Acoustic Emission Testing

بازرسی به روش نشر فرآوایی یکی از روش های بازرسی می باشد که با استفاده از امواج صوتی و التراسونیک حاصل از آزادسازی تنش ها، برای شناسایی عیوب در تجهیزات، مخازن، خطوط لوله و همچنین مانیتوریگ و پایش سلامت آنها مورد استفاده قرار می گیرد. این امواج اولتراسونیک مانند بازرسی به روش اولتراسونیک معمولی توسط منبع خارجی (پیزوالکتریک) تولید نمی شوند، بلکه از خود تجهیز تحت بازرسی تولید و منتشر می شوند. بازرسی به روش نشر فرآواریی یکی از روش های رایج و مفید بازرسی غیرمخرب می باشد. اولین و مهمترین مزیت بازرسی به روش نشر فرآوایی، این است که به بازرس این اجازه را می دهد تا تجهیزات را تحت بارگذاری و بدون آسیب رساندن به آن و حتی در حین سرویس مورد بازرسی قرار دهد. در گذشته، بازرسی به روش نشر فرآوایی، تنها جهت بازرسی و نگهداری سازه های عظیم و گرانقیمت به سبب هزینه های بالای مربوط به آن استفاده می شد، اما امروزه با پیشرفت تکنولوژی و کاهش هزینه های تجهیزات، بازرسی به روش نشرفرآوایی برای بازرسین قابل دسترس می باشد.

 

در بازرسی به روش نشر فرآوایی، بازرس امواج اولتراسونیک الاستیک را که در سرتاسر سطح مواد جامد حرکت نموده اند را با استفاده از سنسورهای مخصوص، جمع آوری می نماید. همانطور که امواج اولتراسونیک در سرتاسر سطح حرکت می کند تحت تاثیر عیب، هم سرعت و هم شدت موج، تغییر پیدا می کند و بازرس با نگاه کردن به این تغییرات، عیب را شناسایی می کند. محدوده امواج اولتراسونیکی که معمولا در این بازرسی مورد استفاده قرار می گیرد ۲۰KHz-1MHz می باشد. برای درک بهتر، امواجی را اولتراسونیک گویند که محدوده ی آنها، بیش از حد شنوایی انسان می باشد و امواج نشرفرآوایی، امواجی هستند که به سبب آزادسازی سریع انرژی از منابع متمرکز درون مواد ایجاد می شوند. نشر امواج اکوستیک زمانی اتفاق می افتد که تجهیزات و قطعات تحت تنش یا بارگذاری شدید و یا در دماهای بالا واقع شوند. این انتشار معمولا مربوط به برخی از عیوب یا تخریب های صورت گرفته در ساختار می باشد که این امواج را از خود ساتع می کنند. این امواج می تواند از تغییرات فازی مواد، خوردگی های فعال، تنش های گرمایی، ترک های سرمایشی و یا شکست و جدایش پیوندها و ساختارها باشد.

مهمترین کاربردهای بازرسی به روش نشر فراوایی، عبارتند از بازرسی خوردگی سطحی و حذف پوشش محافظ در مواد، نشتی یابی در خطوط لوله و مخازن ذخیره، عیب یابی خطوط جوش و شناسایی عیوب و تخلیه جزئی قطعات در معرض ولتاژ بالا می باشد. همچنین از این روش برای بازرسی تجهیزات کامپوزیتی تقویت شده با الیاف شیشه نیز استفاده می شود. چند مورد کاربردی از این روش شامل بازرسی پل ها، توربین های بادی، پایش سلامت سازه ها، بازرسی خوردگی مخازن ذخیره و تحت فشار و تخمین طول عمر هواپیماها می باشد.

برای انجام بازرسی، سطح قطعه مورد نظر تمیزکاری می شود و سنسورهای Acoustic Emission بر روی سازه یا تجهیز مورد نظر قرار می گیرند. سنسورها بواسطه اعمال میزان مناسبی از کوپلنت که فضای خالی میان سنسور و سطح قطعه را پوشش می دهد تا از عدم رسیدن امواج به سنسورها جلوگیری کند. پس از اتصال مناسب سنسورها، امواج تنشی موجود در تجهیز را دریافت کرده و به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند که توسط بازرس قابل خواندن می باشد. بازرسان داده های دریافت شده توسط سنسورها را با استفاده از کابل های مخصوصی جمع آوری میکنند و به ردیفی از داده های قابل نمایش بر روی مانیتور تبدیل می کنند. بازرسان جهت شناسایی محل تنش بر روی جسم مورد بازرسی، داده ای که در دسترس است را تفسیر می کنند و به دنبال مکان های احتمالی عیوب ناشی از آن تنش می گردند. تعیین میزان تعداد سنسورهای مورد نیاز جهت بازرسی به عواملی همچون پیچیدگی هندسی، اندازه و نوع قطعات و سازه بستگی دارد.

از مزایای بازرسی به روش نشر فرآوایی می توان به امکان اندازه گیری مستقیم مکانیزم شکست، حساسیت و سرعت بالای تست، بازرسی کل سازه حتی در محیط های خطرناک مانند فشار و دمای بالا و همچنین مونیتورینگ و پایش سلامت آنها از راه دور اشاره کرد. از محدودیت های بازرسی به روش نشر فراوایی نیز می توان به عدم تعیین دقیق محل عیب، حساس بودن به نویز و صداهای محیط اشاره کرد.

باتوجه به کاربرد فراوان بازرسی به روش نشر فراوایی، برای تجهیزات و مواد متفاوت، استاندارهای زیادی در این مورد تدوین شده است که تعدادی از آنها در زیر آورده شده است.

 استاندارد های این روش بازرسی:

ASME (AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS)

ASTM (AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS)

CEN (EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION)