فهرست مطالب:
بروز‌رسانی‌شده در فروردین 6, 1401
معرفی روش آزمایش با سیال نافذ (مایع نافذ) PT
PT: همانطور که از عنوان آزمایش مواد نافذ (مایع نافذ) مشخص است در این روش، مبنای کار، نفوذ ماده ای نافذ بـا دانـه بندی بسیار ریز به درون درزها و ترکها می باشد. چنین موادی قادرند در ریزترین درزها و ترکهای مـوئی که عرض و یا پهنای دهانه (Opening) آنها فقط به چند صدم میلی متر می رسد، رخنه کرده و فضای آنرا اشغال نمایند .
روش آزمایش نفوذی اولین بار در اوایل سال 1940 با عنوان Whiting test در بازرسی خطوط راه آهن بکار گرفته شد. در این روش از ماده نفت سفید بعنوان ماده نافذ و از پودر گچ سـفید(کربنـات کلسـیم) بعنوان ظاهرساز استفاده می گردید.
تست به روش مایعات نافذ توسط اسپری های PT
اگرچه پیشرفت های زیادی در زمینه تکنولوژی تولید مواد نفوذی دیده می شود امـا کماکـان اسـتفاده از نفت سفید و پودر گچ سفید برای بازرسی قطعات غیرحساس مانند خطوط راه آهـن و آشکارسـازی تـرک های درشتر از 0.05 میلی متر (عرض دهانه ترک) روش قابل قبولی محسوب می شود .
روش کار بسیار ساده است . پس از ریختن نفت سفید روی مسافتی از خط آهن، مدت زمانی بـین 10 تـا 15 دقیقه فرصت داده می شود تا ماده نفتی در درزها نفوذ کند. بعد از سپری شدن زمان نفوذ، بـا پارچـه تنظیف مواد نفتی برداشته شده و سطح خشک می گردد.
در این مرحله ماده نفتی فضای درزها و ترکها را اشغال نموده است. با پاشیدن پودر کربنات کلسیم، نفت جذب پودر سفید شده و اثر آن قابل رؤیت خواهد بود.
روش آزمایش با سیال نافذ با اصطلاحات زیر شناخته می شود :
- Liquid Penetrant Testing
- Dye Penetrant Testing
- Dye Check
تعاریف مهم (بازرسی با مایع نافذ) :
1- ماده نافذ ( Penetrant Media )
در روش آزمایش نفوذی، به ماده نافذی گفته می شود که با دانه بندی بسیار ریز قادر به رخنه در منفذها و درزها باشد .
2- زمان نفوذ ( Dwell Time )
مدت زمان کافی برای رخنه ماده نافذ به درون منفذها و درزها را زمان نفوذ می گویند.
3- زداییدن ( Removing )
به عملیات برداشتن و پاک نمودن ماده نافذ از سطح کار پس از مرحله نفوذ گفته می شود.
4- ماده ظاهرساز ( Developer Media )
به ماده پودری و یا سیال سفید رنگی گفته می شود که خاصیت جذب رطوبت داشته و قـادر اسـت مـاده نافذ را از لای منفذها خارج و آشکار نماید .
تـرک هـای ناشـی از جوشکاری در آزمایش مایع نافذ PT
اساس کلی آزمایش :
- سطح قطعه مورد آزمایش بوسیله ماده نفوذپذیرآغشته می شود .
- ماده به درون منفذ رفته و فضای آنرا اشغال می کند.
- پس از برداشتن کامل ماده نافذ از سطح قطعه، در حالیکه بخشی از ماده در درون منفذ مخفی شده ، سطح کار به حالت اولیه دیده خواهد شد.
- با آغشته نمودن سطح کار با ماده آشکار ساز، ماده نافذ تحت اثر ماده ظاهرساز از منفذ خارج شـده و در سطح نمایان می گردد.
- در نهایت نقاط اختفای ماده نافذ (عیوب) به شکل علائمی در زمینه ظاهرساز آشکار شده و تفسـیر می گردند.
مزیت های روش نفوذی
1- برای آشکارسازی انواع عیوب سطحی که دهانه آنها به سمت سطح باز بوده و قابل نفوذ پذیری باشند قابل استفاده است .
