تست MT از روی رنگ: پیوست I کد ASME و حد ضخامت پوشش

آزمون ذرات مغناطیسی (MT) را می‌توان بدون برداشتن رنگ یا پوشش غیرمغناطیسی انجام داد، به شرط آنکه نشان داده شود نشانه از میان بیشترین ضخامت پوشش موجود روی قطعه دیده می‌شود. این شرط در بند T-741.1(d) از ASME BPVC Section V-2023 آمده است، و همان بند می‌گوید وقتی تکنیک یوک AC به کار می‌رود، این نمایش باید طبق پیوست اجباری I از Article 7 انجام شود.

موضوع در بازرسی حین سرویس اهمیت دارد: مخزن، سازه یا خط لوله‌ای که رنگ صنعتی دارد و برداشتن رنگ در هر دوره بازرسی هم هزینه دارد هم خود پوشش حفاظتی را از بین می‌برد. پیوست I راهی مستند برای این کار می‌دهد، ولی راه میان‌بر نیست؛ اندازه‌گیری ضخامت پوشش، نمونه صلاحیت‌سنجی با ناپیوستگی شناخته‌شده و ثبت توان یوک و شدت نور را می‌خواهد. این مقاله همان مسیر را بند به بند مرور می‌کند و جایی که راهنمای ASTM E709-21 عدد دیگری دارد، هر دو را کنار هم می‌آورد.

آیا می‌توان تست MT را بدون برداشتن رنگ انجام داد؟

بله؛ آزمون ذرات مغناطیسی از روی پوشش غیرمغناطیسی در هر دو سند مجاز است، ولی با شرط اثبات. طبق بند T-741.1(d) از ASME Section V، اگر پوشش غیرمغناطیسی در ناحیه آزمون روی قطعه بماند، باید نشان داده شود که نشانه‌ها از میان حداکثر ضخامت پوشش موجود قابل تشخیص‌اند. در این بند هیچ عدد ضخامتی نیامده است؛ ملاک، نتیجه نمایش است.

راهنمای ASTM E709-21 در بند 9.1.1 عدد می‌دهد: پوشش نارسانای نازک در حد ۱ تا ۲ میل (۰٫۰۲ تا ۰٫۰۵ میلی‌متر) معمولاً مانع تشکیل نشانه نمی‌شود، و اگر پوششی با ضخامت بیش از ۲ میل (۰٫۰۵ میلی‌متر) روی ناحیه بماند، توصیه این است که نشان داده شود ناپیوستگی‌های غیرقابل‌قبول از میان حداکثر ضخامت اعمال‌شده دیده می‌شوند. رنگ صنعتی چندلایه معمولاً از این حد ضخیم‌تر است؛ پس در عمل، زیر هر دو سند، کار به نمایش تشخیص می‌رسد. تفاوت این است که ASME برای یوک AC روش این نمایش را هم تعیین کرده است.

پیوست I کد ASME چه زمانی اعمال می‌شود؟

پیوست اجباری I از Article 7 عبارت است از روش و الزامات تجهیزاتی آزمون ذرات مغناطیسی با تکنیک یوک AC روی مواد فرومغناطیسی که پوشش غیرفرومغناطیس دارند (بند I-710). طبق بند I-720، همه الزامات Article 7 برقرار می‌مانند مگر جایی که این پیوست تغییرشان داده باشد. پیوست I برای یوک AC نوشته شده است؛ برای تکنیک‌های دیگر، همان قاعده عمومی T-741.1(d) یعنی نمایش تشخیص از میان حداکثر ضخامت پوشش حاکم است.

طبق بند I-721.1، دستورالعمل کتبی باید علاوه بر جدول T-721 الزامات جدول I-721 را هم با مقدار یا بازه مشخص کند. این جدول از جمله این موارد را می‌خواهد: جنس پوشش و حداکثر ضخامت صلاحیت‌سنجی‌شده، سازنده و مدل یوک AC، سازنده و نوع ذرات مغناطیسی، کمترین و بیشترین فاصله قطب‌ها، حداقل شدت نور و توان بلندکنندگی یوک، و روش اندازه‌گیری ضخامت پوشش. طبق بند I-721.2، وقتی صلاحیت‌سنجی دستورالعمل خواسته شده باشد، تغییر متغیر اساسی به صلاحیت‌سنجی دوباره دستورالعمل و اعتبارسنجی دوباره تکنیک نیاز دارد.

