CHE COSA SONO I CND (TEST NON DISTRUTTIVI)?
NDT sta per test non distruttivi. È una vasta gamma di tecniche e metodi utilizzati per valutare l'integrità, la qualità e le proprietà di materiali, componenti e strutture senza causare danni all'oggetto testato. NDT svolge un ruolo cruciale nel garantire la sicurezza, l'affidabilità e la qualità di vari prodotti e strutture in tutti i settori.
Ecco alcuni metodi NDT comunemente usati:
- Ispezione visiva (VT)
- Test con liquidi penetranti (PT)
- Test con particelle magnetiche (MT)
- Esami radiografici (RT)
- Test ad ultrasuoni (UT)
- Test delle correnti parassite (ET)
- Test sulle emissioni acustiche (AE)
- Test termografici (IRT)
DOVE VIENE UTILIZZATO L'NDT (Applicazione)?
I test non distruttivi (NDT) vengono utilizzati in una vasta gamma di settori e applicazioni in cui l'integrità, la qualità e l'affidabilità di materiali, componenti e strutture sono cruciali.
Aerospaziale e aeronautico
NDT è ampiamente utilizzato nell'industria aerospaziale per ispezionare i componenti dell'aeromobile, come ali, fusoliera, parti del motore e carrello di atterraggio, per garantire la loro integrità strutturale e rilevare eventuali difetti che potrebbero compromettere la sicurezza.
Settore automobilistico
NDT è utilizzato nell'industria automobilistica per ispezionare componenti critici come parti del motore, telaio, saldature e sistemi di sospensione. Aiuta a identificare difetti di produzione, incoerenze materiali e fessure di fatica che potrebbero influire sulle prestazioni e sulla sicurezza.
Olio e gas
NDT è cruciale nell'industria petrolifera e del gas per l'ispezione di condutture, serbatoi di stoccaggio, vasi a pressione e strutture offshore. Aiuta a rilevare corrosione, difetti di saldatura e altri difetti che possono portare a perdite, guasti e rischi ambientali.
Produzione di energia
NDT è impiegato nelle centrali elettriche, comprese le strutture nucleari, termiche e idroelettriche, per valutare le condizioni di componenti critici come turbine, caldaie, scambiatori di calore e sistemi di tubazioni. Aiuta a identificare difetti, erosione e corrosione che potrebbero influire sull'efficienza e sulla sicurezza.
Produzione
NDT viene utilizzato in vari settori manifatturieri, come la fabbricazione dei metalli, la colata e la saldatura, per garantire la qualità e l'integrità dei prodotti. Aiuta a rilevare difetti, porosità, crepe e incoerenze nei materiali e nelle saldature, garantendo la conformità agli standard di qualità.
Costruzione
NDT è ampiamente utilizzato nell'industria aerospaziale per ispezionare i componenti dell'aeromobile, come ali, fusoliera, parti del motore e carrello di atterraggio, per garantire la loro integrità strutturale e rilevare eventuali difetti che potrebbero compromettere la sicurezza.
Petrolchimica e lavorazione chimica
NDT è impiegato negli impianti di lavorazione petrolchimica e chimica per ispezionare attrezzature, serbatoi di stoccaggio, condutture e vasi a pressione. Aiuta a identificare la corrosione, l'erosione e altre forme di degrado che potrebbero compromettere l'affidabilità e la sicurezza delle strutture.
Ferrovie e trasporti
NDT viene utilizzato nel settore ferroviario e dei trasporti per ispezionare binari ferroviari, ponti, scorte e altri componenti critici. Aiuta a rilevare difetti, fessure faticose e difetti strutturali che potrebbero portare a deragliamenti o incidenti in treni.
Infrastrutture e ingegneria civile
NDT viene applicato nell'ispezione di progetti infrastrutturali, tra cui strade, ponti, tunnel e dighe. Aiuta a valutare le condizioni, l'integrità e la sicurezza di queste strutture, guidando le decisioni di manutenzione e riparazione.
Medicina e Sanità
Le tecniche NDT, come raggi X e ultrasuoni, sono utilizzate nel campo medico per l'imaging diagnostico, valutando le fratture ossee, rilevando i tumori e valutando le strutture interne senza procedure invasive.
CODICI E STANDARD NDT
I codici e gli standard NDT sono linee guida importanti che forniscono requisiti, criteri e migliori pratiche specifiche del settore per la conduzione di test non distruttivi (NDT). Garantiscono coerenza, affidabilità e sicurezza nei processi NDT e aiutano a mantenere il controllo di qualità.
ASNT
ASNT (American Society for non distruttivo test) è una società professionale che si concentra sul progresso di NDT. Sebbene ASNT non sviluppi direttamente codici e standard, fornisce risorse e pubblicazioni che supportano i professionisti NDT nel seguire standard e migliori pratiche consolidate.
ASTM
ASTM (American Society for Testing and Materials) International sviluppa e pubblica standard per una vasta gamma di settori, tra cui NDT. Gli standard ASTM coprono vari metodi NDT, come il test delle particelle magnetiche (ASTM E1444), il test del penetrante liquido (ASTM E1417) e il test ad ultrasuoni (ASTM E317).
COME ME
ASME (American Society for Mechanical Engineers) sviluppa codici e standard per varie discipline ingegneristiche. Include standard relativi a NDT, come il codice del vaso di caldaia e pressione (sezione V - esame non distruttivo), che fornisce linee guida per metodi NDT come test radiografici, test ad ultrasuoni e test penetranti liquidi.
API
L'API (American Petroleum Institute) sviluppa standard e pratiche raccomandate per l'industria petrolifera e del gas. Include standard relativi a NDT, come API 570 (ispezione delle tubazioni), API 510 (ispezione della nave a pressione) e API 653 (ispezione del serbatoio di stoccaggio).
Qual è la differenza tra test distruttivi e test non distruttivi?
I test distruttivi (DT) e i test non distruttivi (NDT) sono due metodi di test distinti utilizzati per valutare le proprietà, l'integrità e le prestazioni di materiali, componenti e strutture. Ecco la differenza tra i due:
Prove Distruttive (DT)
Controlli non distruttivi (NDT)
Tabella riepilogativa delle principali differenze tra DT e NDT
| Prove Distruttive (DT) | Controlli non distruttivi (NDT) | |
|---|---|---|
| Scopo | Comprendere il comportamento, la forza e le limitazioni | Valutare la qualità, l'integrità e le prestazioni |
| Integrità del campione | Il campione viene distrutto o alterato in modo permanente | Il campione viene conservato e può essere rimesso in servizio |
| Informazioni ottenute | Informazioni dettagliate su proprietà meccaniche, modalità di errore, limiti di prestazioni | Rilevamento dei difetti, valutazione dei difetti, valutazione delle proprietà del materiale |
| Esempi | Testi di trazione, test di piega, test di impatto, test di resistenza alla frattura, test di fatica, test di durezza | Test ad ultrasuoni, test radiografici, test di particelle magnetiche, test del penetrante liquido, test di corrente parassita, ispezione visiva, termografia |
| Usabilità | Rende il campione inutilizzabile dopo il test | Il campione può rimanere in servizio o essere rimesso in servizio dopo l'ispezione |
Differenze chiave
Sia DT che NDT hanno i rispettivi vantaggi e applicazioni. DT viene spesso utilizzato per la caratterizzazione del materiale, la valutazione delle prestazioni e il controllo di qualità durante le fasi di sviluppo e produzione. NDT, d'altra parte, è impiegato per l'ispezione in servizio, la manutenzione e il monitoraggio in corso per garantire l'integrità e la sicurezza di materiali, componenti e strutture senza causare danni.
Gli 8 metodi NDT più comuni
Questi sono alcuni dei metodi NDT più comunemente usati, ciascuno con i suoi specifici vantaggi, limitazioni e applicazioni. La selezione del metodo appropriato dipende da fattori come il materiale da testare, il tipo di difetto o il difetto richiesto e i requisiti specifici dell'ispezione.
Test ad ultrasuoni (UT)
Principio:
UT funziona sul principio della propagazione dell'onda sonora. Un trasduttore genera onde sonore ad alta frequenza (in genere nell'intervallo da 0,5 a 20 MHz) e le dirige nel materiale da ispezionare. Le onde sonore viaggiano attraverso il materiale e le onde riflesse vengono analizzate per rilevare difetti, misurare lo spessore e valutare le proprietà del materiale.
Procedura:
Calibrazione: l'attrezzatura UT è calibrata utilizzando uno standard di riferimento con proprietà note per garantire misurazioni accurate.
Accoppiamento: un mezzo di accoppiamento, come un gel o acqua, viene applicato alla superficie del materiale per migliorare la trasmissione di onde sonore tra il trasduttore e il materiale.
Funzionamento del trasduttore: il trasduttore, che consiste in un cristallo piezoelettrico, emette un'onda sonora pulsata nel materiale. Il cristallo converte un segnale elettrico in vibrazioni meccaniche, generando le onde sonore.
Propagazione dell'onda sonora: le onde sonore viaggiano attraverso il materiale fino a quando non incontrano interfacce, confini o difetti all'interno del materiale. A queste interfacce, una parte delle onde sonore si riflette al trasduttore.
Ricezione e analisi: il trasduttore passa a una modalità di ricezione per rilevare le onde sonore riflesse. I segnali ricevuti vengono quindi analizzati per determinare la presenza, la posizione e le caratteristiche di eventuali difetti o anomalie all'interno del materiale.
Applicazioni:
UT è ampiamente utilizzato in vari settori per il rilevamento dei difetti, la misurazione dello spessore e la caratterizzazione del materiale. Alcune applicazioni comuni includono:
Ispezioni di saldatura: UT può rilevare difetti di saldatura come crepe, mancanza di fusione e penetrazione incompleta nei giunti saldati.
Misurazioni di spessore: UT viene utilizzato per misurare lo spessore dei materiali, come tubi, piastre e serbatoi, per garantire la conformità agli standard di sicurezza.
Rilevamento della corrosione: UT può identificare la corrosione e l'erosione nei metalli rilevando cambiamenti nello spessore del materiale.
Valutazione della qualità del legame: UT è impiegato per valutare l'integrità dei legami adesivi tra i materiali.
Ispezione dei materiali compositi: UT viene utilizzato per rilevare delaminazioni, disbondi e altri difetti in materiali compositi come i polimeri rinforzati con fibra di carbonio.
Vantaggi:
- Elevata sensibilità ai piccoli difetti.
- Velocità di ispezione rapida e risultati in tempo reale.
- Può valutare la struttura interna dei componenti senza causare danni.
- Adatto per una vasta gamma di materiali, tra cui metalli, compositi, materie plastiche e ceramiche.
