بازرسی جوش به روش مایعات نافذ (Dye penetrant inspection)

• خدماتی

بازرسی جوش به روش مایعات نافذ چیست؟

بازرسی جوش به روش مایعات نافذ یا به انگلیسی Liquid Penetrant Testing (PT) یکی از روش‌های غیر مخرب (NDT) برای تشخیص خطاها یا نقص‌های سطحی در جوش است. در این روش، ابتدا یک مایع نافذ (penetrant) و قابل رنگ‌آمیزی مثل رزینی با ویژگی‌های خاصی بر روی سطح جوش اعمال می‌شود.

سپس زمانی که مایع نافذ به طور کامل در نقاط خطاها یا نقص‌های سطحی نفوذ کرد، مایع اضافه‌ای به نوعی پودر ( developer) یا رنگ دارای ویژگی کانتراست با پس‌زمینه سطح جوش (معمولاً سفید) اعمال می‌شود. این کار باعث می‌شود که خطاها و نقص‌های موجود به وضوح قابل مشاهده باشند، زیرا مایع اضافه در نقاط نافذ شده‌ی مایع اصلی جمع می‌شود و کانتراستی ایجاد می‌کند.

این روش برای تشخیص ترک‌ها، فشرده‌سازی ناهمگن، خستگی مواد، جریان‌های مغناطیسی و سایر نقص‌های سطحی در جوش‌ها استفاده می‌شود و از آن به عنوان یکی از روش‌های اصلی در بازرسی‌های غیر مخرب استفاده می‌کنند.

پیش‌آماده‌سازی سطح: ابتدا سطحی که قرار است بررسی شود، باید تمیز و خشک باشد. هر گونه روغن، آلودگی یا رسوب باید از سطح حذف شود تا مایع نافذ بتواند به خوبی نفوذ کند.

اعمال مایع نافذ penetrant : مایع نافذ به صورت اسپری، غوطه وری یا پاشش بر روی سطح جوش یا قسمت مورد نظر اعمال می‌شود. این مایع، زمان کافی برای نفوذ کردن به خطاها و نقص‌های سطحی داده می‌شود (معمولاً 10 تا 30 دقیقه).

حذف اضافی مایع نافذ توسط cleaner : پس از زمان مورد نیاز برای نفوذ، اگر مایع نافذ اضافی روی سطح باقی مانده است، با استفاده از یک محلول تمیزکننده  با نام cleaner، آن را از سطح حذف می‌کنند. این کار باعث می‌شود تا فقط مایع درون عیوب و درزها باقی بماند.

اعمال مایع اشکارساز یا developer یک پودر با ویژگی‌های کانتراست با پس‌زمینه سطح (معمولاً پودر یا رنگ) روی سطح جوش یا قسمت مورد نظر اعمال می‌شود. آشکارساز توسط مایع نافذ درون خطاها یا نقص‌ها به طور مشخص جذب می‌شود و نقاطی که مایع نافذ درونشان نفوذ کرده، با تشکیل کانتراست، واضح می‌شوند.

مشاهده و ارزیابی: پس از اعمال مایع تجمیعی، نقاطی که مایع نافذ درونشان نفوذ کرده و باعث شده اند کانتراستی ایجاد شود، مشاهده و ارزیابی می‌شوند. این امر امکان می‌دهد تا نقاط نقص و خطاها به وضوح دیده شوند و بتوان تصمیم گرفت که آیا آن نقاط نیاز به تعمیر یا تصحیح دارند یا خیر.

تست مایعات نافذ بر روی چه موادی قابل انجام می باشد؟

تست مایع نافذ یک روش غیر مخرب است که می‌توان بر روی انواع مختلف مواد و سطوح از جمله فلزات، پلاستیک‌ها، سرامیک‌ها و حتی برخی مواد خاص مانند خمیرهای لاستیکی یا رزینی استفاده کرد. این تست معمولاً برای بررسی و تشخیص نقص‌ها، خطاها و نقص‌های سطحی در مواد مختلف استفاده می‌شود.

در صنایع فلزی، مایع نافذ بر روی جوش‌ها، اتصالات جوشی، ورق‌ها، قطعات فلزی و هر نقطه‌ای که قرار است بازرسی شود، استفاده می‌شود. همچنین، در صنایع خودروسازی، هواپیماسازی، صنعت پتروشیمی، صنایع دریایی و حتی صنایع الکترونیکی نیز از این تست برای تشخیص و ردیابی خطاها و نقص‌های سطحی در قطعات و محصولات استفاده می‌شود.

از آنجا که این روش قابل اجرا بر روی سطوح مختلف و انواع مواد است، در اکثر صنایعی که نیاز به بررسی و اطمینان از کیفیت و عملکرد قطعات و محصولات دارند، می‌توان از آن استفاده کرد.