توضیح : اصولاً عیوب مضـری ماننـد تـرک هـای خسـتگی (Fatigue Cracks) و تـرک هـای ناشـی از خوردگی (Stress Corrosion Cracking)، در ابتدا از سطح شروع می شوند.
2- یر روی انواع فلزات فرو مغناطیس و غیرفرومغناطیس و همچنین جامدات غیرفلزی نظیـر سـرامیک، شیشه و قطعات پلاستیکی کاربرد دارد .
3- بدلیل نمایان شدن عیب در سطح قطعه مورد آزمایش، تفسیر نتایج آسان است .
4- در مقایسه با سایر آزمایشهای غیرمخرب، هزینه آزمایش بسیار کمتر می باشد .
5- شکل هندسی قطعات تأثیری در تفسیر نخواهد داشت .
توضیح : در آزمایشهای آلتراسونیک، پرتونگاری و خصوصاً جریان گردابـی، شـکل هندسـی قطعـه مـورد آزمایش همواره مشکل ساز می باشد .
6- با انتخاب تکنیک درست، روش نفوذی در هرموقعیت جغرافیائی قابل اجرا است .
محدودیت های روش نفوذی :
1- فقط عیوبی قابل آشکار خواهند بود که منفذی برای رخنه ماده نافذ داشته باشـند. بـه همـین دلیـل مواد زائدی مانندروغن، گریس و هر نوع آلودگی نیز می توانند مانع آزمایش گردند و قطعات رنگ آمیـزی
شده قابل آزمایش نخواهند بود .
2- آزمایش روی قطعاتی مانند چدن و سیمان که خلل و فرج سطحی گسترده ای دارند قابل انجام نمی باشد .
3- آزمایش سطوح قطعاتی که با عملیات سنگ زنی، ماشین کاری (با قلم) ، ساینده های گرم و چکش کاری صاف شده باشند قابل اجرا نمی باشد . چنین عملیاتی موجب مسدود شدن منفذها می گردد.
4- سطوح سردتر از نقطه انجماد مواد آزمایش و همچنین قطعات گرمتر از 50 درجه سانتی گراد با ایـن روش قابل آزمایش نمی باشند .
آزمایش قطعه با مواد نافذ رنگی در تست غیر مخرب PT
انواع روش های آزمایش
طبق استاندارد ASTM-E165 آزمایش با مواد نافذ به دو کلاس زیر تقسیم می شود :
- الف – مواد نافذ رنگی Visible Liquid Penetrant
- ب – مواد نافذ فلورسنتی Fluorescent Liquid Penetrant
اصطلاح Visible در آزمایش نفوذی به ماده نافذی گفته می شود که در شرایط نور روشن شکل عیـب بـه رنگ ماده نافذ دیده شود. در نوع فلورسنتی رنگ ماده نافذ فقط در تاریکی و بکمک نور ماوراء بنفش قابل رؤیت خواهد بود .
در هر دو روش فوق، مواد نافذ در سه حالت زیر مورد استفاده قرار می گیرند :
- ماده نافذ قابل شستشو با آب Water Washable Penetrant
- ماده نافذ قابل استفاده با امولسیون (معلق ساز) Post-Emulsifiable Penetrant
- ماده نافذ با حلال مخصوص Solvent- Removable Penetrant
البته ماده نافذ دیگری از نوع Post-Emulsifiable-Hydrophlic نیز در موارد نادری استفاده می گـردد اما کاربرد بسیار محدودی دارد .
مراحل آزمایش (مواد نفوذی رنگی)
بمنظور شناخت روش های آزمایش با مواد نفوذی، مراحل آزمایش با مواد نافذ رنگی کـه بطـور عـادی در اغلب صنایع متداول است، بعنوان روش پایه شرح داده می شود .
مراحل تست غیر مخرب PT
شرح مراحل آزمایش :
1- تمیزکاری (Cleaning)
بطوریکه قبلاً اشاره شد، وجود آلودگی درسطح قطعه مورد آزمایش مانع رخنه مایع نافذ بـه درون ترکهـا خواهد شد از اینرو قبل از آزمایش، بایستی بکمک مواد حلال و تمیز کننـده ، آثـار مـواد روغنـی، زنـگ
زدگی و هرنوع آلودگی از روی سطح قطعه برداشته شود .