Limitazioni:
- Richiede l'accesso ad entrambi i lati dell'oggetto di prova.
- Fortemente dipendente dall'abilità e dall'interpretazione dell'operatore.
- Le onde ad ultrasuoni hanno difficoltà a penetrare nei materiali con alta attenuazione, come materiali spessi o altamente attenuanti.
Il test ad ultrasuoni è un metodo NDT versatile e ampiamente utilizzato che fornisce preziose informazioni sull'integrità interna e sulle caratteristiche dei materiali. Ha un ruolo cruciale nel garantire l'affidabilità e la sicurezza di vari componenti e strutture in diversi settori.
Ispezione visiva (VT)
Principio:
L'ispezione visiva si basa sull'occhio umano e sull'acuità visiva per identificare difetti superficiali, irregolarità, danni alla superficie o qualsiasi altra indicazione visibile. Implica l'attenta osservazione del materiale o del componente in condizioni di illuminazione adeguate per rilevare eventuali anomalie che possano influire sulla sua prestazione o integrità.
Procedura:
Preparazione: il materiale o il componente da ispezionare viene preparato garantendo la pulizia e la rimozione adeguate di eventuali contaminanti di superficie che potrebbero ostacolare l'ispezione. Vengono prese adeguate disposizioni di illuminazione per fornire sufficiente illuminazione per l'esame.
Esame visivo: l'ispettore osserva direttamente la superficie del materiale o del componente usando i loro occhi o aiutato da dispositivi di ingrandimento, come ingrandieri o borescopi, per migliorare la visibilità nelle aree difficili da raggiungere.
Criteri di ispezione: l'ispettore confronta la superficie osservata con i criteri specificati, che potrebbero essere standard, specifiche o criteri di accettazione visiva. Eventuali deviazioni o anomalie vengono rilevate e valutate.
Documentazione: i risultati dell'ispezione visiva sono documentati, tra cui la posizione, la natura e le dimensioni di eventuali difetti o irregolarità osservati. Fotografie o video possono essere presi come prove visive.
Applicazioni:
L'ispezione visiva è ampiamente utilizzata in diversi settori per vari scopi, tra cui:
Difetti superficiali: VT è efficace nel rilevare difetti superficiali come crepe, fosse, corrosione, graffi, ammaccature e usura.
Ispezioni di saldatura: viene utilizzato per valutare la qualità e l'integrità delle saldature, identificando problemi come la mancanza di fusione, penetrazione incompleta, sottocutimentazione o schizzi di saldatura.
Ispezioni di rivestimento: VT viene impiegato per ispezionare la condizione e la qualità dei rivestimenti applicati, come vernice, rivestimento in polvere o rivestimenti protettivi, per uniformità, adesione e imperfezioni di superficie.
Ispezioni dimensionali: può essere utilizzato per verificare le caratteristiche dimensionali e le tolleranze dei componenti, garantendo che soddisfino i requisiti specificati.
Ispezioni di assemblaggio: VT aiuta a confermare l'assemblaggio corretto dei componenti, controllando le superfici corrette di allineamento, raccordo e accoppiamento.
Vantaggi:
- Metodo semplice ed economico.
- Risultati immediati ottenuti in tempo reale.
- Può rilevare difetti e irregolarità visibili.
- Non richiede attrezzature specializzate o procedure complesse.
Limitazioni:
- Limitato all'ispezione superficiale; non è possibile rilevare difetti interni.
- Si basa sull'acuità visiva e sull'esperienza dell'ispettore, che possono introdurre soggettività.
- Condizioni di illuminazione inadeguate o ostruzioni visive possono influire sulla qualità dell'ispezione.
L'ispezione visiva è un prezioso metodo NDT per identificare rapidamente difetti e irregolarità superficiali. Serve come strumento di screening iniziale ed è spesso combinato con altri metodi NDT per fornire una valutazione completa del materiale o dell'integrità dei componenti.
Test con liquidi penetranti (PT)
Principio:
Il test del penetrante liquido si basa sull'azione capillare di un penetrante liquido per riempire difetti di rottura della superficie. Il penetrante viene applicato sulla superficie del materiale, lasciato penetrare in qualsiasi crepa di superficie o discontinuità, viene rimosso un penetrante in eccesso e uno sviluppatore viene applicato per disegnare e rendere visibili le indicazioni.
Procedura:
Pre-pulizia: la superficie del materiale viene accuratamente pulita per rimuovere eventuali contaminanti, come sporcizia, grasso o vernice, che potrebbero interferire con la penetrazione del liquido.
Applicazione penetrante: un penetrante liquido, in genere un colorante colorato o un colorante fluorescente, viene applicata alla superficie del materiale. Il penetrante viene lasciato sulla superficie per un periodo specificato, permettendogli di penetrare in qualsiasi difetto superficiale attraverso l'azione capillare.
Tempo di dimora penetrante: il penetrante viene dato tempo sufficiente per penetrare nei difetti. La durata varia a seconda del materiale, della dimensione del difetto e delle specifiche penetranti.
Rimozione del penetrante in eccesso: dopo il tempo di permanenza, il penetrante in eccesso viene accuratamente rimosso dalla superficie usando un risciacquo per solvente o acqua. Questo processo dovrebbe essere delicato per evitare di rimuovere qualsiasi penetrante intrappolato nei difetti.
