RÖNTGEN IŞINLARI İLE KONTROL

Transkript

1 RÖNTGEN IŞINLARI İLE KONTROL

2

3

4

5

6 TELLİ PENETREMETRELER Esası Alman DIN Penetremetresi olup uluslararası standartlarda (ISO) telli penetremetreyi kabul etmiştir.50 mm uzunluğunda 7 paralel tel 5 mm aralıkla sıralanmıştır. Telli penetremetre üç kalınlık kademesine ayrılır. 0,1-3,2 mm arasında değişen 16 tel üç guruba bölünerek 7 telden oluşan 3 penetremetre kademesi meydana gelmiştir

7 Yüksek enerjili elektromanyetik dalgalar (ışınım) pek çok malzemeye nüfuz edebilirler. Belli bir malzemeye nüfuz eden ışınım malzemenin diğer tarafına konan ışınıma duyarlı filmleri de etkileyebilir. Bu filmler daha sonra banyo işlemine tabi tutulduklarında ışınımın içinden geçen malzemenin iç kısmının görüntüsü ortaya çıkar. Bu görüntü, malzeme içindeki boşluklar veya kalınlık / yoğunluk değişiklikleri nedeniyle oluşur. Malzemenin içinin bu şekilde görüntülenmesi radyografi olarak adlandırılır. Bu yöntemle yapılan değerlendirmeye de radyografik muayene denir. Eğer malzemenin arka tarafına film yerine bir detektör konup malzemeden geçen ışınım toplanarak bir monitöre aktarılırsa bu teknik de radyoskopi olarak adlandırılır

8 Muayenelerin sağlıklı ve güvenilir sonuçlar verebilmesi için standartlara göre yapılması gerekir. Bu standartlar malzeme cinsine ve/veya ürün türüne göre hazırlanmıştır. Ayrıca muayenenin yapılışına yönelik uygulama standartları ile kabul edilebilir seviyelerinin verildiği uygulama standartları vardır. Muayene parçasının özelliklerine göre uygun standartlar belirlenerek muayene yapılır. Metalik veya metalik olmayan bütün malzemelerde beklenen hacimsel ve yüzey hatalarının tespiti için kullanılabilir

9 Radyografik Yöntemin Temel Prensibi ve Donanımı Belirli bir kalınlıkta bir demir levha üzerine ışınlar gönderildiğinde, levhanın diğer tarafında şiddeti daha zayıf ama yine üniform olan bir ışın demeti görülür. X ışını ile yapılan muayene

10 Radyografide Kullanılan Işınımlar ve Işınım Enerjisi Radyografik muayene için çeşitli ışınım kaynakları kullanılabilir. Bu kaynaklar X-ışını tüpleri veya gama (γ) ışını üreten izotoplar olabilir. Endüstriyel radyografide kullanılan Xışını enerji aralığı genellikle 50 kv 350 kv arasındadır. Işınlama enerjisi ışınlanacak malzemenin cinsine ve kalınlığına bağlı olarak değişir. En çok bilinen ve kullanılan gama kaynakları ise Ir( İridyum) 192, Co(Kobalt) 60 tır. Bunlardan başka Se(Selenyum) 75, Yb(Rubidyum) 169 Tm 170 (Tulyum) gibi izotoplar da endüstriyel radyografi alanında kullanılmaktadır

11

12

13

14

15 X Işınlarının Özellikleri ve Biyolojik Etkileri Röntgen ışınlarının çelikte 80 mm ye, bakırda 50 mm ye ve alüminyumda 400 mm ye kadar kalınlık içinden geçme özelliği vardır. X-ışınları (röntgen ışınları), X-ışını tüplerinde elektriksel olarak üretilirler. Endüstride kullanılan gama ışınları ise Ir-192, Co-60 vb izotopların bozunması sonucunda elde edilirler. X ve gama ışınlarının ayrımı gerçekte tarihseldir ve bu iki ışınım türünün özellikleri arasında üretim ve oluşum şekli dışında hiç bir fark yoktur. Radyasyonun ses, ısı, ışık etkileri yoktur, gözle görülemezler, duyulamazlar, hissedilemezler yani hiçbir duyu organımızla algılayamayacağımız bir tehlikedir. Yüksek enerjileri, nüfuz etme kapasiteleri ve iyonlaştırma özelliklerinden dolayı kolaylıkla canlı organizmalara nüfuz edip, organizmaları oluşturan hücrelere zarar verebilirler

