धातू चाचणीमधील अविनाशी पद्धती
उत्पादन, बांधकाम, वाहन उद्योग, तेल आणि वायू, ऊर्जा निर्मिती आणि एरोस्पेस यांसारख्या विविध उद्योगांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या घटकांची गुणवत्ता, सुरक्षितता आणि विश्वसनीयता सुनिश्चित करण्यासाठी धातू चाचणी हा एक महत्त्वाचा भाग आहे. उपलब्ध असलेल्या विविध पद्धतींपैकी, अविनाशी चाचणी (NDT) हा एक पसंतीचा पर्याय आहे, कारण ती चाचणी केल्या जाणाऱ्या घटकाला नुकसान न पोहोचवता किंवा त्याचे कार्य कमी न करता सामग्रीच्या स्थितीचे मूल्यांकन करू शकते. NDT मुळे, दोष लवकर ओळखता येतात, बिघाडाचा धोका कमी करता येतो आणि देखभालीचा खर्च अनुकूलित करता येतो.
अविनाशी चाचणीची व्याख्या आणि उद्देश
अविनाशी पद्धती म्हणजे तपासणी तंत्रांची एक मालिका आहे, जी चाचणी वस्तूला कापण्याची, तोडण्याची किंवा नुकसान पोहोचवण्याची गरज न भासता धातूमधील पृष्ठभागावरील आणि अंतर्गत दोष शोधण्यासाठी वापरली जाते. त्यांच्या मुख्य उद्दिष्टांमध्ये खालील गोष्टींचा समावेश होतो:
१. उत्पादनादरम्यान आणि घटक कार्यरत असताना, अशा दोन्ही वेळी सुरुवातीपासूनच दोष शोधा.
२. ASME, ASTM, ISO, AWS आणि इतर मानकांचे पालन सुनिश्चित करा.
३. उच्च दाबाच्या पाईपला तडे जाण्यासारखे अचानक उद्भवणारे बिघाड टाळून कार्यान्वयन सुरक्षितता सुधारा.
४. नियमित तपासणी आणि पूर्वानुमानित देखभालीद्वारे घटकांचे आयुष्य वाढवा.
५. प्रत्यक्ष स्थितीच्या माहितीच्या आधारे दुरुस्तीचे नियोजन करता येत असल्याने, कामातील व्यत्यय कमी होतो.
धातूमधील दोषांचे सामान्य प्रकार
एनडीटी पद्धती समजून घेण्यापूर्वी, धातूमध्ये वारंवार आढळणाऱ्या दोषांचे प्रकार जाणून घेणे महत्त्वाचे आहे, ज्यामध्ये खालील दोषांचा समावेश आहे:
– तडे: हे थकवा, ताणामुळे होणारे क्षरण किंवा सदोष वेल्डिंग प्रक्रियेमुळे पडू शकतात.
– सच्छिद्रता: ओतकाम किंवा वेल्डिंग दरम्यान वायू अडकल्यामुळे तयार झालेल्या लहान पोकळ्या.
– अंतर्भाव: धातूमध्ये अडकलेले बाह्य कण, उदाहरणार्थ स्लग.
– अपूर्ण संलयन / अपूर्ण प्रवेश: वेल्ड केलेल्या सांध्यांमध्ये संलयन किंवा प्रवेशाचे अपयश.
– क्षरण आणि पातळ होणे: पर्यावरणामुळे पदार्थाच्या जाडीत होणारी घट.
– स्तरभंग: विशिष्ट पदार्थांमधील थरांचे वेगळे होणे.
प्रत्येक प्रकारच्या दोषाची वैशिष्ट्ये आणि स्थाने वेगवेगळी असतात, त्यामुळे गरजेनुसार एनडीटी पद्धतीची निवड केली जाते.
सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या NDT पद्धती
१. व्हिज्युअल टेस्टिंग (व्हीटी)
दृश्य तपासणी ही सर्वात मूलभूत NDT पद्धत आहे आणि अनेकदा तपासणीमधील पहिली पायरी असते. ही तपासणी थेट डोळ्यांनी, किंवा भिंग, बोअरस्कोप किंवा कॅमेरा यांसारख्या साधनांच्या साहाय्याने केली जाते.
जास्त:
– कमी खर्चात आणि जलद
– मोठ्या भेगा, विरूपण किंवा गंज यांसारखे पृष्ठभागावरील स्पष्ट दोष आढळू शकतात.
केटरबतासन:
– केवळ पृष्ठभागावर दिसणाऱ्या दोषांसाठीच प्रभावी
– निरीक्षकाच्या क्षमतेवर आणि प्रकाशाच्या परिस्थितीवर मोठ्या प्रमाणावर अवलंबून
२. लिक्विड पेनिट्रंट टेस्टिंग (पीटी)
ही पद्धत सच्छिद्र नसलेल्या पदार्थांमधील उघडे पृष्ठभागावरील दोष शोधण्यासाठी वापरली जाते. एक भेदक द्रावण लावले जाते, त्याला भेगेमध्ये शिरू दिले जाते, त्यानंतर ते स्वच्छ करून विकसित केले जाते जेणेकरून कोणतेही दृश्यमान दोष दिसून येतील.
