Badania penetracyjne pozwalają wykrywać nieciągłości otwarte na powierzchnię, takie jak drobne pęknięcia, zawalcowania, rozwarstwienia czy wżery. Choć sama procedura nie wymaga ingerowania w strukturę kontrolowanego elementu, jej wiarygodność zależy od starannego wykonania każdego etapu. Szczególne znaczenie ma stan powierzchni przed naniesieniem penetrantu. Pozostawiony olej, rdza, wilgoć lub pył mogą zablokować wejście do nieciągłości i sprawić, że rzeczywista wada nie zostanie prawidłowo ujawniona.
Jak działa badanie penetracyjne?
Metoda wykorzystuje zjawisko kapilarności. Odpowiednio dobrana ciecz wnika do wąskich nieciągłości wychodzących na powierzchnię materiału. Po upływie określonego czasu jej nadmiar jest usuwany, a na kontrolowany obszar nakłada się wywoływacz. Środek ten pomaga wydobyć penetrant znajdujący się w nieciągłości, tworząc wskazanie widoczne podczas oględzin. Mechanizm ten wyjaśnia, dlaczego metoda nie służy do wykrywania wad całkowicie zamkniętych wewnątrz materiału. Jeżeli nieciągłość nie ma połączenia z powierzchnią, penetrant nie może do niej wniknąć. Z tego samego powodu wszelkie zanieczyszczenia wypełniające ujście pęknięcia mogą doprowadzić do uzyskania niepełnego lub błędnego wyniku. Informacje o zastosowaniu tej metody oraz przebiegu kontroli można znaleźć na stronie nafto-ndt.pl/badania-penetracyjne/. Laboratorium Badań Nieniszczących NAFTO S.A. wykonuje badania penetracyjne wykorzystywane między innymi do kontroli spoin, zbiorników, rurociągów, wymienników i elementów maszyn.
Jakie zabrudzenia mogą zakłócić wynik?
Powierzchnia przeznaczona do badania powinna być wolna od smarów, olejów, farby, luźnej rdzy, pozostałości środków konserwujących oraz pyłu. Zanieczyszczenia mogą tworzyć warstwę utrudniającą zwilżenie materiału albo wnikać w szczeliny, do których powinien dostać się penetrant. Szczególnie problematyczne bywają tłuste osady, ponieważ nie zawsze są dobrze widoczne podczas pobieżnych oględzin. Znaczenie mają również pozostałości po wcześniejszych procesach technologicznych. Zgorzelina, odpryski spawalnicze lub środki używane podczas obróbki mogą utrudniać interpretację wskazań. W przypadku elementów eksploatowanych trzeba uwzględnić zabrudzenia wynikające z kontaktu z transportowanym medium i warunkami środowiskowymi. Samo przetarcie powierzchni szmatką może więc okazać się niewystarczające. Środek czyszczący należy dobrać tak, aby skutecznie usuwał zabrudzenia, a jednocześnie nie reagował niekorzystnie z badanym materiałem i preparatami penetracyjnymi. Po czyszczeniu powierzchnia musi zostać dokładnie wysuszona. Pozostałości rozpuszczalnika lub wody znajdujące się w nieciągłościach również mogą ograniczać wnikanie penetrantu.
Czy intensywne szlifowanie zawsze pomaga?
Przygotowanie powierzchni nie powinno polegać na możliwie agresywnym usuwaniu jej wierzchniej warstwy. Nieprawidłowo przeprowadzone szlifowanie, szczotkowanie lub obróbka strumieniowo-ścierna mogą rozmazać materiał nad wąską nieciągłością i czasowo zamknąć jej ujście. W rezultacie powierzchnia będzie wyglądała na czystą i gładką, ale penetrant nie dotrze do pęknięcia. Sposób przygotowania trzeba dopasować do rodzaju materiału, jego stanu i celu kontroli. Inaczej postępuje się z nową spoiną, inaczej z elementem pokrytym produktami korozji, a jeszcze inaczej z powierzchnią po naprawie. Jeżeli konieczne jest zastosowanie obróbki mechanicznej, należy wykonać ją w sposób, który nie pogorszy możliwości wykrywania nieciągłości. Kontrolowany obszar powinien obejmować nie tylko samo miejsce spodziewanej wady. Przy badaniu spoin ocenie podlega również odpowiednio przygotowana strefa przylegającego materiału. Pozwala to zauważyć wskazania znajdujące się przy linii wtopienia lub poza bezpośrednim obszarem spoiny.
Dlaczego temperatura i czas mają znaczenie?
Preparaty penetracyjne są przeznaczone do pracy w określonych warunkach. Zbyt niska lub zbyt wysoka temperatura może zmieniać ich lepkość, szybkość parowania i zdolność wnikania w drobne nieciągłości. Badanie wykonywane poza standardowym zakresem temperatur może wymagać zastosowania odpowiednich środków oraz specjalnej procedury. Nie należy również skracać czasu penetracji tylko po to, aby szybciej zakończyć kontrolę. Ciecz musi mieć możliwość wniknięcia do ujawnianych nieciągłości. Wymagany czas zależy między innymi od zastosowanego systemu, rodzaju materiału, temperatury i spodziewanego charakteru wad. Jednocześnie zbyt długie pozostawienie preparatu na powierzchni nie oznacza automatycznie lepszego wyniku. Po usunięciu nadmiaru penetrantu nakłada się wywoływacz. Jego warstwa powinna być równomierna i odpowiednio cienka. Nadmierna ilość może ograniczać czytelność niewielkich wskazań, natomiast niepełne pokrycie utrudni ocenę poszczególnych fragmentów powierzchni. Każdy etap powinien więc przebiegać zgodnie z właściwą procedurą, a nie na podstawie przypadkowo przyjętego czasu.
Pamiętaj: każde wskazanie wymaga oceny
Widoczny ślad penetrantu nie zawsze oznacza wadę kwalifikującą element do naprawy lub odrzucenia. Wskazania mogą wynikać z geometrii powierzchni, rys technologicznych, porowatości albo niedokładnego usunięcia nadmiaru preparatu. Osoba wykonująca badanie musi odróżnić wskazania istotne od pozornych, określić ich położenie i porównać wynik z właściwymi kryteriami akceptacji. Równie ważne jest zapisanie rezultatów. Dokumentacja powinna identyfikować badany element, kontrolowany obszar, zastosowany system penetracyjny, warunki badania oraz ujawnione wskazania. Umożliwia to późniejszą weryfikację wyniku i porównanie go z kolejnymi kontrolami. Badanie penetracyjne może ujawnić bardzo drobne nieciągłości powierzchniowe, ale jego skuteczność nie wynika wyłącznie z jakości użytych preparatów. Decydują o niej przygotowanie materiału, zachowanie właściwego czasu poszczególnych etapów, poprawne usunięcie nadmiaru penetrantu oraz fachowa interpretacja wskazań. Zaniedbanie jednego z tych elementów może obniżyć wiarygodność całej kontroli.
Artykuł sponsorowany
