Badania penetracyjne krok po kroku
Artykuł sponsorowany
Krótka odpowiedź: badanie penetracyjne wykorzystuje zjawisko włoskowatości. Ciecz o niskim napięciu powierzchniowym wnika w szczelinę otwartą na powierzchnię, a po usunięciu nadmiaru zostaje wyciągnięta z powrotem przez warstwę wywoływacza i tworzy widoczne wskazanie, szersze niż sama wada. O wyniku decyduje nie tyle sam środek, co czas penetracji i staranność zmywania nadmiaru.
To jedna z niewielu metod, którą można wykonać bez prądu, w terenie i na materiale, który nie jest magnetyczny. Stąd jej popularność przy stali nierdzewnej, aluminium i stopach miedzi, gdzie badanie magnetyczno-proszkowe po prostu nie zadziała.
Przebieg badania
| Etap | Na czym polega | Czego pilnować |
|---|---|---|
| 1. Przygotowanie | odtłuszczenie i oczyszczenie powierzchni | szczotkowanie zamyka szczeliny i unieważnia badanie |
| 2. Nanoszenie penetrantu | natrysk, pędzel albo zanurzenie | cała badana strefa musi pozostać mokra |
| 3. Czas penetracji | wnikanie cieczy w nieciągłości | skrócenie czasu gubi drobne wskazania |
| 4. Usunięcie nadmiaru | zmywanie wodą albo zmywaczem | zbyt intensywne wypłukuje penetrant z wady |
| 5. Wywoływanie | cienka warstwa wywoływacza wyciąga penetrant | gruba warstwa zakrywa drobne wskazania |
| 6. Obserwacja i ocena | oględziny po czasie wywoływania | ocena zbyt wczesna albo zbyt późna zmienia obraz |
Przebieg zgodny z PN-EN ISO 3452-1. Konkretne czasy penetracji i wywoływania zależą od rodzaju materiału, temperatury i układu penetranta, a podaje je instrukcja badania.
Etapy trzeci i czwarty to miejsce, w którym badanie najczęściej się psuje. Przy zbyt krótkiej penetracji wąskie pęknięcia zmęczeniowe nie zdążą się wypełnić, a przy zbyt agresywnym zmywaniu penetrant zostaje wypłukany również z ich wnętrza. W obu przypadkach wynik będzie czysty, a wada zostanie na miejscu. Warunki prowadzenia badania opisuje strona badania penetracyjne.
Barwny czy fluorescencyjny
| Barwny | Fluorescencyjny | |
|---|---|---|
| Oświetlenie | światło białe | promieniowanie UV, zaciemnienie |
| Czułość | niższa | wyższa, wykrywa drobniejsze nieciągłości |
| Warunki pracy | teren, montaż, prace na wysokości | kabina lub pomieszczenie z kontrolą oświetlenia |
| Typowe zastosowanie | odbiory konstrukcji, kontrola doraźna | elementy odpowiedzialne, produkcja seryjna |
Czego ta metoda nie zrobi
Badanie penetracyjne wykrywa wyłącznie nieciągłości otwarte na powierzchnię. Pęcherz gazowy zamknięty milimetr pod licem spoiny pozostanie niewidoczny, bo penetrant nie ma jak do niego dotrzeć. Metoda nie zadziała również na powierzchniach porowatych, gdzie cały obszar zabarwi się równomiernie, ani na elementach pokrytych powłoką malarską, dopóki powłoka nie zostanie usunięta.
Dlatego w odbiorach konstrukcji spawanych badanie penetracyjne zwykle występuje w parze z metodą objętościową, najczęściej ultradźwiękową albo radiograficzną. Dobór zestawu metod do konkretnego złącza prowadzi NAVITEST, laboratorium badań nieniszczących działające w Gdańsku od 1989 roku. Zakres akredytacji dla pojedynczej metody można sprawdzić w wykazie Polskiego Centrum Akredytacji, a przy urządzeniach podlegających ustawie o dozorze technicznym (Dz.U. 2000 nr 122 poz. 1321) wymagania stawia dodatkowo Urząd Dozoru Technicznego.
Czy badanie można wykonać na mrozie?
Standardowe układy penetrantów mają określony zakres temperatur pracy. Poza nim zmienia się lepkość cieczy i czas potrzebny na wniknięcie w nieciągłość, więc badanie wymaga układu przeznaczonego do niskich temperatur albo wcześniejszego podgrzania elementu, z udokumentowaniem warunków.
Czy wskazanie zawsze oznacza wadę?
Nie. Część wskazań to wskazania nieistotne, pochodzące od geometrii elementu, śladów obróbki albo zanieczyszczeń pozostałych po niedokładnym zmyciu. Rozróżnienie ich od wskazań istotnych należy do personelu z odpowiednim stopniem kwalifikacji i jest częścią oceny, a nie samego badania.
Czy po badaniu trzeba usunąć pozostałości penetranta?
Tak, i jest to osobny etap, nie sprzątanie. Pozostałości penetranta i wywoływacza utrudniają późniejsze malowanie oraz mogą wchodzić w reakcję z powłokami. Przy stalach nierdzewnych i stopach niklu dochodzi wymóg ograniczenia zawartości siarki i chlorowców w stosowanych środkach.
Na czym to oparte
- PN-EN ISO 3452-1 - badania nieniszczące, badania penetracyjne, zasady ogólne.
- PN-EN ISO 9712 - kwalifikacja i certyfikacja personelu badań nieniszczących.
- Ustawa z 21.12.2000 r. o dozorze technicznym, Dz.U. 2000 nr 122 poz. 1321.
- Wykaz akredytowanych laboratoriów badawczych Polskiego Centrum Akredytacji.