تست مایعات نافذ PT

تست مایعات نافذ PT

یکی از روش های بازرسی جوش جهت یافتن عیوب سطحی جوش که با روش بازرسی چشمی قابل رویت نمی باشند و همچنین جهت عیوب عمقی که به سطح راه یافته باشند کاربرد فراوان دارد. در روش بازرسی مایعات نافذPT/ با استفاده از جاذبه موئینگی و نفوذ یک مایع رنگی یا ماده فلورسنت به درون ناپیوستگی سطحی استفاده و عیوب احتمالی را نمایان می کند. این تست غیر مخرب جوش برای تمامی قطعات آهنی و غیر آهنی نیز کاربرد دارد و از قدیمی ترین و ساده ترین روش هایی می باشد که برای مشاهده انواع ترک ها، شکاف ها و تاخوردگی ها در قطعات با هر شکل و اندازه استفاده می شود. 

اصل اساسی که انجام تست مایعات نافذ بر آن استوار است، این است که زمانی که یک گرانروی بسیار پایین (بسیار مایع) مایعات نافذ به سطح یک بخش اعمال می شود، به شکاف ها و حفره باز سطح نفوذ می کند.

کاربرد تست مایعات نافذ PT

تست مایعات نافذ به دلیل سادگی و عدم محدودیت استفاده از آن از لحاظ جنس قطعه کاربرد گسترده ای دارد. این روش به عنوان کنترل کیفیت محصولات روش های مختلف تولید در حین فرآیند تولید و پس از آن توسط تولید کنندگان و در تعمیر و نگهداری، سرویس های منظم و برای جستجوی انواع ترک های خستگی و غیره و هم چنین بازرسی ها از لحاظ حفظ نکات ایمنی توسط مصرف کنندگان به کار می رود. برخی موارد کاربرد صنعتی استفاده از این روش کنترل و بازرسی  عبارتند از انواع اتصالات جوشکاری تاسیسات و تجهیزات، دیسک ها، پره های توربین ها، چرخ های هواپیما، بسیاری از قطعات حساس خودروها و لوکوموتیوهای قطار، مثل پیستون ها و سرسیلندرها قبل از مونتاژ و در تعمیر و نگهداری و سرویس های منظم.

مراحل بازرسی مایعات نافذ PT

۱-تمیزکاری و آماده سازی سطح جهت تست مایع نافذ

به جهت اینکه آزمایش و تست مایعات نافذ به صورت صحیح و دقیق انجام شود، اولین مرحله تمیز کردن سطح مورد آزمایش از هرگونه چربی، گرد وغبار، پوسته زنگ زده، آلودگی های سطحی، رنگ، پاشش و یا غیر یکنواختی سطح جوش  و … می باشد، زیرا این موارد می تواند مانع از نفوذ مایعات نافذ به درون شکاف ها، سوراخ ها و سایرعیوب   شود و یا به علت ترکیب مایعات نافذ به برخی از این آلودگی ها اثرات مایعات نافذ از جمله جذب مویینگی را کم نماید و نتواند به درون عیوب ریز نفوذ نماید.

روش های مختلفی برای تمیز کردن سطح قطعه وجود دارد که با توجه به نوع قطعه و تعداد آن تمیزکاری مکانیکی یا شستشوی شیمیایی، برش زنی، شن پاشی خشک و تر و یا تمیز کاری سایشی برای جدا کردن زنگ آهن و گدازه های چسبیده به قطعه وجود دارد به طوری که مایعات نافذ بتوانند به راحتی به داخل عیب نفوذ کند. باید به این نکته توجه داشت که روش پاکسازی/تمیزکاری سطح  نباید به گونه ای باشد که راه نفوذ مایعات نافذ به داخل شکاف را مصدود نماید. 

