تکنولوژی‌های پیشرفته در بازرسی NDT جوش

1402/06/21

✏️ عنوان مقاله	تکنولوژی‌های پیشرفته در بازرسی NDT جوش
📌 گروه بندی	نکات مهم در بازرسی کالا
📞 تماس با ما	02174612 | 02174551101-4
🧷 نام شرکت	✔️ شرکت بارسی خبرگان بین المللی تهران

تکنولوژی‌های پیشرفته در بازرسی NDT جوش

مقدمه:

بازرسی غیرمخرب یا به اختصار NDT یکی از عناصر بسیار مهم در صنعت و ساخت و ساز و بازرسی فنی است که به کمک تکنولوژی‌های پیشرفته، امکان ارزیابی کیفیت و استحکام مواد و اتصالات را بدون نیاز به تخریب نمونه‌ها ارائه می‌دهد. NDT به عنوان یک عامل اساسی در حفظ ایمنی و کیفیت سازه‌ها، تجهیزات صنعتی، و محصولات مختلف، در انواع مختلفی از صنایع از جمله صنایع نفت و گاز، خودروسازی، هوافضا، ساختمان‌سازی و بسیاری از دیگر صنایع، به کار می‌رود.

تکنولوژی‌های پیشرفته در بازرسی NDT جوش اهمیت بسیاری دارند، زیرا این نوع بازرسی می‌تواند به افتراق بین جوش‌های با کیفیت و نامناسب کمک کند. با توسعه تکنولوژی‌های پیشرفته، دقت و قابلیت تشخیص عیوب و نقص‌های جوش به شکل قابل‌توجهی افزایش یافته است.

در این مقاله، به بررسی و معرفی تکنولوژی‌های پیشرفته‌ای که در بازرسی NDT جوش به کار می‌روند، می‌پردازیم. این تکنولوژی‌ها شامل روش‌های مختلفی مانند فراصوت، تصویربرداری رادیوگرافی، تصویربرداری با پرتو X، تصویربرداری حرارتی، و سایر روش‌های پیشرفته هستند. همچنین، اهمیت استفاده از این تکنولوژی‌ها در بهبود کیفیت جوش و ایمنی سازه‌ها و تجهیزات صنعتی بررسی خواهد شد.

به عنوان جمع‌بندی، مقاله به اهمیت استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته در بازرسی NDT جوش به عنوان ابزاری برای بهبود عملکرد و ایمنی در صنایع مختلف اشاره خواهد کرد و به توسعه و به‌روزرسانی این تکنولوژی‌ها در آینده نیز اشاره خواهد شد.

روش‌های فراصوتی در بازرسی NDT جوش

فراصوت یکی از روش‌های مهم و معتبر در بازرسی NDT  جوش است که برای ارزیابی کیفیت و استحکام جوش‌ها و مواد متصل به کمک امواج فراصوتی استفاده می‌شود. این روش به خاطر ویژگی‌های خاص امواج فراصوتی برای کشف عیوب و نقص‌های جوش بسیار مؤثر است.

در زیر توضیحاتی در مورد روش‌های فراصوتی در بازرسی NDT جوش ارائه می‌شود:

1.      مبانی فراصوتی: در این روش، امواج فراصوتی با فرکانس‌های بالا (بیشتر از 20 کیلوهرتز) از طریق جوش و مواد متصل فرستاده می‌شوند.امواج فراصوتی به صورت موج‌های لوله‌ای از ماده منتشر می‌شوند و به عنوان "موج لوله‌ای" شناخته می‌شوند.

2.      کشف عیوب: هنگامی که موج فراصوتی به عیب یا نقصی در جوش برخورد می‌کند (مانند خستگی، شکستگی، جدایی لحیم و ...)، بخشی از این موج به عقب بازتاب می‌شود (بازتاب از عیب). با تحلیل زمان بازتاب و شدت آن، می‌توان به مشخصه‌های عیب از جمله اندازه، عمق، و نوع عیب پی برد.

