تست مایعات نافذ pt یکی از روش‌ها و آزمون‌های غیر مخرب است که برای بررسی ترک‌ها، سوراخ‌ها و سایر عیوب در مواد و قطعات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش بر اساس اصل جذب و نفوذ مایعات در ترک‌ها و عیوب سطحی کار می‌کند.

این تست را می‌توان برای بررسی کیفیت قطعات فلزی، پلاستیک، سرامیک، شیشه و انواع مواد مورد استفاده قرار داد. از جمله مزایای آن می‌توان به سادگی، هزینه کم و امکان استفاده برای هر قطعه با هر شکلی اشاره کرد.

این تست به ویژه در صنایعی که از قطعات فلزی به عنوان قسمتی اساسی از تجهیزات و ساختارهای خود استفاده می‌کنند، بسیار اهمیت دارد. با انجام دقیق این تست، امکان پیشگیری از حوادث و نقص‌های جدی در قطعات فلزی و انواع مواد فنی را فراهم می‌کند. به علاوه این روش، از تست‌های به صرفه‌ و سریع‌ برای بررسی کیفیت سطح مواد مختلف مهندسی و صنعتی است.

در این مقاله، به بررسی کامل تست مایع نافذ pt خواهیم پرداخت. همراه وبلاگ آیرومارت باشید.

تست مایع نافذ pt چیست؟

در ابتدای مقاله، تعریف خواهیم کرد که تست مایع نافذ (Penetrant inspection Test) از چه زمانی به بازرسی‌ها و انواع تست غیر مخرب راه یافته است. باید بگوییم که همچون تست‌های غیرمخرب دیگر چون تست التراسونیک، در طی انجام آزمون مایع نافذ، نمونه از بین نخواهد رفت و به عبارتی، این تست غیرمخرب است.

اساس انجام pt نفوذ مایع نافذ درون درزها و ترک‌های قطعه است که با نشان دادن این عیوب در ظاهر، امکان بازرسی را فراهم می‌کند.
روش مایعات نافذ را اولین بار در سال ۱۹۴۰ میلادی برای بازرسی خطوط راه آهن و با نام Whiting Test مورد استفاده قرار دادند. به منظور این بازرسی، نفت سفید مایع نافذ بود و پودر گچ سفید یا کربنات کلسیم، ظاهر سازی بود که استفاده شدند.

بدین منظور، نفت سفید را روی منطقه در حال تست می‌ریختند و برای نفوذ، به آن ۱۰ تا ۱۵ دقیقه زمان می‌دادند. پس از گذشت این مدت زمان نفت سفید باقی‌مانده را با یک پارچه تمیز پاک می‌کردند و سپس روی قطعه پودر گچ سفید می‌پاشیدند. با واکنش دادن نفت سفید باقی‌مانده در عیوب و شکاف‌‌ها با پودر گچ، محل عیوب ظاهر می‌شد.

اگرچه امروز هنوز هم از این مواد به دلیل ارزان بودن برای بازرسی قطعاتی که حساسیت بالایی ندارند همچون قطعات تزئینی و بررسی ترک‌هایی با اندازه بزرگتر از ۰.۰۵ میلی‌متر استفاده می‌شوند، اما مواد دیگری نیز جایگزین نفت سفید و پودر گچ سفید شده‌اند.

تست مایع نافذ را با نام‌های Dye penetrant inspection (DPI) و Liquid penetrate inspection (LPI) را نیز می‌شناسند.

ویدئو انجام فرایند بازرسی غیرمخرب به روش مایعات نافذ pt

تست NDT همچون تست جریان گردابی، یک تست غیر مخرب است که در تشخیص نواقص جوش از قبیل تخلخل و ترک، قبل از استفاده و بدون ایجاد آسیب کاربرد دارد. در ویدئو زیر می‌توانید انجام این تست را که مراحل آن پیش‌تر گفته شد را مشاهده نمایید:

روش مایع نافذ در جوشکاری و به منظور بررسی عیوب جوش، کاربرد فراوانی دارد.

مایع نافذ به چه ماده‌ای می‌گویند؟

در تست pt، مایع نافذ، ماده‌ای است با دانه‌بندی فوق ریز که به درون ترک‌ها، شکاف‌ها و عیوب نفوذ می‌کند و دارای سه حالت مختلف است:

• ماده نافذ قابل شستشو با آب (Water Washable Penetrant)
• ماده نافذ قابل استفاده با امولسیون (Post Emulsifiable Penetrant)
• ماده نافذ با حلال مخصوص (Solvent Removable Penetrant)

زمان نفوذ چیست؟

منظور از زمان نفوذ یا Dwell Time در روش مایعات نافذ، زمانی است که به مایع نافذ اجازه می‌دهد تا به درون عیوب نفوذ نماید.

