בדיקות לא הורסות

בדיקות לא הורסות (בל"ה), הנקראות גם בדיקות אל הרס או בדיקות לא הרסניות, הוא שם כולל לתהליכי בדיקה שאינם פוגמים במושא הבדיקה, בניגוד לבדיקות כמו בדיקת איכותו של גפרור, בדיקת עמידות לחלקים תעופתיים ועוד רבות שמקלקלות את הפרט שנבדק.

שימושים

רפואה - בדיקות פנימיות לא פולשניות שאינן פוגעות בנבדק, כגון אולטרסאונד, טומוגרפיה ממוחשבת, דימות תהודה מגנטית וכדומה.
כימיה - בדיקות ספקטרוסקופיה לצורך קביעת הרכב ומבנה כימיים.
תעשייה - איתור פגמים במהלך ייצור ואחריו בשיטות רדיוגרפיה, בדיקת נוזל חודר, בדיקה באמצעות זרמי ערבולת, אולטרסאונד ותרמוגרפיה.
ארכאולוגיה - בדיקות רנטגן לזיהוי תכולה ובדיקות איזוטופים לקביעת גיל.
אמנות - בדיקת זיופים, קביעת גיל, בדיקת שכבות ליצירות לצורך שחזור והיסטוריוגרפיה.
בנייה - בדיקת תקרות פל-קל, בדיקת קונסטרוקציות, הדמיה תרמית לבדיקת איטום.
תעופה - בדיקות ומעקב אחרי חלקי המטוס למניעת כשלים במבנה המטוס ומערכותיו.
מסחר - בדיקת הרכב כימי (על ידי ספקטרוסקופיה, XRF), לצורך הערכת שווי של החומר לצורכי מסחר.

בדיקות לא הורסות בתעשייה

בדיקות לא-הורסות משמשות בשני תחומים עיקריים:

מניעת כשל: מכונות ומוצרים אינם מתפקדים לעד. עקב בעיות של עייפות חומר ושחיקה הם מתקלקלים לאחר זמן. במקרים רבים אסור להגיע למצב כשל זה, ויש לאתרו בשלב מוקדם, למשל כשל של מכשירי החייאה, צנרת להובלת גז, נפט ומוצריו, קיטור, כני נסע של מטוס.
קבלת מידע על הרכב החומר, למניעת כשל של מוצרים שהרכבם שגוי, ולצורכי מסחר בחומרי-גלם וחומרים למיחזור. את הבדיקות מבצעים על החלק הנבדק באמצעות שיטות שונות שאינן פוגמות בחלק, כך שניתן להמשיך להשתמש בו לאחר הבדיקה.

היות שהבדיקות אינן מזיקות לפריט הנבדק ניתן לבדוק את מרבית החלקים הקיימים.

גורמי הכשל וצפייתם

במערכות תעשייתיות עיקר הכשל נובע מפגעי שיתוך ומאמץ מחזורי. בעוד פגעי שיתוך נגרמים לרוב עקב תכנון וביצוע לקויים, סדקי מאמץ מחזורי נתונים לחיזוי מראש, ועקב כך עוד בזמן התכנון מוכתבות בדיקות לא הורסות עתידיות לאיתור הכשל בזמן.

כך, לדוגמה, חלודה עלולה להתפתח עקב אטימה לקויה בזמן ההתקנה, ואילו סדקים בכני נסע של מטוס או במעטפתו החיצונית ייגרמו ממחזורי נחיתה-המראה (תופעת המטוס המזדקן). גורם מרכזי נוסף המוביל לכשל עתידי, הוא ביצוע ריתוך לא תקין, שבעקבותיו הסיכוי להיווצרות סדק הוא גבוה.

גורם אחר לכשל הוא שימוש בחומרי-יצור שגויים, כגון סגסוגת בהרכב שגוי. כאן משתמשים בבדיקת אל-הרס לצורך בדיקת ההרכב הכימי של חומר-הגלם או הפריט הסופי לצורך וידוא התאמה למפרט- הבטחת איכות.

מועד הבדיקות

בדיקת חלקים בזמן ייצורם (חלקים יצוקים, מגופים, ריתוכים) - הבטחת איכות.
בדיקה תקופתית של ציוד בעבודה (בדיקות בלאי, סדקים, שחיקה) - איתור מוקדם על פי פגי תוקף.
בדיקה אחרי תיקון או תקלה - אימות תקינות/פגימה.
בדיקה בעת תהליך מסחרי, כדי לדעת את הרכב החומר בו נעשה מסחר (חומר גלם, חומר למיחזור)

סדר פעולות לבדיקה לא הורסת

היווצרות תקלה/כשל או התקרבות תאריך פג תוקף הנדסי לפריט/חומר.
ביצוע בדיקה לא הורסת על פי הוראה טכנית-הנדסית ייעודית.
אם התגלה כשל - ניתוחו והערכת נזקים אפשריים.
ביצוע של טיפול מונע או מתקן במידת האפשר, או החלפת הפריט.
בדיקת חומר גלם: בדיקת כדאיות לפני הפקתו, בדיקת הרכב חומר קיים, בדיקת-קבלה עם קבלת החומר לעבודה.