3.      انواع روش‌های فراصوتی:

·         تست فراصوتی با آنالوگ (Conventional Ultrasonic Testing) :  در این روش از تراکنش‌های موج لوله‌ای برای کشف عیوب استفاده می‌شود.

·         تست فراصوتی با فاز-آرایه (Phased Array Ultrasonic Testing) :  این روش از آرایه‌های متعدد فراصوتی به جای یک ترنسدیوسر تکی استفاده می‌کند که امکان تغییر جهت و شیب موج فراصوتی را فراهم می‌کند.

·         تست فراصوتی با زمان پرواز (Time-of-Flight Diffraction - TOFD) :  این روش از تغییرات در زمان پرواز موج فراصوتی برای کشف عیوب استفاده می‌کند.

روش‌های فراصوتی در بازرسی NDT جوش به عنوان یکی از ابزارهای اصلی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند و بهبود کیفیت و ایمنی سازه‌ها و تجهیزات صنعتی را تضمین می‌کنند.

تصویربرداری رادیوگرافی در بازرسی جوش‌ها

تصویربرداری رادیوگرافی یکی از روش‌های مهم و پرکاربرد در بازرسی فنی مخصوصا بازرسی غیرمخرب (NDT) جوش‌ها و مواد متصل است. این روش برای کشف عیوب و نقص‌های جوش با استفاده از اشعه X یا اشعه گاما (رادیوگرافی) استفاده می‌شود.

در زیر توضیحاتی در مورد تصویربرداری رادیوگرافی در بازرسی جوش‌ها ارائه می‌شود:

1.      اصول رادیوگرافی:

در تصویربرداری رادیوگرافی، یک منبع اشعه X یا اشعه گاما به یک سوی جوش یا ماده متصل قرار می‌گیرد.اشعه X یا گاما از منبع به سمت جوش ارسال می‌شوند و از آنجا به دتکتور (فیلم رادیوگرافی یا سنسور دیجیتال) منعکس می‌شوند.عبور اشعه از جوش باعث تضعیف آنها می‌شود. بنابراین، در مناطقی که عیوب و نقص‌ها وجود دارد، تضعیف بیشتری ایجاد می‌شود.

2.      کشف عیوب:در تصویربرداری رادیوگرافی، ناحیه‌های با ضخامت متفاوت و عیوب مانند شکستگی، جدایی لحیم، حباب‌های گازی، و خستگی‌های خستگی مشهود می‌شوند.عیوب باعث افزایش تضعیف اشعه X یا گاما در این ناحیه می‌شوند که باعث افت تاریکی در تصویر رادیوگرافی می‌شود.

·         مزایا:

·         قابلیت کشف عیوب در عمق جوش و مواد متصل.

·         توانایی تصویربرداری و ثبت تصاویر برای مراجعه آتی و تحلیل دقیق.

·         امکان مقایسه تصاویر جدید با تصاویر پیشین جهت پیگیری تغییرات در طول زمان.

·         محدودیت‌ها:

·         نیاز به اشعه X یا گاما که نیاز به تجهیزات و مواد خاصی دارد و باید با دقت و ایمنی مدیریت شود.

·         نیاز به حضور کارکنان آموزش‌دیده در اجرای تصویربرداری و تحلیل تصاویر.

·         اشعه X یا گاما برای انسان مضر است، بنابراین باید از تدابیر ایمنی مناسبی برای محافظت از کارکنان استفاده شود.

تصویربرداری رادیوگرافی به عنوان یکی از روش‌های مهم بازرسی NDT جوش‌ها به کار می‌رود و به ارتقاء ایمنی و کیفیت جوش‌ها در صنایع مختلف کمک می‌کند.