مایع آشکار ساز در آزمون مایع نافذ به چه ماده‌ای می‌گویند؟

مایع آشکار ساز یا Developer Media ماده‌ای است که با مایع نافذ واکنش داده، آن را از شکاف‌ها و عیوب بیرون می‌کشد و باعث ظاهر شدن این عیوب خواهد شد.

روش انجام تست مایع نافذ

احتمالا تا به اینجای مقاله، متوجه شده باشید که تست غیر مخرب مایع نافذ یا pt چگونه انجام می‌شود و روش کار آن چیست. در این تست، سطح قطعه مورد بازرسی را ابتدا به خوبی تمیز کرده و آلودگی‌های سطحی آن را از بین می‌برند، سپس به مایع نافذ آغشته می‌کنند.

پس از گذشت زمان معینی و بعد از نفوذ ماده نافذ به عیوب، مایع اضافی را از سطح قطعه پاک می‌کنند و یک آشکارساز را روی آن اسپری می‌کنند. آشکار ساز با واکنش دادن به ماده نافذ و جذب مایع نافذ از درون ترک‌ها، عیوب را به صورت خطوط رنگین یا فلورسنت قابل دیدن می‌کند. با استفاده از چشم یا دستگاه فلورسنت، می‌توان عیوب را شناسایی و ارزیابی کرد.

به طور کلی می‌توان گفت که طبق استاندارد astm یعنی ASTM-E165 با توجه به مایع نافذ مورد استفاده، این تست به دو طریق قابل انجام است:

• انجام با استفاده از مایع نافذ رنگی یا Visible Liquid Penetrant
• انجام این روش با استفاده از ماده نافذ فلوئورسنتی یا Fluorescent Liquid Penetrant

در هر دوی این روش‌های تست pt، مراحل زیر باید به ترتیب انجام شوند:

1. تمیز کردن سطح: پیش از آغشته کردن سطح به مایع نافذ، آلودگی‌هایی چون گرد و غبار، زنگ زدگی و چربی باید از سطح نمونه پاک شوند.
2. آغشته کردن سطح به مایع نافذ: پس از تمیز و خشک کردن سطح، آغشته کردن آن به ماده نافذ انجام می‌شود.
3. زمان نفوذ: مدت زمانی از ۵ تا ۶۰ دقیقه وابسته به نوع مایع نافذ (گرانروی آن) و حساسیت آزمایش باید منتظر ماند تا مایع به ترک‌ها و شکاف‌های سطحی نفوذ کند.
4. پاک کردن مایع نافذ اضافی از سطح: پس از اتمام زمان نفوذ یا توقف، باید مایع اضافی روی سطح پاک شود. همانطور که پیشتر اشاره شد این مایع می‌تواند با آب، امولیسیون و یا حلال مخصوص خود پاک شود که پیش از استفاده باید پاک‌کننده مخصوص آن را شناسایی و تهیه نمایید.
5. خشک کردن سطح: پس از پاک کردن سطح از ماده نافذ، باید آن را به دقت خشک کرد. در این مرحله که خشک کردن پیش از استفاده از آشکار ساز است، بسیار اهمیت دارد.
6. آغشته کردن سطح به مایع آشکار ساز: آخرین مرحله برای آشکار کردن عیوب، آغشته کردن سطح به آشکار ساز است که معمولا با اسپری کردن آن انجام می‌شود.
7. مشاهده نتیجه: واکنش دادن و جذب و هدایت ماده نافذ به سطح، منجر به آشکار شدن عیوب خواهد شد. تصویر خطوط ترک معمولا به رنگ قرمز دیده می‌شوند.
8. پاک سازی نهایی سطح قطعه: پس از رویت سطح نمونه، ثبت گزارش و عکس برداری، آثار تست از سطح نمونه پاک می‌شوند.

بازرسی با استفاده از مایع نافذ رنگی (Visible Liquid Penetrant)

در این روش انجام آزمون مایعات نافذ، ماده نافذ رنگی به سطح آمده و با چشم و در نور معمولی، قابل تشخیص است. طول موج این رنگی در محدوده ۳۸۰ تا ۷۷۰ نانومتر است که قابلیت دیده شدن با چشم را دارد. بنابراین، در این روش به سادگی و با چشم در نور معمول، می‌توان عیوب را تشخیص داد.

مایع نافذ فلورسنت (Fluorescent Liquid Penetrant)

بر خلاف روش قبل، مایع نافذ فلورسنت را نمی‌توان در نور معمولی و با چشم غیرمسلح تشخیص داد. در این روش، نیاز به نور فرابنفش است تا با فرستادن انرژی اضافی به رنگ فلورسنت، فرکانس آن را کاهش داده (به این معنا که طول موج آن افزایش یابد) و آن را قابل مشاهده نماید. بدین ترتیب، طول موج رنگ در محدوده بینایی انسان قرار می‌گیرد.

