비파괴 검사(NDT)란?- 방법

NDT란? 자세히 살펴보기

비파괴 검사(NDT)는 원래 부품을 손상시키지 않고 특성 차이 또는 용접 결함 및 불연속성에 대해 재료, 구성 요소, 구조 또는 시스템의 특성을 평가하기 위해 업계에서 사용하는 테스트 및 분석 기술입니다. NDT는 NDE(비파괴 검사), NDI(비파괴 검사) 및 NDE(비파괴 평가)라고도 합니다.

현장에서 NDT는 종종 비파괴 검사 방법, 검사 도구 또는 전체 비파괴 검사 분야를 가리키는 포괄적 용어로 사용됩니다.

상업용 응용 프로그램의 경우 이 기사의 주요 초점과 Flyability에서 NDT의 목표는 치명적인 사고를 피하기 위해 중요한 기반 시설이 적절하게 유지되도록 하는 것입니다.

NDT 방법은 일반적으로 정유 공장에서 사용되는 보일러의 약점을 검사하는 것과 같은 산업적 사용 사례와 관련되어 있지만 실제로는 의료에서의 사용이 가장 일반적입니다.

예를 들어, 아기의 건강을 확인하기 위해 초음파를 받는 임산부는 NDT 사용 사례로 간주되며, 부상에 대해 자세히 알아보기 위해 X-레이 또는 MRI를 받는 것과 같습니다.

그러나 NDT가 반드시 특별한 도구나 어떤 도구의 사용을 요구하지 않는다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

예를 들어, 산업 현장의 검사자가 압력 용기 외부를 육안으로 검토할 때 보일러를 손상시키지 않고 상태에 대한 데이터를 수집하기 때문에 NDT 지정에 해당합니다. 반면에 초음파 센서와 같은 정교한 도구를 사용하여 특정 재료나 자산의 결함을 찾는 것을 NDT라고도 합니다.

특정 사용 사례에 관계없이 이러한 모든 예의 근본적인 공통점은 방해가 되지 않는 방식으로 데이터를 수집한다는 것입니다.

 

파괴 대 비파괴 검사

더 진행하기 전에 테스트된 재료를 변경하거나 손상시키고 파괴하는 재료를 테스트하는 데 사용되는 몇 가지 방법이 있음을 명확히 해야 합니다.

이러한 방법을 사용하는 것을 파괴적 테스트라고 합니다.

파괴 테스트에서 재료의 일부는 분석을 위해 긁어내거나 현장에서 어떤 식으로든 변경될 수 있습니다.

몇 가지 예:

매크로 단면

매크로 단면은 검사를 위해 연마 및 에칭하여 용접된 재료의 작은 부분을 테스트합니다.

 

인장 시험

장력 테스트라고도 하는 이것은 샘플 재료에 제어된 장력을 적용하여 반응하는 방식을 확인하는 파괴적인 테스트 기술입니다. 장력은 특정 하중이나 조건을 테스트하거나 재료의 실패 지점을 테스트하기 위해 적용될 수 있습니다.

 

3점 굽힘 테스트

3점 굽힘 시험은 Coupon이라고 하는 샘플을 채취하여 3점에서 지정된 각도로 굽힘으로써 재료의 건전성과 유연성(또는 연성)을 검사합니다.

 

 

NDT 코드 및 표준

NDT 기술은 모든 종류의 검사에 사용할 수 있습니다. 그러나 가장 중요한 유형의 NDT 검사 중 일부는 보일러 및 압력 용기와 같은 자산에 대한 것으로, 적절하게 유지 관리되지 않으면 엄청나게 위험할 수 있습니다.

이러한 자산의 적절한 유지 관리는 인근(원전의 경우 원거리)에서 작업하는 작업자의 안전을 위해 매우 중요하기 때문에 대부분의 국가에서는 기업이 검사를 수행할 때 특정 검사 코드 및 표준을 준수하도록 요구하는 법률이 있습니다.

이러한 표준 및 규정은 일반적으로 특정 지침에 따라 정기적으로 검사를 수행하도록 요구합니다. 가장 큰 위험을 초래하는 대부분의 자산에 대해 이러한 검사는 공인 검사관이 수행하고 공식 검사 기관에서 근무하는 공인 증인의 승인을 받아야 합니다.

NDT 표준 및 코드를 생성하기 위해 세계에서 가장 일반적으로 따르는 조직은 다음과 같습니다.

API(미국석유협회)
ASME(미국기계공학회)
ASTM(미국재료시험협회)
ASNT(미국 비파괴 검사 학회)
COFREND(비파괴 검사 연구를 위한 프랑스 위원회)
CSA 그룹(캐나다 표준 협회)
CGSB(캐나다 일반 표준 위원회)

 

NDT를 사용하는 이유

다음은 전 세계적으로 많은 회사에서 NDT를 사용하는 주요 이유입니다.

Savings
이 질문에 대한 가장 분명한 대답은 NDT가 파괴적 테스트보다 더 매력적이라는 것입니다. 왜냐하면 검사할 재료나 물체가 손상 없이 검사를 통과하여 비용과 자원을 절약할 수 있기 때문입니다.

