نشریه فناوری آزمون های غیرمخرب
سال دوم شماره 1 (پیاپی 2، بهار و تابستان 1396)

لزوم احراز شایستگی برای مجریان آزمون های غیرمخرب به عنوان یکی از مهم ترین عوامل تاثیرگذار در قابلیت اطمینان بازرسی در صنایع و استانداردهای مختلف، مورد توجه قرارگرفته است. سه شرط گذراندن دوره های آموزشی مناسب، قبولی در آزمون کتبی و عملی و نیز داشتن تجربه کاری کافی و مرتبط، تعیین کننده "صلاحیت یا شایستگی" فرد برای اجرای یک روش یا فن غیرمخرب است. اگر فردی سه شرط فوق را کسب نماید، به اصطلاح "احراز شرایط یا تایید صلاحیت" شده است و می تواند "گواهی نامه بازرسی" دریافت کند. به فرایند صدور و اعطای گواهی نامه بازرسی فرد احراز شرایط شده، "گواهی کردن" گفته می شود.

با توجه به رشد و توسعه روز افزون علم و فناوری بازرسی فنی و آزمون غیرمخرب و نقش بسیار مهم آن در ارتقای ایمنی و کیفیت محصولات و تجهیزات، نیاز به بازرسان و کارکنان متخصص و مجرب در حوزه آزمون های غیرمخرب در جامعه صنعتی کشورمان رو به رشد است. بر همین اساس دانشجویان، مهندسین و فعالان در زمینه بازرسی فنی و آزمون های غیرمخرب بیش از پیش تمایل دارند تا پس از گذراندن سطوح مقدماتی، نسبت به دریافت گواهینامه سطح سه آزمون های غیرمخرب اقدام نمایند. از طرفی انجمن آزمون غیرمخرب آمریکا به عنوان مرجع صادر کننده گواهینامه های ASNT NDT Level III رویکرد خود را در خصوص نحوه برگزاری این آزمون تغییر داده و آن را به صورت الکترونیکی یا رایانه محور (Computer Based Testing) درآورده است. در این یادداشت، مراحل ثبت نام الکترونیکی در آزمون سطح سه آزمون های غیرمخرب آمریکا به طور اختصار بیان شده و در ادامه به ارائه برخی نکات مهم و مفید برای متقاضیان آزمون سطح سه پرداخته شده است.

ساختمان پلاسکو با تخمین عمر مفید 200 سال که به عنوان اولین آسمان خراش مدرن خاورمیانه در ضلع شمال شرقی چهار راه استانبول تهران و با کاربری تجاری در 17 طبقه (یک طبقه زیرزمین، یک طبقه همکف و 15 طبقه روی پیلوت در دو بخش شمالی و جنوبی) و با سازه اسکلت فلزی در زیربنای تقریبی 29 هزار متر مربع و در سال 1341 افتتاح گردیده بود در اولین ساعات کاری روز  سی ام دی ماه 1395 دچار حریق شد. این حریق در ساعت 7:58 دقیقه صبح توسط یکی از شهروندان به مرکز آتش نشانی تهران اعلام گردید. اولین تیم آتش نشان سریعا در محل حاضر شدند. حدود سه و نیم ساعت بعد تلاش ها برای مهار آتش به ثمرنرسید و ساختمان فرو ریخت و سرانجام پس از نه روز آواربرداری از محل ساختمان پلاسکو این فاجعه ملی و عزای عمومی با مرگ 16 آتش نشان و شش شهروند عادی پایان یافت.