البته که با از بین بردن نور فرابنفش از محیط، فرکانس مجددا افزایش یافته و ماده فلورسنت دیگر قابل تشخیص نخواهد بود.
با توجه به خطراتی که نور فرابنفش برای سلامت دارد، رعایت نکاتی چون عدم نگاه کردن مستقیم به این لامپ و استفاده از عینک‌های ضد uv در هنگام تست را جدی بگیرید.

چه مایعات نافذی برای این تست استفاده می شود؟

برای انجام تست مایعات نافذ، می‌توان از دو نوع کلی مایع نافذ استفاده کرد: مایعات نافذ رنگی و مایعات نافذ فلورسنت. مایعات نافذ رنگی رنگ قرمز، آبی یا سبز دارند و در نور معمول و سفید رویت می‌شوند.

مایعات نافذ فلورسنت رنگ زرد یا سبز دارند و در نور فرابنفش (UV)، فلورسانس می‌دهند. برخلاف تصور عموم، تست مایع نافذ PT تست خاص و پیچیده‌ای نیست و در صورت رعایت دقت و تجربه کافی، به راحتی قابل اجرا است.

ویژگی‌های مهم مایع نافذ

برخی از ویژگی‌های مایعات نافذ در تست pt جوش باید پیش از استفاده از آن مورد توجه قرار گرفته و بررسی شوند تا این تست به خوبی و بدون اشکال انجام گیرد. مهمترین این ویژگی‌ها را می‌توان موارد زیر دانست:

۱- خاصیت ترکنندگی مایع نافذ

منظور از خاصیت ترکنندگی، زاویه تماسی است که مایع نافذ با سطح قطعه دارد. مایع نافذ باید بتواند سطح قطعه را به خوبی تر کرده و روی سطح آن پخش‌شوندگی مناسبی داشته باشد. بنابراین توجه به زاویه ترکنندگی مایع نافذ روی سطح قطعه بسیار مهم است.

هرچه این زاویه به سمت صفر میل کند، ترکنندگی مایع نافذ بهتر است. شایان ذکر است که زاویه ترکنندگی مایع نافذ کاملا وابسته به سطح قطعه مورد استفاده و نوع مایع نافذ به‌کارگرفته در این تست است.

۲- گرانروی

میزان سیالیت مایع ترشونده، با ویسکوزیته یا گرانروی آن مشخص می‌شوند. هرچه ویسکوزیته یا گرانروی کمتر باشد، سیالیت بیشتر بوده و ماده نافذ راحت‌تر روی سطح حرکت می‌کند. کشش سطحی مایع نیز هر چه بیشتر باشد، سیالیت آن بالاتر بوده و عملکرد بهتری خواهد داشت.

سایر ویژگی‌های مهم

• پایداری شیمیایی و فیزیکی داشته باشد و حداقل واکنش را با عوامل محیطی بدهد.
• وضوح، شفافیت و دوام رنگ مایع نافذ بسیار مهم است.
• با سطح قطعه واکنش ندهد.
• در صورت امکان مسمومیت‌زا نباشد و در غیر این‌صورت، در محیطی با گردش هوا و فن مکنده مورد استفاده قرار گیرد.
• به سرعت خشک نشود و زمان کافی برای ورود به شکاف‌ها و ترک‌ها را داشته باشد.
• مایعات فلورسنتی نباید با قرارگیری در برابر نور uv تبخیر شده یا مشتعل شوند.
• پاک کردن آن سخت نبوده و حذف آن پس از انجام تست از سطح نمونه به آسانی انجام شود.

انواع مواد آشکار ساز

در انجام تست مایعات نافذ، دو نوع ماده آشکار ساز خشک و مرطوب وجود دارد:

• ماده آشکارساز خشک، ماده‌ای پودری با رنگ روشن است که پس از حذف ماده نافذ اضافی سطح و خشک کردن آن، به روی سطح ریخته می‌شود.
• ماده آشکار ساز مرطوب، ماده‌ای پودری شکل است که در مایعی چون آب یا یک حلال فرار تشکیل سوسپانسیون داده و سپس به سطح اعمال می‌شود.

مزایای تست غیر مخرب مایعات نافذ pt

مایعات نافذ قابل شست و شو با آب به راحتی از سطح نمونه به وسیله جریان آهسته آب برداشته می‌شوند. از مزایای تست مایعات نافذ عبارتند از:

• قابل استفاده بر روی مواد متنوع، از جمله فلزات و آلیاژهای آهنی و غیرآهنی، سرامیک‌های حرارت دیده، محصولات پودر فلز و برخی از مواد آلی.
• نتایج به راحتی تفسیر می‌شوند.
• به جز منبع نور به هیچ انرژی الکتریکی نیاز ندارد.
• قابل حمل بودن تجهیزات آن.
• ارزان بودن تجهیزات.
• بر خلاف دیگر تست های مخرب همچون تست رادیوگرافی، به شکل هندسی قطعه وابسته نیست.

