NDT (zerstörungsfreie Prüfung) bezieht sich auf eine Reihe von Inspektionstechniken, mit denen Inspektoren Daten über ein Material sammeln können, ohne es zu beschädigen.
NDT kann auch genannt werden:
- NDE (zerstörungsfreie Prüfung oder Bewertung)
- NDI (zerstörungsfreie Prüfung)
In diesem Bereich wird NDT häufig als Überbegriff für zerstörungsfreie Inspektionsmethoden, Inspektionswerkzeuge oder sogar den gesamten Bereich zerstörungsfreier Inspektionen verwendet.
Für kommerzielle Anwendungen – das Hauptaugenmerk dieses Artikels und unserer Arbeit bei Flyability – besteht das Ziel von NDT darin, sicherzustellen, dass die kritische Infrastruktur ordnungsgemäß gewartet wird, um katastrophale Unfälle zu vermeiden.
Während NDT-Methoden in der Regel mit industriellen Anwendungsfällen verbunden sind, z. B. die Untersuchung von Schwachstellen in einem Kessel, der in einer Ölraffinerie verwendet wird, sind Anwendungen in der Medizin tatsächlich einige der häufigsten. Zum Beispiel würde eine werdende Mutter, die einen Ultraschall erhält, um die Gesundheit ihres Babys zu überprüfen, als NDT-Anwendungsfall angesehen, ebenso wie eine Röntgen- oder MRT-Untersuchung, um mehr über eine Verletzung zu erfahren.
Aber es ist Es ist wichtig zu beachten, dass für die zerstörungsfreie Prüfung nicht unbedingt die Verwendung von Spezialwerkzeugen oder überhaupt von Werkzeugen erforderlich ist.
Wenn beispielsweise Inspektoren in industriellen Umgebungen die Außenseite eines Druckbehälters mit bloßem Auge überprüfen, würde dies der Fall sein fallen unter die NDT-Bezeichnung, da sie Daten über den Status des Kessels sammeln, ohne ihn zu beschädigen. Andererseits würde die Verwendung eines ausgeklügelten Werkzeugs wie eines Ultraschallsensors zur Suche nach Fehlern in einem bestimmten Material oder Vermögenswert auch als ZfP bezeichnet.
Unabhängig vom spezifischen Anwendungsfall besteht die zugrunde liegende Gemeinsamkeit aller dieser Beispiele in der Erfassung von Daten in einem nicht aufdringlichen Bereich Weise.
Hier ist ein Inhaltsverzeichnis, mit dem Sie in allen in diesem Artikel enthaltenen Informationen zu NDT navigieren können:
- Was ist NDT – ein genauerer Blick
- Die 8 häufigsten ZfP-Methoden
- Wo werden zerstörungsfreie Tests eingesetzt?
- Wie Drohnen bei NDT helfen können
Was ist NDT – ein genauerer Blick
Wir haben bereits erläutert, wofür NDT steht und wie der Ausdruck im Feld verwendet wird . Lassen Sie uns nun einige Details, die die Welt der zerstörungsfreien Prüfung bestimmen, genauer betrachten.
Destruktive vs. zerstörungsfreie Tests
Bevor wir weiter gehen, sollten wir dies klären Es gibt einige Methoden zum Testen von Materialien, die die getesteten Materialien verändern oder sogar beschädigen und zerstören.
Die Verwendung dieser Methoden wird als destruktive Prüfung bezeichnet.
Bei der zerstörenden Prüfung wird möglicherweise ein Teil des Materials zur Analyse abgekratzt oder vor Ort auf irgendeine Weise verändert.
Hier einige Beispiele:
- Makroschnitte. Makroschnitte testen einen kleinen Abschnitt eines geschweißten Materials durch Polieren und Ätzen zur Untersuchung.
- Zugprüfung. Diese zerstörende Prüfungstechnik wird auch als Spannungsprüfung bezeichnet und verwendet eine kontrollierte Spannung, die auf ein Probenmaterial ausgeübt wird, um zu sehen, wie es reagiert. Eine Spannung kann angewendet werden, um bestimmte Belastungen oder Bedingungen oder den Fehlerpunkt eines Materials zu testen.
- 3-Punkt-Biegetest. Beim 3-Punkt-Biegetest wird die Festigkeit und Flexibilität (oder Duktilität) eines Materials untersucht, indem eine Probe davon, ein so genannter Coupon, entnommen und in drei Punkten auf einen bestimmten Winkel gebogen wird.
Lernen Weitere Informationen zu zerstörenden Prüfmethoden finden Sie hier.
ZfP-Codes und -Standards
ZfP-Techniken können für alle Arten von Inspektionen verwendet werden. Einige der wichtigsten Arten von ZfP-Inspektionen betreffen jedoch Vermögenswerte wie Kessel und Druckbehälter, die bei unsachgemäßer Wartung unglaublich gefährlich sein können.