Applicazione degli sviluppatori: uno sviluppatore, come una polvere bianca o una sospensione liquida, viene applicato sulla superficie. Lo sviluppatore estrae il penetrante dai difetti, creando indicazioni visibili o aree di "sanguinamento".
Esame di indicazione: l'ispettore esamina la superficie in condizioni di illuminazione adeguate per osservare e valutare le indicazioni. Le dimensioni, la forma e la posizione delle indicazioni sono annotate per ulteriori analisi.
Post-pulizia: una volta completata l'ispezione, la superficie viene pulita per rimuovere il residuo penetrante e sviluppatore.
Applicazioni:
Il test del penetrante liquido è comunemente usato in vari settori per il rilevamento di difetti superficiali, tra cui:
Ispezioni di saldatura: PT è efficace nel rilevare difetti superficiali come fessure, mancanza di fusione, porosità e sottovalutazione nelle saldature.
Le ispezioni di lancio e forgiatura: può identificare discontinuità di superficie come crepe di rimprigion, chiusure fredde, lacrime calde e giri in getti e forgiati.
Ispezioni dei componenti lavorati: PT viene utilizzato per ispezionare i componenti lavorati per le crepe superficiali, le ustioni di macinazione e altri difetti correlati alla superficie.
Ispezioni aerospaziali e automobilistiche: viene impiegato per ispezionare i componenti critici nelle industrie aerospaziali e automobilistiche, garantendo l'integrità strutturale e la sicurezza delle parti.
Ispezioni di manutenzione e riparazione: PT viene utilizzato per le ispezioni di routine e la manutenzione dei componenti per identificare i difetti superficiali e prevenire guasti.
Vantaggi:
- Metodo relativamente semplice ed economico.
- Può rilevare difetti di rottura della superficie che potrebbero non essere visibili ad occhio nudo.
- Può essere utilizzato su una vasta gamma di materiali, tra cui metalli, materie plastiche, ceramiche e compositi.
- Può essere eseguito su componenti di forma complessa e superfici irregolari.
Limitazioni:
- Limitato al rilevamento di difetti superficiali; Impossibile rilevare il sottosuolo o i difetti interni.
- Richiede l'accesso alla superficie da ispezionare.
- La preparazione e la pulizia della superficie sono cruciali per risultati accurati.
- L'abilità e l'interpretazione dell'operatore sono importanti per ispezioni affidabili.
Il test del penetrante liquido è un prezioso metodo NDT per rilevare difetti di superficie e discontinuità. È ampiamente utilizzato per la sua semplicità, il costo-efficacia e la capacità di rilevare piccole fessure e difetti di superficie che possono compromettere l'integrità di materiali e componenti.
Test delle correnti parassite (ET)
Principio:
I test di corrente di parassita si basano sul principio dell'induzione elettromagnetica. Quando una corrente alternata viene passata attraverso una bobina o una sonda, genera un campo magnetico alternato attorno a esso. Quando questo campo magnetico interagisce con un materiale conduttivo, le correnti parassite vengono indotte all'interno del materiale. La presenza di difetti o variazioni nel materiale interrompe le correnti parassite, con conseguenti cambiamenti nelle proprietà elettriche misurate, che possono essere analizzate per rilevare e caratterizzare i difetti.
Procedura:
Selezione della bobina o della sonda: la bobina o la sonda appropriate vengono scelte in base al materiale da ispezionare, al tipo di difetto da rilevare e alla sensibilità desiderata.
Eccitazione: una corrente alternata viene passata attraverso la bobina o la sonda, creando un campo magnetico alternato.
Generazione di corrente di Eddy: il campo magnetico alternato induce le correnti parassite nel materiale conduttivo ispezionato. Le correnti parassite circolano all'interno del materiale e creano i propri campi magnetici.
Interazione con i difetti: le correnti parassite sono influenzate dalla presenza di difetti di superficie o di quasi superficie, come crepe, vuoti o variazioni di materiale. I difetti interrompono il flusso di corrente parassita, portando a cambiamenti nelle proprietà elettriche della bobina o della sonda.
Misurazioni elettriche: le variazioni delle proprietà elettriche, come impedenza, angolo di fase o tensione, sono misurate e analizzate dallo strumento. Queste misurazioni vengono utilizzate per rilevare e valutare la presenza, la posizione, le dimensioni e le caratteristiche dei difetti.
Analisi e interpretazione dei dati: i dati raccolti vengono analizzati e interpretati da ispettori addestrati o algoritmi automatizzati per determinare la gravità e il significato dei difetti rilevati.
Applicazioni:
I test di corrente di vortice sono ampiamente utilizzati in vari settori per il rilevamento dei difetti, l'ordinamento del materiale e le misurazioni della conducibilità. Alcune applicazioni comuni includono:
Rilevamento delle crepe: ET può identificare le crepe superficiali e vicino alla superficie nei metalli, come crepe di affaticamento, crepe di corrosione da stress e crepe di trattamento termico.
Ordinamento del materiale: viene utilizzato per ordinare e classificare i materiali conduttivi in base alla loro conduttività elettrica o composizione in lega.
Misurazione dello spessore del rivestimento: ET può misurare lo spessore dei rivestimenti non conduttivi, come vernice o strati anodizzati, su substrati conduttivi.
Monitoraggio del trattamento termico: viene impiegato per valutare l'efficacia dei processi di trattamento termico, rilevando un trattamento termico improprio o variazioni di proprietà del materiale.
