Was ist zerstörungsfreie Prüfung (NDT)?- Methoden

Was ist zerstörungsfreie Prüfung (NDT) ?

Die zerstörungsfreie Prüfung (NDT) ist eine Prüf- und Analysetechnik, die von der Industrie verwendet wird, um die Eigenschaften eines Materials, einer Komponente, einer Struktur oder eines Systems auf charakteristische Unterschiede oder Schweißfehler und Unterbrechungen zu bewerten, ohne das Originalteil zu beschädigen. ZfP ist auch bekannt als zerstörungsfreie Prüfung (NDE), zerstörungsfreie Inspektion (NDI) und zerstörungsfreie Bewertung (NDE).

In der Praxis wird NDT oft als Oberbegriff für zerstörungsfreie Prüfverfahren, Prüfwerkzeuge oder sogar den gesamten Bereich der zerstörungsfreien Prüfung verwendet.

Für kommerzielle Anwendungen liegt der Hauptfokus dieses Artikels und unserer Arbeit bei Flyability darauf, sicherzustellen, dass kritische Infrastruktur ordnungsgemäß gewartet wird, um katastrophale Unfälle zu vermeiden.

Während NDT-Methoden typischerweise mit industriellen Anwendungsfällen in Verbindung gebracht werden, wie z. B. der Inspektion von Schwachstellen in einem Kessel, der in einer Ölraffinerie verwendet wird, gehören Anwendungen in der Medizin tatsächlich zu den häufigsten.

Zum Beispiel würde eine werdende Mutter, die einen Ultraschall bekommt, um den Gesundheitszustand ihres Babys zu überprüfen, als NDT-Anwendungsfall angesehen, ebenso wie eine Röntgenaufnahme oder MRT, um mehr über eine Verletzung zu erfahren.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass NDT nicht unbedingt die Verwendung von Spezialwerkzeugen oder überhaupt irgendwelchen Werkzeugen erfordert.

Wenn beispielsweise Inspektoren in der Industrie das Äußere eines Druckbehälters mit bloßem Auge überprüfen, würde dies unter die Bezeichnung NDT fallen, da sie Daten über den Zustand 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 Gegenstand auch als ZfP bezeichnet.

Unabhängig vom konkreten Anwendungsfall ist die zugrunde liegende Gemeinsamkeit all dieser Beispiele die Erfassung von Daten auf nicht-intrusive Weise.

Destruktiv vs. Zerstörungsfreie Prüfung

Bevor wir fortfahren, sollten wir klarstellen, dass einige Methoden zum Testen von Materialien verwendet werden, die die getesteten Materialien verändern oder sogar beschädigen und zerstören.

Die Verwendung dieser Methoden wird als destruktives Testen bezeichnet.

Bei destruktiven Tests kann ein Stück des Materials zur Analyse weggeschabt oder vor Ort auf irgendeine Weise verändert werden.

Hier sind einige Beispiele:

• Makroschnitt . Beim Makroschnitt wird ein kleiner Abschnitt eines geschweißten Materials getestet, indem es zur Untersuchung poliert und geätzt wird.
• Zugversuch. Dies wird auch als Spannungstest bezeichnet und ist eine destruktive Testtechnik, bei der kontrollierte Spannung auf ein Probenmaterial angewendet wird, um zu sehen, wie es reagiert. Spannung könnte angewendet werden, um bestimmte Lasten oder Bedingungen zu testen oder um den Versagenspunkt eines Materials zu testen.
• 3-Punkt-Biegetest. Beim 3-Punkt-Biegetest wird die Festigkeit und Flexibilität (oder Duktilität) des Materials untersucht, indem eine Probe davon, sogenannter Coupon, genommen und an drei Punkten in einem bestimmten Winkel gebogen wird.

NDT-Kodizes und -Standards

NDT-Techniken können für alle Arten von Inspektionen verwendet werden. Aber einige der wichtigsten Arten von NDT-Inspektionen beziehen sich auf Anlagen wie Kessel und Druckbehälter, die unglaublich gefährlich sein können, wenn sie nicht ordnungsgemäß gewartet werden.

