Badania Diagnostyczne

Badania diagnostyczne, które oferujemy, umożliwiają kompleksową ocenę stanu urządzeń technicznych. Specjalizujemy się w magnetycznych niekonwencjonalnych metodach badań nieniszczących dostarczających komplementarnych informacji o:

  • stanie naprężeń własnych
  • zaawansowaniu procesu degradacji mikrostruktury
  • występowaniu nieciągłości.

Nasze metody określamy mianem magnetycznych, gdyż wykorzystujemy zjawiska fizyczne związane z procesem oddziaływania pola magnetycznego na materiały konstrukcyjne. Zaliczamy te metody do niekonwencjonalnych, gdyż są one na etapie weryfikacji i wdrażania do praktyki przemysłowej i podejmujemy działania na rzecz opracowania właściwych dla nich norm. Można też te metody określić, jako innowacyjne, gdyż wykorzystują w sposób nowatorski wybrane zjawiska fizyczne z dziedziny zjawisk elektro-magnetycznych a także, ponieważ wykorzystują oryginalne rozwiązania w zakresie konstrukcji aparatury pomiarowej.

Oferowane metody badań diagnostycznych można stosować rozdzielnie ale także je łączyć, zależnie od potrzeb, a w szczególności stopnia zagrożenia awarią danego urządzenia technicznego.

Stan naprężeń własnych występujących w elementach konstrukcyjnych ma wpływ na zarodkowanie mikropęknięć i powstawanie nieciągłości w skali makro. Takie nieciągłości są przyczyną większości awarii. Naprężenia własne są wynikiem przeprowadzonej obróbki cieplno-mechanicznej. Szczególne niekorzystne znaczenie dla bezpieczeństwa eksploatacji urządzenia ma proces spajania poprzez spawanie, gdyż wprowadza on naprężenia resztkowe rozciągające bliskie granicy plastyczności. Zasadne jest wykonywanie badań kontrolnych stanu naprężeń szczególnie w strefie złącz spawanych także po obróbce odprężającej. Powinny też być mierzone naprężenia od obciążeń mechanicznych elementów konstrukcyjnych.   Tego typu badania mogą być teraz wykonywane w sposób szybki i relatywnie mało kosztowny za pomocą metody wykorzystującej polowy efekt Barkhausena (EB). Oferowany przez nas sprzęt pozwala na wieloparametrowy pomiar sygnału napięciowego EB. Możliwe jest teraz wykonanie pomiarów EB w wielu punktach i zbadanie rozkładów kątowych natężenia EB a następnie określenie kierunków i poziomów składowych głównych naprężeń i opracowanie map rozkładu naprężeń własnych. Tego typu informacji o stanie naprężeń nie uzyska się wykorzystując technikę badań dyfrakcji promieni Roentgena czy też technikę wiercenia otworów (metoda Mathara).

Mianem ‘nieciągłości’ określamy tu wady o charakterze pęknięcia. Tego typu wady stanowią zagrożenie dla eksploatacji elementów poddanych działaniu naprężeń. Naprężenia rozciągające powodują zwiększanie wymiarów wady a to doprowadzić może do makropęknięcia. Detekcja tego typu wad, szczególnie przypowierzchniowych, stanowi zasadniczy cel większości konwencjonalnych metod badań nieniszczących. My oferujemy dwie magnetyczne metody detekcji nieciągłości.

Metody te wykorzystują:

  1. efekt wycieku pola magnetycznego i pomiar rozkładu natężenia magnetycznego pola rozproszonego (MPR) przy powierzchni elementu konstrukcji oraz
  2. efekt akustycznych impulsów magnetostrykcyjnych (AIM) i pomiar natężenia echa fali akustycznej odbitej od ‘nieciągłości’ wewnątrz falowodu.\

 

Proces degradacji mikrostruktury polega na postępującej w czasie eksploatacji (w warunkach zmiennych naprężeń i wysokiej temperatury) zmianie morfologii wydzieleń oraz faz i powstawaniu mikropustek oraz mikropeknięć. Zmiany te skutkują niekorzystnym obniżeniem właściwości mechanicznych materiału konstrukcyjnego (wytrzymałości ) a to zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia wad makroskopowych (makropęknięć). Brak jest uznanych nieniszczących metod oceny stopnia zaawansowania procesu degradacji. Metoda replik czy też mikroskopii przenośnej pozwala na punktową ocenę stanu mikrostruktury tylko w warstwie przypowierzchniowej. Metody wykorzystujące specyficzne właściwości procesu propagacji fal ultradźwiękowych (tłumienie, dwójłomność) wydają się być użyteczne dla detekcji zaawansowanego stanu degradacji i są technicznie trudne dla zastosowania. My proponujemy dwie metody umożliwiające szybką detekcję zmian w mikrostrukturze stali konstrukcyjnej. W przypadku stali magnetycznych (ferrytycznych) wykorzystujemy efekt emisji magnetoakustycznej (EMA) a w przypadku stali niemagnetycznych (austenity) wykorzystujemy efekt prądów wirowych (EPW).