تست رزونانس صوتی یک آزمون غیرمخرب بر مبنای آنالیز مودال (پاسخ ارتعاشی) قطعات می باشد. در این روش ویژگی های دینامیکی قطعات شامل فرکانس‏های طبیعی و ضرایب میرایی تحلیل می‏شوند. از طرفی این ویژگی‏ها با خواص مکانیکی (مدول الاستیک) و ابعاد هندسی ارتباط مستقیم دارند. وجود عیب در یک قطعه منجر به تغییر خواص مکانیکی (موضعی یا کلی) و در نتیجه کاهش برخی از فرکانس‏های طبیعی و افزایش ضرایب میرایی می‏شود. با بررسی تغییرات پارامترهای فوق، و مقایسه با نمونه های سالم، می‏توان قطعات معیوب را شناسایی کرد. در این تحقیق قطعات سگدست پژو بررسی شدند: 500 نمونه سالم که از شیفت‏های مختلف تولید طی 2 ماه جمع آوری شده بودند، 50 نمونه با ندولاریته پایین 70% الی 85%، 50 نمونه با ندولاریته خیلی پایین 30% الی 60%، و 56 نمونه با عیوب دیگر ریخته‏گری از قبیل سردجوشی، حفرات انقباضی، انحرافات ماهیچه و قالب. کلیه نمونه ها با روش اولتراسونیک تست شده و 10% از قطعات نیز متالوگرافی شدند. آزمون رزونانس صوتی قطعات با سیستم EddySonix® انجام شد. ابتدا 200 نمونه سالم به عنوان نمونه های مرجع به سیستم معرفی شدند و 17 مود ارتعاشی هر قطعه آنالیز شدند. مودها با روش FEM در برنامه ANSYS نیز مطابقت داده شدند. با توجه به تغییرات پروسه تولید، بویژه در ابعاد و وزن قطعات، ابتدا مدل ریاضی متغیر‏های ناخواسته استخراج شده و سپس اثر آنها خنثی یا جبران‏سازی شدند. برای تفکیک قطعات سالم از معیوب، معیارهای مختلف یک یا چند‏متغیره تعریف شدند. با این روش 100% قطعات معیوب قابل تشخیص و جداسازی بودند.

در اندازه گیری نشانه ها به روش فراصوتی، دو روش بیش از همه مورد استفاده قرار می گیرد که یکی از آنها روش فاصله-دامنه-اصلاح و دیگری فاصله-تقویت-اندازه است. روش اول بر اساس استانداردهای آمریکایی پایه ریزی شده است و روش دوم توسط کرات کرامر ابداع شد و بیشتر در کشورهای اروپایی علی الخصوص آلمان مورد استفاده قرار می گیرد. روش فاصله-دامنه-اصلاح بر این اساس است که بدیل تضعیف، شدت انرژی صوت با افزایش فاصله کاهش می یابد و لذا در فواصل مختلف، دامنه سیگنال دریافتی از نشانه های مرجع یکسان متفاوت خواهد بود. روش فاصله-تقویت-اندازه بر اساس شناخت دسته پرتوی هر جستجو کننده بنا نهاده شده است. در این روش چگونگی پاسخ دهی هر منعکس کننده به دسته پرتو، پیش بینی می شود. هر یک از این روش ها مزایا و محدودیتهایی دارند که در این مقاله ضمن اشاره اجمالی به چگونگی انجام هر یک از این روش ها، این مزایا و محدودیتها مورد بررسی قرار گرفته و کاربردهای عملی هریک از آنها معرفی شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که علی رغم تفاوت در روش ایجاد منحنی ها و اندازه گیری نشانه ها، نتایج حاصل دارای اختلاف فاحشی نیستند و مطابقت خوبی بین آنها وجود دارد. لذا بر اساس نوع دستورالعمل تعیین شده برای تست و شرایط تست، هر یک از این روش ها می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

رنگ گوشت به عنوان یکی از معیارهای مهم مربوط به رسیدگی و کیفیت میوه به شمار می آید. اندازه گیری رنگ گوشت میوه با روش های متداول نیازمند برداشتن پوست میوه است که این امر منجر به تخریب آن می گردد. بنابراین پایش میزان رنگ گوشت میوه به صورت غیرمخرب در فرآیند های برداشت و پس از برداشت نیازمند استفاده از روش های غیرتماسی است. تصویربرداری نور تک فام متمرکز، به عنوان یک ابزار غیرتماسی با هزینه پیاده سازی پایین، روشی است نوری که قابلیت آن برای اندازه گیری شاخص های مکانیکی میوه به اثبات رسیده است. در این پژوهش امکان پذیری استفاده از این روش جهت پیش بینی شاخص مرتبط با رنگ گوشت میوه سیب، ارقام رددلیشس و فوجی، بررسی گردید. تصاویر در طول موج 650  نانومتر از سطح میوه ها تحصیل گردید. پس از آن شاخص های رنگی (L*, a*, b*) مربوط به پوست و گوشت میوه توسط دستگاه رنگ سنج اندازه گیری شد. جهت ایجاد مدل های کالیبراسیون، در ابتدا پس از انجام عملیات پیش پردازش، یک سری ویژگی از تصاویر استخراج گردید. سپس از این ویژگی ها به عنوان ورودی و از داده های مربوط به رنگ گوشت میوه، که با روش مخرب بدست آمده بود، به عنوان خروجی مدل های کالیبراسیون استفاده گردید. نتایج پژوهش بیانگر امکان پذیری استفاده از تصویربرداری نور تک فام متمرکز جهت پیش بینی رنگ گوشت میوه سیب به صورت غیر مخرب و سریع است.