Weil die ordnungsgemäße Wartung dieser Vermögenswerte für die Sicherheit dieser Anlagen so wichtig ist Die meisten Länder arbeiten in der Nähe (oder sogar in der Ferne, wenn es um Kernkraftwerke geht) und haben Gesetze, nach denen Unternehmen bei der Durchführung von Inspektionen bestimmte Inspektionscodes und -standards einhalten müssen.
Diese Standards und Codes erfordern normalerweise Inspektionen regelmäßig nach bestimmten Richtlinien durchzuführen. Für die meisten Vermögenswerte, die das größte Risiko darstellen, müssen diese Inspektionen sowohl von einem zertifizierten Inspektor durchgeführt als auch von einem zertifizierten Zeugen genehmigt werden, der für eine formelle Inspektionsstelle arbeitet.
Hier sind die weltweit am häufigsten verwendeten Organisationen zum Erstellen von NDT-Standards und -Codes:
- API (American Petroleum Institute)
- ASME (Amerikaner) Gesellschaft für Maschinenbauingenieure
- ASTM (Amerikanische Gesellschaft für Prüfung und Werkstoffe)
- ASNT (Amerikanische Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung)
- COFREND (Französisches Komitee für Nicht- destruktive Teststudien)
- CSA-Gruppe (Canadian Standards Association)
- CGSB (Canadian General Standards Board)
Warum NDT verwenden?
Hier sind die wichtigsten Gründe, warum NDT von so vielen Unternehmen auf der ganzen Welt verwendet wird:
- Einsparungen. Die naheliegendste Antwort auf diese Frage ist, dass die zerstörungsfreie Prüfung attraktiver ist als die zerstörende Prüfung, da das untersuchte Material oder Objekt die Prüfung unbeschadet überstehen kann, wodurch Geld und Ressourcen gespart werden. NDT ist auch deshalb attraktiv, weil fast alle NDT-Techniken (außer Röntgenuntersuchungen) für Menschen harmlos sind.
- Effizienz. NDT-Methoden ermöglichen eine gründliche und relativ schnelle Bewertung von Vermögenswerten, was für die Gewährleistung einer kontinuierlichen Sicherheit und Leistung auf einer Baustelle von entscheidender Bedeutung sein kann.
- Genauigkeit. NDT-Methoden haben sich als genau und vorhersehbar erwiesen. Beide Eigenschaften, die Sie bei Wartungsverfahren wünschen, um die Sicherheit des Personals und die Langlebigkeit der Geräte zu gewährleisten.
„Zerstörungsfreie Prüfung ist das Blut einer gut geführten Einrichtung. ZfP-Techniken und wiederholbare Ergebnisse hängen von hochqualifizierten Technikern mit Erfahrung und Integrität ab. Industrielle ZfP-Methoden und die Interpretation der Ergebnisse werden von zertifizierten Fachleuten durchgeführt. Nicht nur der Techniker benötigt Um nach einer bestimmten ZfP-Methode zertifiziert zu sein, müssen sie jedoch auch wissen, wie die zum Sammeln von Daten verwendeten Geräte zu bedienen sind. Das Verständnis der Funktionen und Einschränkungen der Geräte ist der Unterschied zwischen einer Annahme- oder Ablehnungsbestimmung. „
– Jason Acerbi, General Manager bei MFE Rentals, „Ihre One-Stop-Inspektionsquelle“
Die 8 Die gängigsten ZfP-Methoden
Es werden verschiedene Techniken verwendet d in NDT für die Erfassung verschiedener Arten von Daten, für die jeweils eigene Tools, Schulungen und Vorbereitungen erforderlich sind.
Einige dieser Techniken ermöglichen möglicherweise eine vollständige volumetrische Inspektion eines Objekts, während andere nur eine Oberflächeninspektion ermöglichen. In ähnlicher Weise werden einige ZfP-Methoden je nach Art des Materials, auf dem sie verwendet werden, unterschiedlich erfolgreich sein, und einige Techniken – wie beispielsweise die ZfP für magnetische Partikel – funktionieren nur bei bestimmten Materialien (dh solchen, die dies tun) kann magnetisiert werden).
Hier sind die acht am häufigsten verwendeten ZfP-Techniken:
1. Visuelles Testen (VT)
Definition: Beim visuellen zerstörungsfreien Testen werden visuelle Daten zum Status eines Materials gesammelt. Visuelles Testen ist die grundlegendste Methode, um ein Material oder Objekt zu untersuchen, ohne es in irgendeiner Weise zu verändern.