ضخامت پوشش را طبق I-741 چطور اندازه بگیریم؟

اندازه‌گیری ضخامت پوشش طبق بند I-741 از ASME Section V باید هم پیش از نمایش دستورالعمل و هم پیش از اجرای هر آزمون، در همان نواحی مورد آزمون انجام شود. اگر پوشش نارسانا باشد، ضخامت با تکنیک جریان گردابی یا تکنیک مغناطیسی اندازه‌گیری می‌شود و تکنیک مغناطیسی باید طبق SD-7091 باشد؛ برای پوشش رسانای غیرفرومغناطیس هم همین استاندارد مرجع است. دستگاه ضخامت‌سنج طبق دستور سازنده‌اش به کار می‌رود.

الگوی نقاط اندازه‌گیری هم مشخص است. اندازه‌گیری در محل تقاطع‌های یک شبکه با گام حداکثر ۵۰ میلی‌متر انجام می‌شود، روی کل ناحیه آزمون و دست‌کم تا نصف بیشترین فاصله پایه‌های یوک فراتر از آن ناحیه. ضخامت هر نقطه، میانگین سه قرائت جداگانه در فاصله حداکثر ۶ میلی‌متر از همان تقاطع است. نتیجه این شبکه یک عدد است: بیشترین ضخامت پوشش روی قطعه واقعی. همین عدد مبنای صلاحیت‌سنجی می‌شود، و اگر در بازرسی بعدی ضخامت بیشتری اندازه‌گیری شود، صلاحیت‌سنجی قبلی آن را پوشش نمی‌دهد.

صلاحیت‌سنجی تکنیک طبق I-751 چگونه انجام می‌شود؟

صلاحیت‌سنجی تکنیک طبق بند I-751 روی یک نمونه با هندسه یا پروفیل جوش مشابه قطعه اصلی انجام می‌شود که دست‌کم یک نشانه خطی سطحی با طول حداکثر ۱٫۵ میلی‌متر دارد. جنس و عملیات حرارتی نمونه باید همان قطعه پوشش‌دار باشد، مگر شرایط جایگزین همان بند برآورده شود. ترتیب کار:

1. نمونه بدون پوشش را در نامساعدترین جهتی که در آزمون واقعی پیش می‌آید آزمون کنید (I-751(b)).
2. بیشترین توان بلندکنندگی یوک، شدت نور و نتیجه را ثبت کنید (I-751(c)).
3. بیشترین ضخامت پوشش را روی قطعه واقعی طبق I-741 اندازه بگیرید (I-751(d)).
4. نمونه را با همان نوع پوشش تا همان ضخامت بپوشانید؛ برای پوشش نارسانا، ورق شیم نارسانا هم مجاز است (I-751(e)).
5. نمونه پوشش‌دار را در همان جهت نامساعد دوباره آزمون و نتیجه را ثبت کنید (I-751(f)).
6. طول نشانه را پیش و پس از پوشش مقایسه کنید: ضخامت وقتی پذیرفته است که طول نشانه روی سطح پوشش‌دار دست‌کم ۵۰ درصد طول نشانه بدون پوشش باشد (I-751(g)).

توان یوک و شدت نور از روی پوشش چه شرطی دارند؟

در آزمون ذرات مغناطیسی از روی پوشش، توان یوک و شدت نور نباید از مقداری که در صلاحیت‌سنجی ثبت شده کمتر باشند. طبق بند I-761، بیشترین نیروی بلندکنندگی یوک AC در همان فاصله پایه‌ای تعیین می‌شود که در آزمون به کار می‌رود: یک وزنه فرومغناطیس ۴٫۵ کیلوگرمی میان پایه‌ها نگه داشته می‌شود و وزنه‌های کالیبره به آن اضافه می‌شود تا جایی که وزنه رها شود؛ توان یوک، مجموع وزن پیش از رها شدن است. لودسل هم مجاز است.