میانگین پرتوگیری شغلی در پرتونگاری صنعتی یکی از بالاترین پرتوگیری ها در میان کاربردهای پرتوی است. پرتوگیری های بالاتر از 4 میلی سیورت در پرتونگاری صنعتی در هر دوره دوماهه دزیمتری فردی یا در هر دوره ای کوتاه تر از آن (برای نمونه در یک عملیات پاسخ به حادثه) پرتوگیری غیرعادی شناخته می شود. بررسی انجام شده بر روی تعداد زیادی از موارد گزارش شده بر پایه پرسشنامه های تکمیل شده به وسیله پرتونگاران نشان می دهد که در بسیاری از موارد پرتونگاران دز غیرعادی ثبت شده خود را (<  mSv4) تائید نمی نمایند. در این پژوهش فراوانی دلایلی که پرتونگاران در رد دز غیر عادی ثبت شده خود عنوان نموده اند مورد بررسی قرار گرفته و پذیرفتنی بودن چنین دلایلی از دیدگاه دستورالعمل های ایمنی پرتونگاری و نیز مقررات موجود مورد تحلیل قرار گرفته است. در پایان با توجه به نتایج بدست آمده پیشنهادهایی برای پیشگیری از پرتوگیری های غیر عادی در پرتونگاری صنعتی ارائه شده است.

در این پژوهش یک آشکار ساز صفحه تخت (آرایه فتودیود آمورف سیلیکون با لایه سینتلاتور) با نرم افزارIMAGE 3500  برای استفاده در تصویر برداری ناحیه جوش لوله های فولادی با یک آشکار ساز تقویت کننده تصویر با نرم افزارPXV 2200 مورد مقایسه قرار گرفت . در یک شرایط یکسان، سطح حساسیت، تفکیک پذیری و وضوح آشکارساز صفحه تخت در مقایسه با آشکار ساز تقویت کننده تصویر بهتر می باشد و نرم افزار های مورد استفاده در آشکار ساز صفحه تخت، امکانات پردازشی بیشتری نیز فراهم می آورد. با وجود برتری کیفی آشکارساز صفحه تخت در مقایسه با آشکارساز تقویت کننده تصویر، بدلیل هزینه بالا ، انحصاری بودن تکنولوژی ساخت و به تبع آن محدودیت تامین تجهیزات به دلیل شرایط خاص ناشی از تحریم ها، استفاده از آن در  صنعت لوله سازی، با حجم بالای تولید، مقرون به صرفه نمی باشد.

پرتونگاری صنعتی یکی از پرکاربردترین آزمون ها در بین روش های غیرمخرب بازرسی قطعات و تجهیزات است.  استفاده از ابزارهای کامپیوتری در انجام فعالیت های مستلزم انجام محاسبات، می تواند علاوه بر صرفه جویی در زمان انجام فعالیت ها، به کاهش خطای انسانی در انجام محاسبات و افزایش قابلیت اطمینان، دقت و صحت محاسبات انجام شده منجر گردد. انجام رادیوگرافی صنعتی مستلزم یک سری محاسبات و انتخاب صحیح پارامترها برای حصول کیفیت مطلوب در تصاویر پرتونگاشت است. این محاسبات عمدتا شامل محاسبات مربوط به اکتیویته چشمه، انتخاب تکنیک پرتودهی، محاسبه فاصله چشمه تا فیلم، محاسبه زمان پرتودهی، محاسبات مربوط به شاخص کیفیت تصویر و محاسبه حساسیت است. هر کدام از این پارامترها به نوع چشمه مورد استفاده، نوع فیلم، دانسیته نوری مطلوب، هندسه، جنس و ابعاد قطعه و حساسیت مطلوب وابسته است. در حال حاضر نرم افزارهایی برای انجام محاسبات پرتونگاری موجود است که عمدتا فقط بخش محدودی از محاسبات را انجام می دهند. محاسبات پرتونگاری با تهیه یک رابط گرافیکی برای شبیه سازی و انجام محاسبات نسبتا کامل پرتونگاری صنعتی با چشمه های گاما و با در نظر گرفتن استانداردهای صنعتی مرتبط انجام شده است. نتایج حاصل از نرم افزار شبیه ساز تهیه شده با نتایج حاصل از دیگر برنامه های کاربردی موجود مقایسه و تایید شده اند.