تصویربرداری با پرتو X در ارزیابی جوش‌ها

تصویربرداری با پرتو X (X-ray imaging) یکی از روش‌های مهم و پرکاربرد در بازرسی NDT  جوش‌ها و مواد متصل است. این روش از پرتوهای ایکس (X-rays) برای ایجاد تصاویر از جوش‌ها و اجزای متصل به کار می‌رود. در زیر توضیحاتی در مورد تصویربرداری با پرتو X در ارزیابی جوش‌ها ارائه می‌شود:

1.      اصول تصویربرداری با پرتو X : در این روش، یک منبع پرتو X با توان و فرکانس مناسب به جوش یا ماده متصل هدایت می‌شود.پرتوهای X از منبع خارج می‌شوند و به سمت جوش می‌رسند. در مسیر آنها با اجزای جوش تعامل می‌کنند.پس از عبور از جوش، پرتوهای X به یک دتکتور می‌رسند که تابش آنها را تشخیص می‌دهد و تصویر رادیوگرافی از جوش را ایجاد می‌کند.

2.      کشف عیوب: تصویربرداری با پرتو X به کمک تفاوت‌های در جذب پرتوهای X توسط مواد، عیوب و نقص‌های جوش را تشخیص می‌دهد.در مناطقی که عیوبی وجود دارد، جذب پرتوهای X بیشتر است و این تفاوت باعث افت تاریکی در تصویر رادیوگرافی می‌شود.

اشعه X برای انسان مضر است، بنابراین باید از تدابیر ایمنی مناسبی برای محافظت از کارکنان استفاده شود.

تصویربرداری با پرتو X به عنوان یکی از روش‌های مهم بازرسی فنی به کار می‌رود و به ارتقاء ایمنی و کیفیت جوش‌ها در صنایع مختلف کمک می‌کند.

بازرسی حرارتی در جوش‌ها

بازرسی حرارتی (Thermal Inspection) یکی از روش‌های بازرسی غیرمخرب (NDT) است که در ارزیابی جوش‌ها و سیستم‌های گرمایی به کار می‌رود. این روش از اصول انتقال حرارت برای کشف عیوب و نقص‌های موجود در جوش‌ها و قطعات گرمایی استفاده می‌کند.

در زیر توضیحاتی در مورد بازرسی حرارتی در جوش‌ها ارائه شده است:

1.      اصول بازرسی حرارتی: در این روش، سیستم حرارتی معمولاً با استفاده از اشعه مادون قرمز یا تصویربرداری حرارتی (Infrared Imaging) برای اندازه‌گیری و تجسم دماهای مختلف در سطح جوش یا قطعه گرمایی استفاده می‌شود. هنگامی که عیوب موجود در جوش یا منطقه گرمایی، مانند شکستگی یا جدایی لحیم، وجود دارند، این عیوب معمولاً مناطق با دماهای مختلفی ایجاد می‌کنند. سیستم بازرسی حرارتی این تغییرات در دما را تشخیص داده و به صورت تصویری نمایش می‌دهد، که به بازرس امکان می‌دهد عیوب را شناسایی کند.

2.      کشف عیوب: بازرسی حرارتی به تشخیص عیوبی مانند شکستگی‌های جوش، جدایی لحیم، ترک‌ها و نقص‌های گرمایی کمک می‌کند. عیوب معمولاً در دماهای مختلف نسبت به محیط اطراف تغییراتی ایجاد می‌کنند که توسط سیستم بازرسی حرارتی قابل تشخیص هستند.

بازرسی حرارتی یکی از روش‌های مهم بازرسی فنی و  جوش‌ها و سیستم‌های گرمایی است که در مکان‌هایی که امکان دسترسی مستقیم به جوش‌ها مشکل است یا نیاز به بازرسی سریع دارید، بسیار مفید است. این روش بهبود ایمنی و کیفیت سازه‌ها و تجهیزات گرمایی را تضمین می‌کند.

تکنولوژی‌های پیشرفته در ارتعاش‌سنجی جوش

ارتعاش‌سنجی جوش یکی از تکنیک‌های پیشرفته در بازرسی  NDTاست که برای تشخیص و ارزیابی عیوب و نقص‌های جوش به کار می‌رود. این تکنیک از امواج ارتعاشی برای اندازه‌گیری و تحلیل انتقال انرژی از ناحیه‌ای به ناحیه دیگر در ساختار جوش استفاده می‌کند.

