Niet-destructief onderzoek (NDO): een uitgebreide gids

Invoering

In industrieën waar materiaalintegriteit en veiligheid van het grootste belang zijn, speelt Nondestructive Testing (NDT) een cruciale rol. Het stelt ingenieurs en technici in staat om materialen, componenten en structuren te inspecteren en evalueren zonder schade te veroorzaken. Dit betekent dat het geteste item na inspectie kan worden gebruikt, wat zowel veiligheid als efficiëntie garandeert.

Wat is NDT?

Nondestructive Testing (NDT) verwijst naar een reeks analysetechnieken die worden gebruikt om de eigenschappen van een materiaal, component of systeem te evalueren zonder schade te veroorzaken. NDT is cruciaal in sectoren zoals lucht- en ruimtevaart, bouw, olie en gas en productie, waar het falen van materialen of structuren catastrofale gevolgen kan hebben. Door NDT te gebruiken, kunnen bedrijven de integriteit, kwaliteit en veiligheid van producten garanderen en tegelijkertijd ongelukken voorkomen.

Waarom is NDT belangrijk?

Veiligheidsgarantie: In sectoren als olie en gas, lucht- en ruimtevaart en bouw is veiligheid van het grootste belang. NDT helpt potentiële gebreken te detecteren voordat ze tot storingen leiden, en beschermt zo zowel werknemers als het publiek.
Kostenefficiëntie: Omdat NDT het geteste object niet beschadigt, is vervanging of reparatie van het item na de test niet meer nodig. Dit leidt tot minder downtime en lagere inspectiekosten.
Kwaliteitscontrole:NDT draagt bij aan het handhaven van hoge kwaliteitsnormen door ervoor te zorgen dat materialen en componenten voldoen aan de specificaties en normen van de industrie.
Naleving: Veel industrieën worden geregeerd door strikte wettelijke normen. NDT is vaak een verplicht onderdeel van compliance, om te garanderen dat componenten veilig en geschikt zijn voor het beoogde doel.

Veelvoorkomende NDT-methoden

Er zijn verschillende NDT-technieken, elk geschikt voor verschillende soorten materialen en gebreken. Hier zijn enkele van de meest gebruikte methoden:

1. Ultrasoon testen (UT)

Hoe het werkt: Ultrasone golven worden in een materiaal overgebracht. Gebreken of veranderingen in materiaaleigenschappen veroorzaken reflecties, die worden gedetecteerd en geanalyseerd.
Toepassingen: Wordt gebruikt voor het detecteren van interne defecten in metalen, kunststoffen en composieten. Veelvoorkomend bij pijpleidinginspecties, lasinspecties en metaaldiktemetingen.
Voordelen: Kan diepgewortelde gebreken detecteren en nauwkeurige metingen leveren.

2. Radiografisch onderzoek (RT)

Hoe het werkt:Röntgenstralen of gammastralen worden door een materiaal geleid en het resulterende beeld wordt vastgelegd op film of een digitale detector. Fouten verschijnen als variaties in het beeld.
Toepassingen: Ideaal voor het inspecteren van lassen, gietstukken en structurele componenten.
Voordelen: Kan interne en oppervlaktedefecten in dikke materialen detecteren.

3. Magnetische deeltjestest (MT)

Hoe het werkt: Een magnetisch veld wordt toegepast op een ferromagnetisch materiaal. Oppervlakte- en nabij-oppervlakte defecten verstoren het magnetische veld, waardoor magnetische deeltjes zich verzamelen en een indicatie vormen.
Toepassingen: Wordt gebruikt voor het detecteren van oppervlakte- en ondergrondse defecten in ferromagnetische materialen zoals staal.
Voordelen: Snel en eenvoudig aan te brengen, waardoor het geschikt is voor grote oppervlakken.

4. Vloeistofpenetranttest (PT)

Hoe het werkt: Een vloeibare penetrant wordt op het oppervlak van een materiaal aangebracht. De vloeistof dringt door in alle oppervlaktebrekende defecten. Overtollig penetrant wordt verwijderd en een ontwikkelaar wordt aangebracht om het penetrant uit de defecten te trekken, waardoor ze zichtbaar worden.
Toepassingen: Wordt vaak gebruikt voor het detecteren van scheuren en andere oppervlaktedefecten in metalen, kunststoffen en keramiek.
Voordelen: Eenvoudig, kosteneffectief en toepasbaar op verschillende materialen.

5. Wervelstroomtest (ECT)

Hoe het werkt: Een wisselstroom wordt door een spoel geleid, waardoor een elektromagnetisch veld ontstaat. Wanneer de spoel in de buurt van een geleidend materiaal wordt geplaatst, worden wervelstromen geïnduceerd. Veranderingen in deze stromen duiden op gebreken.
Toepassingen: Wordt gebruikt voor het detecteren van oppervlakte- en nabij-oppervlaktedefecten in geleidende materialen, met name in de lucht- en ruimtevaart- en automobielindustrie.
Voordelen: Gevoelig voor kleine scheurtjes en kan gebruikt worden op gecoate materialen.