16 Radyasyonun Biyolojik Etkileri Radyasyonun organizmaya olan etkileri akut ve kronik şekilde olmaktadır. Akut etkiler insanda radyasyona maruz kalındıktan kısa bir süre sonra klinik bulgular ile ortaya çıkmaktadırlar. Bunlar merkezi sinir sistemi (100 Sv (Sievert, canlı dokunun maruz kaldığı radyasyonun etkisini gösteren "doz eşdeğeri"nin SI sistemindeki birimi.)ve üzeri), gastrointestinal ( Sv) ve hematopoietik (2-10 Sv) sendromlardır. (1 Sv = 1 J/kg = 1 m 2 /s 2 = 1 m 2 s 2 ) Radyasyonun ışınlanmadan hemen sonra ve yıllar sonra gözlenen etkiler olmak üzere iki türlü biyolojik etkisi vardır

17 Erken Etkiler Tüm vücutta yüksek radyasyon dozu durumu: Günler veya haftalar içinde ölüm olasıdır. Yüksek dozda belirli bir bölgenin ışınlanması durumu: Ciltte kızarıklık ve yanıklar oluşur Bu tür yüksek dozlar, kazara kapalı kaynaklara doğrudan el ile temas edilmesi veya X-ışını cihazların çalışması sırasında belirli bir süre yakında bulunulması ile meydana gelebilir

18 Gecikmiş Etkiler Vücutta herhangi bir bölümünün düşük radyasyon dozuna maruz kalınması durumu: Erken belirtileri yoktur. Risk düzeyi, alınan radyasyon dozu ile orantılıdır (kanser ve kalıtsal hastalıklar). Muayene edilecek kaynaklı parçaların ve filmin arka kısmına radyografik ışını bünyesinde yok etmesi için belirli bir kalınlıkta kurşun levhalar yerleştirilir

19 Vücudun soğurduğu radyasyon miktarı "doz" olarak ölçülür. Doz limitleri sağlık üzerine olası etkilerin risklerini sınırlamak için belirlenir. Radyografçı, doz limitleri ile ilgili güvenlik standartlarını karşılaştırmak için doz hızlarını ölçer. Hatta pratikte mümkün en düşük dozun alınması için limitlerin altındaki değerler gereklidir

20 Doz hızları 7.5 μsv/saat ten büyük alanlar kontrollü alanlar olarak işaretlenerek düzenli olarak radyasyon ölçümü yapılır. Doz hızları 2.5 μsv/saat ten büyük alanlar gözetimli alanlar olarak işaretlenerek düzenli olarak radyasyon ölçümü yapılır. Radyograf doz ölçümü

21 MESAFE GÖLGELEME KALMA SÜRESİ

22 Radyografik Görüntü Oluşumu Radyografik yöntemde görüntü oluşumu; muayene edilecek parçadan geçme özelliğine sahip ışınlar malzemeden geçişi sırasında zayıflamaktadır. Malzemedeki hatalardan dolayı ışınlar emilmeden geçer. Malzemenin hatasız olan kısmından geçen ışınlar emildiklerinden dolayı malzeme altına yerleştirilen filmde az etki bırakırlar. Hatalı olan kısımdan emilmeden geçen ışınlar filmde daha fazla etki bırakmasıyla, film üzerinde radyografik görüntü oluşur

23 Radyografik görüntünün oluştuğu filmlerin yapısı, her iki yüzeyi duyarlı olan simetrik bir yapıya sahiptir. Duyarlı tabakayı oluşturan Ag Br ( Gümüş Bromür ) büyüklüğü ve miktarı fotoğraf özelliğini belirtir. Yüzeydeki Ag Br miktarı artarsa belirli bir poz müddetinde daha çok kararma yani fotografik yoğunluk sağlanır

24 Hatalı parçanın radyografik görüntü oluşumu

25 Endüstriyel bir radyografik filmin yapısı

26 Muayene Sonunda Filme Bakarak Kaynak Hatalarını Tespiti Muayene sonunda filme bakarak kaynak hataları tablo 3.1 de verilen radyografik görüntülerine bakılarak tespit edilir

27 Kaynak hataları tanımı ve radyografik görüntüleri

28 Bu radyografi filmindeki ok işaretli kaynaklar kusurları gösterir

29

30 İŞLEM BASAMAKLARI Film ve radyasyon kaynağını hazırlayınız. Film kaynağını hazırlama Parça kalınlığı ve cinsine göre uygulama zamanı, ışın çeşidi ve voltajı belirleyiniz. ışın ve voltaj uygulama için el kumanda paneli

31 Muayene edilecek kaynaklı parçanın arkasına kurşun plaka yerleştiriniz ve radyasyona karşı tedbir alınız Malzemenin arkasına film yerleştiriniz Malzeme ile hazırlanan film Malzemeye belirlenen sürede radyasyon veriniz. Filmi banyo ediniz. Film üzerinden kaynak hatalarının yerini, boyutunu ve şeklini tespit ediniz

