آزمون غیر مخرب (NDT) در ساخت مخازن تحت فشار چیست

تست غیر مخرب (NDT) در ساخت مخازن تحت فشار چیست؟

پاسخ به سوال اصلی:آزمایش غیر مخرب در ساخت مخازن تحت فشار چیست؟آزمایش غیر مخرب یا NDT، مجموعه ای از روش های معاینه است که یکپارچگی صفحه، آهنگری و جوش را بدون بریدن ظرف یا آسیب رساندن به سرویس آن تأیید می کند. در ساخت مخازن تحت فشار، شش روش آزمایش رادیوگرافی، آزمایش اولتراسونیک، آزمایش ذرات مغناطیسی، تست نفوذ مایع، آزمایش بصری و انواع پیشرفته آرایه فازی و پراش زمان پرواز است. NDT ثابت می کند که مرز فشار قبل از آزمایش هیدرواستاتیک و در خدمت قرار دادن کشتی، عاری از ناپیوستگی های غیرقابل قبول است.

1. روش های NDT مورد استفاده در ساخت

شش روش طیف کاملی از سطح تا حجم را پوشش می دهند. هر یک کلاس متفاوتی از نقص را تشخیص می دهد:

• تست رادیوگرافی و اولتراسونیک:آزمایش رادیوگرافی از اشعه ایکس یا گاما برای تصویربرداری از حجم جوش و آشکارسازی تخلخل، سرباره، عدم همجوشی و ترک استفاده می‌کند که بسته به مشخصات طراحی بر روی 2 تا 100 درصد درزها اعمال می‌شود. آزمایش اولتراسونیک از امواج صوتی برای اندازه‌گیری ضخامت دیوار و تعیین عیوب داخلی با دقت 0.5 تا 1 میلی‌متر استفاده می‌کند و این روش حجمی ترجیحی برای ظروف کروم-مولی ضخیم و روکش‌دار است. هر دو روش حجمی هستند: آنها آنچه را که در داخل فلز است، نه فقط روی سطح آن، می بینند، به همین دلیل است که آنها برای مرز فشار مشخص شده اند.
• تست ذرات مغناطیسی و مایع نافذ:آزمایش ذرات مغناطیسی باعث ایجاد میدان در فولاد فرومغناطیسی می شود و ترک های سطحی و نزدیک به سطح را با الگوی ذرات در محل نشت نشان می دهد. آزمایش مایع نافذ یک رنگ را به یک ناپیوستگی سطح باز روی هر ماده می کشاند. هر دو ترک‌های سطحی را پیدا می‌کنند که روش‌های حجمی می‌توانند در ریشه و درپوش بحرانی جوش از دست بروند، و پس از آزمایش هیدرواستاتیک در جوش‌ها، تعمیرات و ناحیه متاثر از گرما اعمال می‌شوند، زیرا نقص سطح‌شکن محتمل‌ترین نقطه شروع خرابی سرویس است.
• تست بصری و روش های پیشرفته:آزمایش بصری خط پایه است که در طول ساخت برای تناسب، پروفیل جوش، تراز و تمیزی اعمال می شود و بیشتر عیوب فاحش را قبل از بررسی حجمی گران قیمت تشخیص می دهد. آزمایش آرایه فازی اولتراسونیک و پراش زمان پرواز، انواع پیشرفته‌ای هستند که جوش را در یک اسکن بخش با وضوح بالاتر و رکوردهای دائمی نسبت به رادیوگرافی فیلم تصویر می‌کنند، که به طور فزاینده‌ای برای کشتی‌های حیاتی و خدمات هیدروژنی مورد نیاز است، زیرا اندازه و مکان عیب را دقیقاً برای ارزیابی تناسب برای سرویس تعیین می‌کنند.
• استانداردهای پذیرش و پرسنل:هر روشی بر اساس استاندارد پذیرش نوشته شده در مشخصات ساخت، معمولاً ASME VIII با ASME V برای روش یا قوانین معادل EN قضاوت می‌شود، و نتایج بدون پرسنل واجد شرایط بی‌معنی هستند. کارکنان NDT دارای گواهینامه ISO 9712 سطح 2 برای عملکرد و سطح 3 برای رویه و تفسیر هستند و رویه، کالیبراسیون و رکورد به عنوان بخشی از پرونده کشتی بررسی می شود. آزمایشی که توسط کارکنان بدون گواهی یا بر خلاف استاندارد اشتباه انجام می شود، وزن انطباق ندارد.

2. کجا و چه زمانی NDT اعمال می شود

NDT یک بازرسی در پایان نیست. از طریق ساختن صحنه سازی می شود. چهار نکته مهم است:

