Badania NDT – poziomy jakości

04 May 2022

Poziomy jakości badanych wizualnie złącz spawanych – co one dokładnie oznaczają? Czym się różnią? Dzisiaj przybliżymy Wam to zagadnienie.

UWAGA: SGS Polska nie świadczy już usług z zakresu certyfikacji personelu NDT.

Badania nieniszczące — czym są poziomy jakości w badaniach NDT?

Zgodnie z PN-EN ISO 5817 poziomy jakości to opis jakości spoiny na podstawie typu, wielkości i liczby wybranych niezgodności spawalniczych.

Poziomy jakości wykorzystuje się podczas interpretacji wyników badań wizualnych. Są one określone w normie PN-EN ISO 5817, która ma zastosowanie w przypadku oceny wizualnej złączy spawanych wykonanych ze stali, niklu i stopów niklu oraz tytanu i stopów tytanu. Dla aluminium i jego stopów poziomy jakości dla niezgodności spawalniczych sklasyfikowano natomiast w normie PN-EN ISO 10042. W tym artykule skupimy się na normie PN-EN ISO 5817, która ma zastosowanie dla materiałów o grubości powyżej 0,5 mm oraz spoin czołowych i spoin pachwinowych. Dla badań VT poziom jakości jest tożsamy z poziomem akceptacji. Podczas interpretacji i oceny wyników pozostałych metod badań nieniszczących – PT, MT, UT, RT posługujemy się poziomami akceptacji, które następnie można odnieść do jednego z trzech poziomów jakości definiowanych w normie PN-EN ISO 5817.

Zależność pomiędzy poziomami jakości a poziomami akceptacji dla najpowszechniejszych metod NDT wygląda tak:

Więcej informacji o poziomach jakości i poziomach akceptacji.

Jakie są poziomy jakości badań NDT?

Wyróżniamy trzy poziomy jakości:

Poziom jakości B – wymagania ostre,
Poziom jakości C – wymagania średnie,
Poziom jakości D – wymagania łagodne.

Zarówno norma PN-EN ISO 5817, jak i PN-EN ISO 10042, opisują maksymalne dopuszczalne wymiary wszystkich niezgodności spawalniczych. Oceniając otrzymane wyniki badań wizualnych złączy spawanych, możecie w prosty sposób określić, czy spoina spełnia zadane kryterium odbiorcze.

Jak ocenić spoinę na podstawie wymaganego poziomu jakości?

Czy zastanawialiście się jak ocenić, czy dana spoina spełnia wymagany poziom jakości? Co się stanie, gdy posiadacie narzucone kryterium odbiorcze (np. spoiny mają spełniać poziom jakości C), a podczas oceny spoin znajdziecie niezgodności spawalnicze? Skąd wiedzieć, czy dana niezgodność mieści się w dopuszczalnych wartościach?

W przypadku gdy spoina musi spełniać poziom jakości C, należy wykonać następujące czynności:

Poddać ocenie wizualnej spoinę wraz ze strefą wpływu ciepła zarówno od strony lica, jak i grani spoiny.
Zaznaczyć występujące niezgodności spawalnicze – najlepiej białym markerem. Biały marker będzie widoczny zarówno na stali stopowej (np. stali nierdzewnej), jak i również na stali niestopowej (np. stal konstrukcyjna S235).
Zaznaczone niezgodności spawalnicze należy odpowiednio sklasyfikować, np. czy jest to podtopienie ciągłe, czy jest to krater, czy może skupisko pęcherzy, itd.
Po dokonaniu klasyfikacji należy odpowiednio zmierzyć występujące niezgodności (przydaje się notes i długopis, celem rozpisania otrzymanych wielkości poszczególnych niezgodności spawalniczych).
Ocenić czy otrzymane wielkości są mniejsze niż dopuszczalne maksymalne wielkości zgodnie z PN-EN ISO 5817.

Podczas oceny zmierzonych wielkości niezgodności spawalniczych najlepiej brać pod uwagę największe wartości, np. najdłuższy odcinek podtopienia czy największą wartość wycieku. Następnie należy każdą z otrzymanych niezgodności przeanalizować na podstawie normy PN-EN ISO 5817.

