ابدأ بسؤال الفحص
يعتمد الاختبار بالموجات فوق الصوتية (UT) على إدخال موجات صوتية إلى المكوّن وتقييم الإشارات المرتدة أو النافذة. وبالنسبة إلى مكوّن كبير من النحاس أو سبائك النحاس، لا يقتصر السؤال الأول على "هل يمكن فحصه بالموجات فوق الصوتية؟"، بل يجب تحديد الحجم المراد فحصه، واتجاه العيوب، ونطاق أحجامها، وموقعها، وحالة التصنيع، والقرار الذي ينبغي أن يدعمه الفحص.
حدّد ما إذا كان الهدف هو:
- فحص حجم من مادة مشغولة أو مطروقة أو مسبوكة أو مدرفلة أو مبثوقة أو ملحومة أو مصنّعة بطريقة أخرى؛
- تقييم خامة ابتدائية أو مشغولة وسيطة أو جزء خضع لتشغيل خشن أو تجميعة موصولة أو مكوّن نهائي؛
- كشف عدم الاستمرارية المستوية أو الحجمية أو الصفائحية، أو انكماشات الصب، أو الشوائب، أو عدم الالتحام، أو المؤشرات الشبيهة بالشروخ، أو أي حالات أخرى محددة؛
- قياس السمك أو رسم خريطة للسماكة المتبقية للجدار؛
- دعم ضبط العملية أو قبول المشتري أو التحقيق أو تقييم الحالة أثناء الخدمة.
تعتمد قدرة الفحص وحساسيته على المادة الفعلية، وشكل المنتج، وحالته، وهندسته، وسطحه، وإمكانية الوصول إليه، والمعدات، والإجراء، والأساس المرجعي.
1. توصيف المادة وشكل المنتج
سجّل التعيين الدقيق للنحاس أو سبيكة النحاس، وشكل المنتج، ومسار التصنيع، والحالة، والمعالجة الحرارية، ونطاق المقاطع، والبنية الحبيبية، وعمليات الوصل، ومرحلة الفحص.
قد تزيد الحبيبات الخشنة أو المتغيرة اتجاهياً، وبنية المسبوكات، والانتقالات بين أشكال المنتج، والمناطق المتأثرة حرارياً، وبعض المقاطع الكبيرة من التشتت والتوهين والضوضاء البنيوية أو تفاوت الاستجابة الصوتية. ولا تكفي الموصلية العالية وحدها للتنبؤ بقابلية الفحص بالموجات فوق الصوتية. كما لا يجوز نقل إجراء مثبت على خامة مشغولة دقيقة الحبيبات تلقائياً إلى مسبوكة كبيرة أو وصلة من مواد مختلفة أو مطروقة عولجت بطريقة مغايرة.
أجرِ تجارب أولية عندما تكون استجابة المادة غير مؤكدة. ويجب أن تمثل التجربة شكل المنتج والمقطع والسطح ومسار الصوت ومهمة الكشف المطلوبة.
2. حصر الهندسة وإمكانية الوصول والأسطح
- أسطح الفحص والأسطح المقابلة والانحناءات والمخاريط والدرجات والثقوب والمجاري والقنوات والتجاويف والأضلاع واللحامات والسدادات والواجهات وتغيرات المقطع.
- اتجاهات المسح المتاحة، ومساحة تلامس المجس، والوصول إلى مادة الاقتران، والمسافة من الحافة، وحرارة السطح، والخشونة، والطلاء، والقشور، وحالة التشغيل.
- الأحجام المحجوبة هندسياً، والمناطق الميتة قرب السطح وبعيداً عنه، وانتشار الحزمة، وتحول النمط، وسلوك صدى الجدار الخلفي، والمناطق التي تتطلب تقنية أو مرحلة أخرى.
- نظام المراجع والشبكة المستخدم لتسجيل تغطية المسح وموقع المؤشرات.
قد يحسن التشغيل الخشن إمكانية الوصول ويحافظ على سماحية التشغيل مع كشف حجم الفحص المقصود. وقد يحسن التشغيل النهائي حالة السطح، لكنه قد يلغي الوصول أو يترك مادة غير كافية لاتخاذ قرار بشأن المؤشر. لذلك يجب اختيار مرحلة الفحص قبل تثبيت خطة التصنيع.
