Transcript 非破壞性檢測程序

非破壞性檢測實習
NonDestructive Testing
第一章概論
1
大 綱
• 非破壞性檢測的定義與應用時機
• 為什麼需要非破壞性檢測？非破壞性
檢測能做什麼？
• 常用非破壞性檢測方法
• 非破壞性檢測的實習安全
• 非破壞性檢測對產品檢測的應用
• 非破壞性檢測在航空維修上的應用
2
大 綱
•
•
•
•
非破壞性檢測標準
非壞性檢測人員職責
非破壞性檢測程序
缺陷成因與種類
3
非破壞性檢測的定義與應用時機
4
NDI 非破壞性檢測定義
使用非侵入性的技術，確
定材料的完整性，另對部
件、結構或定量測量某些
特定的一個物件。
何謂NDT 、NDE ?
i.e.
Inspect or measure without doing harm.
(亦即檢查或測量而又不損害。)
5
非破壞性檢驗之應用時機
1. 於零組件製造過程中－「確保品質」以
符合設計時之機械強度與外形尺寸的要
求。
2. 設備運轉中確保－「結構安全」依週期
檢查時間表，檢視零組件有無發生機械
疲勞、潛變、腐蝕、磨耗等現象。
6
為什麼需要非破壞性檢測？
非破壞性檢測能做什麼？
7
為什麼需要非破壞性檢測？
8
非破壞性檢測能做什麼？
1. 確認結構材料的完整性。
2. 發現表面或內部隱藏缺陷或破損所在。
3. 評估缺陷或破壞（損）的位置、形狀、大小、
方向。
4. 監測缺陷成長或破損延伸發展之過程。
5. 破損分析－破損原因、過程及防止改善計畫。
9
常用非破壞性檢測方法
10
基本非破壞性檢測方法
•
•
•
•
•
•
Visual(目視)
Liquid Penetrant (液滲)
Magnetic (磁檢)
Ultrasonic(超音波)
Eddy Current(渦電流)
X-ray(X-射線)
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Visual Inspection目視檢驗
最基本和最常見的檢查方法
。
這些工具包括光纖內視鏡，
管道鏡，放大鏡和鏡子。
便攜式視頻檢測裝置與伸縮
型，允許大型儲罐、容器、
鐵路、油槽車及下水道線等
檢查。
行走式機器人可在危險或很擠
的領域，如空氣管道，反應器
或管道中觀察。
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Liquid Penetrant Inspection 液滲檢驗
•一種液體被施加到表面金屬潤濕特性的一部
分，並且在允許的時間內滲入被破壞而造成
缺陷之表面。
•除去多餘的表面液體。
•作業人員施加白色顯像劑，如果被檢物表
面有瑕疵，則明顯地顯在白色顯像劑上，
如此可以清易地判斷。
•目視檢查過程中的最後一步。加入所用的
滲透劑通常是用螢光染料，並在UV光下進
行檢查，以提高檢測的靈敏度。
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Magnetic Particle Inspection
磁粒檢驗
部分區域被磁化。精細研磨的鐵粒子，塗有
染料顏料，然後施加在試樣上。這些粒子被
吸引到漏磁場群，形成的不連續點的正上方
跡象顯示，這個跡象顯示可以在適當的照明
條件下，視覺檢測。
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Magnetic Particle Crack Indications
磁粒裂紋顯示
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Ultrasonic Inspection (Pulse-Echo)
脈波反射式超音波檢驗
產生高頻音波(1.0-10MHz)傳導進入待檢測的物件，藉由音波在
物件中傳遞接觸表面或內部缺陷反射回來的訊號，進行檢測。
反射音波的能量隨時間進程而變化，檢驗員可依據儀器顯示及
f
待測物橫截面尺寸，綜合研判缺陷深度、大小、形狀及種類。
initial
pulse
crack
echo
back surface
echo
crack
0
2
4
6
Oscilloscope, or flaw
detector screen
8
10
plate
16
Eddy Current Testing 渦電流檢測
線圈的磁場
線圈
渦電流的磁場
渦電流
導電材料
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Eddy Current Testing 渦電流檢測
18
Radiography射線檢驗
射線檢驗係應用高能量X-RAY或
γ-RAY所產生的輻射，穿透物體
檢測內部情況。
High Electrical Potential
Electrons
+
-
X-ray Generator or
Radioactive Source
Creates Radiation
Radiation
Penetrate
