زمان نفوذ تست نافذ: ۵ یا ۱۰ دقیقه؟ ASME V و ASTM E1417
نویسنده: علی حاج حیدری۷ مهر ۱۴۰۵به‌روزرسانی: ۶ آبان ۱۴۰۵۷ دقیقه مطالعه
زمان نفوذ تست نافذ (PT)، یعنی مدتی که پنترانت پیش از پاک‌کردن روی سطح جوش می‌ماند، به کد مرجع بستگی دارد: در ASME BPVC Section V-2023 دست‌کم ۵ دقیقه (جدول T-672) و در ASTM E1417/E1417M-21 دست‌کم ۱۰ دقیقه (بند 7.2.1). زمان ظهور دولوپر غیرآبی در هر دو مرجع عملاً یک پنجره است: ۱۰ تا ۶۰ دقیقه (بند T-676.1 در ASME و بند 7.5.2 در E1417).
این زمان‌ها سلیقه اپراتور نیستند. نفوذ کوتاه‌تر از حداقل، آزمون را بی‌اعتبار می‌کند؛ برای گذشتن از سقف ظهور، E1417 تکرار آزمون می‌خواهد و ASME زمان بیشتر را فقط وقتی می‌پذیرد که bleed-out نتیجه را عوض نکند.
در کار میدانی خطاهای رایج در همین دو عدد رخ می‌دهد: پنترانت کمتر از حداقل روی سطح می‌ماند چون کار عجله دارد، یا دولوپر ساعت‌ها پیش از بازرسی پاشیده می‌شود و نشانه‌ها پخش می‌شوند.
همه اعداد این مقاله برای روش حذف‌شونده با حلال (Method C) و پنترانت مرئی (Type II) نوشته شده‌اند، یعنی همان سیستمی که در بازرسی جوش با اسپری به کار می‌رود.
ASME Section V و ASTM E1417 در زمان‌های تست PT چه تفاوتی دارند؟
کد حاکم بر آزمون مایعات نافذ (PT) را مشخصات پروژه تعیین می‌کند، و ASME BPVC Section V-2023 و ASTM E1417 در چند عدد کلیدی یکی نیستند:
| پارامتر | ASME Section V-2023 | ASTM E1417-21 |
|---|---|---|
| حداقل نفوذ برای جوش | ۵ دقیقه، در ۱۰ تا ۵۲ °C (جدول T-672) | ۱۰ دقیقه (7.2.1) |
| دمای سرد | ۵ تا ۱۰ °C: دو برابر (جدول T-672) | ۴٫۴ تا ۱۰ °C: ۲۰ دقیقه (7.2.1) |
| حداکثر نفوذ | ۲ ساعت؛ پنترانت نباید خشک شود (T-672) | بیش از ۲ ساعت: اعمال مجدد (7.2.1) |
| بازه دمای استاندارد | ۵ تا ۵۲ °C (T-652) | ۴ تا ۵۲ °C (7.2) |
| تفسیر پس از دولوپر غیرآبی | ۱۰ تا ۶۰ دقیقه پس از خشک شدن (T-676.1) | ۱۰ دقیقه تا ۱ ساعت (7.5.2) |
| گذشتن از سقف ظهور | مجاز، اگر bleed-out نتیجه را عوض نکند (T-676.1) | تمیزکاری و تکرار (7.5) |
پس عددی که بازرس از حافظه نقل می‌کند باید با کد پروژه بخواند: ۵ دقیقه ASME در پروژه‌ای که به E1417 ارجاع شده، کمتر از حداقل است.
زمان نفوذ تست نافذ (Dwell Time) طبق ASTM E1417 چقدر است؟
زمان نفوذ (Dwell Time) عبارت است از فاصله میان اعمال پنترانت و شروع حذف پنترانت اضافی از سطح. در ASTM E1417 این زمان دست‌کم ۱۰ دقیقه است (بند 7.2.1)، «مگر آنکه غیر از این مشخص شده باشد». این قید یعنی دستورالعمل کتبی پروژه یا مشخصات کارفرما می‌تواند زمان بلندتری بخواهد، و در آن صورت عدد دستورالعمل ملاک است نه حداقل استاندارد.
بند 7.2.1 استاندارد ASTM E1417 دو قاعده دیگر هم دارد. اول، توصیه می‌شود قطعه در طول زمان نفوذ در صورت لزوم چرخانده یا جابه‌جا شود تا پنترانت در یک نقطه جمع نشود. دوم، اگر زمان نفوذ از ۲ ساعت بیشتر شود، پنترانت باید در صورت نیاز دوباره اعمال شود؛ پنترانتی که روی سطح خشک شده دیگر به‌درستی از داخل ناپیوستگی بیرون کشیده نمی‌شود.