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44 BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ

45 MANYETİK KONTROL

46 Manyetik kontrol; manyetik (mıknatıslanabilir ) malzemelerden yapılmış parçanın yüzeyinde veya yüzeye yakın bir yerde bulunan çatlak, boşluk, katmer, damar ve metalik olmayan yabancı maddelerin belirlenmesinde uygulanan tahribatsız muayene yöntemidir. Bu yöntemle ancak mıknatıslanabilen metal malzemelerin kontrolü yapılabilir

47 Mıknatıslanabilen Metaller Mıknatıslanabilen metaller periyodik sistemde üç değerli demir ( Fe), nikel (Ni) ve kobalt (Co) elementleridir. Bu elementler manyetikleşebilme özelliğine sahiptirler

48 Magnetik Partikül yöntemi 1920 lerden beri endüstriyel anlamda yüzey çatlaklarının muayenesinde kullanılmaktadır. Yöntemin kullanıldıgı ilk dönemlerde magnetizasyon doğru akımla yapıldığından bir seferde sadece bir çatlak çesidi görüntülenebiliyordu. Avrupa da kısa zamanda,1930 ların ortalarında, ve bir çok ülkede aynı anda Magnetik Partikül Çatlak Kontrol donanımlarını ve bunların yan ürünlerini üreten bir endüstri dalı oluştu. Taşınabilir akım üreticilerinin yanı sıra Doğru akım ve Alternatif akım ile da çalışan üniversal muayene donanımları üretildi li yıllar boyunca çoğunlukla Alternatif akım iletken ve bobin magnetizasyonlu muayene donanımları pazara girdi. Bu donanımları, uzunluğu 1000mm ye kadar olan malzemelerin muayenesi için Alternatif akım iletken magnetizasyonlu ve pinollü üniversal muayene donanımları takip etti. Sanayide otomasyon taleplerinin başlamasıyla birlikte zaman ayarlı, mikroprosesör kontrollü, akım geri beslemeli, demagnetizasyonlu, yükleme ve boşaltma olanaklarına sahip tam otomatik muayene ekipmanları üretildi. Geçtiğimiz 30 yıl boyunca birçok güvenlik parçası daha hafif ve daha sağlam malzemelerden üretildi. Bu parçaların üreticileri birçok nedenlerden dolayı tasarımlarında malzemeye yüklenmek ve malzemenin sınır değerlerinde kalmak durumuna geldiler ve diğer taraftan da tesadüfi örneklemelerle muayene yerine parçalarını %100 muayene etmek zorunda kaldılar. Bu yüzden diğer Tahribatsız Malzeme Muayene yöntemleri ile birlikte Magnetik Partikül Çatlak Kontrol tekniğinin kullanımı da hızla artmıştır

49 Magnetik Partikül Yöntemi ve Kullanım Alanları: Magnetik parçacık çatlak kontrol yöntemi ile magnetik permeabilitesi 100 ün üzerindeki ferromagnetik olan fakat östenitik olmayan bütün çelik ve alaşımları ile dökme demirler muayene edilebilir. Genellikle yüzey ve yüzeye yakın alandaki çatlak şeklindeki malzeme ayrılmaları tespit edilebilir. Belirli koşullar altında döküm parçalarda ve kaynak dikişlerinde yüzeye yakın ( yüzeyin hemen altındaki ) hatalar da görüntüye getirilebilir. Magnetik Partikül Çatlak Kontrol yöntemi döküm, dövme ve kaynak dikişi kontrollerinde yoğun olarak kullanılmaktadır. Otomotiv, çelik konstrüksiyon, güç santralleri, petrokimya ve havacılık sektörlerinde uygulama alanı bulmaktadır

50 Çatlak ve malzeme ayrılmaları aşağıdaki sebeplerden oluşabilir: Parçalarda üretim sırasında olusan çatlak ve malzeme ayrılmaları a) Isıl işlem sırasında oluşan ve çatlaklara neden olabilecek mekanik gerilmeler b) Kaynak gibi işlemlerde termal değişiklikler sonucu çatlak oluşumu c) Dövmede oluşan katlanmalar, dövme hataları ve çatlaklar d) Döküm sırasında oluşan döküm boşlukları, gerilme çatlakları, metalik olmayan inklüzyonlar ve çekintiler

51 İşletme koşullarında oluşan çatlaklar a) Değişken yüklemeler sonucu oluşan yorulma kırılmaları b) Termal yüklemeler sonucu oluşan termo şok çatlakları c) Mekanik yükleme ve korozyonun birlikte olduğu durumlarda gerilmeli korozyon çatlakları