۲-بکار بردن مایع نافذ PT

  مرحله دوم از بازرسی جوش باید مایع نافذ/Penetrant را به سطح مورد آزمایش اعمال نمود، این مایع نافذ می تواند یک مایع قابل دید/visible و یا مایع فلورسنت که در محیط تاریک و زیر نور ماورای بنفش نمایان میگردند باشد . برای بازرسی مایعات نافذ/PT قطعاتی که کوچک هستند می توانید آنها را در ظرف از مایعات نافذ آغشته نمود و مطمئن شوید مایع به تمامی سطوح داخلی و خارجی و درز های احتمالی نفوذ کرده و از عدم وجود حباب در ترک های احتمالی اطمینان حاصل نمود. در صورتی که قطعات مورد آزمون بزرگ و حجیم باشند، می توان با استفاده از قلمو، پیستوله، اسپری و در مواردی غوطه وری و یا از طریق الکترواستاتیکی با مایعات نافذ پوشانید. زمان نفوذ مایعات نافذ عملاً بستگی به ماهیت و اندازه عیوب دارد و بین ۲۰ ثانیه تا ۳۰ دقیقه تغییر میکند.در واقع در کمتر از ۵ دقیقه مایعات نافذ PT به شکاف های بزرگ نفوذ می کند اما برای شکاف های ریز حد اقل ۲۰ دقیقه زمان لازم است.

۳-برداشتن مایعات نافذ اضافی روی سطح

در مرحله سوم تست مایعات نافذ/PT و پس از نفوذ کامل مایع نافذ به درون ناپیوستگی ها، باید مایعات اضافه را از سطح برداشت، برای این کار در بعضی موارد می توان مایعات نافذ را با آب شست/Water Washable، ولی برخی از مایعات نافذ/PT را با بکارگیری حلال های خاص میتوان برداشت. نکته مهم اینکه شستشوی زیاد باعث خروج مایعات نافذ از شکاف ها می شود و آزمایش را دچار نقص می کند. لذا این تکنیم نیاز به مهارت و تجربه آزمونگر دارد.

 ۴-اسپری ماده ظاهر کننده در بازرسی مایعات نافذ جوش PT

ماده ظاهر کننده/Developer به منظور ظاهرکردن یا نمایان نمودن عیوب احتمالی در این مرحله استفاده میگردد، لذا کل سطح مورد آزمایش باید با لایه ای نازک از ماده ظهور کننده که معمولا از پودر نرم گل سفید است به طور یکنواخت پوشیده شود. این امر نیز مرحله اعمال مایع نافذ نیاز به تبحر و تخصص بالا آزمونگر دارد. اعمال مایعات ظاهر کننده باعث می شود مایعات نفوذ کرده جذب ماده ظهور شود و در نتیجه مرز عیوب سطحی با اندازه ای بزرگتر از اندازه واقعی و روشن تر قابل رویت می باشد. اما اگر از مایع فلورسنت استفاده شود نیازی به ماده ظهور نمی باشد، زیرا مایع فلورسنت در بازرسی مابع نافذ PT در تاریکی زیر نور ماوراء بنفش به رنگ ها روشن زرد سبز قابل رویت می باشد.

