SIVI PENETRANT İLE MUAYENE YÖNTEMİNİN MAĞARACILIKTA UYGULAMALARI DYE-PENETRANT INSPECTION PRACTICES IN CAVING KUBİLAY ERDOĞAN ÖZET: Sıvı Penetrant Testi bir tahribatsız muayene yöntemi olup, çatlaklar gibi göz ile görülemeyen yüzeysel kusurları belirlemek için kullanılır. Malzeme yüzeyine uygulanan penetrant sıvısı (içe işleyen sıvı) çatlaklara nüfuz eder. Sonrasında yüzey temizlenerek temizlenmiş olan yüzeye bir ilaç tatbik edilir, böylece sıvının nüfuz ettiği kusurlar görünür hale gelir. Görünür hale gelen belirtiler kabul edilebilir veya edilemez (bir kusur) olarak belirlenir.
ABSTRACT: Dye-penetrant inspection method is one of non-distructive tests and used for detecting invisible surface defects like cracks. Penetrant dye applied to the surface of the material penetrates into the cracks. The surface is cleaned afterwards, and developer is applied to the clean surface Thus, the defects penatrated by the dye becomes visible. Indications became visible are specified as acceptable or un-acceptable (defects).
Bu çalışmada, mağaracılıkta kullanılan aluminyum alaşım malzemelerin sıvı penetrant ile muayenesi için basit ve uygulanabilir bir yöntem geliştirilmesi; geliştirilen bu yöntemin mağara sporcularına öğretilerek çatlak veya hatalı malzeme sebebiyle oluşabilecek kazaların önüne geçilmesi hedeflenmektedir.
This study aims to improve a simple and easy to apply technique for the dye penetrant inspection of gear, used for caving and made of aluminum alloys; and teach the technique to spelunkers to avoid accidents that may have caused by cracked or faulty material.
ANAHTAR KELİMELER: penetrant, tahribatsız, muayene, çatlak, mağara, mağaracılık, aluminyum, malzeme, belirti
KEY WORDS: penetrant, non-destructive, inspection, crack, cave, caving, spelunker, aluminum, material, indication
Tahribatsız muayene (İngilizce: Non-Destructive Testing, NDT), incelenecek olan malzeme ya da parçanın bütünlüğüne ve fiziksel durumuna zarar vermeden yapılan muayene türüdür. Tahribatsız muayene yöntemleri malzemelerin içerisinde görünmeyen kusurların veya malzeme yüzeyine açık olan kusurların tespitinde kullanılır. Sıvı penetrant ile muayene, yüzey kusurlarının tespiti için kullanılan tahribatsız bir muayene yöntemidir. Muayene yüzeyine açık olan kusular bu yöntemle tespit edilebilir. Yüzey altında kalan veya herhangi bir nedenle yüzeye açık olmayan kusurların ise bu yöntemle tespit edilmesi mümkün olamamaktadır. Mağaracılıkta kullanılan aluminyum alaşım metal malzemelerin yüzeylerinde oluşabilecek çatlakların sıvı penetrant ile muayene yöntemi kullanılarak tespit edilebileceği öngörülmektedir.
UYGULAMA YÖNTEMİ Sıvı penetrant ile muayene için hazır kitler piyasada kolayca bulunabilmektedir. Bunlardan en başta geleni Beta Kimya’nın BT 68, BT 69 ve BT 70’den oluşan “Günışığı Görünür Penetrant Boya Test Kiti”dir. Uygulama esnasında kimyasal dayanımlı eldiven, gözlük ve maske kullanılmalıdır. Uygulamanın açık bir alanda yapılması önerilmektedir. Uygulama şu şekilde yapılmaktadır: 1. Ön Temizlik: Çözücü (BT 69) doğrudan malzeme üzerine sıkılarak malzeme yüzeyi tüm kir, yağ ve tuz gibi yüzey kusurlarını kapatabilecek ve test sonuçlarını etkileyebilecek unsurlardan arındırılır.
Fotoğraf 9
Fotoğraf 10
5. Geliştirme Süresi: Geliştirme süresi 10 dakika ile 20 dakika arasında olmalıdır. 6. Muayene: Muayene, geliştirme süresi tamamlandığında gözle yapılmalıdır. 7. Son Temizlik: Muayeneden sonra kuru bir bez ile malzemenin son temizliği yapılır. Daha sonra çözücü (BT 70) kullanılarak malzeme kimyasallardan arındırılır. Malzemenin mekanizması içine işlemiş kimyasalları temizlemek için en iyi yöntem aseton içinde bir kaç saat bekletmek olacaktır.