Da die ordnungsgemäße Wartung dieser Anlagen für die Sicherheit der in der Nähe (oder sogar in der Ferne, wenn es um Kernkraftwerke geht) arbeitenden Personen so wichtig ist, haben die meisten Länder Gesetze, die Unternehmen dazu verpflichten, bei der Durchführung von Inspektionen bestimmte Inspektionsvorschriften und -standards einzuhalten.

Diese Standards und Kodizes erfordern in der Regel die regelmäßige Durchführung von Inspektionen nach bestimmten Richtlinien. 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 Organisationen, denen weltweit am häufigsten gefolgt wird, um NDT-Standards und -Codes zu erstellen:

• API (American Petroleum Institute)
• ASME (Amerikanische Gesellschaft für Maschinenbauingenieure)
• ASTM (Amerikanische Gesellschaft für Prüfung und Materialien)
• ASNT (Amerikanische Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung)
• COFREND (Französisches Komitee für Studien zur zerstörungsfreien Prüfung)
• CSA Group (Canadian Standards Association)
• CGSB (Canadian General Standards Board)

Warum ZfP verwenden?

Hier sind die wichtigsten Gründe, warum ZfP von so vielen Unternehmen auf der ganzen Welt verwendet wird:

• Einsparungen. Die naheliegendste Antwort auf diese Frage ist, dass ZfP attraktiver ist als zerstörende Prüfungen, weil das zu untersuchende Material oder Objekt die Untersuchung unbeschadet übersteht und somit Geld und Ressourcen spart.
• Sicherheit. ZfP ist auch attraktiv, weil fast alle ZfP-Techniken (außer Durchstrahlungsprüfungen) für den Menschen ungefährlich sind.
• Effizienz. ZfP-Methoden ermöglichen eine gründliche und relativ schnelle Bewertung von Anlagen, was entscheidend sein kann, um eine kontinuierliche Sicherheit und Leistung auf einer Baustelle zu gewährleisten.
• Genauigkeit. ZfP-Methoden haben sich als genau und vorhersehbar erwiesen, beides Qualitäten, die Sie sich wünschen, wenn es um Wartungsverfahren geht, die die Sicherheit des Personals und die Langlebigkeit der Ausrüstung gewährleisten sollen.

„Zerstörungsfreie Prüfungen sind das Lebenselixier einer gut geführten Einrichtung. ZfP-Techniken und wiederholbare Ergebnisse hängen von hochqualifizierten Technikern mit Erfahrung und Integrität ab. Industrielle NDT-Methoden und Interpretation der Ergebnisse werden von zertifizierten Fachleuten durchgeführt.

Der Techniker muss nicht nur für eine bestimmte ZfP-Methode zertifiziert sein, sondern auch wissen, wie die Geräte zu bedienen sind, die zum Sammeln von Daten verwendet werden. Das Verständnis der Fähigkeiten und Einschränkungen der Ausrüstung ist der Unterschied zwischen einer Annahme- oder Ablehnungsentscheidung.“

Die 8 häufigsten ZfP-Methoden

Es gibt mehrere Techniken, die in der zerstörungsfreien Prüfung zum Sammeln verschiedener Arten von Daten verwendet werden, von denen jede ihre eigene Art von Werkzeugen, Training und Vorbereitung erfordert.

Einige dieser Techniken ermöglichen möglicherweise eine vollständige volumetrische Inspektion eines Objekts, während andere nur eine Oberflächeninspektion ermöglichen. In ähnlicher Weise haben einige ZfP-Methoden je nach Art des Materials, auf dem sie verwendet werden, unterschiedliche Erfolgsgrade, und einige Techniken wie z. B. Magnetpulver-ZfP funktionieren nur bei bestimmten Materialien (d magnetisiert werden).

