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항공정비/Part 1 항공기체 및 발동기

비파괴검사(NDI)

by 호기심심풀이 2020. 4. 1.
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비파괴검사(NDI)


비파괴검사

용접부 검사는 비파괴검사를 사용하는데, 비파괴검사(Non-Destructive Testing)란 재료나 제품의 원형과 기능을 전혀 변화시키지 않고 재료에 물리적 에너지(빛, 열, 방사선, 음파, 전기와 전기에너지)등을 적용하여 조직의 이상이나 결함의 존재로 인해 적용된 에너지의 성질 및 특성 등이 변화하는 것을 적당한 변환자를 이용하여 이들 성질의 변화량을 측정함으로써 조직의 이상 여부나 결함의 정도를 알아내는 모든 검사를 말합니다.


비파괴검사의 종류

비파괴 검사에는 육안검사(Visual Testing), 방사선투과검사(Radiographic Test), 초음파탐상검사, 침투탐상검사, 자분탐상검사,와전류탐상검사, 누설탐상검사가 있습니다.



[육안검사(Visual Testing : VT)]

육안검사란 재료, 제품 또는 구조물을 직접 또는 간접적으로 관찰하여 시험체에 결함이 있는지 알아내는 비파괴검사 방법입니다. 육안 검사는 다른 비파괴검사 방법이 사용되기 전에 적용합니다.


육안검사의 장점

빠르고 간단, 경제적이고 도구가 간단, 결과를 곧바로 알 수 있다.




[방사선투과검사(Radiographic Test : RT)]

투과성 방사선을 시험체에 조사하였을 때 투과 방사선의 강도의 변화 즉, 건전부와 결합부의 투과선량의 차에 의한 필름상의 농도차로부터 결함을 검출 용접부, 주조품 등의 대부분 재료의 내외부 결함 검출


방사선투과검사의 방법

- 시험체에 방사선을 조사하면 방사선이 투과하면서 물체와의 상호 작용에 의해 점차적으로 약해진다. 용접부의 경우, 블로우홀 등의 결함부분이 건전부에 비해 방사선이 잘 투과되므로 필름 위에 검은상으로 나타납니다.


- 방사선의 성질은 투과 및 흡수 / 직진성 / 사진작용이 있습니다.

- 방사선 피폭을 방어하기 위해 근처에 오래 머무르지 않고 먼 거리를 유지하고 차폐해야 합니다.




[초음파탐상검사(Ultrasonic Test : UT)]

가청 주파수 이상의 주파수를 갖는 초음파를 이용하여 소재의 내부결함을 검출하거나 두께측정, 탐촉자에서 발생한 초음파의 경로상에 결함이 존재할 경우 초음파는 반사되고, 이 신호를 이용하여 결함의 깊이와 크기를 평가


초음파 비파괴 검사의 적용범위

표면 및 내부결함(균열) 검출, 부재의 두께측정, 탄성계수등 물성치 측정, 재료열화 및 잔류응력 측정


초음파 검사의 방법

수직 탐상법은 시험체의 표면에서 수직으로 초음파를 전달하는 방법입니다.

사각탐상법은 표면에 대하여 여러가지 각도를 이용해서 초음파를 전달하는 방법입니다.



[침투탐상검사(Penetrant Test : PT)]

침투탐상검사는 부품 등의 표면 결함을 아주 간단하게 검사하는 방법으로 침투액, 현상액, 세척액 3종류의 약품을 사용하여 결함의 위치, 크리 및 지시모양을 관찰하는 검사 방법입니다.

- 시험방법이 간단하고 숙련이 요구되지 않으며, 미세한 균열의 탐상도 가능하며 가격도 저렴하고 판독이 비교적 쉽습니다.