the Sample
Exposure Recording Device
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射線檢驗顯像說明
將待測件置於在輻射源和一塊底片之間。
該件將阻止一些輻射。厚度和更密集的區
域將阻止更多的輻射量。
X-ray film
在一定穿透力輻射量情況
下，底片黑暗程度（密度
）將隨待測件厚度及材質
發生明暗不同的變化，經
過顯影後將內部情況顯向
於底片上。
= 少的曝光
= 更多的曝光
上視圖已顯影的膠片
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Radiographic Images射線檢驗影像
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Selection of NDI
非破壞性檢測選擇
檢 驗 項 目 表
面 次 表 面
內
部
目視檢驗法(VT)
○
×
×
液滲檢驗法(PT)
○
×
×
磁粒檢驗法(MT)
○
○
×
超音波檢驗法(UT)
○
○
○
渦電流檢驗法(ET)
○
○
×
射線檢驗法(RT)
○
○
○
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非破壞性檢測的實習安全
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非破壞性檢測的安全
可能
可能發生的
危害 檢測方法
原 因
處
理
防護方法
輻射
傷害
RT
輻射源外漏或 1.人員配章判
屏蔽不當
讀
2.送醫
1.做好輻射管制
2.定期做屏蔽檢
驗
火災
爆炸
PT、MT
1.易燃物接近
火源
2.電弧接觸易
燃物
1.滅火
2.受傷人員以
灼傷程序處理
1.易燃物料遠離
火源
2.操作應避免電
弧產生
電擊
MT
1.操作員絕緣
不良
2.設備未接地
1.關閉電源
2.受傷人員以
灼傷程序處理
1.做好絕緣、接
地工作
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非破壞性檢測的安全
可能
危害
可能發生的
檢測方法
原
處
理
防護方法
因
吸入化 PT、MT
學
試件清理
物質
操作時的
噴霧或蒸
氣
1.定期健康檢
查
2.身體不適時
應就醫
1.保持操作環境
通風
2.人員佩帶過濾
面具
化學物 PT、MT
質過敏 照片沖洗
試件清理
皮膚直接
或長期接
觸化學物
質
1.定期健康檢
查
2.身體不適時
應就醫
•操作化學物質
時可帶手套
•操作後做好清
洗工作
墜落
攀爬高處
做檢測
操作不慎
送醫
1.操作人員應綁
安全吊帶
現場檢測
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非破壞性檢測的安全
可能
危害
可能發生的
檢測
方法
原
處
理
防護方法
因
夾傷、 試件
擦傷、 或設
備組
壓傷
裝搬
動
操作不慎
廢水
污染
藥水、磁浴、 排放前應做污 排放前應做污
滲透液、清
水處理
水處理
洗劑…排放
PT、
MT
照片
沖洗
1.輕傷止血包
紮
2.嚴重時止血
、送醫
3.骨折時固定
、送醫
1.避免接觸轉
動零件
2.利用衝擊力
鎖緊及放鬆螺
紋
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非破壞性檢測對產品檢測的應用
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非破壞性檢測對產品檢測的應用
製造 非破壞性檢測可應用於鋼鐵冶煉、鑄造、
生產 鍛造、銲接、加工等製程的缺陷檢測，也
可作為進料品管檢驗。
使用 非破壞性檢測可以檢測出使用所造成的疲
檢測 勞裂痕、磨耗痕、潛變裂痕、應力腐蝕等
缺陷，使產品在使用中不會發生突然毀損
旳危險。
維修 像是輸送管線、交通工業、超重機械、卡
保養 車、飛機等定期保養維修時，檢測零件旳
堪用性，以確保零件使用時的安全性。
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非破壞性檢測的應用
項目
液滲檢測
(PT)
磁粒檢測
(MT)
超音波檢測
(UT)
射線檢測
(RT)
渦電流檢測
(ET)
基本 利用毛細作
原理 用滲透、顯
像出表面缺
陷
磁漏現象 超音波在材料內 射線穿透材 利用線圈誘導
造成磁粒 反射、折射、共 料，底片紀 的渦電流變化
錄射線吸收 情形檢測
聚集
振
量
檢測 表面缺陷
內容
表面及近 1.近表面及內部
表面缺陷 缺陷(表面缺陷
較差)
2.測厚
3.材料晶粒分析
材料 非多孔質材
限制 料
鐵磁性材 粗糙、晶粒粗大
料
工件靈敏度低
1.表面、近
表面及內部
缺陷
2.試件輪廓
形狀
1.表面及近表
面缺陷
2.物理性測定:
導電率
1.測厚及膜厚
測定
導體
(非鐵磁性較
佳)
