Niet-destructief testen (NDT): uitgebreide methoden & toepassingen

Wat is niet-destructief testen (NDT)?

Niet-destructief testen (NDT) is een test- en analysetechniek die door de industrie wordt gebruikt om de eigenschappen van een materiaal, component, structuur of systeem te evalueren op karakteristieke verschillen of lasdefecten en discontinuiteiten zonder schade te veroorzaken aan het oorspronkelijke onderdeel. NDT is ook bekend als niet-destructief onderzoek (NDE), niet-destructieve inspectie (NDI), en niet-destructieve evaluatie (NDE).

In het veld wordt NDT vaak gebruikt als een parapluvterm om te verwijzen naar niet-destructieve inspectiemethoden, inspectietools, of zelfs het hele veld van niet-destructieve inspecties.

Voor commerciële toepassingen, de primaire focus van dit artikel, en van ons werk bij Flyability, is het doel van NDT om ervoor te zorgen dat cruciale infrastructuur correct wordt onderhouden om catastrofale ongevallen te voorkomen.

Hoewel NDT-methoden typisch geassocieerd worden met industriële use cases, zoals het inspecteren van zwakke plekken in een ketel gebruikt bij een olieraffinaderij, zijn medische toepassingen eigenlijk een van de meest voorkomende.

Bijvoorbeeld, een verwachtende moeder die een echo maakt om de gezondheid van haar baby te controleren, zou een NDT use case zijn, evenals een röntgenfoto of MRI om meer te weten te komen over een letsel.

Maar het is belangrijk om te noteren dat NDT niet noodzakelijk vereist dat speciale tools gebruikt worden, of enige tools helemaal.

Bijvoorbeeld, wanneer inspecteurs in industriële omgevingen de buitenkant van een drukvat met hun blote oog beoordelen, zou dat onder de NDT-aanduiding vallen, aangezien ze gegevens verzamelen over de status van de ketel zonder het te beschadigen. Aan de andere kant, het gebruik van een gespecialiseerd tool zoals een ultrasone sensor om defecten in een bepaald materiaal of asset te zoeken, zou ook NDT genoemd worden.

Ongeacht het specifieke use case, is de onderliggende gemeenschappelijkheid al deze voorbeelden de verzameling van data op een niet-invasieve manier.

Destructief vs. Niet-destructief testen

Voordat we verdergaan, moeten we verduidelijken dat er methoden zijn om materialen te testen die de geteste materialen veranderen of zelfs beschadigen en vernietigen.

Het gebruik van deze methoden heet Destructief Testen.

Bij destructief testen kan een stuk van het materiaal afgeschraapt worden voor analyse of op enige wijze on-site gewijzigd.

Hier zijn enkele voorbeelden:

• Macro doorsnede. Macro doorsnede test een klein deel van een gelast materiaal door het te polijsten en te etsen voor onderzoek.
• Trekproef. Ook wel spanningstest genoemd, is dit een destructieve testtechniek die gecontroleerde spanning toepast op een monstermateriaal om te zien hoe het reageert. Spanning kan toegepast worden om bepaalde lasten of condities te testen of om het faalpunt van een materiaal te testen.
• 3-punt buigtest. 3-punt buigtest onderzoekt de integriteit en flexibiliteit (of duktiliteit) van materiaal door een monster ervan te nemen, een coupon genoemd, en het in drie punten te buigen tot een gespecificeerde hoek.

NDT Codes en Standaarden

NDT-technieken kunnen voor allerlei inspecties gebruikt worden. Maar enkele van de belangrijkste typen NDT-inspecties zijn van assets zoals ketels en drukhouden, die ongelooflijk gevaarlijk kunnen zijn als niet correct onderhouden.

Omdat correct onderhoud van deze assets zo belangrijk is voor de veiligheid van degenen die in de buurt werken (of zelfs op afstand, wanneer het om kerncentrales gaat), hebben de meeste landen wetten die bedrijven verplichten om zich te houden aan specifieke inspectiecodes en standaarden bij het uitvoeren van inspecties.

Deze standaarden en codes vereisen doorgaans dat inspecties periodiek worden uitgevoerd volgens specifieke richtlijnen. Voor de meeste assets die het grootste risico opleveren, moeten deze inspecties zowel uitgevoerd worden door een gecertificeerde inspector als goedgekeurd door een gecertificeerde getuige die werkt voor een formeel inspectie-instituut.