Dla przykładu przeanalizujmy przypadek złącza spawanego dwóch blach o grubości 4 mm ze spoiną czołową, gdzie zaobserwowaliśmy podczas badania wyciek grani. Wymagany jest poziom jakości C. Załóżmy, że zmierzona wysokość wycieku (h) to 3,5 mm, a jej szerokość (b) to 1,5 mm.

Sprawdzamy w normie PN-EN ISO 5817 kryteria akceptacji. Numer niezgodności dla wycieku grani to 504.

Kryteria akceptacji w badaniach VT są równoznaczne z poziomami jakości. Zatem dla blach o grubości powyżej 3 mm, dopuszczalna wartość niezgodności jest obliczana na podstawie wzoru: h≤1 mm+0,6b, ale maksymalnie 4 mm.

Przystępujemy do obliczeń i oceny:

Obliczenie warunku brzegowego: h<=1+0,6*1,5 mm -> h< = 1,9;
Porównanie wartości warunku brzegowego z wartością zmierzoną: h = 3,5, a maksymalna wartość dla tej niezgodności wg przyjętych kryteriów akceptacji to h<=1,9 mm;
Wynik oceny: złącze nie spełnia przyjętych kryteriów akceptacji – poziomu jakości C wg EN ISO 5817.

Jak przyporządkować poziom jakości do spoiny?

A co w przypadku, gdy nie mamy zadanego wymaganego poziomu jakości, tylko na podstawie oceny otrzymanych wyników badania wizualnego musimy sklasyfikować poziom jakości spoiny? Wtedy należy tak sam, jak w poprzednim przypadku wykonać następujące czynności:

Poddać ocenie wizualnej spoinę wraz z SWC zarówno od strony lica, jak i grani spoiny.
Zaznaczyć występujące niezgodności spawalnicze – najlepiej białym markerem.
Zaznaczone niezgodności spawalnicze należy odpowiednio sklasyfikować, np. czy jest to podtopienie ciągłe, czy jest to krater, czy może skupisko pęcherzy, itd.
Po dokonaniu klasyfikacji należy odpowiednio zmierzyć występujące niezgodności (przydaje się notes i długopis, celem rozpisania otrzymanych wielkości poszczególnych niezgodności spawalniczych).
Ocenić otrzymane wielkości pod kątem maksymalnych dopuszczalnych wielkości niezgodności spawalniczych zgodnie z PN-EN ISO 5817.
W przypadku gdy którakolwiek niezgodność spawalnicza przekracza maksymalne dopuszczalne wielkości dla poziomu jakości B, należy przeanalizować następnie pod kątem poziomu jakości C, a następnie dla D:
- Gdy zaobserwowane niezgodności nie przekraczają dopuszczalnych wartości dla poziomu B, wtedy spoina spełnia wymagania poziomu B.
- Gdy zaobserwowane niezgodności przekraczają dopuszczalne wartości dla poziomu B, lecz nie przekraczają wielkości dopuszczalnych dla poziomu C, wtedy spoina spełnia wymagania poziomu C.
- Gdy zaobserwowane niezgodności przekraczają dopuszczalne wartości dla poziomu C, lecz nie przekraczają wielkości dopuszczalnych dla poziomu D, wtedy spoina spełnia wymagania poziomu D.
- Gdy zaobserwowane niezgodności przekraczają dopuszczalne wartości dla poziomu D, wówczas spoina nie spełnia żadnych wymagań jakości przyjętych w normie EN ISO 5817.

Kto może zdecydować, jaki jest wymagany poziom jakości?

Wymagania co do poziomu jakości możecie znaleźć w normach dotyczących wyrobu, np. dla stalowych konstrukcji budowlanych. Wymagany poziom jakości jest ustalany na podstawie klasy wykonania EXC. Może się również zdarzyć, że Klient/Zamawiający zażąda poziomu jakości C, ale zaznaczy w wymaganiach kontraktowych, że niektóre niezgodności spawalnicze są niedopuszczalne. Przykładowo w wymaganiach kontraktowych znajdzie się zapis: niedopuszczalna niezgodność spawalnicza 504. Wówczas całe złącze oceniamy zgodnie z wymaganiami normy PN-EN ISO 5817 poziom jakości C. W przypadku gdy zaobserwujemy wyciek (504), należy taką niezgodność usunąć przed przekazaniem gotowego wyrobu klientowi.