanej powierzchni z wszelkiego rodzaju nieczystości: rdzy, tłuszczów. Badania wykonywane mogą być zarówno w warunkach laboratoryjnych jak i przemysłowych i terenowych. Niemożliwe jest wykonanie badania przez najcieńszą powłokę farby. Istnieje możliwość wykonania badania szczelności metodą penetracyjną do wykrywania nieszczelności zbiorników oraz rur. Oferujemy badania penetracyjne fluorescencyjne jak i klasyczne przy użyciu odczynników renomowanych producentów, również w temperaturach poniżej 0ºC.

Badania nieniszczące penetracyjne - zalety

• niezależność kształtów i wymiarów badanych obiektów,

• możliwość badania różnorodnych materiałów,

• prostota i łatwość stosowania,

• lekki i nieskomplikowany sprzęt pomiarowy (odczynniki w postaci aerozoli i czyściwa),

• wysoka wykrywalność wad,

• niskie koszty stosowania metody,

• stosunkowo krótki czas kontroli.

Badania nieniszczące penetracyjne - ograniczenia

• możliwość wykrywania tylko nieciągłości powierzchniowych,

• wysokie wymagania pod względem przygotowania powierzchni badanych materiałów,

• zmiana właściwości wykorzystywanych preparatów z czasem (starzenie się),

• wymagane czyszczenie obiektów po wykonanej kontroli,

• stosowanie szkodliwych dla człowieka odczynników (toksyczne opary rozpuszczalników),

• wpływ temperatury badanych materiałów na wyniki kontroli.

Normy badań nieniszczących PT