52 Manyetizasyon İşlemi ve Yöntemleri Manyetik kontrolü yapılacak malzeme önce özel bir düzenek yardımıyla mıknatıslandırılır. Mıknatıslanmış malzemenin yüzeyine ince toz halinde manyetik malzeme püskürtülür veya ince yağ içerisinde emülsiyon yapılmış demir tozu bulunan manyetik malzeme akıtılır. Manyetik akının kuvvet çizgileri boyunca demir tozları sıralanır. Malzemede hata varsa manyetik tozlar hatanın bulunduğu yerde kümelenir

53 Manyetizasyon Akımı Manyetizasyon dalgalı ve doğru akım olarak kullanılabilir. Dalgalı akım ile yapılan kontrollerde yüzey altındaki çatlaklar tespit edilemez. Bu yüzden doğru akım üreten cihazlar yüzey altındaki çatlaklar da tespit edilebildiği için doğru akım tercih edilir

54 Manyetik Kontrol Yönteminde Kullanılan Toz Manyetik kontrol yönteminde genellikle demir tozu (Fe 3 O 4 ) kullanılır. Dağılma bölgesinde toz parçacıkları köprü şeklinde çatlak üzerine yapışıp kalır ve hatanın yeri görülür

55 Manyetizasyon Türleri Çatallar ( Sürekli Mıknatıslar) Çatal sürekli mıknatıslar daha çok yüzey çatlaklarının belirlenmesinde kullanılır. Çatlağın manyetik akım çizgilerine paralel olması halinde çatlağı görmek mümkün değildir. Bundan dolayı parçanın enine ve boyuna şekillerdeki gibi muayene edilmesi gerekir

56 Sürekli mıknatısla kaynak bölgesinin taranması

57

58 İçinden Akım Geçen Merkezi Sistemler Genellikli boru millerin manyetik tozla kontrol edilmesi amacıyla içinden akım verilen yöntemler tercih edilir. Akım, temas plakaları arasına bağlanmış parçalara verilerek devre tamamlanır. Parçanın içinden akım geçmesiyle manyetikleşmiş malzeme üzerine sürülen manyetik tozlar hatanın olduğu yerde kümelenir

59

60 İçinden akım geçen deney cihazı

61 Manyetik Akı Değişiminin Kanıtlanması Mıknatıslanmış hatasız bir plakada manyetik akı şiddeti geometri boyunca aynıdır. Buna karşılık, örneğin korozyon kaynaklı metal kaybına uğramış bir plakada,incelmenin olduğu bölgede manyetik akının doğrusallığı bozulmakta ve bir miktar manyetik akı, plaka dışına itilmektedir

62 Manyetik Duyarlı Sonda Yöntemi Manyetik duyarlı sonda yöntemi,incelenen malzemede oluşturulan manyetik akının, düşük manyetik geçirgenli bir bölge ile karşılaştığında kaçak akı oluşturmasına ve bu kaçak akının sistem tarafından algılanmasına dayanır. Dolayısıyla kaçak manyetik akım metodu yalnızca yüksek manyetik geçirgenliğe sahip düşük alaşımlı karbon çeliklerinde verimli olarak uygulanabilir. Malzeme, bir mıknatıs sayesinde ve manyetik doymuşluğa yakın bir seviyede mıknatıslanır. Manyetik duyarlı sonda yöntemi cihazlarında genellikle güçlü doğal mıknatıslar kullanılır, ancak bazen elektro mıknatıslar ya da her ikisinin kombinasyonundan oluşan sistemler de kullanılmaktadır

63

64 Manyetik Toz Yöntemi Manyetik toz yönteminde ise manyetikleşen malzeme bünyesinde çatlak ve diğer hataların olduğu bölgede tozun kümelenmesi ile hatanın yeri tespit edilir

65 Malzeme Cinsine, Şekline Boyutuna Göre Manyetik Kontrol Yöntemi Uygulama Mıknatıslanabilen metallerin hepsine manyetik kontrolleri uygulanabilir. Malzemelerin yüzey çatlağı, boşluğu gibi hataları akım veren cihazlar ve sürekli mıknatıslarla kontrol edebiliriz. Malzemelerin fazla derinde olmayan boşluklarını da doğru akım veren cihazlarla kontrol edebiliriz

66 Tozların Kümelenmesinden, Sapmasından ve Yönünden Kaynak Dikişindeki Hatanın Yerini ve Boyutunu Belirleyebilme Manyetik yöntemle kontrol yapacak kişi tozların kümelenmesinden hatanın yerini farklı yönlerde tarama yaparak hatanın boyutunu tespit eder

