NonDestructive Testing

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1 NonDestructive Testing
非破壞性檢測實習 NonDestructive Testing 第一章概論

2 大 綱 非破壞性檢測的定義與應用時機 為什麼需要非破壞性檢測？非破壞性檢測能做什麼？ 常用非破壞性檢測方法 非破壞性檢測的實習安全
大 綱 非破壞性檢測的定義與應用時機 為什麼需要非破壞性檢測？非破壞性檢測能做什麼？ 常用非破壞性檢測方法 非破壞性檢測的實習安全 非破壞性檢測對產品檢測的應用 非破壞性檢測在航空維修上的應用

3 大 綱 非破壞性檢測標準 非壞性檢測人員職責 非破壞性檢測程序 缺陷成因與種類

4 非破壞性檢測的定義與應用時機

5 i.e. Inspect or measure without doing harm.
NDI 非破壞性檢測定義 使用非侵入性的技術，確定材料的完整性，另對部件、結構或定量測量某些特定的一個物件。 何謂NDT 、NDE ? i.e. Inspect or measure without doing harm. (亦即檢查或測量而又不損害。)

6 非破壞性檢驗之應用時機 於零組件製造過程中－「確保品質」以符合設計時之機械強度與外形尺寸的要求。 設備運轉中確保－「結構安全」依週期檢查時間表，檢視零組件有無發生機械疲勞、潛變、腐蝕、磨耗等現象。

7 為什麼需要非破壞性檢測？ 非破壞性檢測能做什麼？

8 為什麼需要非破壞性檢測？

9 評估缺陷或破壞（損）的位置、形狀、大小、方向。
非破壞性檢測能做什麼？ 確認結構材料的完整性。 發現表面或內部隱藏缺陷或破損所在。 評估缺陷或破壞（損）的位置、形狀、大小、方向。 監測缺陷成長或破損延伸發展之過程。 破損分析－破損原因、過程及防止改善計畫。

10 常用非破壞性檢測方法

11 基本非破壞性檢測方法 Visual(目視) Liquid Penetrant (液滲) Magnetic (磁檢)
Ultrasonic(超音波) Eddy Current(渦電流) X-ray(X-射線)

12 Visual Inspection目視檢驗
便攜式視頻檢測裝置與伸縮型，允許大型儲罐、容器、鐵路、油槽車及下水道線等檢查。 最基本和最常見的檢查方法。 這些工具包括光纖內視鏡，管道鏡，放大鏡和鏡子。 行走式機器人可在危險或很擠的領域，如空氣管道，反應器或管道中觀察。

13 Liquid Penetrant Inspection 液滲檢驗
一種液體被施加到表面金屬潤濕特性的一部分，並且在允許的時間內滲入被破壞而造成缺陷之表面。 除去多餘的表面液體。 作業人員施加白色顯像劑，如果被檢物表面有瑕疵，則明顯地顯在白色顯像劑上，如此可以清易地判斷。 目視檢查過程中的最後一步。加入所用的滲透劑通常是用螢光染料，並在UV光下進行檢查，以提高檢測的靈敏度。

14 Magnetic Particle Inspection 磁粒檢驗
部分區域被磁化。精細研磨的鐵粒子，塗有染料顏料，然後施加在試樣上。這些粒子被吸引到漏磁場群，形成的不連續點的正上方跡象顯示，這個跡象顯示可以在適當的照明條件下，視覺檢測。

15 Magnetic Particle Crack Indications 磁粒裂紋顯示

16 Ultrasonic Inspection (Pulse-Echo) 脈波反射式超音波檢驗
產生高頻音波(1.0-10MHz)傳導進入待檢測的物件，藉由音波在物件中傳遞接觸表面或內部缺陷反射回來的訊號，進行檢測。 反射音波的能量隨時間進程而變化，檢驗員可依據儀器顯示及待測物橫截面尺寸，綜合研判缺陷深度、大小、形狀及種類。 f 2 4 6 8 10 initial pulse back surface echo crack echo crack plate Oscilloscope, or flaw detector screen

17 Eddy Current Testing 渦電流檢測
線圈的磁場 線圈 渦電流的磁場 渦電流 導電材料

18 Eddy Current Testing 渦電流檢測

19 Radiography射線檢驗 射線檢驗係應用高能量X-RAY或γ-RAY所產生的輻射，穿透物體檢測內部情況。
High Electrical Potential Electrons - + X-ray Generator or Radioactive Source Creates Radiation Exposure Recording Device Radiation Penetrate the Sample 射線檢驗係應用高能量X-RAY或γ-RAY所產生的輻射，穿透物體檢測內部情況。