Durchführung visueller Tests
Visuelle Tests können mit bloßem Auge durchgeführt werden, indem Inspektoren ein Material oder einen Vermögenswert visuell überprüfen. Für visuelle Tests in Innenräumen verwenden Inspektoren Taschenlampen, um dem untersuchten Objekt Tiefe zu verleihen. Visuelle Tests können auch mit einem RVI-Tool (Remote Visual Inspection) wie einer Kamera durchgeführt werden. Um die Kamera in Position zu bringen, können NDT-Inspektoren einen Roboter oder eine Drohne verwenden oder sie einfach an ein Seil hängen.
2. Ultraschallprüfung (UT)
Definition: Bei der zerstörungsfreien Ultraschallprüfung werden hochfrequente Schallwellen in ein Material übertragen, um Änderungen der Materialeigenschaften festzustellen.
Durchführen von Ultraschallprüfungen
Im Allgemeinen werden bei Ultraschallprüfungen Schallwellen verwendet, um Fehler oder Unvollkommenheiten auf der Oberfläche eines erzeugten Materials zu erkennen.
Eine der Die gebräuchlichsten Ultraschallprüfverfahren sind das Impulsecho. Mit dieser Technik führen Inspektoren Geräusche in ein Material ein und messen die Echos (oder Schallreflexionen), die durch Unvollkommenheiten auf der Oberfläche des Materials erzeugt werden, wenn sie an einen Empfänger zurückgegeben werden.
Hier sind einige andere Arten von Ultraschall Testen:
- Phased Array-Ultraschallprüfung (PAUT)
- Automatisierte Ultraschallprüfung (AUT)
- Flugzeitbeugung (TOFD)
3. Radiographietest (RT)
Definition: Bei der zerstörungsfreien Radiographieprüfung wird Gamma- oder Röntgenstrahlung auf Materialien verwendet, um Mängel zu identifizieren.
Durchführung von Radiographie-NDT-Tests
Radiographie-Tests leiten die Strahlung eines radioaktiven Isotops oder eines Röntgengenerators durch das zu testende Material auf einen Film oder eine andere Art von Detektor. Die Messwerte des Detektors erzeugen einen Schattengraphen, der die zugrunde liegenden Aspekte des inspizierten Materials aufdeckt.
Radiographietests können Aspekte eines Materials aufdecken, die mit bloßem Auge schwer zu erkennen sind, z. B. Änderungen seiner Dichte.
4. Wirbelstromprüfung (elektromagnetische Prüfung) (ET)
Definition: Die zerstörungsfreie Wirbelstromprüfung ist eine Art elektromagnetischer Prüfung, bei der die Stärke elektrischer Ströme (auch Wirbelströme genannt) in einem umgebenden Magnetfeld gemessen wird ein Material, um Bestimmungen über das Material zu treffen, einschließlich der Fehlerstellen.
Durchführung von Wirbelstromtests
Um Wirbelstromtests durchzuführen, untersuchen die Inspektoren den Fluss von Wirbelströme in dem Magnetfeld, das ein leitfähiges Material umgibt, um Unterbrechungen zu identifizieren, die durch Defekte oder Unvollkommenheiten im Material verursacht werden.
5. Magnetic Particle Testing (MT)
Definition: Das zerstörungsfreie Magnetic Particle Testing ist der Vorgang des Identifizierens von Fehlern in einem Material durch Untersuchen von Störungen im Fluss des Magnetfelds innerhalb des Materials.
Durchführung von Magnetpulverprüfungen
Um Magnetpulverprüfungen durchzuführen, induzieren Inspektoren zunächst ein Magnetfeld in einem Material, das sehr anfällig für Magnetisierung ist. Nach dem Induzieren des Magnetfelds wird die Oberfläche des Materials mit Eisenpartikeln bedeckt, die Störungen im Fluss des Magnetfelds aufdecken. Diese Störungen erzeugen visuelle Indikatoren für die Positionen von Fehlern im Material.
6. Prüfung der Schallemission (AE)
Definition: Bei der zerstörungsfreien Prüfung der Schallemission werden Schallemissionen verwendet, um mögliche Defekte und Mängel in einem Material zu identifizieren.
Durchführung der Schallemission Prüfung
Inspektoren, die Schallemissionstests durchführen, untersuchen Materialien auf akustische Energiestöße, auch Schallemissionen genannt, die durch Materialfehler verursacht werden. Intensität, Ort und Ankunftszeit können untersucht werden, um Informationen über mögliche Fehler im Material zu erhalten.
7. Liquid Penetrant Testing (PT)
Definition: Das zerstörungsfreie Liquid Penetrant Testing bezieht sich auf den Prozess der Verwendung einer Flüssigkeit zum Beschichten eines Materials und anschließenden Suchen nach Flüssigkeitsbrüchen, um Unvollkommenheiten im Material zu identifizieren.
