BADANIA PENETRACYJNE PT

Badania penetracyjne PT

Badania penetracyjne PT

uznawane są za najstarszą metodę badań nieniszczących spośród wszystkich technik badawczych. Nadają się do kontroli zarówno metali jak i materiałów niemetalowych. W spawalnictwie badania PT wykorzystuje się do wykrywania nieciągłości materiałowych wychodzących na powierzchnię. Jest to bezciśnieniowa metoda, wykorzystująca zjawisko włoskowatośći pozwalające na wnikanie penetranta w bardzo wąskie szczelni, również wbrew prawu grawitacji. Badania penetracyjne przeprowadza się zazwyczaj po wykonaniu badań wizualnych oraz usunięciu z ich powierzchni niezgodności widocznych gołym okiem, które zostały uznane za niedopuszczalne dla danego poziomu akceptacji. 

 

Zasada badań penetracyjnych opiera się na zjawisku włoskowatości. Własności kapilarne penetranta pozwalają na wnikanie nałożonych na badaną powierzchnię cieczy do wąskich przestrzeni i wznoszeniu się w nich nawet wbrew prawom grawitacji. Aby zapewnić odpowiednio wysoką czułość badania, penetrant powinien więc cechować się odpowiednimi własnościami kapilarnymi oraz powinien odpowiednio zwilżać badaną powierzchnię.

Do wykonywania badań penetracyjnych PT

należy stosować odpowiednie zestawy preparatów, w skład których wchodzi: penetrant, zmywacz oraz wywoływacz

 

Penetranty różnych producentów znacznie różnią się składami chemicznymi. Wyróżniamy trzy typy penetrantów  oznaczonych cyframi rzymskimi od I do III. Penetranty charakteryzują następujące właściwości: napięcie powierzchniowe, kąt zwilżania badanego materiału, lepkość, gęstość, temperatura zapłonu, temperatura wrzenia, oddziaływanie chemiczne na badany materiał, toksyczność, zdolność rozpuszczania barwników oraz wody. Penetranty mogą być usuwane za pomocą następujących sposobów: wodą, rozpuszczalnikiem lub za pomocą wody po procesie emulgacji.

 

Zmywaczem nazywamy ciecz, którą wykorzystuje się do zmywania nadmiaru penetranta z badanej powierzchni. Skuteczny zmywacza powinien charakteryzować się doskonałą rozpuszczalnością penetranta, słabą wnikalnością w nieciągłości oraz możliwie dużą prędkością parowania. Istnieje pięć metod zmywania nadmiaru penetranta oznaczonych dużymi literami: od A do E. W przypadku zastosowania do zmywania wody – jej temperatura nie powinna przekraczać 50 stopni. W przypadku zastosowania zmywacza rozpuczalnikowego nadmiar penetranta w pierwszej kolejności należy usunąć za pomocą suchej niepostrzępionej szmatki a następnie dopiero szmatką zwilżoną rozpuszczalnikiem. Każda inna niż wymieniona w normie EN ISO 3452-1 technika usuwania penetranta powinna zostać uzgodniona z zamawiającym. Nie zaleca się nanoszenia zmywacza rozpuszczalnikowego poprzez bezpośredni natrysk na badany element.

 

Wywoływacze natomiast to substancje silnie chłonące penetrant, nanoszone na badaną powierzchnię po usunięciu z niej penetranta. Posiada on drobnoziarnistą strukturę, przeważnie białą barwę a jego zdolności chłone ujawniają się gdy znajduje się w stanie suchym. Jednak ze względu na ich stan w momencie nanoszenia wyróżniamy wywoływacze suche, ciekłe wodne i ciekłe rozpuszczalnikowe. Mogą one zostać naniesione na badaną powierzchnię poprzez napylanie, zanurzanie, zalewanie lub spryskiwanie. Sposób nanoszenia zależy wielkości, kształtu, stanu powierzchni oraz ilości badanych elementów.

Badanie metodą penetracyjną

obejmuje zwykle następujące etapy:

 

– przygotowanie badanej powierzchni oraz czyszczenie wstępne,

 

– naniesienie penetranta na badaną powierzchnię,

 

– usunięcie nadmiary penetranta,

 

– naniesienie na powierzchnię wywoływacza,

 

– przeprowadzenie kontroli,

 

– rejestracja oraz ocena zaobserwowanych wynikow,

 

– w razie konieczności przeprowadzenie czyszczenia końcowego.

 

W pierwszej kolejności, przed naniesieniem środka na badaną powierzchnię należy ją oczyścić ze rdzy, zgorzeliny, żużla, smarów, olejów i fabr – za pomocą czyszczenia mechanicznego albo chemicznego. Następnie za pomocą rozpylania, pędzla, polewania, maczania lub zanurzania nanosi się łatwo wsiąkliwy środek badawczy. Bardzo istotne aby penetrant został utrzymany na badanej powierzchni przez odpowiedniu długi czas, określamy jako czas penetracji. Właściwy dobór czasu penetracji zależy od właściwości stosowanego penetranta, temperatury jego nanoszenia, typu oraz stanu powierzchni badanego elementu oraz rodzaju nieciągłości, które zamierzamy wykryć. Czas ten wynosi zazwyczaj od 5 do 60 minut dla zakresu temperatur od 10 do 50 stopni.

 

Aby badanie PT było możliwe do przeprowadzenia ciecz musi zwilżać ciało stałe. Dla zwiększenia poziomu interpretacji wskazań zaleca się przeprowadzenie pierwszej kontroli od razu po nałożeniu wywoływacza. Kontrolę ostateczną wykonać należy po upływie czasu wywoływania, który zawiera się w przedziale od 10 do 30 minut.

Badania penetracyjne zbiornika - skazanie liniowe.

Badania penetracyjne PT umożliwiają wykrycie

ewnętrznych niezgodności spawalniczych, które sięgają w głąb badanego elementu takich jak:

 

– pęknięcia,

 

– przyklejenia brzegowe,

 

– porowatość,

 

– podtopienia

 

– oraz wszystkie inne niezgodności wychodzące na powierzchnię.

 

Badania penetracyjne PT znajdują zastosowanie

przy badaniu wszelkiego typu złączy spawanych, odlewów i odkuwek wykonanych z takich materiałów jak: stale stopowe, niestopowe, staliwo, żeliwo, aluminium, miedź, tytan, nikiel, ceramika, tworzywa sztuczne i inne. Ze względu na specyfikę badania nie nadają się do kontroli materiałów porowatych. Badania penetracyjne w przeciwieństwie do badań magnetyczno proszkowych  mogą zostać użyte do badania materiałów diamaganetycznych i paramagnetycznych takich jak: stal austenityczna czy aluminium. Odpowiednio wykonane badania penetracyjne są bardzo skuteczną i uniwersalną metodą kontrolną. Nie wymagają zakupu kosztownej aparatury pomiarowe, a sam proces badania i intepretacja otrzymanych wskazań są stosunkowo proste do wykonania. Badania penetracyjne należy wykonać przed badaniami ultradźwiękowymi i magnetycznymi ze względu na możliwość pozostawienia zanieczyszczeń w nieciągłościach i ich zakamuflowania.