Hier zijn de meest gevolgde organisaties in de wereld voor het creëren van NDT-standaarden en codes:

• API (American Petroleum Institute)
• ASME (American Society for Mechanical Engineers)
• ASTM (American Society for Testing and Materials)
• ASNT (American Society For Nondestructive Testing)
• COFREND (Frans Comité voor Niet-destructieve Teststudies)
• CSA Group (Canadian Standards Association)
• CGSB (Canadian General Standards Board)

Waarom NDT gebruiken?

Hier zijn de belangrijkste redenen waarom NDT door zoveel bedrijven over de hele wereld wordt gebruikt:

• Besparing. Het meest voor de hand liggende antwoord op deze vraag is dat NDT aantrekkelijker is dan destructief testen omdat het het materiaal of object dat onderzocht wordt toestaat de onderzoek ongeschonden te doorstaan, wat geld en hulpbronnen bespaart.
• Veiligheid. NDT is ook aantrekkelijk omdat bijna alle NDT-technieken (behalve radiografisch testen) onschadelijk zijn voor mensen.
• Efficiëntie. NDT-methoden staan toe voor grondige en relatief snelle evaluatie van assets, wat cruciaal kan zijn voor het garanderen van continue veiligheid en prestaties op een werkterrein.
• Nauwkeurigheid. NDT-methoden zijn bewezen nauwkeurig en voorspelbaar, beide kwaliteiten die je wilt bij onderhoudsprocedures bedoeld om de veiligheid van personeel en de levensduur van apparatuur te garanderen.

"Niet-destructief testen is het bloed van een goed draaiende faciliteit. NDT-technieken en herhaalbare resultaten hangen af van hoog opgeleide technici met ervaring en integriteit. Industriële NDT-methoden en interpretatie van resultaten worden uitgevoerd door gecertificeerde professionals.

Niet alleen moet de technicus gecertificeerd zijn in een specifieke NDT-methode, maar ze moeten ook weten hoe de apparatuur die gebruikt wordt om gegevens te verzamelen, bediend wordt. Begrijpen van apparatuurmogelijkheden en -beperkingen is het verschil tussen een accept- of reject-beslissing."

De 8 meest voorkomende NDT-methoden

Er zijn verschillende technieken gebruikt in NDT voor de verzameling van diverse typen data, elk vereist zijn eigen soort tools, training en voorbereiding.

Sommige van deze technieken kunnen toelaten voor een complete volumetrische inspectie van een object, terwijl anderen alleen een oppervlakte-inspectie toelaten. Op een vergelijkbare manier zullen sommige NDT-methoden variërende graden van succes hebben afhankelijk van het type materiaal waarop ze gebruikt worden, en sommige technieken zoals Magnetische Deeltjes NDT, bijvoorbeeld, zullen alleen werken op specifieke materialen (d.w.z., die gemagnetiseerd kunnen worden).

Hier zijn de acht meest gebruikt NDT-technieken:

1. Visueel NDT (VT)
2. Ultrasonisch NDT (UT)
3. Radiografie NDT (RT)
4. Wijbelstroom NDT (ET)
5. Magnetische Deeltjes NDT (MT)
6. Akustische Emissie NDT (AE)
7. Vloeistof Penetratie NDT (PT)
8. Lektesten (LT)

1. Visuele Testen (VT)

Definitie: Visueel Niet-Destructief Testen is het verzamelen van visuele gegevens over de status van materiaal. Visuele Testen is de meest basale manier om een materiaal of object te onderzoeken zonder het op enige manier te veranderen.

Hoe visuele testen uit te voeren:

Visuele testen kunnen met het blote oog gedaan worden, door inspecteurs visueel materiaal of assets te beoordelen. Voor binnen visuele testen gebruiken inspecteurs zaklampen om diepte toe te voegen aan het te onderzoeken object. Visuele testen kunnen ook gedaan worden met een RVI (Remote Visual Inspectie) tool, zoals een inspectiecamera. Om de camera op zijn plaats te krijgen, kunnen NDT-inspecteurs een robot of drone gebruiken, of hem gewoon van een touw laten hangen.

2. Ultrasonische Testen (UT)

Definitie: Ultrasonisch Niet-Destructief Testen is het proces van het zenden van hoogfrequente geluidsgolven in het materiaal om veranderingen in de eigenschappen van het materiaal te identificeren.