यासाठी योग्य:
– पृष्ठभागावर बारीक भेगा
– स्टील, ॲल्युमिनियम आणि स्टेनलेस स्टील यांसारखे पदार्थ (जोपर्यंत ते सच्छिद्र नाहीत)
जास्त:
– लहान भेगांप्रति संवेदनशील
– उपकरणे तुलनेने साधी आहेत
केटरबतासन:
– अंतर्गत दोष शोधत नाही
पृष्ठभागाची चांगली स्वच्छता आवश्यक आहे
– खडबडीत/सच्छिद्र पृष्ठभागांसाठी योग्य नाही
३. चुंबकीय कण चाचणी (MT)
एमटी (MT) विशेषतः कार्बन स्टीलसारख्या फेरोमॅग्नेटिक पदार्थांसाठी वापरली जाते. घटकाला चुंबकीकृत केले जाते, त्यानंतर चुंबकीय कण (शुष्क किंवा ओले) लावले जातात. जर तडा असेल, तर चुंबकीय क्षेत्र बाहेर गळते (फ्लक्स लीकेज), आणि कण दोषाच्या ठिकाणी जमा होतात.
जास्त:
पृष्ठभागावरील आणि पृष्ठभागाजवळील भेगांसाठी अत्यंत प्रभावी
वेल्ड केलेले सांधे आणि स्टील कास्टिंगच्या तपासणीसाठी जलद
केटरबतासन:
– ॲल्युमिनियम, तांबे किंवा नॉनफेरोमॅग्नेटिक स्टेनलेस स्टीलसाठी योग्य नाही
– काही प्रकरणांमध्ये विचुंबकीकरण प्रक्रियेची आवश्यकता असते
– भूमितीय आकार आणि चुंबकीकरणाच्या दिशेमुळे संकेतांवर परिणाम होऊ शकतो.
४. अल्ट्रासोनिक चाचणी (UT)
UT मध्ये उच्च-वारंवारतेच्या अल्ट्रासोनिक लहरी वापरल्या जातात, ज्या पदार्थाच्या सीमांवरून किंवा अंतर्गत दोषांवरून परावर्तित होतात. ऑपरेटर स्क्रीनवर परावर्तित झालेले सिग्नल वाचून त्या दोषाचे स्थान आणि आकार निश्चित करतो.
अनुप्रयोगी उमम:
– प्लेट्स, फोर्जिंग्ज आणि वेल्डेड जोडांमधील अंतर्गत दोषांचे निदान
– क्षरण निरीक्षणासाठी जाडी मोजणे (जाडी मापन)
जास्त:
– एका विशिष्ट खोलीवर अंतर्गत दोष शोधू शकते
– जाडी आणि दोषाच्या स्थानासाठी उच्च अचूकता
– किरणोत्सर्गाचा वापर करत नाही
केटरबतासन:
– कुशल ऑपरेटरची आवश्यकता आहे
अर्थ लावणे गुंतागुंतीचे असू शकते.
– पृष्ठभागांना पुरेसा प्रवेश आवश्यक असतो आणि अनेकदा कपलांट (जेल) ची गरज असते.
आधुनिक अल्ट्रासाउंड (UT) विकासांमध्ये फेझ्ड अॅरे अल्ट्रासाउंड (PAUT) चा समावेश आहे, जे दोषांच्या अधिक तपशीलवार क्रॉस-सेक्शनल प्रतिमा तयार करण्यास आणि तपासणीची विश्वसनीयता वाढविण्यास सक्षम आहे.
५. रेडियोग्राफिक चाचणी (RT)
RT घटकांच्या अंतर्गत प्रतिमा फिल्मवर किंवा डिजिटल डिटेक्टरवर तयार करण्यासाठी एक्स-रे किंवा गॅमा किरणांचा वापर करते. सच्छिद्रता किंवा अंतर्भाव यांसारखे दोष प्रतिमेमध्ये घनतेतील फरकाच्या रूपात दिसतील.
जास्त:
– त्रिमितीय दोष (छिद्र, पोकळ्या, अंतर्भाव) पाहण्यासाठी उपयुक्त
– कामाच्या नोंदीसाठी प्रतिमांच्या स्वरूपात दस्तऐवजीकरण जतन केले जाऊ शकते.
केटरबतासन:
किरणोत्सर्गाचा धोका असल्याने कडक सुरक्षा कार्यपद्धती आवश्यक आहेत.
– तुलनेने जास्त खर्च
– प्रतिकूल दिशेच्या पातळ भेगांप्रति कमी संवेदनशील
आजकाल, प्रक्रियेला गती देण्यासाठी आणि फिल्मचा वापर कमी करण्यासाठी डिजिटल रेडिओग्राफी (DR) आणि कॉम्प्युटेड रेडिओग्राफी (CR) यांचा वापर वाढत्या प्रमाणात केला जात आहे.