Hier sind die acht am häufigsten verwendeten ZfP-Techniken:

1. Visuelle ZfP (VT)
2. Ultraschall NDT (UT)
3. Radiographie NDT (RT)
4. Wirbelstrom NDT (ET)
5. Magnetische Partikelzerstörungsfreie Prüfung (MT)
6. Schallemission NDT (AE)
7. Eindringmittel NDT (PT)
8. Leckprüfung (LT)

1. Visuelle Prüfung (VT)

Definition:Visuelle zerstörungsfreie Prüfung ist das Sammeln visueller Daten über den Materialzustand. Visuelles Testen ist die einfachste Art, ein Material oder Objekt zu untersuchen, ohne es in irgendeiner Weise zu verändern.

So führen Sie visuelle Tests durch:

Visuelle Tests können mit bloßem Auge durchgeführt werden, indem Inspektoren Material oder Vermögenswerte visuell überprüfen. Bei visuellen Tests in Innenräumen verwenden die Inspektoren Taschenlampen, um dem zu untersuchenden Objekt Tiefe zu verleihen. Visuelle Tests können auch mit einem RVI-Tool (Remote Visual Inspection) wie einer Inspektionskamera durchgeführt werden. Um die Kamera an Ort und Stelle zu bringen, können NDT-Inspektoren einen Roboter oder eine Drohne verwenden oder sie einfach an einem Seil aufhängen.

2. Ultraschallprüfung (UT)

Definition:Zerstörungsfreie Ultraschallprüfung ist der Vorgang, bei dem hochfrequente Schallwellen in das Material übertragen werden, um Änderungen der Materialeigenschaften zu erkennen.

So führen Sie Ultraschalltests durch:

Im Allgemeinen verwendet Ultraschallprüfung Schallwellen, um Defekte oder Unvollkommenheiten auf der Oberfläche des erzeugten Materials zu erkennen.

Eine der gebräuchlichsten Ultraschallprüfmethoden ist das Impuls-Echo. Bei dieser Technik führen die Inspektoren Geräusche in das Material ein und messen das Echo (oder die Schallreflexionen), die von Unebenheiten auf der Materialoberfläche erzeugt werden, wenn sie an einen Empfänger zurückgesendet werden.

Hier sind einige andere Arten von Ultraschalltests:

1. Phased-Array-Ultraschallprüfung (PAUT)
2. Automatisierte Ultraschallprüfung (AUT)
3. Flugzeitbeugung (TOFD)

3. Röntgenuntersuchung (RT)

Definition:Zerstörungsfreie Röntgenprüfung ist die Anwendung von Gamma- oder Röntgenstrahlung auf Materialien, um Unvollkommenheiten zu identifizieren.

Durchführung von ZfP-Durchstrahlungsprüfungen:

Bei der Radiographieprüfung wird Strahlung von einem radioaktiven Isotop oder einem Röntgengenerator durch das zu prüfende Material und auf einen Film oder eine andere Art von Detektor geleitet. Die Messwerte des Detektors erzeugen ein Schattenbild, das die zugrunde liegenden Aspekte des untersuchten Materials aufzeigt.

Röntgentests können Aspekte eines Materials aufdecken, die mit bloßem Auge schwer zu erkennen sind, wie z. B. Änderungen seiner Dichte.

4. Wirbelstrom (elektromagnetische) Prüfung (ET)

Definition:Die zerstörungsfreie Wirbelstromprüfung ist eine Art der elektromagnetischen Prüfung, bei der Messungen der Stärke elektrischer Ströme (auch als Wirbelströme bezeichnet) in einem Magnetfeld, das Material umgibt, verwendet werden, um Bestimmungen über das Material zu treffen, zu denen auch die Standorte gehören können Mängel.

So führen Sie Wirbelstromprüfungen durch:

Zur Durchführung von Wirbelstromprüfungen untersuchen Inspektoren den Fluss von Wirbelströmen im Magnetfeld, das ein leitfähiges Material umgibt, um Unterbrechungen zu identifizieren, die durch Defekte oder Unvollkommenheiten im Material verursacht werden.

5. Magnetpulverprüfung (MT)

Definition:Bei der zerstörungsfreien Magnetpulverprüfung werden Unvollkommenheiten in einem Material identifiziert, indem Unterbrechungen im Fluss des Magnetfelds innerhalb des Materials untersucht werden.