67 Çatlak ve malzeme ayrılmaları nasıl tespit edilir? Ferromagnetik malzemelerin magnetik iletkenliği iyidir ( permeabiliteleri yüksektir ). Magnetizasyon sırasında magnetik alan çizgileri çatlaklarda oldugu gibi daha az iletken bir bölgeye geldiğinde, değişen magnetik iletkenlikten dolayı bir magnetik alan saçılması oluştururlar. Magnetik alandaki bu değişim, magnetik partikül muayenesinde temel oluşturur. Bir çatlak veya malzeme ayrılmasının oluşturdugu bu saçılan alan, magnetizasyon sırasında yüzeye kuru veya süspansiyon içerisinde uygulanan ve serbest olan demir ve demir oksit tozlarını çekmeye ve hatalı bölge üzerinde magnetik bir köprü oluşturmaya başlar. Bu şekilde çatlak veya malzeme ayrılması üzerinde oluşan toz yığını gözle görülerek hatalı bölge olarak tanımlanabilir

68 Magnetik partikül çatlak kontrolünün temel prensibi

69 Magnetik Partikül Çatlak Kontrolünde temel parametreler nelerdir? Magnetik partikül çatlak kontrolünün temel parametreleri aşağıdaki gibi sıralanabilir. Uygulanan metodun doğruluğu Uygulanan akımların dalga formları ( Doğru akım, alternatif akım, yarı dalga v.s) Magnetik akıların parça üzerindeki doğrultu ve büyüklükleri (A/cm veya Öersted ) Magnetiklestirme süresi Hatayı gösteren ekipmanlar, aksesuarlar ve uygulama yöntemleri ( Test sıvısı v.s ) Operatör

70 Yukarıda belirtilen esaslar doğru bir magnetik partikül çatlak kontrolü için en uygun durumlarında olmalıdır. Uygulama metodu seçilirken parçanın her yerinde yeterli magnetik alan şiddetlerinin oluşturulabilmesi ve her yöndeki çatlakların görüntülenebilmesi esas alınır. Bir çatlak görüntüsü için en önemli şart, magnetik alan çizgileriyle çatlak veya malzeme ayrılması arasındaki açının 45 den az olmamasıdır

71 Dairesel Magnetik alanda tespit edilebilir hata doğrultuları

72 Magnetizasyon Teknikleri Magnetik partikül muayenesinde, muayene parçasında bir magnetik alan olusturmak için doğrudan ve dolaylı magnetizasyon teknikleri uygulanır

73

74 Doğrudan Magnetizasyon 1.Malzemenin kendisi üzerinden akım geçirmek Bu yöntemde ferromagnetik malzeme, kendisi üzerinden veya belirli bir bölümünden alternatif, yarı dalga veya tam dalga doğru akım geçirilerek magnetize edilir. İçerisinden akım geçen iletkenin çevresinde magnetik alan oluşacağı ve alan çizgilerini dik kesen hataların tespit edilebilirliği prensibi gereği, olası boyuna çatlaklar görüntüye getirilir. Malzemeden geçirilmesi gereken akımlar malzeme kesiti ile doğru orantılıdır ve bu yüzden malzemenin temas noktalarında yanma noktaları oluşmaması için çok iyi bir temas sağlanması gerekmektedir

75 Malzemenin kendisi üzerinden akım geçirmek Malzemeden akım geçirilerek krank kontrolü

76 Yöntemin esas uygulama sekli, test cihazının temas kafaları arasına test parçasının sıkıştırılarak, üzerinden akım geçirilmesi şeklindedir. Parçadan geçirilmesi gereken minimum akımlar, parçanın kritik bölgelerinde bile minimum alan şiddetini oluşturabilecek şekilde seçilir. Test parçasının parçalı bir yapısı var ise, kolların her birisinden geçen akımların ayrı olması ve birbirinden bağımsız ölçülüp akım geri beslemelerinin alınması gerekmektedir. Bu durumlarda temas kafalarının ve kontrol devrelerinin arttırılması şarttır

77 Magnetize devreli bir cihaz

78 İkincil uygulama sekli de prodlar veya kıskaçlar kullanılarak malzemenin bir bölgesinden doğrudan akım geçirilmesi şeklindedir. Prodlar genellikle bakırdan imal edilir ve özellikle kaynak dikişlerinin kontrollerinde kullanılır. Her iki durumda da sıkı temas önemlidir. Aksi takdirde yetersiz temas koşullarında ark atlamaları ve ikincil hasarlar olusabilir