 در زیر تعدادی از تکنولوژی‌های پیشرفته در ارتعاش‌سنجی جوش را معرفی می‌کنم:

1.      ارتعاش‌سنجی فرکانس بالا (High-Frequency Vibrational Testing) :

در این روش، ارتعاش‌های با فرکانس بسیار بالا (معمولاً در محدوده کیلوهرتز یا بیشتر) برای بازرسی جوش‌ها و ساختارهای فلزی استفاده می‌شوند.این ارتعاش‌ها به وسیله ترنسدیوسرهای ویژه ایجاد می‌شوند و بازتاب از عیوب و نقص‌های جوش را تشخیص می‌دهند. تکنیک‌هایی مانند تصویربرداری با فرکانس بالا (HFFI) از این روش بهره‌برداری می‌کنند.

2.      ارتعاش‌سنجی سطح  (Surface Wave Inspection): در این روش، امواج ارتعاشی با فرکانس پایین‌تر از معمولاً یک کیلوهرتز به سطح جوش اعمال می‌شوند.این امواج بازتاب از ناحیه‌هایی که تغییرات تنش و سختی در سطح جوش ایجاد کرده‌اند (مانند شکستگی یا جدایی لحیم) را ثبت می‌کنند.این روش برای بازرسی سطحی و تشخیص عیوب ظاهری جوش مفید است.

3.      ارتعاش‌سنجی موج سطحی (Guided Wave Testing) : این تکنیک از امواج موج سطحی برای بازرسی جوش‌ها و لوله‌ها به طول و عرض بلند استفاده می‌کند.امواج موج سطحی از طریق جوش حرکت می‌کنند و بازتاب از عیوب و نقص‌ها را ثبت می‌کنند.این روش برای بازرسی لوله‌های بلند و نقاط دور دسترسی محدود مفید است.

4.      ارتعاش‌سنجی توپی (Phased Array Ultrasonic Testing - PAUT) : این روش از آرایه‌های ترنسدیوسر فازی برای ایجاد و تنظیم امواج فراصوتی برای بازرسی جوش‌ها استفاده می‌کند.تنظیم دقیق امواج فراصوتی به صورت فازی به بازرس امکان می‌دهد تا در زوایا و عمق‌های مختلف درون جوش تست‌ها را انجام دهد و عیوب را شناسایی کند.

5.      ارتعاش‌سنجی دیجیتال (Digital Vibration Analysis) : این روش از تجهیزات دیجیتال برای ثبت، تجزیه و تحلیل امواج ارتعاشی جوش استفاده می‌کند.با استفاده از سیستم‌های دیجیتال، داده‌های بازرسی بسیار دقیق‌تر ضبط و تحلیل می‌شوند.

این تکنولوژی‌ها در بازرسی فنی به بازرسان امکان می‌دهند تا عیوب و نقص‌های جوش را با دقت بیشتر و در شرایط دشوارتری تشخیص دهند، که بهبود کیفیت و ایمنی در صنایعی مانند صنایع نفت و گاز، خودروسازی، و ساختمان‌سازی را تضمین می‌کند.

آینده تکنولوژی‌های پیشرفته در بازرسی جوش‌ها

آینده تکنولوژی‌های پیشرفته در بازرسی فنی جوش‌ها و بازرسی غیرمخرب (NDT) به دلیل پیشرفت مداوم تکنولوژی‌ها و نیاز رو به افزایش برای کیفیت و ایمنی بیشتر در صنایع مختلف، بسیار پیشگویانه و جذاب است. در زیر تعدادی از زمینه‌هایی که می‌توانند در آینده تکنولوژی‌های NDT جوش‌ها تحولی ایجاد کنند را معرفی می‌کنم:

·         هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی: اعمال هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشینی (Machine Learning) در تحلیل تصاویر NDT می‌تواند با دقت بیشتری عیوب را شناسایی و تشخیص دهد. سیستم‌های خودکار با توانایی تطبیق و بهبود عملکرد خود با تکراری شدن بازرسی‌ها بهبود خواهند یافت.