So führen Sie Magnetpulvertests durch:

Um die Magnetpulverprüfung zu verwenden, induzieren die Inspektoren zunächst ein Magnetfeld in einem Material, das sehr anfällig für Magnetisierung ist. Nach der Induktion des Magnetfelds ist die Materialoberfläche dann mit Eisenpartikeln bedeckt, die Störungen im Fluss des Magnetfelds sichtbar machen. Diese Unterbrechungen erzeugen visuelle Indikatoren für die Stellen von Unvollkommenheiten innerhalb des Materials.

6. Schallemissionsprüfung (AE)

Definition:Die zerstörungsfreie Prüfung auf Schallemission ist der Vorgang, bei dem Schallemissionen verwendet werden, um mögliche Defekte und Unvollkommenheiten in einem Material zu identifizieren.

So führen Sie Schallemissionstests durch:

Inspektoren, die Schallemissionstests durchführen, untersuchen Materialien auf Ausbrüche von Schallenergie, auch Schallemissionen genannt, die durch Materialfehler verursacht werden. Intensität, Ort und Ankunftszeit können untersucht werden, um Informationen über mögliche Defekte im Material zu erhalten.

7. Flüssigkeitseindringprüfung (PT)

Definition: Die zerstörungsfreie Eindringprüfung bezieht sich auf den Prozess, bei dem eine Flüssigkeit zum Beschichten von Material verwendet wird und dann nach Brüchen in der Flüssigkeit gesucht wird, um Unvollkommenheiten im Material zu identifizieren.

So führen Sie Penetranttests durch:

Inspektoren, die einen Eindringtest durchführen, beschichten das zu testende Material zunächst mit einer Lösung, die einen sichtbaren oder fluoreszierenden Farbstoff enthält. Die Inspektoren entfernen dann jede überschüssige Lösung von der Materialoberfläche, während sie die Lösung in Defekten belassen, die die Materialoberfläche „brechen“.

Danach verwenden die Inspektoren einen Entwickler, um die Lösung aus den Defekten zu ziehen, und verwenden dann ultraviolettes Licht, um Unvollkommenheiten aufzudecken (für fluoreszierende Farbstoffe). Bei normalen Farbstoffen zeigt sich die Farbe im Kontrast zwischen Eindringmittel und Entwickler.

8. Dichtheitsprüfung (LT)

Definition: Die zerstörungsfreie Leckprüfung bezieht sich auf den Prozess der Untersuchung von Lecks in einem Behälter oder einer Struktur, um Fehler darin zu identifizieren.

So führen Sie Lecktests durch:

Inspektoren können Lecks innerhalb eines Behälters erkennen, indem sie unter anderem Messungen mit einem Manometer, Seifenblasentests oder elektronischen Abhörgeräten durchführen.

Wo wird zerstörungsfreie Prüfung eingesetzt?

Je nachdem, wie breit Sie NDT definieren, könnte man sagen, dass es in fast jeder Branche der Welt verwendet wird, da visuelle Inspektionen (ob formalisiert oder zufällig) an fast jedem Arbeitsplatz in irgendeiner Form stattfinden.

Abgesehen davon gibt es bestimmte Branchen, die zerstörungsfreie Prüfungen erfordern und über formalisierte Prozesse für ihre Verwendung verfügen, wie sie von den oben aufgeführten Organisationen wie API und ASME kodifiziert wurden.

Zu diesen Branchen gehören:

• Öl &Gas
• Stromerzeugung
• Chemikalien
• Bergbau
• Luft- und Raumfahrt
• Automobil
• Maritime
• Bergbau

Wie Drohnen bei NDT helfen können

In den letzten Jahren sind mit Kameras ausgestattete Drohnen zu einem weiteren Werkzeug geworden, das häufig in der NDT zum Sammeln visueller Daten verwendet wird.

Aufgrund von Einschränkungen in der Technologie konnten Drohnen für einige Zeit nur ergänzende visuelle Daten für Inspektoren liefern, aber nicht die Inspektoren ersetzen, die physisch selbst visuelle Daten sammelten.

Da sich die Drohnentechnologie jedoch verbessert hat, konnten Inspektoren Drohnen immer häufiger als RVI-Werkzeuge einsetzen, was in einigen Fällen die manuelle Erfassung visueller Daten vollständig überflüssig machte.