20 射線檢驗顯像說明 將待測件置於在輻射源和一塊底片之間。該件將阻止一些輻射。厚度和更密集的區域將阻止更多的輻射量。
在一定穿透力輻射量情況下，底片黑暗程度（密度）將隨待測件厚度及材質發生明暗不同的變化，經過顯影後將內部情況顯向於底片上。 X-ray film = 少的曝光 = 更多的曝光 上視圖已顯影的膠片

21 Radiographic Images射線檢驗影像

22 Selection of NDI 非破壞性檢測選擇
檢 驗 項 目 表 面 次 表 面 內 部 目視檢驗法(VT) ○ × 液滲檢驗法(PT) 磁粒檢驗法(MT) 超音波檢驗法(UT) 渦電流檢驗法(ET) 射線檢驗法(RT)

23 非破壞性檢測的實習安全

24 非破壞性檢測的安全 可能 危害 可能發生的 處 理 防 護 方 法 檢測方法 原 因 輻射傷害 RT 輻射源外漏或屏蔽不當 人員配章判讀
處 理 防 護 方 法 檢測方法 原 因 輻射傷害 RT 輻射源外漏或屏蔽不當 人員配章判讀 送醫 做好輻射管制 定期做屏蔽檢驗 火災爆炸 PT、MT 1.易燃物接近火源 2.電弧接觸易燃物 滅火 受傷人員以灼傷程序處理 易燃物料遠離火源 操作應避免電弧產生 電擊 MT 操作員絕緣不良 設備未接地 關閉電源 1.做好絕緣、接地工作

25 非破壞性檢測的安全 可能 危害 可能發生的 處 理 防 護 方 法 檢測方法 原 因 吸入化學 物質 PT、MT試件清理 操作時的噴霧或蒸氣
處 理 防 護 方 法 檢測方法 原 因 吸入化學 物質 PT、MT試件清理 操作時的噴霧或蒸氣 定期健康檢查 身體不適時應就醫 1.保持操作環境通風 2.人員佩帶過濾面具 化學物質過敏 PT、MT 照片沖洗 試件清理 皮膚直接或長期接觸化學物質 2.身體不適時應就醫 操作化學物質時可帶手套 操作後做好清洗工作 墜落 現場檢測 攀爬高處做檢測 操作不慎 送醫 1.操作人員應綁安全吊帶

26 非破壞性檢測的安全 可能 危害 可能發生的 處 理 防 護 方 法 檢測方法 原 因 夾傷、擦傷、壓傷 試件或設備組裝搬動 操作不慎
處 理 防 護 方 法 檢測方法 原 因 夾傷、擦傷、壓傷 試件或設備組裝搬動 操作不慎 輕傷止血包紮 嚴重時止血、送醫 骨折時固定、送醫 避免接觸轉動零件 利用衝擊力鎖緊及放鬆螺紋 廢水污染 PT、MT 照片沖洗 藥水、磁浴、滲透液、清洗劑…排放 排放前應做污水處理

27 非破壞性檢測對產品檢測的應用

28 非破壞性檢測對產品檢測的應用 製造生產 非破壞性檢測可應用於鋼鐵冶煉、鑄造、鍛造、銲接、加工等製程的缺陷檢測，也可作為進料品管檢驗。
使用檢測 非破壞性檢測可以檢測出使用所造成的疲勞裂痕、磨耗痕、潛變裂痕、應力腐蝕等缺陷，使產品在使用中不會發生突然毀損旳危險。 維修保養 像是輸送管線、交通工業、超重機械、卡車、飛機等定期保養維修時，檢測零件旳堪用性，以確保零件使用時的安全性。