• فلز پایه و آهنگری در هنگام دریافت:صفحه، آهنگری و لوله ها در بدو ورود از نظر لمینیت ها، آخال ها و خواص مستند بررسی می شوند، زیرا نقص در ماده اولیه بعداً قابل تعمیر نیست و قابلیت ردیابی را از بین می برد. آزمایش اولتراسونیک صفحه برای لمینیت ها و تأیید گواهی آزمایش مواد در برابر شماره حرارت اولین گام است و موادی که با شکست مواجه می شوند قبل از شروع هر برش رد می شوند که بسیار ارزان تر از کشف آن در یک درز تمام شده است.
• در حین جوشکاری و پس از هر پاس:جوش های بحرانی، به ویژه در خدمات هیدروژنی و مقاطع ضخیم، به تدریج مورد بررسی قرار می گیرند: ذرات مغناطیسی یا نافذ مایع پس از هر بار عبور برای گرفتن زودهنگام ترک های سطحی، آزمایش حجمی پس از اتمام، و بررسی نهایی پس از عملیات حرارتی پس از جوشکاری، زیرا عملیات حرارتی می تواند یک ترک غیر فعال را باز کند. مرحله‌بندی معاینه به این معنی است که یک جوش بد زمانی که هنوز کوچک است پیدا شده و تعمیر می‌شود، نه پس از مونتاژ کامل ظرف و آزمایش هیدرواستاتیک.
• در تست نهایی و بعد از هیدرواستاتیک:مخزن تکمیل شده، معاینه کامل حجمی و سطحی مشخص شده را دریافت می کند، سپس یک آزمایش سطحی را پس از آزمایش هیدرواستاتیک با فشار طراحی 1.3 برابر تکرار می کند، زیرا بار اثبات می تواند یک نقص محکم را باز کند. هر نشانه ای که بیش از استاندارد پذیرش باشد، در محدوده تعمیر مستند تعمیر شده، مجددا بررسی و ثبت می شود. تنها پس از این توالی کشتی مهر خود و گزارش داده های U-1A خود را دریافت می کند.
• In-Service و On-Stream:NDT در طول عمر کشتی ادامه می یابد: بصری خارجی در هر چرخش، بازرسی داخلی در فاصله زمانی 5 تا 10 ساله مبتنی بر ریسک، و نظارت بر ضخامت در جریان با آزمایش اولتراسونیک برای خوردگی زیر عایق. سوابق ساخت به پایه ای تبدیل می شوند که بازرسی های بعدی با آن مقایسه می شوند، بنابراین کیفیت NDT اصلی تعیین می کند که کشتی با چه سنی می تواند با اطمینان دوباره رتبه بندی شود و در خدمت نگه داشته شود.

ماتریس مقایسه روش NDT

سوالات متداول (سؤالات متداول)

س: تفاوت بین آزمایش مخرب و غیر مخرب چیست؟

پاسخ: آزمایش مخرب نمونه را برش می دهد، خم می کند، می شکند یا به طور شیمیایی به یک نمونه حمله می کند تا خواص آن را اندازه گیری کند، که ماده را ثابت می کند اما نمونه را خراب می کند، بنابراین بر روی کوپن ها و قطعات آزمایش اعمال می شود، نه به خود ظرف. آزمایش غیر مخرب کشتی واقعی را بدون آسیب رساندن به سرویس آن، با استفاده از تشعشع، صدا، میدان های مغناطیسی، رنگ یا دید برای یافتن ناپیوستگی ها بررسی می کند. در ساخت مخازن تحت فشار، آزمایش‌های مخرب مواد و روش جوشکاری روی کوپن‌ها را واجد شرایط می‌سازد، در حالی که NDT جوش‌ها و صفحه‌های واقعی را در جای خود تأیید می‌کند، و تنها NDT اجازه می‌دهد ظرف تمام‌شده بدون آسیب پذیرفته شود.

س: چرا آزمایش رادیوگرافی یا اولتراسونیک برای جوش اعمال می شود؟

پاسخ: جوش محتمل ترین مکان برای ناپیوستگی است، زیرا جایی است که دو قطعه تحت حرارت ذوب می شوند و ریزساختار بیشترین اختلال را ایجاد می کند. روش های حجمی، رادیوگرافی و اولتراسونیک، داخل جوش را می بینند و تخلخل، سرباره، عدم همجوشی و ترک هایی را که روش های سطحی در ریشه از بین می برند، آشکار می کنند. وسعت، 2 تا 100 درصد درزها، از مشخصات طراحی و خطر پیروی می کند: یک مخزن آب کم فشار ممکن است فقط به رادیوگرافی نقطه ای نیاز داشته باشد، در حالی که یک راکتور سرویس هیدروژن با فشار بالا به بررسی حجمی کامل هر درز نیاز دارد.

س: نقش آرایه فازی و پراش زمان پرواز چیست؟

پاسخ: تست التراسونیک آرایه فازی و پراش زمان پرواز، انواع پیشرفته اولتراسونیک هستند که جوش را به صورت الکترونیکی اسکن می‌کنند و یک تصویر بخش با اندازه و مکان دقیق نقص تولید می‌کنند که وضوح بهتر و رکورد دیجیتال دائمی را نسبت به رادیوگرافی فیلم ارائه می‌دهند. آنها به طور فزاینده ای برای کشتی های حیاتی و خدمات هیدروژنی مورد نیاز هستند، زیرا آنها عیوب را برای ارزیابی تناسب برای خدمات به جای اینکه فقط علامت گذاری کنند، کمیت می کنند، و از خطرات تشعشع و محدودیت های دسترسی رادیوگرافی در فروشگاه و میدان جلوگیری می کنند.

س: چه کسی واجد شرایط انجام NDT در یک مخزن تحت فشار است؟

A: NDT باید توسط پرسنل دارای گواهینامه ISO 9712 انجام و تفسیر شود، معمولاً سطح 2 برای انجام آزمایش و سطح 3 برای نوشتن رویه و تفسیر نتایج، کار با رویه و استاندارد پذیرش نوشته شده در مشخصات ساخت، معمولاً ASME V با ASME VIII یا معادل EN. روش، کالیبراسیون و رکورد به عنوان بخشی از پرونده کشتی بررسی می شود. آزمایشی که توسط کارکنان فاقد گواهینامه یا بر خلاف استاندارد اشتباه انجام می شود، وزن انطباق ندارد و بازرس یا مقام را راضی نمی کند.