مزایای استفاده از روش مایعات نافذ:

استفاده از روش مایعات نافذ در بازرسی و تست‌های غیر مخرب دارای مزایای متعددی است که شامل موارد زیر می‌شود:

• حساسیت بالا به خطاها: این روش به دلیل قابلیت نفوذ بالا، می‌تواند حتی نقص‌ها و خطاهای بسیار کوچک و سطحی را تشخیص دهد که با سایر روش‌های بازرسی سخت ممکن است مشاهده نشوند.
• استفاده آسان: استفاده از این روش نیاز به تجهیزات پیچیده ندارد و اجرای آن نسبتاً ساده است که باعث می‌شود افراد با تجربه نسبتاً کم نیز بتوانند از این روش استفاده کنند.
• قابلیت اجرا بر روی سطوح مختلف: مایعات نافذ می‌توانند بر روی انواع مختلف سطوح اعمال شوند، از جمله فلزات، پلاستیک‌ها، سرامیک‌ها و حتی برخی مواد خاص مانند خمیرهای لاستیکی یا رزینی.
• کشف خطاهای سطحی: این روش به خوبی خطاها و نقص‌های سطحی را مشخص می‌کند و این امکان را فراهم می‌کند تا نقاطی که ممکن است تأثیر منفی بر عملکرد یا استحکام قطعات داشته باشند، تشخیص داده شوند.
• کارایی و سرعت در تست: این روش معمولاً به سرعت اجرا می‌شود و می‌توان در زمان کمتری نتایج را به دست آورد که برای برخی صنایع حیاتی است.
• کاربرد گسترده: به دلیل اینکه مایعات نافذ بر روی انواع مختلف مواد قابل استفاده هستند، در صنایع متعددی از جمله صنایع فلزات، خودروسازی، هواپیماسازی، صنایع پتروشیمی و الکترونیکی کاربرد دارد.
• به طور کلی، این روش به عنوان یکی از روش‌های غیرمخرب مورد توجه صنایع مختلف قرار دارد به دلیل سهولت اجرا، قابلیت کاربرد بر روی مواد مختلف و قابلیت تشخیص خطاهای سطحی به خوبی.

محدودیت های روش آزمون تست مایعات نافذ:

• نیاز به سطح تمیز: این روش نیازمند سطح تمیز و خشک برای اعمال مایع نافذ است. وجود روغن، گریس یا آلودگی‌های دیگر ممکن است باعث محدود شدن قابلیت نفوذ مایع و تشخیص خطاها شود.
• تاثیرات محیطی: شرایط محیطی مانند دما، رطوبت و فشار ممکن است بر روی نتایج این تست تأثیر بگذارد. برخی از مواد نافذ در دماها و شرایط خاص ممکن است عملکرد نادرستی داشته باشند.
• محدودیت در تشخیص ترک‌های عمیق: اگر خطا یا نقصی در عمق مواد وجود داشته باشد، ممکن است مایع نافذ نتواند به خوبی به عمق نفوذ کند و این خطاها را تشخیص دهد.
• زمان مورد نیاز: برخی از مایعات نیاز به زمان نفوذ معینی دارند و نیاز به صبر و انتظار برای انجام مراحل مختلف تست دارند که ممکن است در برخی مواقع زمان‌بر باشد.
• نیاز به تخصص: این روش نیاز به تجربه و آموزش دارد تا تصمیمات درستی در مورد تفسیر نتایج گرفته شود. عدم تخصص ممکن است منجر به اشتباهات در تشخیص و ارزیابی نقص‌ها شود.
• محدودیت‌های محل کار: برخی از صنایع یا محیط‌های کاری ممکن است ناپایداری‌های خاصی داشته باشند که استفاده از تست مایعات نافذ را محدود کند، مثلاً در محیط‌های بسیار گرد و غباری یا شرایطی که نیاز به استفاده از مایعات خاص دارند.

جنس مایع نفوذ کننده از چیست؟

مایع نافذ، که برای تست‌های غیر مخرب استفاده می‌شود، معمولاً از ترکیباتی تشکیل شده است که به‌طور عمده شامل مواد رنگ‌آمیزی و مواد نافذ هستند. این مایعات معمولاً به عنوان یک مایع پایه استفاده می‌شوند که می‌تواند موادی مانند روغن، آب، الکل یا رزین‌های خاصی باشد.

مواد نافذ در این مایعات عمدتاً به منظور نفوذ به دقت در نقاط خطا و نقص‌های سطحی در مواد مختلف طراحی شده‌اند. این مواد می‌توانند ترکیبات شیمیایی مانند مواد روان‌کننده، مواد تشکیل‌دهنده فیلم، مواد مختلفی که ویسکوزیته و راندمان نفوذ را افزایش می‌دهند و همچنین موادی که رنگ‌آمیزی و کانتراست را فراهم می‌کنند، شامل می‌شوند.