3. تحديد التقنية المكتوبة
يجب أن تحدد متطلبات الشراء أو الإجراء المعتمد ما يلي:
- مواصفة المنتج أو الكود أو المستند التعاقدي أو الإجراء الخاص بالمشروع الواجب التطبيق؛
- التقنية التقليدية أو المصفوفة المرحلية أو الغمر أو النفاذية أو الحزمة المستقيمة أو الحزمة الزاوية أو أي تقنية معتمدة أخرى؛
- نوع المجس وتردده الاسمي وحجمه وزاويته ونمط الموجة والجهاز ومادة الاقتران وخطوة المسح والتداخل والاتجاه والسرعة عند الاقتضاء؛
- المدى والسرعة والمستوى المرجعي والحساسية وتصحيح الانتقال وتصحيح المسافة والسعة والكسب المصحح زمنياً والبوابات ومستوى التسجيل وفحوص التحقق؛
- كتل المعايرة أو الكتل المرجعية، والعاكسات الاصطناعية، وتشابه المادة والهندسة، والتتبع، والبدائل المسموح بها؛
- حجم الفحص، وخطة المسح، والتغطية، والاستثناءات، والقيود، والطرق التكميلية.
يمثل التردد موازنة بين الاختراق والتوهين والدقة وضوضاء الحبيبات والمقطع واستجابة عدم الاستمرارية. ويجب إثبات ملاءمته للمهمة، لا اختياره من قيمة عامة مفترضة للنحاس.
4. الفصل بين المعايرة والكشف والتقييم والقبول
ينشئ العاكس المرجعي استجابة محددة ضمن إعداد محدد. وهو لا يعادل تلقائياً عدم استمرارية طبيعية، ولا يثبت بمفرده الملاءمة للخدمة.
افصل بين القرارات التالية:
- المعايرة والتحقق من النظام: يؤكدان إعداد الفحص والاستجابة المرجعية.
- الكشف والتسجيل: يحددان الإشارات التي تستوفي قواعد التسجيل الواردة في الإجراء.
- التقييم والتوصيف: يراعيان الموقع والسعة والامتداد والاتجاه وقابلية التكرار والهندسة والفحوص المساندة.
- القبول: يطبق المعايير التي حددها صراحةً العقد أو مواصفة المنتج أو الكود أو المهندس المسؤول.
لا يعني مؤشر الموجات فوق الصوتية تلقائياً وجود عيب مرفوض. وفي المقابل، لا يثبت عدم وجود مؤشرات قابلة للتسجيل أن الحجم خالٍ تماماً من العيوب. تقدم ISO 16810:2024 مبادئ عامة للمنتجات الصناعية التي تسمح بانتقال الموجات فوق الصوتية، لكنها لا تحدد نطاق الفحص أو خطة المسح أو معايير القبول.
5. تحديد متطلبات الأفراد والإجراء
حدّد ما إذا كانت مؤهلات الأفراد وشهاداتهم مطلوبة وفق ISO 9712 أو نظام يعتمد على جهة العمل أو كود أو نظام معتمد آخر. تتناول ISO 9712 تأهيل واعتماد العاملين في الاختبارات غير الإتلافية (NDT)، لكن الاستشهاد بها لا ينشئ إجراءً خاصاً بالمكوّن أو خطة مسح أو معايير قبول أو إثباتاً خاصاً بالمنتج.
يجب تحديد تأهيل الإجراء وإثبات التقنية والتحقق من المعدات والكتل المرجعية واعتماد المشتري عندما يتطلب المكوّن أو استجابة المادة أو الهندسة أو العواقب ذلك. إن اعتماد الأفراد وملاءمة الإجراء ضابطان مترابطان، لكن أحدهما لا يحل محل الآخر.
6. توثيق التغطية والقيود
يجب أن يحدد تقرير UT ما يلي:
- المكوّن أو الكيان أو الرسم، والمراجعة، والرقم التسلسلي أو تتبع الصهرة، والمادة، وشكل المنتج، والحالة، ومرحلة الاختبار؛
- الإجراء ومراجعته، والمعدات، والمجسات، وكتل المعايرة والمرجع، والإعدادات، والتاريخ، والفاحص، وأساس التأهيل؛
- الأسطح والاتجاهات والشبكة والحجم المفحوص وخطة المسح والتغطية والمناطق المستثناة والميتة وحدود الوصول وقيود المادة أو الهندسة؛
- المؤشرات المسجلة، والموقع، والعمق أو مسار الصوت، والسعة أو الاستجابة المرجعية، والامتداد الظاهري، والتقييم، والقرار؛
- مستند القبول ومراجعته، والنتائج، والانحرافات، والشهادة أو الاعتماد، والملفات المساندة.
عندما يتعذر تغطية الحجم المطلوب بصورة موثوقة، يجب الإبلاغ عن القيد والاتفاق على تغيير المرحلة أو السطح أو التقنية أو الأساس المرجعي أو الطريقة التكميلية أو القرار التصميمي. ولا يجوز إخفاء منطقة يتعذر الوصول إليها داخل عبارة عامة تفيد بأن الجزء "اجتاز UT".