Fotoğraf 3
Fotoğraf 4
2. Penetrant Uygulama: BT 68 sıvı penetrant malzemeye fırça ile sürülerek (Fotoğraf 1 ve 2), püskürtülerek (Fotoğraf 3), ya da malzeme penetrant sıvısına daldırılarak uygulanabilir. Penetrant sıvısı uygulama zamanı 15-20 dakikadır. (Fotoğraf 4) 3. Fazla Penetrantın Giderilmesi: Fazla penetrant, önce temiz, havsız bir bez ile giderilmeli, daha sonra çözücüyle (BT 69) hafifçe nemlendirilmiş bir bez yardımıyla temizleme yapılmalıdır. (Fotoğraf 5)
ekil 1. Sıvı Penetrant ile Muayene Yöntemi BİLİMSEL TEMELİ Muayene yüzeylerine açık olan kusurlar, içine kapiler etki ile nüfuz etmiş olan penetrant sıvısının geliştirici tarafından tekrar yüzeye çekilmesiyle görünür hale gelmektedir. Kusurlar çatlak türü ise çizgisel belirtiler, gözenek türü ise yuvarlak belirtiler elde edilir. Sıvı penetrant ile muayene yöntemi ile 20 mikrona kadar genişlikte çatlaklar tespit edilebilmektedir.
4. Geliştiricinin Uygulanması: Geliştirici (BT 70), yaklaşık 30 cm mesafeden yüzeye püskürtülerek düzgün bir şekilde uygulanmalıdır. (Fotoğraf 6) Püskürtme işlemi, geliştiricinin yüzey üzerinde ince ve düzgün bir tabaka meydana getirmesini sağlayacak şekilde yapılmalıdır. (Fotoğraf 7 ve 8)
ekil 1.’de sıvı penetrant ile muayene yöntemi gösterilmektedir. 1. Gözle görülemeyecek çatlağa sahip malzeme yüzeyi. 2. Penetrant sıvısı yüzeye uygulanır.
Mağara Araştırma Derneği’ne ait 150 kadar karabin içinden seçilen değişik tiplerde ve farklı üretim yıllarına ait 20 karabin ve 1 adet göğüs cumarı sıvı penetrant ile muayene edilmiştir. Muayene sonuçunda soğuk şekillendirme nedeniyle oluşan “kat” (malzemenin yığışması, Fotoğraf 9) ve hammaddeden kaynaklı “belirti” (Fotoğraf 10) dışında bir kusur gözlemlenmemiştir. Bu iki durum da malzemenin kullanımında herhangi bir tehlike oluşturmamaktadır. Metal malzemenin yüksekten düşmesi durumunda çatlak oluşup oluşmadığı ile ilgili bir simülasyon yapılmış ve iki adet karabin 10 metre yükseklikten 10’ar kez sert betona bırakılmıştır. Sonuç olarak çarpma nedeniyle meydana gelen ve zaten göz ile görülebilen zedelenme (Fotoğraf 11) dışında bir kusur gözlemlenmemiştir. Bu düşüşler malzemede, ileride kopmaya yol açacak herhangi bir “çatlak” oluşturmamıştır.
3. Fazlalık penetrant sıvısı silinir. 4. Geliştirici uygulandığında çatlak görünür hale gelir. Sıvı penetrant ile muayene yöntemi, metalik veya metalik olmayan bütün malzemelerde yüzey kusurlarının tespiti için kullanılabilmektedir. Ancak, muayene parçasının çok gözenekli bir yapıya sahip olması durumunda bu metodun sağlıklı uygulanması pek mümkün olamamaktadır. Yüzey temizliğinin uygun yapılmaması durumunda ise sonuçlar olumsuz etkilenmektedir. Muayene sonrasında son bir temizlik işlemi gerekmektedir. Yöntem, kimyasal maddelerin kullanımını gerektirdiği için özenle gerçekleştirilmelidir.
Fotoğraf 11
Fotoğraf 5
Fotoğraf 6
Sıvı penetrant ile muayene mağaracılıkta kullanılan aluminyum alaşım malzemelerde çatlak kontrolü için kullanılabilecek bir yöntemdir. Yapılan çalışma sonucunda alınan örneklerde çatlak veya tehlike oluşturabilecek herhangi bir kusura rastlanmamış olması oldukça olumludur. Mağaracılıkta kullanılan aluminyum alaşım malzemelerin standartlara uygunluğu, hammaddeden üretime her aşamada kontrol altında tutulmaktadır. Malzemeler her ne kadar zor şartlarda kullanılıyor olsalar da, bu ortam koşullarında kullanıma uygun tasarlandıkları yapılan çalışma sonucunda bir kez daha ortaya çıkmıştır. Ancak, uygulanan tekniklere hakim olunmasına ve malzeme bilimine dayalı bu spor aktivitesinde, istenmeyen durumların önüne geçmek ve güvenli tarafta kalmak için en iyi yöntem yine de şüphe duyulan malzemeyi kullanmamak olacaktır. Mağaranız bol olsun! Katkılarından dolayı Tulga ener, Ümit Akyol ve Burhan Yetkin’e teşekkür ederim. REFERANSLAR http://tr.wikipedia.org/wiki/Tahribats%C4%B1z_muayene
Fotoğraf 1
Fotoğraf 2
Fotoğraf 7
Fotoğraf 8
TS EN 571-1: Tahribatsız Muayene-Penetrant MuayenesiBölüm 1: Genel Kurallar
5. ULUSAL SPELEOLOJİ SEMPOZYUMU İSTANBUL 18-20 MART 2011