در برخی از موارد، مایعات نافذ ممکن است شامل مواد حساس‌کننده به اشعه ماوراء بنفش (UV) یا موادی که با استفاده از نور فلورسنت فعال شوند و در تشخیص خطاها و نقص‌های سطحی کمک کنند، نیز باشند.

این مواد نافذ با توجه به محیط کاری و نوع موادی که در حال بررسی هستند، ممکن است ترکیبات مختلفی داشته باشند.

مدت زمان مورد نیاز برای نفوذ مایع pentrant  چقدر می باشد؟

مدت زمان مورد نیاز برای نفوذ مایع نافذ (Penetrant) به نوع سطح نوع مایع استفاده شده بستگی دارد. این مدت زمان برای اغلب مایعات نافذ معمولاً تا 15 تا 30 دقیقه است، اما ممکن است در برخی موارد این زمان بیشتر یا کمتر باشد.

عواملی که تعیین کننده مدت زمان نفوذ مایع هستند عبارتند از:

• نوع سطح:  سطوح مختلف ممکن است نیاز به زمان متفاوتی برای نفوذ داشته باشند. سطوح خشن و پرتودگی شده معمولاً زمان بیشتری برای نفوذ نیاز دارند.
• نوع مایع نافذ: ویژگی‌های مایع نافذ، از جمله ویسکوزیته و ترکیب شیمیایی، می‌تواند زمان نفوذ را تحت تأثیر قرار دهد. برخی مایعات نافذ بهتر و سریع‌تر نفوذ می‌کنند.
• دما: در برخی موارد، دمای محیط نیز می‌تواند بر زمان نفوذ تأثیر بگذارد. دمای بالاتر ممکن است منجر به نفوذ سریع‌تر مایع شود.
• پس از اعمال مایع نافذ بر روی سطح، مدت زمان مشخص شده در دستورالعمل مربوطه را منتظر می‌مانند تا مایع بتواند به خوبی در سطح نفوذ کند. سپس مایع اضافی را حذف می‌کنند و آشکارساز یا مایع تجمیعی را اعمال کرده و نتایج را بررسی می‌کنند.

برند های معروف مورد استفاده در تست مایعات نافذ:

در زمینه تولید مایعات نافذ (PT)، چندین برند معروف و مورد اعتماد وجود دارد که محصولات متنوعی در این زمینه ارائه می‌دهند. برخی از این برندها عبارتند از:

1. Magnaflux: برندی معروف از آمریکا است که در زمینه تولید مایعات نافذ و تجهیزات مرتبط در تست‌های غیر مخرب فعالیت دارد.

2. Zyglo: نیز یک برند معروف از آمریکا است که محصولات مرتبط با تست‌های PT را تولید می‌کند.

3. SKL-Welding Equipment: این برند محصولات خود را در زمینه تست‌های غیرمخرب از کشور آلمان به بازار عرضه می‌کند.

4. Chemetall: یک برند بزرگ از آلمان که محصولات متنوعی از جمله مایعات نافذ برای تست‌های غیرمخرب تولید می‌کند.

5. Sherwin Incorporated: برندی معروف از آمریکا که در تولید مواد نافذ و تجمیعی برای تست‌های NDT (تست‌های غیرمخرب) فعالیت دارد.

استاندارد های مورد استفاده در تست مایعات نافذ:

1. ASTM E1417 / E1417M: استانداردی است که توسط ASTM International (American Society for Testing and Materials) تدوین شده است و به تشخیص نقص‌های سطحی در مواد فلزی با استفاده از تست‌های مایع نافذ می‌پردازد.
2. ISO 3452-1: این استاندارد توسط سازمان بین‌المللی استانداردسازی (International Organization for Standardization) تدوین شده و مربوط به تست‌های غیرمخرب با استفاده از مایعات نافذ بر روی مواد فلزی است.
3. ASME BPVC Section V: کد ASME BPVC (American Society of Mechanical Engineers Boiler and Pressure Vessel Code)، بخش V، نیز شامل راهنمایی‌ها و استانداردهای مربوط به تست‌های غیرمخرب از جمله استفاده از تست مایعات نافذ برای اجزای فشاری و دیگر ساختارهای صنعتی است.

شرکت فنی مهندسی امیر عمران داتیک با بهره مندی از تجهیزات کافی در زمینه بازرسی و همچنین کادر بازرس مجرب در این خصوص آماده همکاری در زمینه تست های غیر مخرب می باشد.