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非破壞性檢測的應用
液滲檢測 磁粒檢測 超音波檢測
(PT)
(MT)
(UT)
最佳檢 無方向性 磁力線垂 超音波垂直缺
測方向
直缺陷 陷
優點 1.操作研 1.操作簡 1.穿透力強，
判簡便快 便
可檢測很厚工
速
2.可攜性 件
2.價廉
高
2.對裂痕檢測
3.不需特 3.對於表 靈敏度高
殊儀器及 面及近表 3.可用電池電
面缺陷顯 源，攜帶性高
電源
1.適合多 示清晰 4.可立即研判
，並得知缺陷
數材料
2.可攜性
深度位置
高
5.可接紀錄器
項目
射線檢測
(RT)
射線方向平
行缺陷
1.可用於各
種材質
2.可做全材
料缺陷檢測
3.可做永久
紀錄
4.易判別缺
陷種類
5.射線不需
電源
渦電流檢測
(ET)
渦電流垂直缺
陷
1.可測厚、測
膜厚與缺陷檢
測
2.線圈探頭不
需接觸試件
3.適用於高溫
、高壓、輻射
區、形狀不規
則試件
4.結果可儲存
列印保存
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非破壞性檢測的應用
項目
液滲檢測
(PT)
缺點 1.僅能檢
測開口至
表面的缺
陷
2.檢測溫
度受限制
3.必須注
意通風
1.永久紀
錄較難
磁粒檢測
(MT)
超音波檢
測(UT)
1.僅適合
鐵磁性材
料
2.試件檢
測後常需
退磁
3.複雜形
狀磁化較
難
1.永久紀
錄較難
1不適合粗
糙，晶粒
粗大試件.
2.薄件、小
件、表面
缺陷檢測
不佳
3.需參考規
塊與耦合
劑
4.技術性較
高
射線檢測
(RT)
渦電流檢測
(ET)
1.輻射危險，1.僅能用於導
需特別管制 電材料
2.儀器昂貴 2.內部缺陷無
且笨重
法檢測
3.  射線會 3.需用參考規
塊，判定訊號
衰減
4.X射線需 不易
電源
4.對於曲折表
5.不易得知 面易產生錯誤
缺陷深度位 顯示或遮蓋適
置
切顯示
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非破壞性檢測在航空維修上的應
用實務
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檢驗依據
修護手冊第3篇第4章第4節。
技術命令33B-1-1、各型機-36。
國際航太標準NAS410。
美軍軍規及商用規範。
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案例研討
F-104G Main Landing Gear。
F-5E/F 上下縱樑結構補強(固強專案)。
F-16A/B FS 341.8站下隔框裂紋檢查。
C-130H 機翼結構檢查。
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部隊運作實況
停機線維護(O/L)。
場站階段維護(I/L)。
工廠階段維護(D/L)。
國有民營及軍機商維(GOCO)。
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非破壞性檢測標準
36
非破壞檢測標準
1.CNS
2.ASNT
3.ASME
4.ASTM
5.ISO
6.JIS
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非破壞性檢測人員職責
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人員職責
1. 初級檢測人員：依作業程序執行檢測工作。
2. 中級檢測人員：研判、擬定檢測作業程序。
3. 高級檢測人員：規劃、解釋、核定程序。
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非破壞性檢測程序
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非破壞檢測程序
檢測標準
合約書
撰寫人員
(認證)
檢測設備
校準
選用
判讀人員
(認證)
檢測
程序書
檢測技術
方法 程序
檢測人員
(認證)
操作
結果判讀
合約書
接受基準
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缺陷成因與種類
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缺陷的種類
表面
缺陷
近表
面缺
陷
內部
缺陷
缺陷外露於材料表面
PT、MT、ET、
RT。UT注意探
頭的不感應區
(次表面缺陷) 缺陷在材料表面
下方接近表面處，但未外露於 MT、ET、RT、
表面。一般指在材料表面下方 UT
6mm內之缺陷。
缺陷完全埋在材料下面，且距
RT、UT
離材料表面較遠者。
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