שיטות לבדיקות תעשייתיות

בדיקות ראיה (בדיקות ויזואליות) - איתור סדקים ושיתוך באמצעות פנס למיקוד הראיה בלבד, בעזרת אמצעי הגדלה אופטיים (זכוכית מגדלת), או בעזרת ציוד המוחדר לצנרת ומעביר לאחור את המראה (בורוסקופ ווידאוסקופ).
רדיוגרפיה - דומה באופייה לבדיקות רנטגן (קרני X) או בדיקה באמצעות איזוטופ רדיואקטיבי (קרני Y) או מצלמת גמא. הקרניים עוברות דרך המוצר הנבדק אל פילם או אל מקלט אלקטרוני ייעודי, ושינוי בדרגת הבהירות בפלט הסופי מעיד על חשד לבעיה (בועת אוויר, סדק, סיג). שיטה זו מתאימה לבדיקת ריתוכים, סוגי יציקות ומכלולים אלקטרוניים.
בדיקת אולטרה סאונד (אולטרסאונד) - דומה באופייה לבדיקת אולטרה סאונד רפואית. גלי קול משודרים אל החלק הנבדק, ומעקב אחריהם מציג בעיות כגון נקבוביות, אי רציפות בחומר ופגמי ריתוך. שיטה זו מתאימה לבדיקת ריתוכים, יציקות מסוימות, מכלים, צנרת ועוד.
בדיקת חלקיקים מגנטיים - (Magnetic-Particle Inspection) מבוססת על עקרון פריצת השטף המגנטי. מעקב אחר השטף המגנטי בחלק ממוגנט בעזרת נוזל או אבקת חלקיקים מגנטיים, יחשוף התרכזות חלקיקים באזור הפריצה. מתאים לחיפוש סדקים המגיעים אל מעל פני השטח ומתחתיו בחלקים פרומגנטיים בלבד.
בדיקת זרמי ערבולת - (Eddy Current) משתמשת בסליל היוצר זרם מערבולתי מושרה במשטח מתכתי מוליך, ובעזרת מעקב אחר האיזון בין הזרם שבסליל לזרם המושרה (אימפדנס) ניתן לזהות שינויים בחומר, כגון סדקים ושינויי מוליכות. מתאים לאיתור גם מתחת לפני השטח.
בדיקת נוזל חודר - השיטה משתמשת בנוזל מיוחד (Penetrant) החודר אל תוך אי רציפויות בחלק הנבדק ומאפשר את זיהוין. מתאים לבדיקת סדקים על פני השטח בלבד.
בדיקת הקשה - המשמשת לאיתור הפרדות בחומרים מרוכבים, בועת אוויר או הפרדה מתחת לפני השטח יפיקו צליל שונה משל שטח אחיד.
שירוגרפיה ותרמוגרפיה שבהן מעוררים את פריט הבדיקה ובודקים בעזרת אמצעים שונים את השינויים שבו.
בדיקת תופעת Barkhausen- (ע"ש המדען הגרמני בשם זה שגילה את התופעה בשנת 1919) : התופעה נוצרת על ידי שינויים פתאומיים בחומרים שעליהם מופעל מיגנוט בזרם חילופין. שינויים אלה מושפעים ממבנה המיקרו- חומר, מנוכחות של כוחות אלסטיים ומפיזורם. במקרה של נזק עקב שחיקה, ניתן לעקוב גם אחר העומס השיורי וגם אחר השינויים המיקרו מבניים. מתאים לבדיקת חומרים פרו-מגנטיים בלבד.
ספקטרוסקופיה בשיטת (XRF (X-Ray fluorescence - הבדיקה מיועדת לזיהוי מרכיבי החומר ובדיקת עובי ציפוי. מכשיר ה-XRF שולח לתוך הדוגמה קרני X המיוצרות על ידי שפופרת רנטגן. הדוגמה עוברת עירור (אקסיטציה), ומקרינה חזרה (מבצעת fluoresce) את מאפייני האנרגיה של מרכיביה הכימיים. מאפיינים אלה נקלטים על ידי הדטקטור (גלאי) של המכשיר, ולפי אורכי הגל הנקלטים הוא מזהה את היסודות. לכל יסוד יש אורך גל אופייני. הבדיקה מתאימה לביצוע בכל חומר והיא מסוגלת לאתר ולכמת יסודות החל ממגנזיום (ממספר אטומי 12), ועד רדיום (מספר אטומי 88).

