Ⅰ. ما هو الاختبار غير المدمر؟
بشكل عام، تستخدم الاختبارات غير المتلفة خصائص الصوت والضوء والكهرباء والمغناطيسية للكشف عن موقع وحجم وكمية وطبيعة العيوب السطحية أو الداخلية على سطح المادة، وغيرها من المعلومات ذات الصلة، دون إتلاف المادة نفسها. وتهدف هذه الاختبارات إلى تحديد الحالة الفنية للمواد، بما في ذلك مدى مطابقتها للمواصفات أو عمرها الافتراضي المتبقي، دون التأثير على أدائها المستقبلي. وتشمل طرق الاختبارات غير المتلفة الشائعة اختبار الموجات فوق الصوتية، والاختبار الكهرومغناطيسي، واختبار الجسيمات المغناطيسية، ويُعد اختبار الموجات فوق الصوتية من أكثر الطرق استخدامًا.
ثانياً: خمس طرق شائعة للاختبار غير المدمر:
1.تعريف اختبار الموجات فوق الصوتية
يُعدّ الفحص بالموجات فوق الصوتية طريقةً تستخدم خصائص الموجات فوق الصوتية في الانتشار والانعكاس داخل المواد للكشف عن العيوب الداخلية أو الأجسام الغريبة فيها. ويمكنه الكشف عن عيوب متنوعة، مثل الشقوق والمسام والشوائب والارتخاء، وغيرها. ويُناسب هذا الفحص أنواعًا مختلفة من المواد، كما يُمكنه تحديد سُمك المواد، مثل المعادن واللافلزات والمواد المركبة، وغيرها. وهو من أكثر الطرق شيوعًا في الاختبارات غير المتلفة.
لماذا تعتبر الألواح الفولاذية السميكة والأنابيب ذات الجدران السميكة والقضبان المستديرة ذات القطر الكبير أكثر ملاءمة لاختبار الموجات فوق الصوتية؟
① عندما يكون سمك المادة كبيرًا، فإن احتمالية وجود عيوب داخلية مثل المسام والشقوق ستزداد تبعًا لذلك.
② يتم تصنيع المشغولات المطروقة من خلال عملية التشكيل، والتي قد تسبب عيوبًا مثل المسام والشوائب والتشققات داخل المادة.
٣- تُستخدم الأنابيب ذات الجدران السميكة والقضبان الدائرية ذات الأقطار الكبيرة عادةً في المنشآت الهندسية الصعبة أو في الحالات التي تتعرض لإجهاد عالٍ. يمكن لاختبار الموجات فوق الصوتية اختراق المادة بعمق والكشف عن العيوب الداخلية المحتملة، مثل الشقوق والشوائب، وما إلى ذلك، وهو أمر بالغ الأهمية لضمان سلامة المنشأة وسلامتها.
2. تعريف اختبار الاختراق
السيناريوهات المطبقة لاختبار UT واختبار PT
يُعد اختبار الموجات فوق الصوتية مناسبًا للكشف عن العيوب الداخلية للمواد، مثل المسام والشوائب والشقوق وما إلى ذلك. يمكن لاختبار الموجات فوق الصوتية اختراق سمك المادة والكشف عن العيوب داخل المادة عن طريق إرسال موجات فوق صوتية واستقبال الإشارات المنعكسة.
يُعد اختبار PT مناسبًا للكشف عن العيوب السطحية على سطح المواد، مثل المسام والشوائب والشقوق وما إلى ذلك. يعتمد اختبار PT على اختراق السائل للشقوق أو العيوب السطحية ويستخدم مُظهِرًا لونيًا لإظهار موقع وشكل العيوب.
لكل من اختبار الموجات فوق الصوتية واختبار الاختراق السائل مزايا وعيوب في التطبيقات العملية. اختر طريقة الاختبار المناسبة وفقًا لاحتياجات الاختبار المختلفة وخصائص المادة للحصول على نتائج اختبار أفضل.