6. Visuele test (VT)

Hoe het werkt: De meest basale vorm van NDO, waarbij het blote oog of optische instrumenten worden gebruikt om het oppervlak van een materiaal te onderzoeken.
Toepassingen: Geschikt voor het detecteren van zichtbare defecten zoals scheuren, corrosie en verkeerde uitlijning in lassen en constructiecomponenten.
Voordelen: Eenvoudig, goedkoop en kan direct resultaat opleveren.

Niet-destructief onderzoek (NDO) en relevante normen

Nondestructive Testing (NDT)-methoden worden beheerst door verschillende normen om consistentie, betrouwbaarheid en veiligheid te garanderen. Deze normen worden vastgesteld door organisaties zoals de American Society for Testing and Materials (ASTM) en het European Committee for Standardization (EN). Hier volgt een overzicht van de EN- en ASTM-normen die relevant zijn voor elke NDT-methode.

1. Ultrasoon testen (UT)

Ultrasoon testen (UT) gebruikt hoogfrequente geluidsgolven om interne gebreken in materialen te detecteren. Het wordt veel gebruikt in industrieën zoals pijpleidinginspectie, metaaldiktemeting en lasinspectie.
EN-normen:
EN 12668: Deze norm specificeert de eisen voor apparatuur die wordt gebruikt bij ultrasoon testen, waaronder sondes, ultrasone pulsers/ontvangers en kabels.
EN ISO 16810: Behandelt de algemene principes van ultrasoon testen.
EN 10160: Betreft het ultrasoon testen van platte stalen producten met een dikte van 6 mm of meer.
ASTM-normen:
ASTM E114: Een handleiding voor ultrasoon puls-echo rechtbundelonderzoek met behulp van de contactmethode.
ASTM E164: Een methode voor ultrasoon contactonderzoek van lassen en andere materialen.
ASTM E2375: Een techniek voor het ultrasoon testen van gesmede producten.
ASTM A388: Een methode voor ultrasoon onderzoek van stalen smeedstukken.

2. Radiografisch onderzoek (RT)

Radiografisch onderzoek (RT) maakt gebruik van röntgen- of gammastralen om een beeld te maken van de binnenkant van het materiaal, waardoor interne defecten zoals scheuren, holtes of insluitsels zichtbaar worden.
EN-normen:
EN ISO 17636-1: Specificeert de technieken voor radiografisch onderzoek van smeltgelaste verbindingen in metalen materialen.
EN ISO 11699-1: Definieert de classificatie van filmsystemen voor industriële radiografie.
NL 444: Betreft het onderzoek van metalen materialen door middel van radiografie.
ASTM-normen:
ASTM E94: Een gids voor radiografisch onderzoek.
ASTM E1032: Een methode voor radiografisch onderzoek van lasverbindingen.
ASTM E1742: Een praktijk voor radiografisch onderzoek met behulp van industriële röntgenfilm.
ASTM E747: Een methode voor het ontwerpen van indicatoren voor beeldkwaliteit (IQI) die worden gebruikt in de radiografie.

3. Magnetische deeltjestest (MT)

Magnetische deeltjestest (MT) wordt gebruikt voor het detecteren van oppervlakte- en nabij-oppervlaktefouten in ferromagnetische materialen. Het vertrouwt op magnetische velden en magnetische deeltjes om defecten te identificeren.
EN-normen:
EN ISO 9934-1: Beschrijft algemene principes voor het testen van magnetische deeltjes.
EN ISO 17638: Specificeert de methode voor het testen van lassen met magnetische deeltjes.
EN 1369: Betreft de magnetische deeltjesinspectie van gietstukken.
ASTM-normen:
ASTM E709: Een gids voor het testen van magnetische deeltjes.
ASTM E1444: Een praktijk voor het testen van magnetische deeltjes.
ASTM A275: Een methode voor magnetisch deeltjesonderzoek van stalen smeedstukken.

4. Vloeistofpenetranttest (PT)

Vloeistofpenetranttest (PT) wordt gebruikt voor het detecteren van oppervlaktebrekende defecten in niet-poreuze materialen. Hierbij wordt een vloeibare penetrant op het oppervlak aangebracht en wordt een ontwikkelaar gebruikt om de penetrant uit de defecten te trekken, waardoor ze zichtbaar worden.
EN-normen:
EN ISO 3452-1: Definieert algemene principes voor vloeistofpenetratietesten.
EN ISO 3452-2: Specificeert de testmaterialen voor penetranttesten.
EN 1371-1: Betreft de vloeistofpenetrerende inspectie van gietstukken.
ASTM-normen:
ASTM E165: Een methode voor onderzoek met vloeistofpenetrant.
ASTM E1417: Een methode voor het testen van vloeistofpenetranten.
ASTM E433: Een referentiefotomicrografie voor inspectie met vloeibare penetranten.