안전
NDT는 또한 거의 모든 NDT 기술(방사선 검사 제외)이 사람에게 무해하기 때문에 매력적입니다.

능률
NDT 방법을 사용하면 자산을 철저하고 비교적 빠르게 평가할 수 있으며 이는 작업 현장에서 지속적인 안전과 성능을 보장하는 데 중요할 수 있습니다.

정확성
NDT 방법은 정확하고 예측 가능한 것으로 입증되었으며, 직원의 안전과 장비의 수명을 보장하기 위한 유지보수 절차와 관련하여 두 가지 모두 원하는 품질입니다.
“비파괴 검사는 잘 운영되는 시설의 생명입니다. NDT 기술과 반복 가능한 결과는 경험과 무결성을 갖춘 고도로 훈련된 기술자에게 달려 있습니다. 산업용 NDT 방법 ​​및 결과 해석은 인증된 전문가가 수행합니다.

기술자는 특정 NDT 방법에 대한 인증을 받아야 할 뿐만 아니라 데이터 수집에 사용되는 장비를 작동하는 방법도 알아야 합니다. 장비의 기능과 한계를 이해하는 것이 합격 또는 불합격 결정의 차이입니다.”

 

가장 일반적인 8가지 NDT 방법

다양한 유형의 데이터 수집을 위해 NDT에서 사용되는 몇 가지 기술이 있으며, 각각 고유한 도구, 교육 및 준비가 필요합니다.
이러한 기술 중 일부는 물체의 완전한 체적 검사를 허용하는 반면 다른 기술은 표면 검사만 허용합니다. 유사한 방식으로 일부 NDT 방법은 사용되는 재료의 유형에 따라 다양한 성공 정도를 가지며 예를 들어 자기 입자 NDT와 같은 일부 기술은 특정 재료(즉, 자화).

 

1. 시각적 테스트(VT)
정의: 시각적 비파괴 검사는 재료의 상태에 대한 시각적 데이터를 수집하는 행위입니다. 시각적 테스트는 어떤 식으로든 변경하지 않고 재료나 대상을 검사하는 가장 기본적인 방법입니다.
시각적 테스트를 수행하는 방법:
육안 테스트는 검사자가 재료 또는 자산을 시각적으로 검토하여 육안으로 수행할 수 있습니다. 실내 육안 검사의 경우 검사관은 손전등을 사용하여 검사 대상에 깊이를 더합니다. 육안 검사는 검사 카메라와 같은 RVI(원격 육안 검사) 도구로도 수행할 수 있습니다. 카메라를 제자리에 고정하기 위해 NDT 검사관은 로봇이나 드론을 사용하거나 단순히 밧줄에 매달 수 있습니다.

2. 초음파 검사(UT)
정의: 초음파 비파괴 검사는 재료의 특성 변화를 식별하기 위해 고주파 음파를 재료로 전송하는 과정입니다.
초음파 검사를 수행하는 방법:
일반적으로 초음파 검사는 음파를 사용하여 생성된 재료 표면의 결함이나 결함을 감지합니다.
가장 일반적인 초음파 검사 방법 중 하나는 펄스 에코입니다. 이 기술을 사용하여 검사자는 재료에 소리를 도입하고 리시버로 반환될 때 재료 표면의 결함으로 인해 생성되는 에코(또는 소리 반사)를 측정합니다.
다음은 몇 가지 다른 유형의 초음파 검사입니다.
위상 배열 초음파 검사(PAUT)
자동 초음파 검사(AUT)
TOFD(비행 시간 회절)

3. 방사선 촬영 검사(RT)
정의: 방사선 촬영 비파괴 검사는 결함을 식별하기 위해 재료에 감마선 또는 X선을 사용하는 행위입니다.
방사선 촬영 NDT 테스트를 수행하는 방법:
방사선 촬영 검사는 방사성 동위원소 또는 X선 발생기에서 나오는 방사선을 검사할 물질을 통해 필름이나 다른 종류의 검출기로 향하게 합니다. 검출기의 판독값은 검사된 재료의 기본 측면을 나타내는 섀도우 그래프를 생성합니다.
방사선 촬영 검사는 밀도 변화와 같이 육안으로 감지하기 어려운 재료의 측면을 발견할 수 있습니다.

4. 와전류(전자기) 테스트(ET)
정의: 와전류 비파괴 검사는 물질에 대한 결정을 내리기 위해 물질 주변의 자기장에서 전류(와전류라고도 함)의 강도 측정을 사용하는 전자기 테스트의 한 유형입니다. 여기에는 다음이 포함될 수 있습니다. 결함.
와전류 테스트를 수행하는 방법:
와전류 테스트를 수행하기 위해 검사관은 전도성 물질을 둘러싼 자기장에서 와전류의 흐름을 검사하여 물질의 결함이나 결함으로 인한 중단을 식별합니다.