Durchführen von Penetrant-Tests
Inspektoren, die einen Penetrant-Test durchführen, beschichten das zu testende Material zunächst mit einer Lösung, die einen sichtbaren oder fluoreszierenden Farbstoff enthält. Die Inspektoren entfernen dann jede zusätzliche Lösung von der Materialoberfläche, während die Lösung in Defekten verbleibt, die die Materialoberfläche „brechen“. Danach verwenden die Inspektoren einen Entwickler, um die Lösung aus den Defekten herauszuziehen, und verwenden dann ultraviolettes Licht, um Unvollkommenheiten aufzudecken (für fluoreszierende) Farbstoffe). Bei normalen Farbstoffen zeigt sich die Farbe im Kontrast zwischen dem Eindringmittel und dem Entwickler.
8. Dichtheitsprüfung (LT)
Definition: Die zerstörungsfreie Dichtheitsprüfung bezieht sich auf Der Prozess der Untersuchung von Lecks in einem Gefäß oder einer Struktur, um Defekte darin zu identifizieren.
Durchführung von Dichtheitsprüfungen
Inspektoren können Lecks in einem Gefäß anhand von Messungen erkennen, die mit einem Druck durchgeführt wurden Messgeräte, Seifenblasentests oder elektronische Abhörgeräte.
Wo werden zerstörungsfreie Tests verwendet?
Je nachdem, wie weit Sie NDT definieren, können Sie sagen, dass es verwendet wird in fast jeder Branche der Welt, da visuelle Inspektionen (ob formalisiert oder gelegentlich) stattfinden an fast jedem Arbeitsplatz in irgendeiner Form.
Abgesehen davon gibt es bestimmte Branchen, die ZfP erfordern und formalisierte Prozesse für ihre Verwendung haben, wie von den oben aufgeführten Organisationen wie API und ASME kodifiziert.
Zu diesen Branchen gehören:
- Öl & Gas
- Stromerzeugung
- Chemikalien
- Bergbau
- Luft- und Raumfahrt
- Automobilindustrie
- Maritime
- Bergbau
Wie Drohnen bei der zerstörungsfreien Prüfung helfen können
In den letzten Jahren haben sich mit Kameras ausgestattete Drohnen zu einem weiteren in der zerstörungsfreien Prüfung häufig verwendeten Werkzeug für die Erfassung visueller Daten entwickelt.
Aufgrund technologischer Einschränkungen Für einige Zeit konnten Drohnen nur zusätzliche visuelle Daten für Inspektoren bereitstellen, konnten jedoch nicht die Stelle ersetzen, an der Inspektoren visuelle Daten selbst physisch sammelten.
Da sich die Drohnen-Technologie jedoch verbessert hat, konnten Inspektoren Drohnen einsetzen mehr und mehr als RVI-Tools, in einigen Fällen komplett ersetzt Sie müssen visuelle Daten manuell erfassen.
Hier sind zwei der wichtigsten Möglichkeiten, wie Drohnen bei der zerstörungsfreien Prüfung helfen Tage:
Sicherheit
Durch die Beseitigung der Notwendigkeit, dass Inspektoren gefährliche Räume betreten müssen, um visuelle Daten zu sammeln, tragen Drohnen zur Verbesserung der Sicherheit am Arbeitsplatz bei.
Für Durch Inspektionen von Objekten wie Stromleitungen oder Türmen im Freien und die Verwendung einer Drohne zur Erfassung visueller Daten wird die Zeit reduziert, die eine Person benötigt, um sich physisch auf dem Turm oder der Leitung in der Luft zu befinden.
Bei Inneninspektionen von Anlagen wie Druckbehältern oder Kesseln bedeutet die Verwendung einer Drohne wie der Elios 2 zur Erfassung visueller Daten, dass der Inspektor dafür keinen engen Raum betreten muss, was wiederum dazu beiträgt, die Exposition erheblich zu verringern
Einsparungen
Drohnen können Unternehmen dabei helfen, ihren ROI sowohl in Innen- als auch in Außenszenarien zu verbessern. Einsparungen sind jedoch besonders wichtig für Inneninspektionen.
Verwenden von a Eine professionelle Indoor-Drohne, anstatt einen Inspektor zur manuellen Erfassung visueller Daten einzusenden, bedeutet, dass Unternehmen kein Gerüst bauen und abbauen müssen und die mit diesen Anforderungen verbundenen Ausfallzeiten in einigen Fällen um ein bis zwei Tage reduzieren können.
Wie geht es mit Drohnen in NDT weiter?
Bisher der primäre Anwendungsfall für Drohnen in NDT wurde für die Erfassung visueller Daten verwendet.
In den letzten Jahren haben an Drohnen angebrachte Wärmesensoren es den Inspektoren ermöglicht, Wärme zu erfassen Daten von Drohnen, und im Laufe der Zeit werden wahrscheinlich neue Sensoren für Drohnen entwickelt, die noch mehr ZfP-Techniken unterstützen.