3. اختبار التيار الدوامي
(1) مقدمة لاختبار ET
يعتمد اختبار التيار الدوامي على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي لتقريب ملف اختبار يحمل تيارًا متناوبًا من قطعة عمل موصلة لتوليد تيارات دوامية. وبناءً على التغيرات في هذه التيارات، يمكن استنتاج خصائص قطعة العمل وحالتها.
(2) مزايا اختبار ET
لا يتطلب اختبار ET التلامس مع قطعة العمل أو الوسط، وسرعة الكشف سريعة للغاية، ويمكنه اختبار المواد غير المعدنية التي يمكن أن تحفز التيارات الدوامية، مثل الجرافيت.
(3) قيود اختبار ET
لا يمكنها الكشف إلا عن العيوب السطحية للمواد الموصلة. عند استخدام ملف من النوع المار عبر المادة في التصوير الإلكتروني، يستحيل تحديد الموقع الدقيق للعيوب على المحيط.
(4) التكاليف والفوائد
يتميز جهاز اختبار ET بمعدات بسيطة وسهولة تشغيل نسبية. لا يتطلب تدريباً معقداً ويمكنه إجراء اختبارات فورية في الموقع بسرعة.
المبدأ الأساسي لاختبار الاختراق: بعد طلاء سطح القطعة بصبغة فلورية أو ملونة، يتغلغل السائل المخترق إلى العيوب السطحية بفعل الخاصية الشعرية. بعد إزالة الفائض من السائل، يُوضع مُظهِر على سطح القطعة. وبالمثل، بفعل الخاصية الشعرية، يجذب المُظهِر السائل المتبقي في العيب، فيتسرب السائل عائدًا إليه. عند تعريض القطعة لمصدر ضوئي معين (ضوء فوق بنفسجي أو ضوء أبيض)، تظهر آثار السائل المخترق عند العيب (فلورة صفراء مخضرة أو حمراء زاهية)، مما يكشف عن شكل العيوب وتوزيعها.
4. اختبار الجسيمات المغناطيسية
يُعدّ اختبار الجسيمات المغناطيسية طريقة اختبار غير مدمرة شائعة الاستخدام للكشف عن العيوب السطحية والقريبة من السطح في المواد الموصلة، وخاصةً للكشف عن الشقوق. وتعتمد هذه الطريقة على الاستجابة الفريدة للجسيمات المغناطيسية للمجالات المغناطيسية، مما يسمح بالكشف الفعال عن العيوب تحت السطحية.
5. الفحص الشعاعي
(1) مقدمة لاختبار زمن رد الفعل
الأشعة السينية هي موجات كهرومغناطيسية ذات تردد عالٍ للغاية، وطول موجي قصير للغاية، وطاقة عالية. يمكنها اختراق الأجسام التي لا يمكن للضوء المرئي اختراقها، وتخضع لتفاعلات معقدة مع المواد أثناء عملية الاختراق.
(2) مزايا اختبار زمن رد الفعل
يمكن استخدام اختبار RT للكشف عن العيوب الداخلية للمواد، مثل المسام، وشقوق التضمين، وما إلى ذلك، ويمكن استخدامه أيضًا لتقييم السلامة الهيكلية والجودة الداخلية للمواد.
(3) مبدأ اختبار زمن رد الفعل
يكشف اختبار الأشعة السينية عن العيوب داخل المادة عن طريق إصدار أشعة سينية واستقبال الإشارات المنعكسة. أما بالنسبة للمواد السميكة، فيُعد اختبار الموجات فوق الصوتية وسيلة فعالة.
(4) قيود اختبار زمن رد الفعل
يُعاني اختبار الأشعة السينية من بعض القيود. فبسبب خصائص طول الموجة والطاقة، لا تستطيع الأشعة السينية اختراق بعض المواد، مثل الرصاص والحديد والفولاذ المقاوم للصدأ، وما إلى ذلك.
تاريخ النشر: 12 أبريل 2024