2- پاشیدن ماده نافذ (Applying Penetrant)
پس از تمیز نمودن و خشک شدن سطح کار، ماده نافذ به حالت آغشته نمودن روی سـطح پاشـیده مـی شود.
پاشیدن ماده نافذ (Applying Penetrant) در تست PT
آغشته نمودن ماده نافذ در تست PT
3- زمان توقف (Dwell Time)
در این مرحله، مدت زمانی بین 5 تا 60 دقیقه (متناسب با درجه حساسیت آزمـایش) فرصـت داده مـی شود، تا ماده نافذ بتواند به درون ترکهای موئی رخنه نماید .
تصویر مقطعی و بزرگنمائی شده ترک در تست PT
4- پاک نمودن ماده نافذ (Penetrant Removing)
پس از سپری شدن زمان نفوذ (Dwell Time)، سطح قطعه تا برطرف شـدن آثـار مـاده نافـذ و نمایـان شدن سطح کار، تمیز می گردد.
در این مرحله نباید هیچگونه اثری از قرمزی روی سطح دیده شود و طبعاً قرمـزی درون ترکهـا نیـز (بـه علت موئی بودن) قابل رؤیت نخواهند بود. روش و نوع ماده تمیز کننده به نوع ماده نافذ بستگی دارد کـه در بخش بعدی توضیح داده خواهد شد .
توضیح : چنانچه ماده نافذ از نوع غیرقابل شستشو با آب باشد، یک مرحله دیگر بمنظور معلق نمـودن و یا حل شدن ماده آن بعد از این مرحله ضرورت خواهد داشت .
5- خشک شدن سطح (Drying)
اگر چه خشک نمودن سطح قبل از پاشیدن ماده نفوذی (مرحله 2) هم می بایست بدقت انجام گیرد، امـا خشک نمودن سطح قبل از پاشیدن ماده ظاهرساز اهمیت بیشتری دارد بطوریکـه وجـود رطوبـت ممکـن است سبب رقت ماده نافذ و پراکندگی آن گردد .
پس از برداشتن ماده نافذ
6- پاشیدن ظاهرساز (Appling Developer)
پس از برداشتن ماده نافذ و خشک نمودن سطح کار، ماده ظاهرساز روی سطح قطعه پاشیده می شود. در این حالت ماده ظاهر ساز مانندخشک کن مرکب، رطوبت درون ترک را بخود جذب نموده و محل اختفای ماده نافذ (ترک) نمایان خواهد شد.
توضیح : ماده ظاهر ساز به دو حالت پودری (Dry Powder Developer) و یا معلق در سـیال (Wet Developer) وجود دارند که نحوه کاربرد آنها متفاوت می باشد .
پاشیدن ظاهرساز سفید رنگ (Appling Developer) تست PT
7- تفسیر علائم
پس از مدت زمان کوتاهی بتدریج ماده درون ترک جذب ماده ظاهرساز شده و تصویر ترک به رنگ قرمـز روی قطعه دیده خواهد شد .
نمای بالا و برش خورده قطعه بازرسی با مایعات نافذ PT
در شکل نمای مقطعی و نمای بالای قطعه آزمایش شده مشاهده می گردد . اصولاً نمای ظاهر شـده عیب به شکل واقعی آن نمایان می شود، اما بدلیل گسترش ماده نفوذی، معمولاً اندازه نمایان شـده کمـی بیشتر از اندازه واقعی خواهد بود .
8- پاک سازی نهائی ( Final Cleaning )
پس از رؤیت سطح قطعه و نتیجه گیری از علائم شکل گرفته، بایستی کلیه مواد روی قطعه تا حد مطلوب تمیز گردد . باقیماندن آثار مواد نفوذی نوعی آلودگی مضر و آسیب گذار محسوب می گردد.
⇐ در ضمن همان طور که قبلا هم اشاره شد بازرسی به روش مایعات نافذ (تست غیر مخرب با مایع نافذ) با نام هایی مانندDye penetrant inspection (DPI) – liquid penetrate inspection (LPI) : penetrant testing (PT) هم نامیده میشوند.
ویدیو آموزش تست به روش مایع نافذ DPI ,LPI ,PT
ویدیو تست غیر مخرب با مایع نافذ DPI
منبع: آزمـونهای غـیرمخرب، مؤلف : رضا خودسیانی با همکاری و ویرایش دکتر منصور فرزام