79 El Prodları kullanılarak malzemenin kendisi üzerinden akım geçirmek

80 İndüksiyon akımı Tekniği Bazı durumlarda, özellikle dairesel ve ortası delik parçaların testinde test parçasındaki alanı amaca uygun yönlendirebilmek için parça içerisinde bir magnetik alan yaratılması gerekir. Şekilde görüldüğü gibi halka seklindeki test parçası üzerinde, dairesel akan bir indüksiyon akımı oluşturularak dairesel hatalar test edilebilir. İndüksiyon akım tekniği sadece alternatif akım kullanılarak uygulanabilir

81 İndüksiyon akımı ile magnetizasyon

82 Dolaylı Magnetizasyon Tabii mıknatıs Muayene edilecek parçanın bir bölümü mıknatısın kutupları arasında oluşacak magnetik alanla mıknatıslanır ve mıknatısın iki kutbu arasındaki alan çizgilerine dik olan hataların tespitinde uygulanır. Tabii mıknatıs uygulamaları, oluşturulacak magnetik alanın büyüklüğünün az olması nedeniyle seri kontrollerde kullanılamaz. Tabii mıknatıs

83 Elektromıknatıs Malzeme bir elektromıknatıs yardımı ile mıknatıslanır. Muayene edilecek parça kutuplar arasındaki magnetik alan içerisine yerleştirilir. Parça ve mıknatıs kapalı bir magnetik devre oluşturur ve boyuna magnetik alan yaratılır. Sabit elektromıknatısların yanı sıra taşınabilir el magnetleri de günümüzde Tahribatsız Muayene alanında oldukça yaygın bir biçimde kullanılmaktadır. Elektromıknatıslar alternatif veya darbeli doğru akımla çalışabildiği gibi, alan şiddetleri de ayarlanabilmektedir. Elektromıknatıs ile dolaylı magnetizasyon

84 Yardımcı iletken üzerinden akım geçirmek Sık kullanılan diğer bir muyene yöntemi de yardımcı bir iletken kablo veya çubuk kullanılarak oluşan magnetik alanın kullanılmasıdır. İletkenin çevresinde oluşan magnetik alan ile malzeme mıknatıslanır ve boyuna ve radyal doğrultudaki hatalar tespit edilebilir. Parça ile yardımcı iletken arasında elektriksel temas olmadığından ark oluşması tehlikesi yoktur. Bu yöntemle hem iç hem de dış hatalar tespit edilebilir. Yöntemin bir diğer avantajı çok sayıda parçanın aynı anda testine imkan tanımasıdır

85 Yardımcı iletken üzerinden akım geçirilerek dolaylı magnetizasyon

86 Bobin ile mıknatıslama Bobin ile mıknatıslama yine oldukça yaygın kullanılan bir yöntemdir. Boyuna magnetik alan oluşturularak enine hataların tespiti yapılır. Sarım sayısı gerekli magnetik alan şiddetine bağlıdır ve şiddeti ampertur ile ifade edilir. Ampermetreden okunan akımın bobinin sarım sayısı ile çarpılması sonucu elde edilir. Bobinin olusturdugu magnetik alan çizgileri

87 Gezer bobin ile dolaylı magnetizasyon Gezer bobin ile tespit edilebilen hata doğrultuları

88 Dogrudan Magnetizasyonda malzemeden geçirilmesi gereken minimum akımlar Parça üzerinden akıtılması gereken minimum akımlar, parça üzerinde yeterli magnetik alan şiddeti oluşturulabilmesi ve doğru yönlendirilebilmesi ile ilişkilidir. Magnetik alan şiddetini etkileyen unsurlar; malzemenin cinsi, boyutları, şekli, et kalınlıgı ve uygulanan magnetizasyon tekniğidir. Bu çok geniş değişkenler dolayısıyla her bir farklı duruma uygun kesin bir magnetik alan şiddeti formülü vermek oldukça zordur

89 Bu yüzden gerekli magnetik alan şiddetleri su asağıdaki 4 yöntemle belirlenmektedir: Önceden bilinen süreksizlikler : Varlığı daha önceden kanıtlanmış hataları bulunan eşdeğer parçaların test edilmesi Yapay süreksizlikler: Pie gage veya Prof.Berthold gibi üzerinde yapay hatalar bulunan indikatörler kullanmak Tegetsel alan şiddeti ölçüm cihazları : Akım uygulandığında teğetsel alan şiddetinin parça üzerinde oluşan değeri Hall effect probu kullanılarak ölçülür. Minimum 24A/cm ile 48A/cm arasında değişen ( 30 Gauss ile 60 Gauss ) alan şiddeti değerleri günümüzde pek çok standart tarafından kabul görmektedir. Ampirik formüller : Malzemeden geçirilmesi gereken akımlar malzemenin çapı ile orantılıdır. Şayet parça tam yuvarlak değil ise eşdeğer çap hesaplanır. D eş = Çevre π

