Kontrola svarových spojů ultrazvukem metodou TOFD
Kontrola svarových spojů kovových materiálů je velmi důležitou součástí zajištění celkové kvality různých strojírenských výrobků – od relativně jednoduchých až po konstrukční celky. Svarové spoje se kontrolují různými metodami nedestruktivního zkoušení, mezi nimiž má své důležité a nezastupitelné místo i zkoušení ultrazvukem.
Zkoušení svarových spojů ultrazvukem se provádělo a provádí většinou ručním způsobem. Pracovník pohybuje měřicí sondou a zároveň sleduje obrazovku přístroje. Tímto způsobem lokalizuje a pak také hodnotí závažnost nalezených indikací. Toto vše samozřejmě provádí na základě předpisů (například norem), které mu určují nejen jak postupovat, ale také jak hodnotit, a udávají mu kritéria hodnocení.
V případě velkých průmyslových výrob, např. svařovaných trubek nebo např. při výstavbě ropovodů či plynovodů se používají ke kontrole i manipulátory používající při měření zároveň více ultrazvukových sond.
Základem tohoto měření a hodnocení je posouzení velikosti tzv. amplitudy echa, tedy zjednodušeně laicky řečeno, množství energie, které se nám vrátí po odrazu od vady zpět do přístroje. Velikost se potom vyjadřuje pomocí tzv. náhradní velikosti vady, tedy toho, od čeho se ultrazvuk odrazil zpět. Tento princip tedy příliš neřeší situaci, že relativně velký odražeč může být podstatně méně nebezpečný pro kontrolované zařízení než např. velmi nebezpečná trhlina.
Ultrazvukové zkoušení naštěstí má, jako fyzikální metoda založená na šíření vlnění materiálem, samozřejmě celou řadu aplikací. Kromě tedy běžné aplikace ultrazvukového zkoušení jsou tu například aplikace TOFD a Phased Array.
Zkoušení metodou TOFD je sice metoda používaná již přes dvě desetiletí avšak u nás stále nepatří ke zcela běžným metodám. Tato zkratka znamená Time of Flight Diffraction. Již z názvu vyplývá, že metoda je založena na difrakci ultrazvukových vln a to na čelech necelistvostí, nejlépe ostrých. Při kontrole se používá dvojice sond, z nichž jedna vysílá široký ultrazvukový svazek do materiálu a druhá přijímá již materiálem (tedy „vadami“) ovlivněné ultrazvukové vlnění. Ultrazvukové sondy jsou po dobu měření v nastavené konstantní vzdálenosti. Tento způsob měření kromě jiného umožňuje i relativně přesný odhad hloubkového rozměru vady. Tímto měřením však lze identifikovat a ocenit nejenom vady typu trhlin, ale lze identifikovat např. i póry.
Na druhou stranu není metoda TOFD všelékem a má samozřejmě i svá mnohá omezení. Praktické uplatnění metody TOFD v širším měřítku je umožněno především rozvojem počítačové techniky v posledním desetiletí, protože základem je kontinuální záznam měření a následné hodnocení za pomoci slušného softwarového vybavení.
Použití techniky
Společnost TEDIKO, s.r.o., používá pro kontrolu materiálu metodou TOFD přístroje Olympus Omniscan MX a MX2. Kontrolují se především svarové spoje tlakových nádob a potrubí, případně i jiné hodné komponenty, u nichž je podezření na výskyt trhlin. Metoda se osvědčuje v těchto případech jako relativně rychlá.
K měření a hodnocení se používá výkonný software. Výstupem měření je záznam uložený v paměti přístroje či na pevném disku počítače, se kterým je možné dále pracovat – přehrávat a analyzovat získaný obraz, hodnotit.
Naše společnost používá pro měření metodou TOFD manipulační prostředky velkou měrou vyvinuté na míru přímo ve společnosti. Tyto prostředky umožňují urychlit a zpřesnit kontrolu svarových spojů trubek a nádob. Zařízení umožňují použití dvou párů sond při jednom měření, jsou vybavena snímáním polohy, automatickým přítlakem sond s imerzní vazbou. Zařízení pro kontrolu rovinných svarů běžných konstrukčních ocelí jsou vybavena magnetickým uchycením. Zařízení-manipulátory pro kontrolu svarových spojů trubek do průměru 600 mm jsou stavebnicové prstence umožňující rychlé a elegantní obkroužení celého spoje.
Kromě výše popsané metody se zabýváme i ostatními nedestruktivními a destruktivními zkouškami materiálů, diagnostikou stavu a sledováním životnosti výrobního zařízení v energetice, teplárenství, chemickém průmyslu včetně rafinérií a dalších průmyslových oborech, zajišťováním revizí a zkoušek tlakových a plynových zařízení, termovizních a geodetických měření, přejímkami investičních celků ve výrobních závodech a během stavebně montážních prací, poradenskou, konzultační a školicí činností.
Zavádění nových metod, jako je například TOFD nebo Phased Array, patří mezi základní principy společnosti v závazku poskytovat svým zákazníkům služby vynikající kvality, které budou plně uspokojovat jejich požadavky a očekávání nejen současná, ale i budoucí.
697