29 非破壞性檢測的應用 項目 液滲檢測(PT) 磁粒檢測(MT) 超音波檢測 (UT) 射線檢測(RT) 渦電流檢測(ET) 基本 原理
利用毛細作用滲透、顯像出表面缺陷 磁漏現象造成磁粒聚集 超音波在材料內反射、折射、共振 射線穿透材料，底片紀錄射線吸收量 利用線圈誘導的渦電流變化情形檢測 檢測 內容 表面缺陷 表面及近表面缺陷 1.近表面及內部缺陷(表面缺陷較差) 2.測厚 3.材料晶粒分析 1.表面、近表面及內部缺陷 2.試件輪廓形狀 1.表面及近表面缺陷 2.物理性測定:導電率 測厚及膜厚測定 材料 限制 非多孔質材料 鐵磁性材料 粗糙、晶粒粗大工件靈敏度低 導體 (非鐵磁性較佳)

30 非破壞性檢測的應用 項目 液滲檢測(PT) 磁粒檢測(MT) 超音波檢測(UT) 射線檢測 (RT) 渦電流檢測(ET) 最佳檢測方向
無方向性 磁力線垂直缺陷 超音波垂直缺陷 射線方向平行缺陷 渦電流垂直缺陷 優點 1.操作研判簡便快速 2.價廉 3.不需特殊儀器及電源 適合多數材料 可攜性高 1.操作簡便 2.可攜性高 3.對於表面及近表面缺陷顯示清晰 1.穿透力強，可檢測很厚工件 2.對裂痕檢測靈敏度高 3.可用電池電源，攜帶性高 4.可立即研判，並得知缺陷深度位置 5.可接紀錄器 1.可用於各種材質 2.可做全材料缺陷檢測 3.可做永久紀錄 4.易判別缺陷種類 5.射線不需電源 1.可測厚、測膜厚與缺陷檢測 2.線圈探頭不需接觸試件 3.適用於高溫、高壓、輻射區、形狀不規則試件 4.結果可儲存列印保存

31 非破壞性檢測的應用 項目 液滲檢測(PT) 磁粒檢測(MT) 超音波檢測(UT) 射線檢測(RT) 渦電流檢測(ET) 缺點
1.僅能檢測開口至表面的缺陷 2.檢測溫度受限制 3.必須注意通風 永久紀錄較難 1.僅適合鐵磁性材料 2.試件檢測後常需退磁 3.複雜形狀磁化較難 1不適合粗糙，晶粒粗大試件. 2.薄件、小件、表面缺陷檢測不佳 3.需參考規塊與耦合劑 4.技術性較高 1.輻射危險，需特別管制 2.儀器昂貴且笨重 3.  射線會衰減 4.X射線需電源 5.不易得知缺陷深度位置 1.僅能用於導電材料 2.內部缺陷無法檢測 3.需用參考規塊，判定訊號不易 4.對於曲折表面易產生錯誤顯示或遮蓋適切顯示

32 非破壞性檢測在航空維修上的應用實務

33 檢驗依據 修護手冊第3篇第4章第4節。 技術命令33B-1-1、各型機-36。 國際航太標準NAS410。 美軍軍規及商用規範。

34 案例研討 F-104G Main Landing Gear。 F-5E/F 上下縱樑結構補強(固強專案)。
F-16A/B FS 341.8站下隔框裂紋檢查。 C-130H 機翼結構檢查。

35 部隊運作實況 停機線維護(O/L)。 場站階段維護(I/L)。 工廠階段維護(D/L)。 國有民營及軍機商維(GOCO)。

36 非破壞性檢測標準

37 非破壞檢測標準 1.CNS 2.ASNT 3.ASME 4.ASTM 5.ISO 6.JIS

38 非破壞性檢測人員職責

39 人員職責 初級檢測人員：依作業程序執行檢測工作。 中級檢測人員：研判、擬定檢測作業程序。 高級檢測人員：規劃、解釋、核定程序。

40 非破壞性檢測程序

41 非破壞檢測程序 檢測標準 合約書 撰寫人員 (認證) 檢測 程序書 檢測設備 檢測技術 檢測人員 (認證) 校準 選用 方法 程序 操作
判讀人員 (認證) 結果判讀 合約書 接受基準

42 缺陷成因與種類

43 缺陷的種類 PT、MT、ET、RT。UT注意探頭的不感應區 表面 缺陷外露於材料表面 缺陷 近表 MT、ET、RT、 面缺 UT
(次表面缺陷) 缺陷在材料表面 下方接近表面處，但未外露於 表面。一般指在材料表面下方 6mm內之缺陷。 MT、ET、RT、 UT 內部 缺陷完全埋在材料下面，且距離材料表面較遠者。 RT、UT