پس زمان نفوذ یک پنجره است، نه فقط یک حداقل: کوتاه‌تر از حداقل یعنی مایع فرصت ورود به ترک‌های باریک را نداشته، و رها کردن طولانی بدون تجدید اعمال یعنی مایع روی سطح خشک شده است.
دمای قطعه چه اثری بر زمان نفوذ دارد؟
دما مهم‌ترین متغیری است که زمان نفوذ را تغییر می‌دهد. در ASTM E1417 دمای قطعه، دمای پنترانت و دمای محیط، مگر آنکه غیر از این مشخص شده باشد، همه باید در بازه ۴ تا ۵۲ درجه سانتی‌گراد باشند (بند 7.2). اگر دما بین ۴٫۴ و ۱۰ درجه سانتی‌گراد باشد، حداقل زمان نفوذ از ۱۰ دقیقه به ۲۰ دقیقه می‌رسد (بند 7.2.1).
دلیل فیزیکی این قاعده ساده است. پنترانت با خاصیت مویینگی وارد ناپیوستگی می‌شود و در دمای پایین، مایع کندتر حرکت می‌کند؛ ترکی که در دمای معمولی کارگاه در ۱۰ دقیقه پر می‌شود، روی قطعه سرد زمستانی در همان مدت نیمه‌پر می‌ماند و نشانه ضعیف‌تری می‌دهد.
دمای خودِ سطح قطعه ملاک است، نه دمای هوا. قطعه‌ای که شب در محوطه باز مانده، ممکن است صبح سردتر از هوای اطراف باشد.
اگر دمای قطعه زیر ۴ یا بالای ۵۲ درجه سانتی‌گراد است، اعداد ASTM E1417 به‌تنهایی کافی نیستند و دستورالعمل پروژه باید برای همان شرایط تکلیف را روشن کند.
پیش از دولوپر، حذف و خشک‌کردن چقدر طول می‌کشد؟
میان پایان زمان نفوذ و شروع زمان ظهور، دو کار انجام می‌شود که استاندارد برایشان عدد ثابتی نمی‌گذارد ولی قاعده روشن دارد: حذف پنترانت اضافی و خشک‌کردن سطح.
در روش حذف‌شونده با حلال، طبق ASTM E1417 (بند 7.3.3) ابتدا پنترانت اضافی با پارچه خشک و بدون پرز پاک می‌شود و باقی‌مانده سطحی با پارچه‌ای که به حلال آغشته شده برداشته می‌شود. سطح نباید با حلال شسته شود و پارچه نباید از حلال خیس باشد؛ سپس سطح با پارچه خشک یا با تبخیر خشک می‌شود.
در ASTM E1417 قطعه باید پیش از اعمال دولوپر غیرآبی خشک باشد (بند 7.4)، و زمان خشک‌کردن فقط به اندازه لازم برای خشک شدن کافی قطعه است (بند 7.4.1). کلینر حلالی سریع تبخیر می‌شود و این مرحله معمولاً کوتاه است.
اگر دولوپر روی سطحی پاشیده شود که هنوز حلال دارد، لایه سفید یکنواخت تشکیل نمی‌شود و زمینه لکه‌دار نشانه را پنهان می‌کند. پس زمان ظهور از لحظه پاشش دولوپر روی سطح خشک شمرده می‌شود.
زمان ظهور دولوپر غیرآبی چقدر است؟
زمان ظهور (Development Time) عبارت است از فاصله میان اعمال دولوپر و بازرسی نهایی سطح. ASTM E1417 این زمان را بر اساس نوع دولوپر جدا کرده و برای دولوپر غیرآبی، که در اسپری‌های بازرسی جوش رایج است، سقف کوتاه‌تری گذاشته است:
| نوع دولوپر | حداقل | حداکثر | بند ASTM E1417-21 |
|---|---|---|---|
| غیرآبی (Nonaqueous) | ۱۰ دقیقه | ۱ ساعت | 7.5.2 |
| آبی (پس از خشک شدن قطعه) | ۱۰ دقیقه | ۲ ساعت | 7.5.3 |
| پودر خشک | ۱۰ دقیقه | ۴ ساعت | 7.5.1 |
| قاعده عمومی ظهور | ۱۰ دقیقه | ۲ ساعت | 7.5 |
در ASTM E1417 دولوپر پودر خشک با پنترانت مرئی (Type II) به کار نمی‌رود (بند 7.5.1)، پس سقف ۴ ساعت در بازرسی با پنترانت قرمز موضوعیت ندارد. برای دولوپر سفید غیرآبی، عدد کاربردی همان ۱۰ دقیقه تا ۱ ساعت است.
این سقف نصف سقف قاعده عمومی بند 7.5 در ASTM E1417 است؛ بازرسی که عدد ۲ ساعت را از حافظه نقل می‌کند، برای دولوپر غیرآبی دو برابر زمان مجاز را فرض کرده است.
