비파괴검사

1 비파괴 검사 개요

   - 재료나 시험체의 원형을 보존하거나 손상없이 불량을 조기에 발견하고 조치하여 신뢰성향상과 실패비용 발생을 억제한다.

   - 간단한 육안 검사부터 고도의 기기를 이용한 검사도 있으며 전문적인 기능기술을 요구하는 검사도 있다.

 

2 검사의 종류

 1) 육안검사

   - 시험체를 직간접적으로 관찰하하는 것으로 모든 검사 이전에 수행한다.

   - 언더컷, 오버랩, 균열, 슬래그 섞임, 블로우홀등 용접의 전반적인 외관을 검사한다.

   - 렌즈 현미경, 반사경등으로 검사한다.

   - 표면 비교 관찰을 한다.

 2) 방사선투과법(RT Radiographics testing)

   ① 특징

     - 엑스선 / 감마선을 이용하여 재료를 투과하고 필름을 감광하여 재료내부의 결함 유무를 검사.

       * 피사체의 밀도/두께에 따라 투과된 방사선량이 달라지며 필름 감광정도가 달라짐.

     - 강교 및 플랜트 설비의 판이음 용접부의 내부 결함을 검사한다.

     - 비파괴 검사중 가장 신뢰성이 높아 폭넓게 적용된다.

     - 주조, 용접부에 유리하다.

     - 기본 3요소 : 방사선원, 시험체, 필름

   ② 장단점

     - 장점

       a 자성 판두께에 구애받지 않는다.

       b 필름기록으로 보존가능하다.

       c 피시험체의 두께의 1~2% 작은 결함도 검출 가능하다.

       d 슬래그 블로홀 등 결함의 크기와 종류의 검출이 용이하다.

       e 구조적 결함 검출이 가능하다.

     - 단점

       a 미소균열이나 모재와 평행한 라미네이션균열은 검출이 곤란하다.

       b 검사비용이 고가이다.

       c 결함의 깊이등 정확한 측정은 불가능하다.

       d 제품의 형상이 복잡하면 검사가 어렵다.

       e 촬영에서 판정까지 장시간 소요된다.

       f 적용 모재가 75cm 이하로 제한된다.

       g 방사 전 취급에 주의가 필요하다.

 3) 초음파검사(UT ultrasonic testing)

   ① 특징

     - 초음파수 20kHz이상을 이용하여 금속내부 결함을 탐상한다.

     - 피검사체에서 송수신된 탐촉자(prove)를 접촉하고 초음파를 전달하여 내부에 존재하는 결함부로부터 반사되는 초음파의 에너지량, 진행시간등을 분석하여 재료내부의 결함이나 불균일층의 존재 위치 및 크기를 판독한다.

     - 균열등 면상(평평한 모양) 검출 능력이 방사선보다 우수하다.

     - 초음파 진행과 수직한 방향의 검출이 쉽다.

     - 강교 플랜트 설비 구조물의 용접부, 현장 맞이음 방사선투과가 어려운곤 용접부 압연품, 주단/조품 균열 검사에 이용.

   ② 측정방법

     - 결함위치측정 : 송신된 초음파가 수신될때까지의 시간으로 측정.

     - 결함크기 : 수신되는 초음파의 에코 높이나 결함에코가 나타내는 범위로 판독한다.

   ③ 종류

     - 펄스반사법 : 초음파를 시험체에 투과하여 내부의 결함으로 반사되는 초음파의 펄스를 송신하여 결함여부를 확인.

     - 투과법 : 시험체 양면을 투과하여 검사한다. 초음파의 쇠약정도를 조사하여 판단한다.

     - 공진법 : 라미네이션 검출 가능

   ④ 장단점

     - 장점

       a 두께에 제한이 없다.

       b 면상 결함 검출은 방사선투과검사보다 우수하다. 특히 라멜라티어 검출능력이 탁월하다.

       c 검사결과를 즉시 알 수 있다.

       d 방사선이 없어 안전하다.

     - 단점

       a 표면이 거칠거나 불규칙한 모양은 탐상이 어렵다.

       b 결함 종류 식별이 어렵다.

       c 내부조직이 조대하거나 기포가 많은 경우, 미세한 블로우는 탐상이 어렵다.

       d 검사원의 숙련도에 따른 영향이 크다.

 4) 자분탐상검사(MT magnetic particle testing)

   ① 특징

     - 결함이 있는 경우 자속이 표면으로 새어나와 결함 양측에 자극이 형성되어 공간에 자장을 형성하는 특징을 이용한 검사방법.

     - 강자성체인 시험체에 자장을 걸어 자화시킨 후  자분을 적용하면 누설자장에 의해 형성된 자분모양을 관찰하여 결함의 크기 위치 형상을 검사한다.

     - 시험체 표면 또는 바로 아래 불연속 결함을 검출한다.

   ② 종류

     - 원형자화

     - 선형자화

   ③ 장단점

     - 장점

       a 미세표면균열 검출에 적합하다.

       b 검사품의 크기 형상에 제약이 없고, 전방향 검출이 가능하다.

       c 도장이 있어도 검출 가능하다.

       d 비용이 저렴하다.

     - 단점

       a 강자성체만 가능하다.

       b 검사후 탈자화를 실시해야한다.

 5) 액체 침투 탐상(PT penetrant testing)

   ① 특징

     - 시험체 표면에 침투액을 도포하여 침투제가 표면의 균열등에 침투할 충분한 시간경과후 침투제를 제거하고 현상액을 도포하면 침투된 침투제가 표면으로 드러나 결함의 위치, 크기, 모양을 검출하는 방법

     - 용접부 주강품 단조품 세라믹 플라스틱 유리등 금속 및 비금속 재료등에도 검사가 가능하다.

   ② 장단점

     - 장점

       a 검사속도가 빠르고 시험방법이 간단하며 비용이 저렴하다.

       b 재료의 크기 형상 재질에 제한이 없다.

       c 국부적 시험이 가능하다.

       d 미세균열 탐상가능하다.

       e 판독이 용이하다.

     - 단점

       a 시험전 전처리 필요하다.

       b 표면검사만 가능하다.

       c 표면이 너무 거칠거나 다공성인경우 탐상이 불가능하다.

       d 침투제로 인한 오염이 쉽다.

   ③ 방법 및 순서

     - 시험가능조건확인(온도등) → 표면전처리 → 침투대기 → 세척 → 현상액도포 → 현상

   ④ 종류

     - 형광침투검사

     - 염료침투검사