Ispezioni a tubo e tubi: ET viene utilizzato per ispezionare tubi e tubi per difetti, come corrosione, vaiolatura e variazioni di spessore delle pareti.
Vantaggi:
- In grado di rilevare difetti di superficie e quasi superficie.
- Elevata sensibilità a piccole crepe e difetti.
- Velocità di ispezione rapida e risultati in tempo reale.
- Può essere automatizzato per ispezioni ad alto volume.
- Non richiede un contatto diretto con il materiale da ispezionare.
Limitazioni:
- Limitato ai materiali conduttivi.
- La profondità di penetrazione è limitata, rendendolo meno efficace per l'ispezione di materiali spessi.
- Calibrazione e configurazione complesse possono essere necessarie per ispezioni accurate.
- Le abilità e la formazione dell'operatore sono necessarie per una corretta interpretazione dei risultati.
Il test di corrente di volante è un metodo NDT versatile e ampiamente utilizzato che fornisce preziose informazioni sui difetti di superficie e vicino alla superficie nei materiali conduttivi. È particolarmente utile per rilevare crepe, sistemare i materiali e monitorare le proprietà dei componenti conduttivi in vari settori.
Test con particelle magnetiche (MT)
Principio:
Il test delle particelle magnetiche si basa sul principio della perdita di flusso magnetico. Quando un campo magnetico viene applicato a un materiale ferromagnetico, come ferro o acciaio, le linee di forza magnetiche passano attraverso il materiale. Se c'è un difetto di superficie o di quasi superficie, come una fessura o discontinuità, le linee di campo magnetico sono distorte o "perdite" dal materiale, creando poli magnetici ai bordi del difetto. Questi poli magnetici attirano e contengono particelle magnetiche, che possono essere visualizzate e interpretate per identificare e caratterizzare il difetto.
Procedura:
Magnetizzazione: la parte o il componente ferromagnetico viene magnetizzata usando una tecnica di magnetizzazione di corrente (DC) o di corrente alternata. La direzione di magnetizzazione viene scelta in base all'orientamento del difetto atteso e alle proprietà del materiale.
Applicazione delle particelle: le particelle magnetiche, di solito sotto forma di polvere secca o sospensione umida, vengono applicate alla superficie della parte da ispezionare. Le particelle sono scelte in base alla loro capacità di essere attratte dal campo magnetico.
Accumulo di particelle: le particelle magnetiche si accumulano nelle posizioni dei difetti a causa della perdita di flusso magnetico causato dalla presenza dei difetti. Formano indicazioni visibili che evidenziano la posizione e la forma dei difetti.
Ispezione: l'ispettore esamina visivamente la superficie in condizioni di illuminazione appropriate per osservare le indicazioni di particelle magnetiche. Le indicazioni possono apparire come linee colorate, cluster o accumuli, a seconda del tipo di particella e della natura dei difetti.
Interpretazione: l'ispettore interpreta le indicazioni per determinare il tipo, le dimensioni e il significato dei difetti. La dimensione delle indicazioni può essere misurata e confrontata ai criteri di accettazione o agli standard per valutare l'integrità della parte.
Demagnetizzazione: dopo l'ispezione, la parte viene smagnetizzata per rimuovere qualsiasi magnetismo residuo che possa interferire con i processi successivi o influire sulle prestazioni della parte.
Applicazioni:
Il test delle particelle magnetiche è comunemente usato in vari settori per il rilevamento dei difetti e il controllo di qualità dei materiali ferromagnetici, tra cui:
Ispezioni di saldatura: MT è efficace nel rilevare difetti di superficie e quasi superficiale nelle saldature, come crepe, mancanza di fusione e penetrazione incompleta.
Le ispezioni di fusione e forgiatura: può identificare difetti come crepe, porosità, inclusioni e giri in getti e forgiati.
Ispezioni automobilistiche e aerospaziali: MT viene impiegato per ispezionare i componenti critici, come parti del motore, ingranaggi, alberi e strutture aeronautiche, per crepe di superficie e difetti.
Ispezioni di manutenzione: viene utilizzato per le ispezioni di routine e la manutenzione dei componenti ferromagnetici, garantendo il loro continuo funzionamento sicuro e affidabile.
Vantaggi:
- Rileva difetti di superficie e quasi superficie nei materiali ferromagnetici.
- Altamente sensibile a piccoli difetti e crepe.
- Metodo di ispezione relativamente veloce ed economico.
- Può essere utilizzato su componenti a forma di complesso e superfici irregolari.
- I risultati e le indicazioni in tempo reale sono visibili ad occhio nudo.
Limitazioni:
- Limitato ai materiali ferromagnetici, come ferro e acciaio.
- La superficie da ispezionare deve essere accessibile per la corretta magnetizzazione e l'applicazione delle particelle.
- La demagnetizzazione è necessaria dopo l'ispezione per rimuovere qualsiasi magnetismo residuo.
- L'abilità e l'esperienza dell'operatore sono importanti per l'interpretazione accurata delle indicazioni.
Il test delle particelle magnetiche è un metodo ampiamente usato ed efficace per rilevare difetti di superficie e superficie vicino nei materiali ferromagnetici. Ha un ruolo cruciale nel garantire la qualità e l'integrità di vari componenti in settori come manifatturiero, costruzione, automobilismo e aerospaziale.