اگر زمان ظهور از حداکثر بگذرد چه باید کرد؟
اگر بازرسی پیش از حداکثر زمان ظهور انجام نشود، ASTM E1417 تمیزکاری قطعه و تکرار آزمون از ابتدا را می‌خواهد (بند 7.5)؛ ASME Section V زمان بیشتر را فقط وقتی می‌پذیرد که bleed-out نتیجه را عوض نکند (بند T-676.1). دلیل فنی این قاعده رفتار خودِ نشانه است: پنترانت بیرون‌کشیده‌شده در لایه دولوپر به‌تدریج پخش می‌شود، لبه‌های نشانه محو می‌شوند و نشانه‌های نزدیک گاهی یکی دیده می‌شوند.
پخش‌شدگی نشانه مستقیماً روی اندازه‌گیری اثر می‌گذارد. در ASTM E1417 اندازه نشانه پس از زمان ظهور یا ظهور مجدد لازم، در بزرگ‌ترین بعد آن و زیر نور مناسب اندازه‌گیری می‌شود (بند 7.6.4.1)؛ نور مرئی روی سطح برای روش رنگی دست‌کم ۱۰۰ فوت‌کندل (۱۰۷۶ لوکس) است (بند 6.6.1).
نشانه‌ای که بیش از حد پخش شده، بزرگ‌تر از ناپیوستگی واقعی اندازه‌گیری می‌شود و ممکن است قطعه سالم را رد کند. بند T-676.1 از ASME Section V هم همین منطق را دارد: اگر سطح بزرگ‌تر از آن است که در زمان مقرر کامل بازرسی شود، بازرسی بخش‌به‌بخش انجام می‌شود.
ظهور مجدد (Redevelopment) چه زمانی مجاز است؟
ظهور مجدد روشی برای راستی‌آزمایی نشانه مشکوک است، نه جبران زمان ازدست‌رفته. در ASTM E1417، اگر دستورالعمل کاربر آن را پیش‌بینی کرده باشد، می‌توان نشانه را با گوش‌پاک‌کن، برس یا پارچه بدون پرز آغشته به حلال پاک کرد، بدون آنکه ناحیه با حلال خیس شود، گذاشت ناحیه خشک شود و دوباره دولوپر زد (بند 7.6.3.1). حداقل زمان ظهور مجدد ۱۰ دقیقه است، به‌جز دولوپر غیرآبی که حداقلش ۳ دقیقه است.
اگر نشانه دوباره ظاهر نشود، طبق بند 7.6.3.1 استاندارد ASTM E1417 نشانه اصلی را می‌توان کاذب در نظر گرفت، و این کار برای هر نشانه اصلی حداکثر دو بار انجام می‌شود. حلال‌های مجاز برای این کار، مگر آنکه غیر از این مشخص شده باشد، ایزوپروپیل الکل، استون یا حلال‌های تأییدشده در فهرست QPL-AMS2644 هستند.
ظهور مجدد فقط وقتی معتبر است که در دستورالعمل آمده باشد؛ بازرسی که بدون این پشتوانه نشانه‌ای را پاک و «کاذب» اعلام کند، تصمیمی گرفته که در ممیزی قابل دفاع نیست.
دستورالعمل کتبی تست PT کدام زمان‌ها را باید ثبت کند؟
دستورالعمل کتبی در ASTM E1417 باید پارامترهای کامل فرآیند، از جمله روش اعمال، زمان‌های نفوذ، زمان‌های خشک‌کردن و دماها را مشخص کند (بند 6.7.3)؛ ASME Section V هم حداقل و حداکثر زمان هر مرحله را می‌خواهد (بند T-621.3). یک ترتیب اجرایی که همه زمان‌های این مقاله را پوشش می‌دهد:
- دمای سطح قطعه را اندازه بگیرید و ثبت کنید؛ ۵ تا ۵۲ درجه (ASME) یا ۴ تا ۵۲ (E1417).
- پنترانت را اعمال و زمان‌سنج را شروع کنید؛ حداقل برای جوش طبق ASME ۵ دقیقه و طبق E1417 ده دقیقه.
- پنترانت اضافی را با پارچه خشک و سپس پارچه آغشته به کلینر پاک کنید.
- سطح را تا خشک شدن کامل رها کنید.
- دولوپر غیرآبی را نازک بپاشید و زمان‌سنج دوم را شروع کنید.
- بازرسی را میان دقیقه ۱۰ و پایان ساعت اول انجام دهید.
- ساعت شروع و پایان هر مرحله را در گزارش بنویسید.