 

5. 자기 입자 테스트(MT)
정의: 자기 입자 비파괴 검사는 재료 내 자기장 흐름의 교란을 검사하여 재료의 결함을 식별하는 행위입니다.
자기 입자 테스트를 수행하는 방법:
자기 입자 테스트를 사용하기 위해 검사자는 먼저 자화에 매우 민감한 재료에 자기장을 유도합니다. 자기장을 유도한 후, 재료의 표면은 자기장의 흐름에 방해가 되는 철 입자로 덮여 있습니다. 이러한 혼란은 재료 내의 불완전한 위치에 대한 시각적 지표를 생성합니다.

6. 음향 방출 테스트(AE)
정의: 음향 방출 비파괴 검사는 음향 방출을 사용하여 재료의 가능한 결함과 불완전성을 식별하는 행위입니다.
음향 방출 테스트를 수행하는 방법:
음향 방출 테스트를 수행하는 검사관은 재료의 결함으로 인해 발생하는 음향 에너지 폭발(음향 방출이라고도 함)에 대해 재료를 검사하고 있습니다. 강도, 위치 및 도착 시간을 조사하여 재료 내 가능한 결함에 대한 정보를 확인할 수 있습니다.

7. 액체 침투 테스트(PT)
정의: 액체 침투 비파괴 검사는 액체를 사용하여 재료를 코팅한 다음 액체의 틈을 찾아 재료의 결함을 식별하는 과정을 말합니다.
침투 테스트를 수행하는 방법:
침투 테스트를 수행하는 검사관은 먼저 테스트 대상 물질을 가시성 또는 형광성 염료가 포함된 용액으로 코팅합니다. 그런 다음 검사관은 재료 표면에서 추가 용액을 제거하고 재료 표면을 "파괴"하는 결함에 용액을 남깁니다.
그런 다음 검사관은 현상액을 사용하여 결함에서 용액을 추출한 다음 자외선을 사용하여 결함을 나타냅니다(형광 염료의 경우). 일반 염료의 경우 색상은 침투제와 현상제의 대비로 나타납니다.

8. 누출 테스트(LT)
정의: 누출 비파괴 검사는 결함을 식별하기 위해 용기 또는 구조물의 누출을 연구하는 과정을 말합니다.
누출 테스트를 수행하는 방법:
검사관은 무엇보다도 압력계, 비눗방울 테스트 또는 전자 청취 장치로 측정한 것을 사용하여 용기 내부의 누출을 감지할 수 있습니다.

 

비파괴 검사는 어디에 사용됩니까?

NDT를 얼마나 광범위하게 정의하느냐에 따라 육안 검사(정식이든 캐주얼이든)가 거의 모든 작업장에서 어떤 형태로든 이루어지기 때문에 전 세계 거의 모든 산업에서 사용된다고 말할 수 있습니다.
즉, API 및 ASME와 같이 위에 나열된 조직에서 성문화한 NDT가 필요하고 NDT 사용을 위한 공식화된 프로세스가 있는 특정 산업이 있습니다.
이러한 산업에는 다음이 포함됩니다.
석유 가스, 발전, 화학, 채광, 항공우주, 자동차, 해상, 채광

 

드론이 NDT를 도울 수 있는 방법

지난 몇 년 동안 카메라가 장착된 드론은 시각적 데이터 수집을 위해 NDT에서 일반적으로 사용되는 또 다른 도구가 되었습니다.
기술의 한계로 인해 한동안 드론은 검사관에게 보조 시각적 데이터만 제공할 수 있었지만 시각적 데이터를 직접 수집하는 검사관을 대신할 수는 없었습니다.
그러나 드론 기술이 향상됨에 따라 검사관은 RVI 도구로 드론을 점점 더 많이 사용할 수 있게 되었으며, 어떤 경우에는 시각적 데이터를 수동으로 수집해야 하는 필요성을 완전히 대체했습니다.

 

오늘날 드론이 NDT를 지원하는 두 가지 주요 방법은 다음과 같습니다.

안전
영상 데이터를 수집하기 위해 검사관이 위험한 공간에 들어갈 필요가 없도록 함으로써 드론은 작업장의 안전을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
전력선 또는 타워와 같은 자산의 실외 검사를 위해 드론을 사용하여 시각적 데이터를 수집하면 사람이 물리적으로 타워 또는 라인에서 공중에 있어야 하는 시간을 줄일 수 있습니다.
압력 용기나 보일러와 같은 자산의 실내 검사를 위해 Elios 2와 같은 드론을 사용하여 시각적 데이터를 수집하면 검사자가 제한된 공간에 들어갈 필요가 없으므로 위험에 대한 노출을 크게 줄이는 데 도움이 됩니다.

Savings
드론은 기업이 실내 및 실외 시나리오 모두에서 ROI를 개선하는 데 도움이 될 수 있지만 절감액은 실내 검사에서 특히 중요합니다.
시각적 데이터를 수동으로 수집하기 위해 검사관을 보내는 대신 전문 실내 드론을 사용하면 기업이 비계를 만들고 철거할 필요가 없고 이러한 요구 사항과 관련된 가동 중지 시간을 경우에 따라 하루에서 이틀 정도 줄일 수 있습니다.