Hier sind zwei der wichtigsten Möglichkeiten, wie Drohnen heutzutage bei der zerstörungsfreien Prüfung helfen:

Sicherheit

Indem Inspektoren nicht mehr gefährliche Räume betreten müssen, um visuelle Daten zu sammeln, tragen Drohnen zur Verbesserung der Sicherheit am Arbeitsplatz bei.

Bei Outdoor-Inspektionen von Anlagen wie Stromleitungen oder Masten reduziert die Verwendung einer Drohne zur Erfassung visueller Daten die Zeit, die eine Person physisch auf dem Mast oder der Leitung in der Luft sein muss.

Bei Inneninspektionen von Anlagen wie Druckbehältern oder Kesseln bedeutet die Verwendung einer Drohne wie der Elios 2 zur Erfassung visueller Daten, dass der Inspekteur dafür keinen engen Raum betreten muss, was wiederum dazu beiträgt, das Risiko erheblich zu verringern.

Einsparungen

Drohnen können Unternehmen dabei helfen, ihren ROI sowohl im Innen- als auch im Außenbereich zu verbessern, aber die Einsparungen sind bei Inspektionen in Innenräumen besonders signifikant.

Der Einsatz einer professionellen Indoor-Drohne anstelle des manuellen Erfassens visueller Daten durch einen Inspektor bedeutet, dass Unternehmen den Auf- und Abbau von Gerüsten einsparen und die damit verbundenen Ausfallzeiten in einigen Fällen um bis zu zwei Tage reduzieren können .

Häufig gestellte Fragen.

Was ist zerstörungsfreie Prüfung?

Zerstörungsfreie Prüfung (NDT) ist der Prozess der Inspektion, Prüfung oder Bewertung von Materialien, Komponenten oder Baugruppen auf Diskontinuitäten oder Unterschiede in den Eigenschaften, ohne die Gebrauchstauglichkeit des Teils oder Systems zu beeinträchtigen. Mit anderen Worten, wenn die Inspektion oder Prüfung abgeschlossen ist, kann das Teil immer noch verwendet werden.

Was bedeutet ZfP?

NDT steht für Non-Destructive Testing. Es bezieht sich auf eine Reihe von Inspektionsmethoden, die es Inspektoren ermöglichen, Daten über ein Material, System oder eine Komponente zu bewerten und zu sammeln, ohne sie dauerhaft zu verändern.

Wofür wird NDT verwendet?

Die zerstörungsfreie Prüfung (NDT) ist eine Prüf- und Analysetechnik, die von der Industrie verwendet wird, um die Eigenschaften eines Materials, einer Komponente, einer Struktur oder eines Systems auf charakteristische Unterschiede oder Schweißfehler und Unterbrechungen zu bewerten, ohne das Originalteil zu beschädigen.

Ist NDT eine gute Karriere?

NDT wird in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, z. Öl und Gas, Luft- und Raumfahrt, Energie, Energie, Kernkraft, Transport und Beschäftigungsmöglichkeiten sind praktisch grenzenlos. Eine Karriere in der zerstörungsfreien Prüfung ist äußerst dynamisch, wo eine aktuelle Ausbildung eine Notwendigkeit ist.

Welche Arten von zerstörungsfreien Prüfungen gibt es?

Die 8 häufigsten ZfP-Methoden

• Visuelle ZfP (VT)
• Ultraschall NDT (UT)
• Radiographie NDT (RT)
• Wirbelstrom NDT (ET)
• Magnetische Partikelzerstörungsfreie Prüfung (MT)
• Schallemission NDT (AE)
• Farbeindringmittel NDT (PT)
• Leckprüfung (LT)

Was sind die 3 Methoden der zerstörenden Prüfung?

Die gebräuchlichsten Arten von zerstörenden Prüfverfahren sind Prüfungen in aggressiver Umgebung. Korrosionsprüfung. Bruch- und mechanische Prüfung.

Warum werden zerstörungsfreie Prüfungen eingesetzt?