5. Wervelstroomtest (ECT)

Wervelstroomtest (ECT) wordt gebruikt voor het detecteren van oppervlakte- en nabij-oppervlaktedefecten in geleidende materialen. Het omvat het induceren van wervelstromen in het materiaal en het analyseren van de resulterende elektromagnetische respons.
EN-normen:
EN ISO 15548-1: Geeft aan welke apparatuur wordt gebruikt voor wervelstroomtesten.
EN 1711: Betreft het wervelstroomonderzoek van lassen.
EN 4050-1: Heeft betrekking op de wervelstroominspectie van lucht- en ruimtevaartstructuren.
ASTM-normen:
ASTM E376: Een methode om de dikte van een coating te meten met behulp van wervelstroom.
ASTM E215: Een praktijk voor het standaardiseren van apparatuur voor wervelstroomonderzoek.
ASTM E243: Een praktijk voor het elektromagnetisch onderzoek van naadloze buizen van aluminiumlegering.

6. Visuele test (VT)

Visuele test (VT) is de eenvoudigste vorm van NDO, waarbij materialen, componenten of structuren visueel worden onderzocht, vaak met behulp van optische instrumenten.
EN-normen:
EN ISO 17637: Specificeert visuele tests van smeltgelaste verbindingen.
EN 13018: Behandelt algemene principes van visueel testen.
EN 970: Betreft het visueel onderzoek van lassen.
ASTM-normen:
ASTM E165: Een techniek voor onderzoek met vloeistofpenetrant (ook toepasbaar op visueel onderzoek).
ASTM E1316: Een terminologie voor niet-destructieve onderzoeken, inclusief visuele testen.
ASTM E337: Een methode voor het uitvoeren van metingen op spectrale grafieken voor visuele tests.

De juiste NDT-methode kiezen

De keuze van de juiste NDT-methode hangt af van verschillende factoren:
Materiaalsoort: Verschillende materialen reageren verschillend op NDT-methoden. Magnetic Particle Testing is bijvoorbeeld geschikt voor ferromagnetische materialen, terwijl Eddy Current Testing goed werkt met geleidende materialen.
Defecttype: De aard van het defect (oppervlaktebeschadiging, ondergronds, intern) bepaalt welke inspectiemethode het beste is.
Toegankelijkheid: De toegankelijkheid van het testgebied kan de keuze van de NDT-methode beïnvloeden. Sommige methoden vereisen toegang tot slechts één kant van het materiaal, terwijl andere toegang tot beide kanten nodig hebben.
Kosten en tijd: Elke methode verschilt qua kosten, tijd en apparatuurvereisten. Het is cruciaal om deze factoren af te wegen tegen inspectiebehoeften.

Implementatie van NDT in uw operaties

Als u overweegt om NDO in uw werkzaamheden te integreren, volgen hier enkele stappen die u kunnen helpen:
Beoordeel uw behoeften: Identificeer de soorten materialen en componenten waarmee u werkt en de soorten defecten die u moet detecteren.
Raadpleeg experts: NDO-specialisten kunnen u helpen bij het kiezen van de meest geschikte methode en kunnen uw team trainen.
Investeer in kwaliteitsapparatuur: Zorg ervoor dat u betrouwbare en gekalibreerde NDT-apparatuur gebruikt om nauwkeurige resultaten te verkrijgen.
Train uw personeel: NDT vereist bekwame technici. Investeer in goede training en certificering voor uw personeel.
Regelmatige inspecties: Voer een regelmatig inspectieschema in om de voortdurende veiligheid en naleving te garanderen.

Veelvoorkomende uitdagingen en oplossingen in NDO

Valse indicaties: NDT kan soms vals-positieve of -negatieve resultaten opleveren, wat leidt tot onjuiste beoordelingen. Oplossing: Gebruik meerdere NDT-methoden om resultaten te kruisverifiëren en zorg ervoor dat personeel goed is opgeleid.
Toegangsbeperkingen: Sommige componenten zijn mogelijk moeilijk toegankelijk voor testen. Oplossing: Gebruik draagbare NDT-apparatuur en -technieken die geschikt zijn voor moeilijk bereikbare gebieden.
Milieu omstandigheden: Factoren zoals temperatuur, vochtigheid en verlichting kunnen bepaalde NDT-methoden beïnvloeden. Oplossing: Bereid het inspectiegebied adequaat voor en kies methoden die minder gevoelig zijn voor omgevingsomstandigheden.

Conclusie

Nondestructive Testing (NDT) is een onschatbaar hulpmiddel om de veiligheid, betrouwbaarheid en integriteit van materialen en structuren in verschillende industrieën te waarborgen. Door de juiste NDT-methode te selecteren en deze effectief te implementeren, kunnen bedrijven potentiële problemen vroegtijdig detecteren, onderhoudskosten verlagen en naleving van industrienormen garanderen. Of u nu in de lucht- en ruimtevaart, bouw of olie en gas werkt, NDT biedt een oplossing om hoge kwaliteitsnormen te handhaven en tegelijkertijd storingen en ongelukken te voorkomen.