۵-بازرسی چشمی سطوح پس از انجام بازرسی مابع نافذ/PT

پس از گذشت زمان لازم برای جذب مایعات نافذ به وسیله ی ماده ی ظاهر ساز سطح قطعه مورد بازرسی قرار می گیرد. موقعی که از مایع رنگی استفاده می شود بازرسی باید با استفاده از نور مرئی روزانه یا نور مصنوعی کافی (با شدت حداقل ۵۰۰ میکرو وات بر سانتی متر یا لوکس) انجام گیرد. در مواردی که از مایعات نافذ با ماده فلورسنت دار (با خاصیت شب نمایی) استفاده می شود بازرسی و مشاهده قطعه در زیر نور ماوراء بنفش (در زبان انگلیسی معروف به نور سیاه) انجام می گیرد. به این ترتیب دقت آزمایش برای شناسایی ترک های ریزتر افزایش می یابد. اما نور ماوراء بنفش مورد استفاده در بررسی غیر مخرب باید دارای شدت کافی (حداقل ۸۰۰ میکرو وات بر سانتی متر مربع) و طول موج آن در حدود ۳۶۵ نانومتر باشد. به دلایل ایمنی از نگاه کردن مستقیم و بدون عینک محافظ به نور ماوراء بنفش باید پرهیز کرد. برای تولید نور ماوراء بنفش از لامپ های ویژه ای که دارای شدت نور بالایی هستند استفاده می شود. شیشه لامپ از نوع شیشه کوارتزی می باشد، زیرا که از شیشه های معمولی پنجره یا شیشه های لامپ های معمولی برای نور مرئی فقط مقدار کمی از پرتو ماوراء بنفش می تواند عبور کند. لامپ های پرتو ماوراء بنفش از نوع لامپ های تخلیه گاز با فشار بالا به صورت لامپ های حاوی بخار جیوه با فشار بالا، لامپ های با گاز زنون یا لامپ های هالوژنی بخار جیوه فشار بالا مناسب ترند. این نوع لامپ ها دارای یک مخزن تخلیه گاز از جنس شیشه کوارتزی می باشند. در لامپ های بخار جیوه ای فشار بالا گاز آرگون و یک مقدار معینی جیوه نیز وجود دارد. موقعی که لامپ روشن می شود در آرگون تخلیه انجام می گیرد و گاز برای نوردهی تحریک و همزمان گاز گرم می شود. به این صورت قطره های جیوه موجود بخار می شود و فشار بخار در چند دقیقه به بیشترین مقدار خود می رسد و متناسب با آن شدت نور افزایش می یابد. به همین جهت برای این که شدت نور این نوع لامپ ها به توان کامل خود برسند، باید بعد از روشن شدن حداقل ۳ تا ۱۰ دقیقه منتظر ماند و سپس بازرسی را شروع کرد. هم چنین قابل توجه است که روشن کردن مجدد این لامپ ها نیاز به خنک شدن دارند. لامپ های جیوه ای ماوراء بنفش همانند دیگر لامپ ها دارای طول عمر معینی می باشند. طول عمر آن ها به عواملی مانند مدت زمان کارکرد، نوسانات شدت در ارتباط با تغییرات ولتاژ، خسارات مکانیکی و تاثیر محیط و آلودگی فیلتر بستگی دارد. از آنجا که ممکن است شدت پرتو این لامپ ها بعد از مدتی تا آن حد کاهش یابد که نور کافی برای شناسایی عیب را ایجاد نکنند، لازم است هر چند گاهی شدت پرتو افشانی لامپ های ماوراء بنفش کنترل شود. روش های کنترل شدت نور این نوع لامپ ها در استاندارد ها داده شده است. توصیه شده است که کنترل ها در فواصل زمانی منظم لازم انجام گیرد. پس از دقت لازم در هر یک از مراحل فرآیند آزمایش است که می توان به نتیجه ی بررسی قابل قبولی در مورد کیفیت قطعه دست یافت. البته برای کنترل نتایج استفاده از نمونه های استاندارد مبنا از جنس خود قطعات مورد بررسی، که دارای عیوب مصنوعی می باشند، توصیه شده است.

مزایای تست مایعات نافذ

• این روش برای مواد فلزی و غیر فلزی قابل استفاده میباشد. به طور کلی تمام مواد غیر متخلخل با این روش قابل بازرسی است.
• روش PT (تست مایعات نافذ) برای اتصالات جوشکاری شده و یا لحیم کاری شده فلزات غیر مشابه بر خلاف سایر روشهای NDT به خوبی کاربرد دارد.
• مواد مورد استفاده دراین فرایند ساده و قابل حمل میباشند و انجام تست در هر محلی امکانپذیر است.
• یک روش ارزان قیمت است

محدودیتهای تست مایعات نافذ

• این روش فقط قادر به نمایان ساختن ناپیوستگی ها ، عیب ها و ترک های سطحی است .
• تاخیر زمانی قابل توجهی از زمان تمیزکاری اولیه تا رسیدن به نتایج تست وجود دارد.
• در روش PT شرایط سطحی قطعه کار تاثیر زیادی بر دقت تست خواهد داشت.
•