Hoe ultrasonische testen uit te voeren:

In het algemeen gebruikt ultrasonisch testen geluidsgolven om defecten of onvolkomenheden op het oppervlak van gecreëerd materiaal te detecteren.

Een van de meest voorkomende ultrasonische testmethoden is de puls-echo. Met deze techniek introduceren inspecteurs geluiden in het materiaal en meten de echo (of geluidsreflecties) geproduceerd door onvolkomenheden op het oppervlak van het materiaal zoals ze teruggekeerd worden naar een ontvanger.

Hier zijn enkele andere typen ultrasonische testen:

1. Phased Array Ultrasonic Testing (PAUT)
2. Geautomatiseerde Ultrasonische Testen (AUT)
3. Time-Of-Flight Diffractie (TOFD)

3. Radiografie Testen (RT)

Definitie: Radiografie Niet-Destructief Testen is het gebruik van gamma- of röntgenstraling op materialen om onvolkomenheden te identificeren.

Hoe radiografie NDT testen uit te voeren:

Radiografie testen richt straling van een radioactief isotop of een röntgengenerator door het geteste materiaal en op een film of een andere soort detector. De metingen van de detector creëren een schaduwgrafiek, wat de onderliggende aspecten van het geïnspecteerde materiaal onthult.

Radiografie testen kunnen aspecten van een materiaal onthullen die moeilijk te detecteren zijn met het blote oog, zoals veranderingen in de dichtheid.

4. Wijbelstroom (Elektromagnetische) Testen (ET)

Definitie: Wijbelstroom Niet-Destructief Testen is een type elektromagnetisch testen dat metingen van de sterkte van elektrische stromingen (ook wel wijbelstromen genoemd) in een magneetveld rondom materiaal gebruikt om bepalingen te maken over het materiaal, wat de locaties van defecten kan omvatten.

Hoe wijbelstroom testen uit te voeren:

Om wijbelstroom testen uit te voeren, onderzoeken inspecteurs de stroom van wijbelstromen in het magneetveld rondom een geleidend materiaal om onderbrekingen te identificeren veroorzaakt door defecten of onvolkomenheden in het materiaal.

5. Magnetische Deeltjes Testen (MT)

Definitie: Magnetische Deeltjes Niet-Destructief Testen is de handeling van het identificeren van onvolkomenheden in een materiaal door onderbrekingen in de stroom van het magneetveld binnen het materiaal te onderzoeken.

Hoe magnetische deeltjes testen uit te voeren:

Om magnetische deeltjes testen te gebruiken, induceren inspecteurs eerst een magneetveld in een materiaal dat hoog gevoelig is voor magnetisatie. Na het induceren van het magneetveld, wordt het oppervlak van het materiaal vervolgens bedekt met ijzerdeeltjes, die onderbrekingen in de stroom van het magneetveld onthullen. Deze onderbrekingen creëren visuele indicatoren voor de locaties van onvolkomenheden binnen het materiaal.

6. Akustische Emissie Testen (AE)

Definitie: Akustische Emissie Niet-Destructief Testen is de handeling van het gebruik van akoestische emissies om mogelijke defecten en onvolkomenheden in een materiaal te identificeren.

Hoe akoestische emissie testen uit te voeren:

Inspecteurs die akoestische emissie testen uitvoeren, onderzoeken materialen op barstingen van akoestische energie, ook akoestische emissies genoemd, die veroorzaakt worden door defecten in het materiaal. Intensiteit, locatie, en aankomsttijd kunnen onderzocht worden om informatie over mogelijke defecten binnen het materiaal on te vullen.

7. Vloeistof Penetratie Testen (PT)

Definitie: Vloeistof Penetratie Niet-Destructief Testen verwijst naar het proces van het gebruik van een vloeistof om materiaal te coaten en dan te zoeken naar breuken in de vloeistof om onvolkomenheden in het materiaal te identificeren.

Hoe penetratietesten uit te voeren:

Inspecteurs die een penetratietest uitvoeren, zullen eerst het te testen materiaal coaten met een oplossing die een zichtbare of fluorescerende kleurstof bevat. Inspecteurs verwijderen vervolgens eventuele extra oplossing van het oppervlak van het materiaal terwijl de oplossing in defecten blijft die het oppervlak van het materiaal "breken".

Hierna gebruiken inspecteurs een developer om de oplossing uit de defecten te trekken, dan ultraviolet licht om onvolkomenheden te onthullen (voor fluorescerende kleurstoffen). Voor gewone kleurstoffen toont de kleur in het contrast tussen de penetrant en de developer.