Test sulle emissioni acustiche (AE)
Principio:
Il test di emissione acustica si basa sul principio secondo cui i materiali sotto l'energia del rilascio di stress sotto forma di onde elastiche o emissioni acustiche. Queste emissioni si verificano a causa del rapido rilascio di energia di deformazione derivante da vari fenomeni, come propagazione delle crepe, deformazione plastica, insufficienza materiale o cambiamenti strutturali. Le onde acustiche vengono rilevate dai sensori e analizzate per identificare e caratterizzare la fonte delle emissioni.
Procedura:
Posizionamento del sensore: i sensori di emissione acustica, in genere trasduttori piezoelettrici, sono strategicamente posizionati sulla superficie del materiale da testare. Il numero e la posizione dei sensori dipendono dal materiale, dalle posizioni dei difetti previste e dagli obiettivi di prova.
Applicazione di sollecitazione: il materiale è sottoposto a una condizione di sollecitazione o di carico controllata, che potrebbe essere meccanica, termica o una stessa combinazione. Il livello di stress viene gradualmente aumentato o mantenuto a un livello costante, a seconda dei requisiti di test.
Rilevamento delle emissioni acustiche: poiché il materiale subisce stress, cambiamenti interni o difetti generano emissioni acustiche. I sensori rilevano queste emissioni sotto forma di onde ad alta frequenza e le convertono in segnali elettrici.
Amplificazione e filtraggio del segnale: i segnali elettrici dai sensori sono amplificati e filtrati per rimuovere rumore e interferenza indesiderati, migliorando la qualità dei dati acquisiti.
Acquisizione e analisi dei dati: i segnali amplificati vengono registrati e analizzati mediante strumentazione o software specializzati. Vari parametri, come ampiezza, durata, tempo di salita, energia e caratteristiche della forma d'onda, vengono valutati per identificare e classificare gli eventi acustici.
Localizzazione degli eventi: analizzando le differenze di tempo nell'arrivo delle onde acustiche in diversi sensori, è possibile stimare la posizione della fonte di emissione all'interno del materiale.
Interpretazione e valutazione: i dati raccolti vengono interpretati da analisti addestrati o algoritmi automatizzati per determinare la natura, la posizione e la gravità delle emissioni rilevate. Il confronto con criteri o standard prestabiliti aiuta a valutare l'integrità del materiale.
Applicazioni:
I test di emissione acustica vengono utilizzati in una varietà di settori per il rilevamento e il monitoraggio di difetti, cambiamenti strutturali e comportamento del materiale, tra cui:
Ispezioni a pressione e del serbatoio di stoccaggio: AE può rilevare corrosione, perdite, crepe e altri difetti nei recipienti a pressione e nei serbatoi di stoccaggio.
Monitoraggio della salute strutturale: viene utilizzato per monitorare l'integrità e la stabilità delle strutture, come ponti, dighe, condutture ed edifici, rilevando la crescita o la deformazione delle crepe.
Ispezioni di materiale composito: AE aiuta a identificare la delaminazione, la rottura delle fibre e altri difetti nei materiali compositi utilizzati nelle industrie aerospaziali, automobilistiche ed eoliche.
Ispezioni di saldatura: AE può rilevare difetti, come mancanza di fusione, penetrazione incompleta e crepe nei giunti saldati.
Test di affaticamento e creep: viene impiegato per studiare il comportamento dei materiali sotto carico ciclico o esposizione prolungata a temperature elevate, rilevando l'insorgenza di fessure di fatica o deformazione del creep.
Vantaggi:
- Può rilevare difetti interni e cambiamenti nei materiali.
- Monitoraggio in tempo reale e rilevamento di anomalie.
- Può essere utilizzato su vari materiali, tra cui metalli, compositi e cemento.
- Tecnica non intrusiva che non richiede la rimozione del materiale.
- Fornisce informazioni sulla crescita dei difetti, il comportamento e i meccanismi di fallimento.
Limitazioni:
- Richiede l'applicazione di stress controllata, che potrebbe non essere fattibile in tutte le situazioni.
- Il rumore e l'interferenza possono influire sull'accuratezza dei segnali acquisiti.
- L'accuratezza della localizzazione può essere limitata, specialmente in geometrie complesse o materiali eterogenei.
- L'interpretazione e l'analisi dei dati richiedono competenze ed esperienza.
Il test di emissione acustica è un prezioso metodo di test non distruttivo che fornisce approfondimenti sul comportamento e sulle condizioni dei materiali e delle strutture. È particolarmente utile per monitorare i componenti critici, rilevare difetti e valutare l'integrità di vari sistemi industriali.
Esami radiografici (RT)
Principio:
Il test radiografico si basa sul principio che le radiazioni elettromagnetiche ad alta energia, come raggi X o raggi gamma, possono penetrare nei materiali e creare un'immagine su un film radiografico o un rilevatore digitale. Quando la radiazione passa attraverso un materiale, viene assorbita o attenuata in base alla densità e allo spessore del materiale. I difetti interni, come crepe, vuoti, inclusioni o disomogeneità, appaiono come cambiamenti nell'intensità delle radiazioni sull'immagine, consentendo la loro rilevazione e valutazione.
Procedura:
Selezione della sorgente di radiazione: una fonte di radiazione adatta, come una macchina a raggi X o una sorgente di raggi gamma (ad es. Iridium-192, Cobalt-60), viene scelta in base al materiale da testare, allo spessore del materiale e al materiale e La qualità dell'immagine richiesta.
