자분 탐상 검사 vs 침투 탐상 검사: 크레인 용접 검사에 적합한 방법 선택하기

오버헤드 크레인, 갠트리 크레인, 지브 크레인 및 기타 철 구조물의 용접면 검사는 필수적입니다. 자분 탐상검사(MT)와 침투 탐상검사(PT)는 일반적으로 사용되는 두 가지 방법입니다. MT는 자기장을 이용하는 반면, PT는 모세관 현상을 이용합니다. MT는 강자성 재료에만 적용 가능하지만, PT는 자성 재료에 대한 제약이 없습니다. 잘못된 검사 방법을 선택하면 결함을 발견하지 못할 수 있습니다.

1. 자분 탐상검사와 침투 탐상검사는 무엇을 검출하나요?

두 방법 모두 표면 관련 결함을 검사하지만, 탐지 범위와 재료 요구 사항은 다릅니다.

간단히 말해, MT는 표면 바로 아래 짧은 거리의 결함을 감지할 수 있지만, 강자성 물질에만 적용 가능합니다. PT는 표면에 연결된 결함만 감지하지만, 더 넓은 범위의 재료에 사용할 수 있습니다.

참고: 자기탐사(MT)의 표면 근처 탐지 깊이는 일반적으로 표면 아래 약 1~2mm로 알려져 있습니다. 실제 깊이는 자화 방식과 결함 크기에 따라 달라지며, 국가별로 통일된 정의는 없습니다. 적용 가능한 검사 절차를 따라야 합니다. 더 깊은 결함은 초음파 탐상(UT) 또는 방사선 탐상(RT)을 사용하여 검사해야 합니다.

2. 원리: 자기 플럭스 누설 vs. 모세관 현상

자기 입자 검사: 누설 자기장이 입자를 끌어당깁니다.

강자성 물질이 자화되면 자기 선속은 특정 방향으로 물질을 통과합니다. 표면이나 그 근처에 균열, 기공 또는 기타 결함이 존재하면 자기 선속이 휘어져 물질 밖으로 빠져나가면서 누설 자기장이 발생합니다. 자성 입자는 이 누설 자기장에 모여 결함의 위치를 드러냅니다.

결함이 자기 플럭스와 평행한 경우, 누설 자기장이 너무 약하여 명확한 결함 표시를 나타내지 못할 수 있습니다. 따라서 자기탐사검사(MT)는 일반적으로 서로 수직인 두 자화 방향을 사용합니다. 크레인 용접의 경우, 요크 방식은 용접선을 따라 한 번, 가로질러 한 번 적용되는 것이 일반적입니다. 크로스 요크는 다양한 방향의 결함을 탐지하는 데에도 도움이 될 수 있습니다.

침투 테스트: 침투 테스트 담당자가 결함을 찾아내면 개발자가 이를 그림으로 표현합니다.

침투 검사(PT)에서는 침투액이 공작물 표면에 도포되고 모세관 현상을 통해 표면 균열 결함 내부로 침투합니다. 과도한 침투액은 제거되고 현상액이 도포됩니다. 결함 내부에 있던 침투액이 표면으로 다시 끌어올려지면서 육안으로 확인할 수 있는 결함 표시가 나타납니다.

결함은 표면에 노출되어 있어야 합니다. 균열이 산화막, 용접 슬래그, 페인트 또는 기타 오염 물질로 막혀 있으면 침투액이 침투할 수 없으므로 침투 검사에서 결함을 발견하지 못할 수 있습니다.

3. 재료 선택: 첫 번째 결정 지점

자기 입자 검사는 강자성 물질에만 적용됩니다.

Q235, Q355, Q390과 같은 탄소강 및 저합금강은 강자성체이므로 자기투과검사(MT)가 가능합니다. 304 및 316 시리즈를 포함한 오스테나이트 스테인리스강과 알루미늄, 구리, 티타늄은 비자성체이므로 자기투과검사가 불가능합니다.

침투 탐상 검사는 비다공성 재료에 적합합니다.

침투 탐상 검사(PT)는 자성 재료를 필요로 하지 않지만, 표면이 비다공성이어야 합니다. 스테인리스강, 알루미늄, 구리, 세라믹, 플라스틱, 탄소강, 저합금강 등은 모두 PT 검사가 가능합니다. 주철이나 분말 야금 부품과 같은 다공성 재료는 침투액이 기공으로 침투하여 오탐지를 유발할 수 있으므로 일반적으로 PT 검사에 적합하지 않습니다.

구조용 용접부의 선택 원칙

GB 50661-2011의 8.2.6항에 따르면, 강자성 재료의 표면 결함 검사에는 자분 탐상검사(MT)를 사용해야 합니다. MT를 사용할 수 없는 경우에는 침투 탐상검사(PT)를 사용해야 합니다. 일반적인 오버헤드 크레인 및 야금 크레인 구조물의 경우, 탄소강 및 저합금강 용접부에는 MT가 일반적으로 우선적으로 선택되며, 오스테나이트 스테인리스강 용접부 및 알루미늄 구조물에는 침투 탐상검사가 사용됩니다.