8. Lektesten (LT)

Definitie: Lek Niet-Destructief Testen verwijst naar het proces van het bestuderen van lekkages in een vat of structuur om defecten in het te identificeren.

Hoe lektesten uit te voeren:

Inspecteurs kunnen lekkages binnen een vat detecteren met metingen genomen met een drukmanometer, zeepbelproeven, of elektronische luisterapparaten, onder anderen.

Waar wordt niet-destructief testen gebruikt?

Afhankelijk van hoe breed je NDT definieert, kun je zeggen dat het in bijna elke industrie in de wereld wordt gebruikt, aangezien visuele inspecties (of geformaliseerd of casueel) in bijna elke werkplek in enige vorm of andere plaatsvinden.

Dat gezegd hebbende, zijn er specifieke industrieën die NDT vereisen en geformaliseerde processen voor het gebruik ervan hebben, gecodificeerd door die organisaties die we hierboven noemden zoals API en ASME.

Deze industrieën omvatten:

• Olie & Gas
• Energieopwekking
• Chemie
• Mijnbouw
• Luchtvaart
• Automobiel
• Maritiem
• Mijnbouw

Hoe drones kunnen helpen met NDT

In de afgelopen jaren zijn drones uitgerust met camera's een ander veelgebruikt tool in NDT geworden voor het verzamelen van visuele data.

Vanwege beperkingen in de technologie, kon voor enige tijd drones alleen aanvullende visuele data voor inspecteurs leveren, maar konden niet de plaats innemen van inspecteurs die fysiek visuele data verzamelden.

Echter, naarmate drone technologie verbeterde, zijn inspecteurs in staat om drones steeds meer als RVI-tools te gebruiken, in sommige gevallen de noodzaak volledig vervangend voor hen om visuele data handmatig te verzamelen.

Hier zijn twee van de primaire manieren waarop drones helpen met NDT dezer dagen:

Veiligheid

Door de noodzaak voor inspecteurs te verwijderen om gevaarlijke ruimtes te betreden om visuele data te verzamelen, helpen drones de veiligheid op de werkplek te verbeteren.

Voor buiteninspecties van assets zoals hoogspanningslijnen of torens, vermindert het gebruik van een drone om visuele data te verzamelen de hoeveelheid tijd die een persoon fysiek in de lucht op de toren of lijn hoeft te zijn.

Voor binneninspecties van assets zoals drukhouden of ketels, betekent het gebruik van een drone zoals de Elios 2 om visuele data te verzamelen dat de inspecteur niet een begrensde ruimte hoeft te betreden om dit te doen, wat de blootstelling aan risico aanzienlijk vermindert.

Besparing

Drones kunnen bedrijven helpen hun ROI te verbeteren in zowel binnen- als buitenscenario's, maar besparingen zijn met name significant voor binneninspecties.

Het gebruik van een professionele binnendrone in plaats van een inspecteur binnen te sturen om visuele data handmatig te verzamelen, betekent dat bedrijven besparen op het niet hoeven bouwen en afbreken van stellingen, en downtimes die daarmee geassocieerd zijn kunnen verminderen, in sommige gevallen met zoveel als één tot twee dagen.

Veelgestelde vragen.

Wat is niet-destructief testen?

Niet-destructief testen (NDT) is het proces van inspecteren, testen, of evalueren van materialen, componenten, of assemblage voor discontinuiteiten, of verschillen in kenmerken zonder de bruikbaarheid van het onderdeel of systeem te vernietigen. Met andere woorden, als de inspectie of test voltooid is, kan het onderdeel nog steeds gebruikt worden.

Wat betekent NDT?

NDT staat voor Niet-Destructief Testen. Het verwijst naar een reeks inspectiemethoden die inspecteurs in staat stellen om een materiaal, systeem, of component te evalueren en gegevens te verzamelen zonder het permanent te veranderen.

Waarvoor wordt NDT gebruikt?

Niet-destructief testen (NDT) is een test- en analysetechniek die door de industrie wordt gebruikt om de eigenschappen van een materiaal, component, structuur, of systeem te evalueren op karakteristieke verschillen of lasdefecten en discontinuiteiten zonder schade te veroorzaken aan het oorspronkelijke onderdeel.

Is NDT een goede carrière?