६. एडी करंट टेस्टिंग (ECT)
ईसीटी (ECT) वाहक धातूंमध्ये प्रेरित होणाऱ्या आवर्त प्रवाहांचा उपयोग करते. दोष, जाडीतील बदल किंवा पदार्थातील फरकांमुळे होणारे प्रवाहातील बदल प्रोबद्वारे शोधले जातात.
यासाठी योग्य:
– ॲल्युमिनियममधील पृष्ठभागावरील तडे शोधणे (विमान उद्योग)
– उष्णता विनिमयक नळ्यांची तपासणी
– एका विशिष्ट थराच्या जाडीचे मोजमाप
जास्त:
– जलद आणि (काही संरचनांमध्ये) थेट संपर्काशिवाय करता येते
– पृष्ठभागावरील आणि पृष्ठभागाजवळील दोषांप्रति संवेदनशील
– कपलांटची आवश्यकता नाही
केटरबतासन:
– संकेतांचा अर्थ लावण्यासाठी अनुभवाची आवश्यकता असते
– मर्यादित प्रवेश खोली
पदार्थाच्या वाहकता आणि पारगम्यतेवर अवलंबून असते
७. ध्वनिक उत्सर्जन चाचणी (AET)
AET हे घटकावर भार टाकताना (उदा., दाब चाचणी दरम्यान) तडे वाढल्यामुळे किंवा विरूपणामुळे निर्माण होणाऱ्या स्थितिस्थापक लहरी शोधते. हे “उत्सर्जन” पकडण्यासाठी पृष्ठभागावर सेन्सर्स जोडलेले असतात.
जास्त:
– एकाच वेळी विस्तृत क्षेत्राचे निरीक्षण करू शकते
– 'बदलत' असलेल्या किंवा अधिक गंभीर होत असलेल्या दोषांची क्रिया ओळखण्यासाठी उपयुक्त.
केटरबतासन:
– दोषांच्या ठिकाणांचे तपशीलवार मॅपिंग करण्यापेक्षा, देखरेख पद्धत म्हणून अधिक योग्य.
– पर्यावरणीय आवाजास संवेदनशील
योग्य NDT पद्धत निवडणे
सर्व प्रकरणांसाठी कोणतीही एकच पद्धत श्रेष्ठ नसते. NDT ची निवड अनेक घटकांवर अवलंबून असते:
– पदार्थाचा प्रकार (चुंबकीय आहे की नाही, विद्युतवाहक आहे की नाही)
– शोधल्या जाणाऱ्या दोषाचा प्रकार (पृष्ठभागावरील, पृष्ठभागाजवळील, अंतर्गत)
– घटकांचा आकार आणि माप
– तपासणी क्षेत्राची सुलभता
– आवश्यक मानके
– खर्च, वेळ आणि सुरक्षिततेचे धोके
उदाहरणार्थ, वेल्ड केलेल्या स्टीलमध्ये असलेल्या बारीक भेगांची तपासणी करण्यासाठी MT किंवा PT पद्धत अनेकदा प्रभावी ठरते, तर जाड वेल्डमधील अंतर्गत दोष शोधण्यासाठी UT किंवा RT पद्धत अधिक योग्य ठरते.
कर्मचारी मानके आणि क्षमतांची भूमिका
एनडीटीची अचूकता केवळ उपकरणांवरच नव्हे, तर कार्यपद्धती आणि कर्मचाऱ्यांच्या क्षमतेवरही अवलंबून असते. आयएसओ ९७१२, एएसएनटी एसएनटी-टीसी-१ए यांसारखी प्रमाणपत्रे किंवा राष्ट्रीय प्रमाणन प्रणाली, निरीक्षकांकडे पुरेशी क्षमता आहे याची खात्री करण्यासाठी मापदंड म्हणून काम करतात. याव्यतिरिक्त, विश्वसनीय आणि जबाबदार परिणाम सुनिश्चित करण्यासाठी तपासणी प्रक्रियांनी संबंधित उद्योग मानकांचे पालन करणे आवश्यक आहे.
निष्कर्ष
औद्योगिक घटकांची गुणवत्ता आणि सुरक्षितता टिकवून ठेवण्यासाठी धातू चाचणीमधील अविनाशी पद्धती अत्यंत महत्त्वाच्या आहेत. VT, PT, MT, UT, RT, ECT आणि AET यांसारख्या तंत्रांमुळे चाचणी नमुन्याला नुकसान न पोहोचवता विविध प्रकारचे दोष शोधता येतात. पद्धतीची निवड करताना सामग्रीचा प्रकार, दोषांची वैशिष्ट्ये, मानकांची आवश्यकता आणि खर्च व वेळेची कार्यक्षमता यांचा विचार केला पाहिजे. योग्य NDT अंमलबजावणी आणि सक्षम कर्मचाऱ्यांच्या साहाय्याने, उद्योग अपयशाचा धोका कमी करू शकतात, मालमत्तेची विश्वसनीयता सुधारू शकतात आणि सुरक्षित व शाश्वत कार्यप्रणाली सुनिश्चित करू शकतात.