معایب تست pt

• محدودیت مهم و بزرگ تست غیرمخرب مایع نافذ، این است که تنها توانایی آشکارسازی عیوبی را دارد که به سطح قطعه رسیده باشند.
• سطوح فوق سرد و فوق داغ با توجه به انجماد و تبخیر ماده نافذ برای بازرسی به این روش با مشکل روبرو می‌شوند.
• این تست به تمیزی سطح حساس است؛ چرا که عیوب ممکن است توسط آلودگی پوشیده شده باشند.
• پس از انجام تست، تمیز کردن نمونه از مواد شیمیایی الزامی است.
• رعایت نکات ایمنی به دلیل سمی بودن و اشتعال‌زایی مواد شیمیایی لازم است.

دقت و تجربه اپراتور در تست PT چقدر حائز اهمیت است؟

دقت و تجربه اپراتور در تست PT جوش اهمیت بسیاری دارد. اپراتور باید با موارد زیر آشنا باشد:

• انتخاب مناسب مایع نافذ و آشکارساز بر اساس نوع، جنس و شکل قطعه
• تمیز کردن صحیح سطح قطعه قبل و بعد از تست
• رعایت زمان‌های مورد نیاز برای نفوذ، شستشو و توسعه
• استفاده از دستگاه‌های مناسب برای پاشیدن، شستشو و روشنایی
• شناسایی صحیح عیوب بر اساس رنگ، شکل و اندازه خطوط
• ارزیابی صحیح عیوب بر اساس استانداردها و مشخصات فنی
• ثبت و گزارش صحیح نتایج تست

اپراتور باید دارای مدارک و گواهینامه‌های مورد نیاز برای انجام تست مایع نافذ باشد. همچنین باید به خطرات بهداشت و ایمنی مربوط به تست PT آگاه باشد و از لوازم حفاظت فردی مناسب استفاده کند.

چرا انجام تست غیر مخرب مایعات نافذ pt اهمیت دارد؟

بسیار مهم است که عیوب سطحی، از جمله ترک‌ها و شکاف‌ها، پیش از آن‌که به تخریب قطعات منجر شوند شناسایی گردند. عمر قطعاتی که تحت بارگذاری‌های خمشی و پیچشی قرار دارند، با کوچک‌ترین ترکی ممکن است تخریب شوند. از سویی، ترک‌ها خوردگی قطعه و در نتیجه تخریب آن را تسریع می‌کنند. ترک‌هایی که در خط جوش ایجاد می‌شوند نیز بسیار خطرناکند و حتما به صورت دوره‌ای باید بازرسی گردند.

سخن نهایی

در این مقاله، به بررسی آزمون مایع نافذ pt، به عنوان یکی از تست‌های مهم برای تشخیص عیوب سطحی از جمله ترک‌ها، شکاف‌ها و عیوب جوش پرداختیم. تست مایع نافذ یا تست pt با کمک گرفتن از ماده نفوذکننده به عیوب و آشکارساز آن انجام می‌شود.

دقت کنید که کنترل کیفیت همواره یکی از مراحل مهم در صنعت است که باید پیش از استفاده از قطعات مختلف و همچنین در حین استفاده از قطعات انجام شود تا خطرات احتمالی مالی و جانی در صنعت را به حداقل رساند.

بازرگانی فولاد آیرومارت، مفتخر است که با عرضه بهترین مقاطع فولادی به عنوان پرکاربردترین مواد در صنایع مختلف، بالاترین کیفیت را نیز ارائه می‌دهد. از سویی، واحد کنترل کیفیت آیرومارت همواره در تلاش است تا مقاطعی مطمئن را به دست مشتریان برساند.

شما می‌توانید، ضمن استعلام قیمت تمامی مقاطع فولادی چون انواع ورق، انواع میلگرد، تیرآهن و پروفیل‌های ساختمانی و همچنین مقاطع استیل، از جمله قیمت ورق ۳ میل و قیمت میلگرد ۱۴، سفارش خرید خود را به ثبت رسانده و از خدمات واحد کنترل کیفی این مجموعه نیز بهره‌مند شوید.

بدین منظور تنها کافیست از طریق شماره تلفن ۰۲۱۴۵۳۰۶ با کارشناسان آیرومارت تماس بگیرید و یا به صفحه هر کالا و خدمات در آیرومارت مراجعه نمایید.