Impostazione e schermatura: la fonte di radiazione è posizionata e schermata per garantire la sicurezza e prevenire l'esposizione alle radiazioni al personale. I materiali di schermatura, come il piombo o il cemento, vengono utilizzati per ridurre al minimo le radiazioni sparse.
Posizionamento degli oggetti: l'oggetto o il componente da ispezionare sono posizionati tra la sorgente di radiazione e il rivelatore, consentendo alla radiazione di passare attraverso il materiale.
Esposizione: la fonte di radiazione viene attivata, emettendo radiazioni ad alta energia. Le radiazioni passa attraverso l'oggetto e l'intensità viene attenuata in base alla densità del materiale e a qualsiasi difetto interno presente.
Cattura dell'immagine: la radiazione attenuata viene catturata su un film radiografico o un rilevatore digitale. Nella radiografia basata su film, il film è sviluppato per produrre un'immagine visibile. Nella radiografia digitale, il rivelatore converte le radiazioni in un segnale elettronico, che viene quindi elaborato per generare un'immagine digitale.
Interpretazione dell'immagine: gli ispettori addestrati esaminano l'immagine radiografica per identificare e valutare eventuali difetti o anomalie interne. Le dimensioni, la forma, la posizione e le modifiche alla densità sull'immagine vengono analizzate per valutare la gravità e il significato delle indicazioni rilevate.
Reporting e documentazione: i risultati sono documentati e sono riportati i risultati dell'ispezione. Le immagini radiografiche possono essere memorizzate elettronicamente per riferimento e confronto futuri.
Applicazioni:
Il test radiografico trova applicazioni in vari settori per il rilevamento e la valutazione dei difetti di una vasta gamma di materiali, tra cui:
Ispezioni di saldatura: RT è comunemente usato per ispezionare le saldature, rilevare difetti come crepe, mancanza di fusione, penetrazione incompleta e porosità.
Le ispezioni di fusione e forgiatura: è impiegato per rilevare difetti interni come restringimento, porosità, inclusioni e crepe in getti e forgiati.
Ispezioni della pipeline: RT aiuta a valutare l'integrità delle condotte, rilevare la corrosione, variazioni di spessore delle pareti e difetti di saldatura.
Ispezioni aerospaziali e automobilistiche: viene utilizzato per valutare la qualità e l'integrità dei componenti critici, come parti del motore, lame di turbina, strutture a base di aria e telaio automobilistico.
Ispezioni strutturali: RT è impiegato per ispezionare ponti, edifici e altre strutture per difetti nascosti, corrosione o debolezze strutturali.
Vantaggi:
- Rileva difetti interni e anomalie.
- Fornisce immagini ad alta risoluzione per analisi dettagliate.
- Può essere utilizzato su una vasta gamma di materiali e spessori.
- Consente la tenuta permanente delle immagini radiografiche.
- Tecnica non intrusiva che non danneggia i componenti testati.
Limitazioni:
- Richiede precauzioni di sicurezza delle radiazioni e personale qualificato per gestire e interpretare le immagini radiografiche.
- Processo che richiede tempo, in particolare per la radiografia basata su film che richiede lo sviluppo del cinema.
- Limitato ai materiali penetrabili dai raggi X o gamma.
- L'interpretazione dell'immagine richiede competenze ed esperienze per identificare e valutare le indicazioni in modo accurato.
Il test radiografico è un metodo di test non distruttivo ampiamente accettato ed efficace per rilevare difetti interni e valutare l'integrità di vari materiali e componenti. Ha un ruolo cruciale nel garantire la qualità, la sicurezza e l'affidabilità di numerose applicazioni industriali.
Test termografici (IRT)
Principio:
Il test termografico si basa sul principio secondo cui tutti gli oggetti emettono radiazioni infrarossi (energia termica) in base alla loro temperatura. Utilizzando una fotocamera a infrarossi o un dispositivo di imaging termico, i modelli di calore emessi dalla superficie dell'oggetto possono essere catturati e analizzati. Le variazioni di temperatura, distribuzione del calore e modelli termici possono indicare anomalie, come difetti, perdita di calore o anomalie all'interno dell'oggetto.
Procedura:
Strumentazione: una fotocamera a infrarossi o un dispositivo di imaging termico viene utilizzata per catturare la radiazione termica emessa dall'oggetto da ispezionare. Questi dispositivi sono in grado di rilevare e misurare le radiazioni a infrarossi nello spettro elettromagnetico.
Preparazione della superficie: la superficie dell'oggetto o del componente da ispezionare viene in genere preparata assicurando che sia pulita e libera da qualsiasi ostruzione che potrebbe influire sul trasferimento di calore o nei modelli termici.
Imaging: la fotocamera a infrarossi o il dispositivo di imaging termico vengono utilizzati per scansionare la superficie dell'oggetto. La fotocamera cattura la radiazione a infrarossi emessa e genera un'immagine o un termogramma termico, che mostra la distribuzione della temperatura attraverso la superficie dell'oggetto.
Analisi delle immagini: gli ispettori addestrati analizzano le immagini termografiche per identificare le variazioni di temperatura, gli hotspot e i modelli termici anormali. Le anomalie possono indicare difetti come crepe, delaminazione, perdita di calore, intrusione di umidità o altre irregolarità.