4. 장점 및 한계점

5. 크레인 용접 검사 시 실무적 고려사항

자기 입자 검사

• 방향에 따라 달라지는 균열을 놓칠 위험을 줄이려면 최소한 서로 수직인 두 개의 자화 방향을 사용하십시오.
• 기름, 녹, 용접 찌꺼기를 제거하십시오. 절차에 따라 연속식 또는 잔류식 방법을 선택하십시오.
• 필요에 따라 테스트 후 자성을 제거하십시오. 형광 입자를 관찰하려면 자외선을 사용하고, 비형광 입자를 관찰하려면 적절한 백색광을 사용하십시오.

침투 테스트

• 결함 부위의 구멍이 막히지 않도록 기름, 녹, 코팅 및 용접 슬래그를 제거하십시오.
• 제품 설명서 및 서면 절차에 따라 유지 시간을 설정하십시오. 일반적으로 5~60분이며, 상온 용접 검사에는 10~30분이 자주 사용됩니다. 유지 시간은 제조업체에서 권장하는 시간보다 짧아서는 안 됩니다.
• 건조 공정을 제외한 공작물, 시험 표면 및 주변 온도는 일반적으로 10~50°C여야 합니다. 조건이 이 범위를 벗어나는 경우에는 GB/T 18851.5 및 GB/T 18851.6의 관련 규정을 적용하십시오.
• 과도한 세척이나 불충분한 세척을 피하십시오. 현상액을 얇고 고르게 도포하고, 검사 후 잔류 침투액과 현상액을 제거하십시오.

6. 흔한 오해

자분 탐상검사와 침투 탐상검사는 서로 바꿔 사용할 수 있는 검사입니다.

그렇지 않습니다. MT는 강자성 물질에만 적용 가능하며, PT는 표면 파괴 결함에만 민감합니다.

침투 탐상 검사는 표면 근처의 결함을 탐지할 수 있습니다.

불가능합니다. 표면 근처의 결함은 일반적으로 MT로 검사하고, 더 깊은 내부 결함은 UT 또는 RT로 검사해야 합니다.

자기 입자 탐상 검사는 침투 탐상 검사보다 항상 더 민감합니다.

반드시 그런 것은 아닙니다. 광투과검사(PT)는 표면 균열에 매우 민감할 수 있는 반면, 자기투과검사(MT)는 표면 근처의 결함도 드러낼 수 있습니다. 실제 결과는 검사 방법, 표면 상태 및 결함 특성에 따라 달라집니다.

자기 입자 탐상 검사 또는 침투 탐상 검사는 내부 검사의 필요성을 없애줍니다.

그렇지 않습니다. MT와 PT는 내부 검사를 대체할 수 없습니다. 내부 기공, 슬래그 혼입물, 용융 불량 및 내부 균열은 UT 또는 RT를 사용하여 검사해야 합니다.

모든 스테인리스강 용접부에는 침투 탐상 검사를 실시해야 합니다.

재질 등급이 중요합니다. 304 및 316 시리즈 오스테나이트계 스테인리스강은 일반적으로 비자성체이므로 PT를 사용해야 합니다. 410 및 420 시리즈 마르텐사이트계 스테인리스강과 430 시리즈 페라이트계 스테인리스강은 자성체이므로 MT를 사용할 수 있습니다. 2205 듀플렉스 스테인리스강도 어느 정도 자성을 띠지만, 일반적으로 탄소강보다 자성이 약합니다. 스테인리스강은 등급을 확인하지 않고 PT를 사용해서는 안 됩니다.

결론

MT와 PT의 차이점은 세 가지로 요약할 수 있습니다.

• 탐지 범위: MT는 표면 및 표면 근처의 결함을 탐지하는 반면, PT는 표면을 관통하는 결함만 탐지합니다.
• 적용 재료: MT는 강자성 재료에 한정되는 반면, PT는 비다공성 재료에 적합합니다.
• 선택 원칙: 강자성 재료에는 MT를 우선적으로 사용하고, MT를 적용할 수 없는 경우에는 PT를 사용합니다.

일반적인 강철 용접의 경우 오버헤드 크레인갠트리 크레인 및 지브 크레인의 경우, 탄소강 및 저합금강에는 자기탐사검사(MT)를 우선적으로 고려하고, 오스테나이트 스테인리스강 및 알루미늄 구조물에는 광탐사검사(PT)를 사용하십시오. 두 방법 모두 내부 용접 결함 검사에 대한 초음파검사(UT) 또는 방사선검사(RT)를 대체할 수는 없습니다.

신디

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저는 신디입니다. 크레인 산업에서 10년의 근무 경험을 쌓았고 풍부한 전문 지식을 축적했습니다. 저는 500명 이상의 고객을 위해 만족스러운 크레인을 선택했습니다. 크레인에 대한 필요 사항이나 질문이 있으면 언제든지 저에게 연락하세요. 저는 제 전문 지식과 실무 경험을 활용하여 문제를 해결하도록 도와드리겠습니다!