پرسش‌های متداول
حداقل زمان نفوذ تست نافذ برای جوش چقدر است؟
به کد مرجع بستگی دارد. طبق جدول T-672 از ASME BPVC Section V-2023، برای جوش و ناحیه متأثر از حرارت دست‌کم ۵ دقیقه در ۱۰ تا ۵۲ درجه سانتی‌گراد و دو برابر آن در ۵ تا ۱۰ درجه. طبق بند 7.2.1 استاندارد ASTM E1417/E1417M-21، دست‌کم ۱۰ دقیقه و در ۴٫۴ تا ۱۰ درجه دست‌کم ۲۰ دقیقه.
دولوپر غیرآبی تا چه مدت پس از پاشش قابل بازرسی است؟
طبق بند T-676.1 از ASME Section V، تفسیر نهایی ۱۰ تا ۶۰ دقیقه پس از خشک شدن دولوپر انجام می‌شود و اگر bleed-out نتیجه را عوض نکند، زمان بیشتر مجاز است. طبق بند 7.5.2 استاندارد ASTM E1417/E1417M-21، زمان ظهور دولوپر غیرآبی ۱۰ دقیقه تا ۱ ساعت است و پس از آن طبق بند 7.5 آزمون تکرار می‌شود.
اگر پنترانت بیش از ۲ ساعت روی سطح بماند چه باید کرد؟
طبق بند T-672 از ASME Section V، حداکثر زمان نفوذ ۲ ساعت است و پنترانت نباید خشک شود؛ اگر خشک شد، آزمون از تمیزکاری تکرار می‌شود. طبق بند 7.2.1 استاندارد ASTM E1417/E1417M-21، برای زمان نفوذ بیش از ۲ ساعت پنترانت در صورت نیاز دوباره اعمال می‌شود.
حداقل زمان ظهور مجدد برای راستی‌آزمایی نشانه چقدر است؟
طبق بند 7.6.3.1 استاندارد ASTM E1417/E1417M-21، دست‌کم ۱۰ دقیقه و برای دولوپر غیرآبی دست‌کم ۳ دقیقه. این کار فقط وقتی مجاز است که در دستورالعمل کاربر آمده باشد و برای هر نشانه حداکثر دو بار انجام می‌شود.
علی حاج حیدری
مدیر فنی
بازرس سطح II آزمون ذرات مغناطیسی (MT) و مایعات نافذ (PT) طبق ASNT SNT-TC-1A — شرکت ناظران دقیق
علی حاج حیدری مدیر فنی کیمیا کربن اسپادانا و بازرس رسمی راه‌آهن است. دارای مدرک بازرسی ذرات مغناطیسی (MT) و مایعات نافذ (PT) سطح II طبق ASNT SNT-TC-1A از شرکت ناظران دقیق، با چهار سال سابقه بازرسی جوش.
مقالات مرتبط
تست مایع نافذ (PT) چیست؟ اصول، مراحل و کاربردها
تست مایع نافذ (PT) ناپیوستگیهای باز به سطح را در فلزات و غیرفلزات آشکار می‌کند. اصل مویینگی، چهار مرحله اجرا، تفاوت با MT و مواد مصرفی لازم.
حذف پنترانت اضافی: چرا کلینر را مستقیم نمی‌پاشند؟
حذف پنترانت اضافی در تست PT طبق ASME Section V و ASTM E1417: چرا کلینر روی پارچه پاشیده می‌شود نه روی قطعه، و نشانه‌های حذف بیش از حد و ناقص.
تفسیر نشانه در تست PT: واقعی، کاذب یا زمینه اضافی؟
تفسیر نشانه در تست PT طبق ASME Section V و ASTM E1417: پنجره ۱۰ تا ۶۰ دقیقه، معنای قرمز تیره و صورتی کمرنگ، نشانه کاذب و ثبت نشانه.
ست PT یا ۳ قوطی جدا؟ کدام زودتر تمام می‌شود
کلینر SKC-S در سه مرحله مصرف می‌شود، پنترانت و دولوپر فقط یک بار — برای همین زودتر تمام می‌شود. الگوی مصرف واقعی و نقطه سفارش مجدد هر سه ماده.
تست پی تی جوش: روش انجام گام‌به‌گام طبق ASME Section V
تست PT جوش یا تست پی تی جوش: آمادهسازی سطح، زمان نفوذ ۵ دقیقه طبق ASME Section V و ۱۰ دقیقه طبق ASTM E1417، تفسیر نشانه و ثبت سابقه.
تست PT روی فولاد زنگ‌نزن: گواهی آلاینده و کلاس حلال
تست PT روی فولاد زنگ‌نزن، تیتانیوم و آلیاژ نیکل: گواهی آلاینده با شماره بچ طبق ASME Section V بند T-641، سقف ۰٫۱٪ کلر و فلوئور، و کلاس حلال طبق ASTM E1417.