Interpretazione: gli ispettori interpretano i modelli e le anomalie termiche per valutare la gravità e il significato delle indicazioni rilevate. Il confronto con gli standard di riferimento o i criteri consolidati aiutano a determinare le condizioni e l'integrità dell'oggetto.
Reporting e documentazione: i risultati sono documentati e sono riportati i risultati dell'ispezione. Le immagini termiche possono essere memorizzate elettronicamente per riferimento e confronto futuri.
Applicazioni:
I test termografici trova applicazioni in vari settori per una serie di scopi, tra cui:
Ispezioni elettriche e meccaniche: l'IRT viene utilizzato per rilevare il surriscaldamento, connessioni sciolte, componenti difettosi e difetti di isolamento in sistemi elettrici, motori, generatori e macchinari.
Ispezioni edilizie: aiuta a identificare la perdita di energia, l'intrusione di umidità, le carenze di isolamento e le anomalie strutturali in edifici, tetti, pareti e finestre.
Ispezioni della conduttura: IRT può rilevare perdite, blocchi e difetti di isolamento nelle condutture, compresi i sistemi di riscaldamento distrettuale e le condutture di petrolio e gas.
Ispezioni di materiale composito: viene impiegato per rilevare delaminazione, vuoti e difetti nei materiali compositi utilizzati nelle industrie aerospaziali, automobilistiche e marine.
Controllo di qualità: l'IRT viene utilizzato per valutare l'integrità e la qualità dei processi di produzione, come la saldatura, rilevando difetti come mancanza di fusione, porosità o penetrazione incompleta.
Vantaggi:
- Metodo non contatto e non distruttivo.
- Rilevazione rapida di anomalie termiche e irregolarità.
- Può valutare rapidamente grandi aree o oggetti.
- Risultati in tempo reale e visualizzazione immediata delle variazioni di temperatura.
- Può essere utilizzato su una vasta gamma di materiali e superfici.
Limitazioni:
- Dipendente dalle differenze di temperatura per un rilevamento efficace.
- Fattori esterni come le condizioni ambientali e l'emissività superficiale possono influire sulla precisione.
- Richiede adeguate capacità di formazione e interpretazione per un'analisi accurata.
- Profondità limitata di penetrazione, in quanto valuta principalmente le temperature superficiali.
- Rileva solo anomalie termiche e non tutti i tipi di difetti.
Il test termografico è un prezioso metodo di test non distruttivo che fornisce approfondimenti sul comportamento termico e sulle condizioni degli oggetti e dei loro componenti. È particolarmente utile per rilevare anomalie, identificare la perdita di energia e valutare l'integrità di vari sistemi industriali, installazioni elettriche ed edifici.
QUAL È IL MIGLIOR METODO DI ISPEZIONE NDT?
La scelta del miglior metodo di ispezione di test non distruttive (NDT) dipende da vari fattori, tra cui il tipo di materiale o oggetto ispezionato, il difetto specifico o l'anomalia prendono di mira, il livello desiderato di sensibilità, l'accessibilità dell'area da ispezionato e i requisiti specifici dell'ispezione. Diversi metodi NDT hanno i loro punti di forza e limitazioni e il metodo più adatto varierà a seconda dell'applicazione specifica.
| Metodo NDT | Vantaggi | Applicazioni comuni |
|---|---|---|
| Test ad ultrasuoni (UT) | - penetrazione profonda nei materiali | - Rilevamento dei difetti (crepe, vuoti, inclusioni) |
| - Misurazione dello spessore | - Caratterizzazione materiale | |
| - applicabile a vari materiali (metalli, compositi, ecc.) | ||
| Esami radiografici (RT) | - rileva difetti interni e valuta l'integrità del materiale | - ispezioni di saldatura |
| -Immagini interne ad alta risoluzione | - ispezioni di casting e forgiatura | |
| - applicabile a una vasta gamma di materiali | - Ispezioni della pipeline | |
| Test delle particelle magnetiche (MT) | -rileva difetti di superficie e quasi superficie nei materiali ferromagnetici | - Rilevamento dei difetti di superficie |
| - sensibile alle crepe, alle discontinuità e alle anomalie di superficie | ||
| -veloce ed economico | ||
| Test con liquidi penetranti (PT) | -rileva difetti superficiali in materiali non porosi | - Rilevamento dei difetti di superficie |
| - Altamente sensibile | - Rilevamento del crack | |
| - applicabile a vari materiali | ||
| Test delle correnti parassite (ECT) | - rileva difetti di superficie e sottosuolo | - Rilevamento dei difetti di superficie |
| - Conduce misurazioni di conducibilità elettrica | - Monitoraggio del degrado del materiale | |
| - Adatto per materiali conduttivi (metalli, leghe) | ||
| Test sulle emissioni acustiche (AE) | -Monitoraggio in tempo reale e rilevamento di difetti attivi | - Monitoraggio continuo dei componenti critici |
| - Rilevazione di propagazione delle crepe, perdite e guasto del materiale | - Valutazione dell'integrità strutturale | |
| - Fornisce informazioni comportamentali sotto stress |
È importante notare che il miglior metodo NDT dipende dai requisiti e dai vincoli specifici dell'attività di ispezione. In alcuni casi, una combinazione di più metodi NDT può essere utilizzata per migliorare il processo di ispezione e ottenere risultati più completi. Professionisti e ingegneri NDT qualificati possono valutare le esigenze specifiche e raccomandare il metodo o la combinazione più appropriata di metodi per un determinato scenario di ispezione.
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