90 Şayet parça çapları çok fazla değişiklik gösteriyorsa en büyük çap esas alınmalıdır. Uygulanması gereken akım yoğunlukları için aşağıdaki tablo kullanılabilir. Parçadan geçirilmesi gereken minimum akım = D eş x 10 Amper

91 Dolaylı Magnetizasyonda bobinden geçirilmesi gereken minimum akımlar Dolaylı magnetizasyon tekniklerinin tümünde magnetik akılar parça içerisinden geçmektedir. Akı çizgilerine dik hatalar en iyi tespit edilebilen hatalardır. Test parçası bobin içerisine yerleştirildiğinde magnetik alan tesirine girer. Bobinin kesit alanının parçanın kesit alanına oranı 10 dan büyükse düşük doldurma faktörlü bobinler olarak adlandırılır. Gerekli akım yoğunluklarının hesabında aşağıdaki formül kullanılır. N. I = K L D N: Bobinin Sarım Sayısı I : Bobine uygulanan akım (Amper) K: sabit ( ) L: Parça boyu ( mm ) D: Parça çapı ( mm )

92 Örneğin, 30cm boyunda ve 10cm çapında bir parçanın testinde gerekli amper tur miktarı ( N.I = / 3 )parça üzerinde amper tur alan Şiddeti oluşturur. Beş turlu bir bobin sarılmışsa bobinden geçirilmesi gereken akım ( I = / 5 ) 3000 Amper olurken, beşyüz turlu bir bobinden geçirilmesi gereken akım ( I = / 500) 30Amper olacaktır

93 Yukarıdaki formül L/D oranı 2 ile 15 arasında ve parça kesitinin bobin kesitinin %10 undan düşük olmadığı durularda geçerlidir. Bu formül parçanın bobin kenarına yakın olması ve eksene paralel tutulması hallerinde kullanılır. Farklı test şartları için formüller de değişecektir. Pinol tipi dolaylı magnetizasyon tekniklerinde parça iki elektromıknatısın kutupları arasında sıkıştırılır ve sarım sayıları parça üzerindeki alan şiddeti minimum 24A/cm olacak şekilde sarılır

94

95 İşlem Basamakları Malzeme yüzeyini temizleyip parlatınız. Muayene yapılacak kaynaklı parçada mıknatıs veya elektrik akımı yardımıyla manyetik alan oluşturunuz. Mıknatıslanan kaynak dikişi yüzeyine manyetize olan toz serpiniz veya yağ içerisine emülsiyon yapılmış manyetik malzemeyi akıtınız. Tozların manyetik kuvvetler doğrultusunda dizilmesini sağlayınız. Eğer kaynak dikişinde hata varsa tozların kümelenmesinden, sapmasından ve yönünden hatanın yerini ve boyutunu belirleyiniz

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107 Girdap Akımları (Eddy-Current) Yöntemi

108 Tahribatsız malzeme muayene yöntemlerinden biri olan Girdap Akımları Yöntemi temel olarak iletkenlerin incelenmesinin esası olan elektromagnetizmaya dayanmaktadır. Girdap akımları, elektromagnetik indüksiyon denilen proses doğrultusunda elde edilir. içerisinden akım geçen bir iletkenin etrafı bir magnetik alanla çevrilidir. Bu magnetik alanın gücü, kendini oluşturan bu akımla direkt olarak ilişkilidir. Büyüklüğü değişen bu akım, örneğin zamana bağlı olarak değişen bir alternatif akım, palslı bir magnetik alan yaratır. Şayet elektrik iletkenliğine sahip bir malzeme bu magnetik alan içerisinde bırakılırsa, malzemenin içerisinde bir gerilim indüklenir. Malzeme iletken olduğunda bu gerilim malzemenin içerisinde bir akım indükler. Bu akım Eddy current (Eddy akımı ya da Girdap Akımı) olarak bilinir

109 Eddy akımı kendini oluşturan akımın özelliklerini taşır fakat doğrultusu terstir. Malzeme yüzeyindeki eddy akımı doğrudan doğruya kendini oluşturan akımın frekansı ile ilgilidir. Bu açıdan, eddy akımının etkilediği derinlik bu frekansın artmasıyla azalacaktır. Malzeme yüzeyinden içerideki oluşan eddy akımları, yüzeyde oluşan akımların faz değişimleri ile ilişkilidir. Eddy akımları şayet çatlak, boşluk, yüzey hasarları veya hatalı kaynak birleştirmeleri gibi malzeme kusurları ile karşılasırsa, akısın olması gerektiği doğrultuda yayınamazlar. Bunun sonucunda magnetik alanda bir değişiklik oluşur, ve buna bağlı olarak test bobini de reaksiyon verir. Eddy current test prosedüründe bu kavram malzeme hatalarının tespitinde kullanılmaktadır