פענוח הבדיקות

תעשייה -את הבדיקות עצמן יכול לעשות כל טכנאי מיומן העובד בגוף שקיבל אישור מהרשות הלאומית להסמכת מעבדות ו"הממונה על התקינה במשרד הכלכלה והתעשייה", אולם פענוח התוצאות צריך להיעשות על ידי מומחה בתחום, מוסמך בבדיקות לא הורסות, היות שיש צורך במומחיות על מנת לפענח את הצילומים. ההסמכות המקובלות הן של האגודה האמריקאית לבדיקות לא הורסות (ASNT) ושל האגודה האירופאית לבדיקות לא הורסות (EFNDT). ככלל, בדיקות לא הורסות מבוצעות על ידי שני טכנאים לכל הפחות, כאשר מפענח הבדיקות הוא בעל רמה 2 או 3 (ראו להלן).
תעופה - לצורך בדיקת כלי טיס יש צורך, פרט לאישורים הנדרשים בתעשייה גם ב"רישיון מכון בדק". אמינות פענוח הבדיקות תלויה הן בכיול מכשור הבדיקה (לרוב, על פי דגם כיול), והן בניסיון המפענח.
רפואה - את הבדיקות עצמן יערכו לרוב טכנאים, ואילו את הפענוח יעשה רופא מומחה, היות שיש צורך במומחיות על מנת לפענח את הצילומים.

רמות הכשרה מקובלות

על פי התקן האמריקאי האירופאי, ישנן שלוש רמות הכשרה לטכנאי בל"ה:

רמה 1 - טכנאי המוסמך לביצוע כיולים, בדיקות ופענוחים ספציפיים בלבד, על פי הוראות בדיקה מוגדרות. יהיה תחת הדרכה ופיקוח של רמה 2 או 3.
רמה 2 - טכנאי המוסמך לביצוע כיולים, בדיקות, פענוח ממצאי בדיקה על פי מפרט או תקן ודווח תוצאות בדיקה. מוסמך להנחות ולהדריך דרגים מקצועיים נמוכים כגון: רמה 1 או מתלמד.
רמה 3 - אדם ברמה 3 מוסמך לתכנן ולפתח שיטות בדיקה לא הורסות שונות, מוסמך להסמיך דרגים מקצועיים נמוכים כגון: רמה 1 או 2. אדם זה אחראי על הבדיקות המבוצעות בארגונו הוא או בארגון שמינה אותו להיות מוסמך רמה 3 עבורו.

בדיקות לא הורסות בישראל

בישראל מספר גופים להם מחלקות פנימיות לבדיקות לא הורסות, ביניהם חלק מיחידות צה"ל, ובעיקר חיל האוויר. קיימות ארבע חברות פרטיות המורשות לתת שרותי בדיקות לא הורסות לשאר החברות והגופים בישראל, ושני מכוני הדרכה והסמכה לרמות 1 ו־2. הסמכה לרמה 3 של ה־ASNT מתבצעת בארצות הברית, ולרמה 3 של ה־EFNDT באירופה ובישראל באמצעות העמותה הישראלית הלאומית לבדיקות לא הורסות, כמו כן הגוף המסמיך של העמותה רשאי לבחון ולהסמיך בודקים לכל הרמות מטעם TUV הגרמני. בישראל ישנם בודדים המוסמכים לרמה זאת.

במרכז למחקר גרעיני - שורק מתקיים מחקר ופיתוח של בדיקות לא הורסות בישראל.

מערך הבל"ה בחיל האוויר

סיכה לא רשמית של מערך האל הרס בחיל האוויר

רוב התרסקויות כלי הטיס בעולם - אלו שאינן נובעות מתקלות טייס ותקלות מחשב - נגרמות עקב התעייפות החומר ובדיקות אל הרס לא עמוקות דיין. עקב כך משקיע חיל האוויר מאמצים רבים באיתור סדקים זעירים במבנה המטוס ובמעקב אחרי התפתחותם.

מערך הבל"ה בח"א נמצא תחת פיקוד ענף מבנה מטוס בלצ"ד.

המערך מונה כמה אנשי שטח ומטה, ונחשב למערך מתקדם טכנולוגית העושה שימוש במערכות מהקו הראשון הטכנולוגי.

בין השאר משתמשים בח"א בווידאוסקופים ניידים ומתוחכמים בעלי יכולת איתור אי רציפויות עצמאית, מערכות רדיוגרפיה דיגיטליות ומערכות זמן אמת, אמצעי אולטרסאונד וזרמי ערבולת קטנים וניידים, ומכשור אוטומטי (רובוטי), בעיקר בתחום זרמי הערבולת.

חיל האוויר עובד על־פי תקנים שונים בתחום הבל"ה, ומבצע הסמכה (התעדה) עצמאית למקצוע, בבסיס תל נוף, ביחידת האחזקה האווירית של חיל האוויר.

ראו גם

צילום רנטגן

קישורים חיצוניים

מיזמי קרן ויקימדיה
ערך מילוני בוויקימילון: בל"ה
תמונות ומדיה בוויקישיתוף: בדיקות לא הורסות