Έλεγχος με υπέρηχο σε σιδηροτροχιές και ελάσματα πλοίου

Abstract

Τα τελευταία χρόνια έχει αναπτυχθεί ένας μεγάλος αριθμός τεχνικών μη καταστροφικού ελέγχου. Σαν πιο διαδεδομένες μπορούμε να αναφέρουμε τις μεθόδους με υπερήχους, τις μεθόδους με δινορρεύματα καθώς και τις μεθόδους με ακτίνες x και γ. Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται οι σημαντικότερες μέθοδοι μη καταστροφικού ελέγχου, η θεωρία των κυμάτων και των υπερήχων, οι μέθοδοι και οι τεχνικές ενός υπερηχητικού ελέγχου καθώς και ο απαραίτητος εξοπλισμός που χρειάζεται για να πραγματοποιηθεί ο έλεγχος. Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η μέθοδος μη καταστροφικού ελέγχου με υπέρηχο. Συγκεκριμένα, σκοπός της εργασίας είναι η εύρεση ατελειών όπως ρωγμές, πόροι και εγκλείσματα, σε σιδηροτροχιές και ελάσματα πλοίου, με τη μέθοδο των υπερήχων. Ο έλεγχος με υπέρηχο έχει πλήθος εφαρμογών σε διάφορους τομείς και ανήκει στις μη επιφανειακές τεχνικές μη καταστροφικού ελέγχου καθώς μπορεί να εντοπίσει μια ατέλεια σε βάθος μεγαλύτερο ή ίσο των πέντε χιλιοστών. Πραγματοποιήθηκαν παχυμετρήσεις με συσκευή υπερήχων σε σιδηροτροχιές και ελάσματα πλοίου, με τη χρήση κάθετων διπλών κεφαλών και στη συνέχεια έγινε έλεγχος των δειγμάτων και των συγκολλήσεων που υπήρχαν στα δείγματα αυτά, με τη χρήση γωνιακών κεφαλών. Οι σιδηροτροχιές στις οποίες έγινε έλεγχος προέρχονται από το metro της Αθήνας. Η μελέτη και ο έλεγχος των δειγμάτων πραγματοποιήθηκαν στο Ινστιτούτο Επιστήμης Υλικών του Ε.Κ.ΕΦ.Ε. Δημόκριτος. Τέλος, έγινε παρακολούθηση σεμιναρίου για τον τρόπο και τις συνθήκες που πρέπει να γίνεται ο έλεγχος με υπέρηχο στο metro από πιστοποιημένο προσωπικό και στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε έλεγχος σε υποσταθμό του metro. Οι μετρήσεις του συγκεκριμένου ελέγχου δεν περιλαμβάνονται στην παρούσα διπλωματική εργασία.

A large number of crack detection techniques, which are applied on metallic items have been developed. We can refer to the most widespread of them which are ultrasonic methods, the gamma and x-ray methods and eddy current methods. The most important methods of non-destructive testing, the theory of waves and ultrasound, the methods and techniques of an ultrasonic inspection and the necessary equipment needed to perform the inspection presented in this thesis. This Master's thesis deals with the non destructive testing by ultrasound. Specifically the purpose of the task is the finding of defects, such as cracks, breakdowns and inclusions in railroads and ship's plates, by ultrasounds. Ultrasonic testing has a large number of appliances in many areas and belongs to the non surface methods of non destructive testing. This is due to the fact, that this method can detect a defect which is below than or equal to five millimeters in dept. Initially, the thickness of railroads and ship's plates was measured by ultrasound devices using straight beam transducers and then the weldings of these samples were checked by using angle beam transducers. The railroads that were subjected to control come from Athens metro station. The research and inspection of the samples were done by the National Research Centre of Science Demokritos. Finally, it has been accomplished the attendance of a seminar which explained the way and the conditions under which the ultrasound testing should be applied in metro. The seminar was held by certified personnel including and the control process that took place in a metro's substation. The measurements of this specific control are not included in this Master's thesis.