110 Girdap Akımları Kullanarak Hata Tespiti

111 Tahribatsız muayene olarak girdap akımlarının temel avantajlarından biri çeşitli kontrol ve ölçümlerin gerçekleştirilebilmesidir. Genel olarak, girdap akımlarının kullanım yerleri şunlardır: Çatlak Tespiti Malzeme Kalınlık Ölçümü Kaplama Kalınlığı Ölçümü iletkenlik Ölçümü Malzeme Belirleme Isı Hasarları Tespiti Doku Kalınlığı Tespiti Isıl işlem izleme

112 Avantajları Küçük çatlaklara ve diğer hatalara karsı duyarlıdır. Yüzey ve yüzeye yakın hataları tespit eder. Kontrol hemen sonuç verir. Ekipmanlar taşınabilir. Metot kusur tespitinden çok daha fazlası için kullanılabilir. Minimum parça hazırlığı gereklidir. Test problarının parçaya değmesi gerekmez. Kompleks şekillerde ve sayıda iletken malzeme kontrolünde kullanılabilir

113 Dezavantajları Sadece iletken malzemeler test edilebilir. Prob yüzeye erişebilmelidir. Diğer yöntemlerden daha kapsamlı beceri ve eğitim gerektirir. Yüzey temizliği ve pürüzsüzlük gereklidir. Limitli penetrasyon derinliği vardır. Ayar için standart referanslar gereklidir. Prob bobin sarımına ve tarama yönüne paralel olan tabakalar halinde dizilmis hatalar tespit edilemezler

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128 YÜZEY KARŞILAŞTIRMA TABLOLARI

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138 Kullanılan EN ve ISO Standardları Genel: EN Tahribatsız muayene-ultrasonik muayene: Genel kurallar EN Tahribatsız muayene-ultrasonik muayene: Hassasiyet ve aralık ayarı EN Tahribatsız muayene-ultrasonik muayene: Geçirim tekniği EN Tahribatsız muayene-ultrasonik muayene: Yüzeye dik kusurlar için muayene EN Tahribatsız muayene-ultrasonik muayene: Kusurların karakterizasyonu ve boyutlandırılması EN Tahribatsız muayene-ultrasonik muayene: Kusurların tespiti ve boyutlandırılması için için uçuş-zamanı kırınım tekniği (TOFD)

139 EN Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene teçhizatının karakterizasyonu ve doğrulanması - Bölüm 1: Cihazlar EN Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene teçhizatının karakterizasyonu ve doğrulanması - Bölüm 2: Problar EN Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene teçhizatının karakterizasyonu ve doğrulanması - Bölüm 3: Birleşik teçhizat EN Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene- Kalibrasyon bloğu No.1 için şartname EN Çelik kaynakları-kaynakların ultrasonik muayenesi için kalibrasyon bloğu No.2

140 Kaynaklar: EN Kaynakların tahribatsız muayenesi-kaynaklı birleştirmelerin ultrasonik muayenesi-kabul seviyeleri EN Kaynakların tahribatsız muayenesi-ultrasonik muayene-kaynaklardaki belirtilerin karakterizasyonu EN Kaynakların tahribatsız muayenesi-kaynaklı birleştirmelerin ultrasonik muayenesi Dökümler: EN Döküm-Ultrasonik muayene-bölüm 1: Genel amaçlı çelik dökümler EN Döküm-Ultrasonik muayene-bölüm 2: Yüksek gerilmelere maruz kalacak çelik döküm bileşenler EN Döküm-Ultrasonik muayene-bölüm 3: Küresel grafitli demir dökümler

141 Çelik dövmeler: EN Çelik dövmelerin tahribatsız muayenesi-bölüm 3: Ferritik veya martensitik çelik dömelerin ultrasonik muayenesi EN Çelik dövmelerin tahribatsız muayenesi-bölüm 4: Östenitik ve östenitik-ferritik paslanmaz çelik dömelerin ultrasonik muayenesi Çelik borular: EN Toz altı kaynağı yapılmış çelik borularda boyuna ve/veya enine kusurların tespiti için otomatik ultrasonik muayene Çelik çubuklar: EN Tahribatsız muayene-çelik çubukların ultrasonik muayenesi

142 kaynaklar Deutsch, V.; Platte, M.; Vogt, M. (1997): Ultraschallprüfung Grundlagen und industrielle Anwendung, Heidelberg, Springer Verlag Dobler, H.-D. (2003): Fachkunde Metall, 52. Auflage, Verlag Europa Lehrmittel