بند I-762 می‌گوید شدت نور روی سطح قطعه با نورسنج کالیبره اندازه‌گیری می‌شود و نباید از شدت نورِ آزمون صلاحیت‌سنجی کمتر باشد؛ حداقل عمومی بند T-777.1، یعنی ۱۰۰ فوت‌کندل (۱۰۷۶ لوکس) برای ذرات مرئی، همچنان برقرار است. طبق بند I-751(h)، کاهش توان یوک، کاهش شدت نور یا افزایش ضخامت پوشش، هرکدام صلاحیت‌سنجی دوباره می‌خواهد.

رنگ زمینه سفید هم مشمول پیوست I می‌شود؟

خیر؛ رنگ زمینه سفید که بازرس خودش روی سطح بدون پوشش می‌پاشد، در ASME Section V قاعده جدا دارد. بند T-741.2 می‌گوید رنگ زمینه غیرمغناطیسی فقط به اندازه‌ای که کنتراست ذرات را بهتر کند اعمال می‌شود، باید نشان داده شود که نشانه از میان آن دیده می‌شود، و اندازه‌گیری ضخامت آن لازم نیست. جدول زیر سه وضعیت را کنار راهنمای E709 می‌گذارد.

اگر از روی پوشش نشانه دیده شد چه باید کرد؟

طبق بند I-780 از پیوست I، اگر نشانه‌ای بزرگ‌تر از ۵۰ درصد حداکثر اندازه مجاز ناپیوستگی دیده شود، پوشش در محل همان نشانه باید برداشته و آزمون تکرار شود. منطق این بند با معیار صلاحیت‌سنجی یکی است: پوشش طول نشانه را کوتاه‌تر نشان می‌دهد، پس نشانه‌ای که از روی پوشش به نیمه حد مجاز رسیده، ممکن است روی فلز برهنه از حد مجاز بگذرد. خودِ حد مجاز را کد ارجاع‌دهنده تعیین می‌کند، نه Section V (بند T-780(a)).

پیش از آزمون هم پوشش باید سالم باشد. بند I-770(a) می‌گوید سطح و نواحی مجاور تا دست‌کم ۲۵ میلی‌متر باید عاری از چربی، پوسته، فلاکس، پاشش جوش و نیز پوششِ لق، تاول‌زده، پوسته‌شده یا ورآمده باشد. برای سابقه آزمون، بند I-791 علاوه بر اقلام T-793 این موارد را می‌خواهد: شناسه دستورالعمل، شرح و طرح نمونه صلاحیت‌سنجی با ضخامت پوشش و ابعاد ناپیوستگی، تجهیزات و مواد، شدت نور و توان یوک، و نتیجه صلاحیت‌سنجی.

چه زمانی برداشتن پوشش انتخاب بهتری است؟

برداشتن پوشش وقتی انتخاب بهتری است که هزینه صلاحیت‌سنجی از هزینه برداشتن و ترمیم رنگ بیشتر شود، یا شرایط پیوست I برآورده‌شدنی نباشد. چند حالت رایج: ضخامت پوشش روی قطعه یکنواخت نیست و بیشترین مقدار آن از ضخامت صلاحیت‌سنجی‌شده می‌گذرد؛ پوشش تاول‌زده یا ورآمده است و بند I-770(a) اجازه آزمون روی آن را نمی‌دهد؛ نمونه‌ای با جنس و عملیات حرارتی مشابه و ناپیوستگی شناخته‌شده در دسترس نیست؛ یا ناحیه آزمون کوچک است، مثل چند جوش اتصال.

در مقابل، برای بازرسی دوره‌ای تعداد زیادی جوش مشابه با یک سیستم رنگ، یک بار صلاحیت‌سنجی و ثبت ضخامت، کار دوره‌های بعد را کوتاه می‌کند، به شرط آنکه یوک، ذرات و شدت نور همان بمانند. در هر دو حالت، حساسیت آزمون از روی پوشش از آزمون روی فلز برهنه کمتر است؛ معیار ۵۰ درصدِ بند I-751(g) همین افت را می‌پذیرد و برایش حد می‌گذارد. تصمیم نهایی با دستورالعمل تأییدشده و نظر بازرس کارفرماست (بند I-723).