·         سنسورهای پیشرفته: توسعه سنسورهای جدید با دقت و حساسیت بیشتر به عوامل مختلفی که در تست NDT تأثیر می‌گذارند، مانند دما، فشار و ترکیبات شیمیایی. سنسورهای هوش مصنوعی مجهز به تکنولوژی‌های پردازش سیگنال پیشرفته‌تری خواهند بود.

·         تصویربرداری 3D : توسعه تکنولوژی‌های تصویربرداری سه‌بعدی باعث می‌شود که جزئیات جوش‌ها به دقت بالاتری مشاهده شوند و عیوب بهبود یابند. این تصاویر به بازرسان امکان می‌دهند تا ساختارهای پیچیده‌تری را تحلیل کنند.

·         تکنولوژی‌های پرتونگاری پیشرفته: توسعه پرتوهای با انرژی بالا مانند پرتوهای گاما و نوترون در بازرسی جوش‌ها به کشف عیوب دقیق‌تر و در عمق بیشتر کمک خواهد کرد. استفاده از تکنیک‌های پرتونگاری با رزولوشن بالا در جوش‌های ضخیم و پیچیده مفید خواهد بود.

·         ارتعاش‌سنجی با فرکانس بالا: توسعه تجهیزات ارتعاش‌سنجی با فرکانس بالا به کشف عیوب میکروسکوپی در جوش‌ها و ساختارهای متصل کمک خواهد کرد.

·         روباتیک و اتوماسیون: استفاده از روبات‌ها و دستگاه‌های اتوماسیون برای انجام عملیات بازرسی NDT در شرایط خطرناک و دسترسی محدود. این تکنولوژی‌ها به اجرای دقیق‌تر و سریع‌تر بازرسی‌ها و تغییرات بهبود‌بخش در پروسه‌های بازرسی ایجاد می‌کنند.

·         شبکه‌های ارتباطی پیشرفته: اتصال دستگاه‌های بازرسی به شبکه‌های ارتباطی پیشرفته می‌تواند تجمع داده‌های بازرسی را ساده‌تر و به اشتراک‌گذاری نتایج بین افراد مختلف را تسهیل کند.

·         مواد هوش مصنوعی: توسعه مواد هوش مصنوعی و نانومواد که قابلیت تشخیص و نقاطی مثل ترک‌ها را دارا باشند و عوامل محیطی مختلف را تحت نظر داشته باشند.

·         دوربین‌های حرارتی هوش مصنوعی: دوربین‌های حرارتی با قابلیت تشخیص و شناسایی خودکار عیوب جوش‌ها و ساختارهای متصل توسط هوش مصنوعی.

این تکنولوژی‌ها و توسعه‌های آتی در بازرسی NDT  جوش‌ها امکانات جدیدی را برای صنایع مختلف ایجاد خواهند کرد و کمک می‌کنند تا عیوب و نقص‌های جوش‌ها به دقت بیشتری تشخیص داده شوند، کیفیت افزایش یابد و ایمنی بهبود پیدا کند.

شرکت بازرسی و نقش آن با موضوع تکنولوژی‌های پیشرفته در بازرسی NDT جوش

شرکت‌ بازرسی تایکو  نقش بسیار مهمی در توسعه و استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته در بازرسی غیرمخرب (NDT) جوش‌ها دارد. این شرکت‌ها در اجرای وظایف بازرسی NDT به عنوان مشاوران متخصص و ارائه دهندگان خدمات بازرسی در صنایع مختلف فعالیت می‌کنند.

نقش و اهمیت شرکت‌ بازرسی تایکو در زمینه تکنولوژی‌های پیشرفته در بازرسی NDT جوش به شرح زیر است:

1.      تخصص و تجربه: شرکت‌ بازرسی تایکو دارای تخصص و تجربه بالا در زمینه بازرسی NDT می باشد و توانایی تشخیص عیوب و نقص‌های جوش‌ها با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته را دارا است.

2.      انتخاب تکنولوژی مناسب: این شرکت‌ با توجه به نوع جوش، مواد استفاده شده، محیط و شرایط بازرسی، تکنولوژی‌های NDT مناسب را انتخاب و بهره‌برداری از آنها را برای مشتریان انجام می‌دهد.