Es wird eine zerstörungsfreie Prüfung durchgeführt, um sicherzustellen, dass die verwendeten Komponenten oder Materialien nicht beschädigt oder fehlerhaft sind und für die Verwendung durch das Personal geeignet sind. Das Ergebnis der Prüfung kann zeigen, ob die Komponenten repariert werden müssen oder ob sie betriebssicher sind.

Was sind zerstörende und zerstörungsfreie Prüfungen?

Der Unterschied zwischen zerstörender und zerstörungsfreier Prüfung. Zerstörungsprüfungen werden durchgeführt, indem die zu prüfende Probe beschädigt wird. Bei der zerstörungsfreien Prüfung (NDT) hingegen erleidet der Prüfling keinen physikalischen Schaden und kann nach der Prüfung im aktiven Betrieb eingesetzt werden.

Wie wird die zerstörungsfreie Prüfung durchgeführt?

Aktuelle ZfP-Verfahren sind Schallemissionsprüfung (AE), Elektromagnetische Prüfung (ET), Laserprüfverfahren (LM), Dichtheitsprüfung (LT), Magnetflussleckage (MFL), Eindringprüfung (PT), Magnetpulverprüfung (MT) , Durchstrahlungsprüfung mit Neutronen (NR), Durchstrahlungsprüfung (RT), Wärme-/Infrarotprüfung (IR).

Was bedeutet destruktives Testen (DT)?

Destructive Testing (DT) ist eine Form der objektiven Analyse, bei der ein Test durchgeführt wird, um ein bestimmtes Material zu zerlegen, um seine physikalischen Eigenschaften zu bestimmen, wie z. B. die mechanischen Eigenschaften Festigkeit, Zähigkeit, Flexibilität und Härte.

Was ist ein Beispiel für destruktive Prüfung?

Dazu gehören verschiedene Arten von zerstörenden Prüfverfahren wie Zugversuche, Biegeversuche, Charpy-Schlagversuche, Pelini-Fallgewichtsversuche, Schälversuche, Crashversuche, Druck- und Bruchversuche.

Warum wird Ultraschallprüfung verwendet?

Die Ultraschallprüfung (UT) ist eine zerstörungsfreie Prüfmethode, die Schallwellen verwendet, um Risse und Defekte in Teilen und Materialien zu erkennen. Es kann auch verwendet werden, um die Dicke eines Materials zu bestimmen, z. B. um die Wanddicke eines Rohrs zu messen.

Ist die Härteprüfung zerstörungsfrei?

Die Härteprüfung ist eine relativ einfache und kostengünstige zerstörungsfreie Prüfung, die an der Außenfläche von Materialien oder Schweißnähten durchgeführt werden kann. Obwohl die Härteprüfung normalerweise keine Fehler finden kann, kann sie zeigen, dass Material oder Schweißnähte während des Schweißens oder der Wärmebehandlung nicht übermäßig spröde geworden sind.

Wie wird destruktive Prüfung durchgeführt?

Zerstörungstests werden durchgeführt, indem das Material gezwungen wird, unter verschiedenen Belastungsfaktoren zu versagen. Die zerstörende Prüfmethode wird verwendet, um mechanische Eigenschaften von Materialien wie Zugfestigkeit, Streckgrenze, Härte, Schlagzähigkeit, Dehnung usw. zu ermitteln.

Wie funktioniert die Ultraschall-Schweißprüfung?

Ultraschall-Schweißprüfung für alternative Energien

• Ein Ultraschallmessgerät sendet einen Strahl hochfrequenter Ultraschallenergie in die Komponente oder das Material.
• Der Ultraschallstrahl durchdringt das gesamte Bauteil oder Material.
• Dann ertönen zwei akustische Signale vom Messgerät, die den Tester warnen.

Was ist eine destruktive Methode?

Destruktive Methoden werden typischerweise verwendet, um die physikalischen Eigenschaften eines bestimmten Produkts zu bestimmen, das in Massenproduktion hergestellt werden soll. Dadurch wird sichergestellt, dass Sie wissen, wie haltbar ein Artikel ist, bevor er auf den Markt kommt.