침투탐상검사의 적용범위

금속 및 비금속의 모든 재료, 부품에 적용

표면 개구결함

Crack, Pinhole, 용접불량 그 밖에 검사물 표면에 개구되어 있는 결함

관통 결함

각종 Tank, 고압용기, 배관 등의 용접부, 접합부에 의한 누설 검사


침투탐상검사의 기본원리

- 표면 세척 → 침투액 도포 → 유화제로 침투액 제거 → 건조 → 현상액 도포 → 검사결과 해석

- 침투액은 PT에서 가장 중요한 역할을 하며, 종류에는 수세성 / 후유화성 / 용제제거성 침투액이 있습니다.

- 현상제는 침투액과 작용해 육안으로 볼 수 있게 해주며, 과잉 침투액이 제거된 후 표면에 도포하고 종류로는 건식 / 비수용성 / 습식 현상제가 있습니다.

- 수세성 침투액에는 유화제가 섞여 있어 별도의 유화제 적용이 필요 없으나 그 외에는 과잉 침투액의 세척을 위해서 필요합니다.




[자분탐상검사(Magnetic Paticle : MT)]

자분탐상검사란 강자성체의 표면 또는 표면바로 밑에 있는 불연속부를 검출하기 위하여 강자성체를 자화시키고 자분을 적용시켜 누설자장에 의해 자분이 모이거나 붙어서 불연속부의 윤곽을 형성, 그 위치, 크기, 형태 및 넓이 등을 검사하는 방법입니다.


자분탐상검사의 방법

피검체를 자화시켰을 경우 만일 피검사체의 표면 또는 표면근방에 자속을 막는 결함이 있으며 그 곳으로부터 자속이 표면공간으로 새어 나오며 결함 양측에 자극이 형성되어 마치 작은 자석이 있는 것과 같이 공간에 자장을 형성하게 됩니다. 그 부분에 미세한 철분을 뿌리면 철분입자는 자화되어 자극을 갖는 소자석이 되어 결함부에 달라붙게 됩니다. 이 때 사용되는 철분을 자분이라 일컬으며 이렇게 해서 생긴 무늬를 자분 무늬라 합니다.

- 차후의 공정이나 사용상에 잔류자기가 영향을 미칠경우 계측기 등에 영향을 미칠 경우 등에 의해 잔류자기를 제거하는 탈자가 필요합니다.




[와전류탐상검사(Eddy Current Test : ECT)]

- 코일에 교류를 흘리면 교번 자장이 발생하는데 이 때 코일을 전도성의 시험체에 가까이 접근시키면 이 교번 자장에 의해 전도체에 와전류가 유도됩니다. 전도체에 와전류가 흐르게 되면 이에 의한 자기장이 생겨나고 이는 코일에 의한 자기장과 상호 작용하게 되어 코일의 임피던스를 변화시키게 됩니다. 와전류 시험 장치는 이러한 변화를 측정하고 전개하여 시험자로 하여금 시험체의 상태와 물성에 관한 중요한 정보를 알 수 있게끔 합니다.

- 표면 및 표면 바로 밑의 결함을 검사합니다.


와전류탐상검사의 적용범위

금속의 전도도 측정

금속판 Turbine Blade, Rivet Hole등의 Crack 검출

각종 항공산업에서 각종 중요 부품 검사

금속 재료에서의 이종 재료 검출

석유화학플랜트에서 사용중인 열 교환기 튜브의 결함 검출

각종 튜브 검사


와전류탐상검사의 검사원리



[누설탐상검사(Leak Test : LT)]

누설시험은 기체나 액체와 같은 유체가 시험체의 내부와 외부 즉, 계와 주위의 압력차에 의해 시험체의 결함 속으로 흘러 들어가거나 결함을 통해 흘러나오는 성질을 이용하여 결함을 찾아내는 시험방법입니다.


특징

누설시험에서 시험체의 내부와 외부의 즉, 계와 주위의 압력차를 만들 때 주위의 압력은 대기압으로 두고 계의 압력을 가압하여 대기압보다 높이거나 계의 압력을 감압하여 대기압보다 낮게 하는 방법을 사용합니다. 전자를 가압법, 후자를 진공법이라 합니다.




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