NDT wordt gebruikt in een heel breed scala aan industrieën zoals; Olie & Gas, Luchtvaart, Energie, Stroom, Kern, Transport, en baankansen zijn praktisch onbeperkt. Een carrière in NDT is extreem dynamisch, waar up-to-date training een noodzaak is.

Wat zijn de typen niet-destructief testen?

De 8 Meest Voorkomende NDT-methoden

• Visueel NDT (VT)
• Ultrasonisch NDT (UT)
• Radiografie NDT (RT)
• Wijbelstroom NDT (ET)
• Magnetische Deeltjes NDT (MT)
• Akustische Emissie NDT (AE)
• Kleurstof Penetratie NDT (PT)
• Lektesten (LT)

Wat zijn de 3 methoden van destructief testen?

De meest voorkomende typen destructieve testmethoden zijn agressieve omgevings testen. Corrosie testen. Breuk en mechanische testen.

Waarom wordt niet-destructief testen gebruikt?

Niet-destructief testen wordt uitgevoerd om vast te stellen dat de componenten of materialen die gebruikt worden niet beschadigd of defect zijn en geschikt zijn om door personeel gebruikt te worden. Het resultaat van testen kan tonen of de componenten gerepareerd moeten worden of of ze veilig zijn voor operatie.

Wat zijn destructief en niet-destructief testen?

Het verschil tussen destructief en niet-destructief testen. Destructief testen wordt uitgevoerd door het monster dat getest wordt te beschadigen. In tegenstelling, tijdens niet-destructief testen (NDT), lijdt het geteste item geen fysieke schade en kan na de test in actieve operatie gebruikt worden.

Hoe wordt niet-destructief testen gedaan?

Huidige NDT-methoden zijn Akoestische Emissie Testen (AE), Elektromagnetische Testen (ET), Laser Testmethoden (LM), Lektesten (LT), Magnetische Vlek Lekkage (MFL), Vloeistof Penetratie Testen (PT), Magnetische Deeltjes Testen (MT), Neutron Radiografische Testen (NR), Radiografische Testen (RT), Thermische/Infrarood Testen (IR).

Wat betekent Destructief Testen (DT)?

Destructief testen (DT) is een vorm van objectieve analyse die het toepassen van een test omvat om een bepaald materiaal af te breken om de fysieke eigenschappen te bepalen, zoals de mechanische eigenschappen van sterkte, zwaarte, flexibiliteit, en hardheid.

Wat is een voorbeeld van destructief testen?

Dit omvat verschillende typen destructieve testmethoden zoals trekproeven, buigproeven, Charpy impact testen, Pelini valgewicht testen, afstrijkproeven, crash testen, druk, en breuktesten.

Waarom wordt ultrasonisch testen gebruikt?

Ultrasonisch testen (UT) is een niet-destructieve testmethode die geluidsgolven gebruikt om scheuren en defecten in onderdelen en materialen te detecteren. Het kan ook gebruikt worden om de dikte van een materiaal te bepalen, zoals het meten van de wanddikte van een pijp.

Is hardheidstesten niet-destructief?

Hardheidstesten is een relatief eenvoudige en goedkope niet-destructieve test die op het exterieure oppervlak van materialen of lassen uitgevoerd kan worden. Hoewel hardheidstesten meestal geen defecten kan vinden, kan het tonen dat materiaal of lassen niet overmatig bros geworden zijn tijdens lassen of warmtebehandeling.

Hoe wordt destructief testen gedaan?

Destructief testen wordt bereikt door het materiaal te dwingen te falen onder diverse belastingfactoren. De destructieve testmethode wordt gebruikt om de mechanische eigenschappen van materialen te vinden zoals trekkracht, strekkracht, hardheid, impactschoonheid, rek, etc.

Hoe werkt ultrasonische lastest?

Ultrasonische Lastest voor Alternatieve Energie

• Een ultrasonische meetinstrument zendt een bundel hoogfrequente ultrasonische energie in het component of materiaal.
• De ultrasonische bundel penetrateert de gehele component of materiaal.
• Dan resulteren twee hoorbare signalen van het meetinstrument, wat de tester alerteert.

Wat is destructieve methode?

Destructieve methoden worden typisch gebruikt om de fysieke eigenschappen van een bepaald product te bepalen dat massaproductie gaat ondergaan. Dit zorgt ervoor dat je weet hoe duurzaam een item is voordat het de markt bereikt.