3.      تجهیزات پیشرفته: شرکت بازرسی با توجه به رقابت در بازار، به تجهیزات پیشرفته و مدرن NDT سرمایه‌گذاری می‌کنند. این تجهیزات پیشرفته به این شرکت‌ امکان می‌دهد تا با دقت بیشتر و بهبود کیفیت بازرسی‌ها عمل کند.

4.      توسعه تکنولوژی: برخی شرکت‌های بازرسی در تحقیق و توسعه تکنولوژی‌های جدید در زمینه NDT جوش‌ها سرمایه‌گذاری می‌کنند. این توسعه‌ها به افزایش دقت و سرعت بازرسی‌ها و کشف بهتر عیوب جوش‌ها منجر می‌شوند.

5.      تحلیل و گزارش‌دهی: شرکت‌های بازرسی توانایی تحلیل دقیق نتایج بازرسی را دارا هستند و گزارش‌های دقیق و کامل به مشتریان ارائه می‌دهند. این گزارش‌ها اطلاعات اساسی برای تصمیم‌گیری‌های مهم در زمینه تعمیر و نگهداری سازه‌ها و تجهیزات صنعتی فراهم می‌کنند.

6.      ایمنی و استانداردها:شرکت‌های بازرسی مطابق با استانداردها و مقررات مربوط به بازرسی NDT عمل می‌کنند. این اهتمام به ایمنی و کیفیت بازرسی به حفاظت از افراد و تجهیزات صنعتی کمک می‌کند.

7.      آموزش و ارتقاء دانش: شرکت‌های بازرسی به طور مداوم کارکنان خود را آموزش می‌دهند و آن‌ها را به روز نگه می‌دارند تا با تکنولوژی‌ها و روش‌های جدید در زمینه NDT آشنا باشند.

شرکت‌ بازرسی تایکو  با تخصص و تجربه خود در بازرسی NDT جوش‌ها، به توسعه و بهره‌برداری از تکنولوژی‌های پیشرفته کمک می‌کند و در ایجاد ایمنی، کیفیت و کارایی در صنایع مختلف نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند. این شرکت‌ به عنوان پل ارتباطی بین تولیدکنندگان و مشتریان نقش مهمی در بهبود فرآیندهای بازرسی و کاهش ریسک‌های مرتبط با عیوب جوش‌ها ایفا می‌کند.

نتیجه گیری:

تکنولوژی‌های پیشرفته در بازرسی جوش‌ها و بازرسی غیرمخرب (NDT) باعث تحولات مهمی در صنایع مختلف شده و بهبود کیفیت، ایمنی، و کارایی در عملیات جوشکاری و ساخت و ساز ایجاد کرده‌اند. شرکت‌های بازرسی با تخصص و تجربه خود نقش مهمی در انتخاب و بهره‌برداری از تکنولوژی‌های پیشرفته در بازرسی  NDT  دارند و به ایجاد اطمینان در مورد کیفیت و ایمنی سازه‌ها و تجهیزات صنعتی کمک می‌کنند.

آینده تکنولوژی‌های NDT جوش‌ها با توجه به پیشرفت مداوم تکنولوژی و روش‌های مهندسی، بهبود خواهد یافت. توسعه هوش مصنوعی، سنسورهای پیشرفته، تصویربرداری 3D، استفاده از پرتوهای با انرژی بالا، و اتوماسیون بیشتر از جمله توسعه‌هایی هستند که در آینده انتظار می‌رود تکنولوژی‌های NDT را تحت تأثیر قرار دهند.

به طور کلی، تکنولوژی‌های پیشرفته در بازرسی جوش‌ها به افزایش دقت و سرعت بازرسی، کاهش ریسک‌های مرتبط با عیوب جوش‌ها، و بهبود کیفیت و ایمنی در صنایع مختلف کمک کرده و نقش بسیار مهمی در تضمین عملکرد صحیح و ایمنی سازه‌ها و تجهیزات صنعتی ایفا می‌کنند.