Dlaczego napowietrzenie jest groźne dla konstrukcji?

Nawet nowoczesne konstrukcje stalowe mogą być zagrożone przez takie zjawisko jak napowietrzenie. Może to prowadzić do poważnych uszkodzeń i awarii, co generuje straty finansowe i naraża ludzkie życie. W artykule przyjrzymy się temu zjawisku oraz przyczynom jego występowania, a także omówimy znaczenie badań materiałowych w jego wykrywaniu.

Jak tworzy się napowietrzenie?

Napowietrzenie to zjawisko występujące w obróbce metali, w wyniku którego powstają puste przestrzenie (pęcherze) wewnątrz struktury materiału. Przyczyną tego zjawiska jest zastosowanie nieodpowiedniej technologii spawania lub odlewu, polegającej na zbyt dużym nawilżeniu powietrza, niewłaściwej temperaturze spawania czy niedokładnym oczyszczeniu powierzchni materiału przed rozpoczęciem procesu. Warto dodać, że napowietrzenie może również występować podczas naturalnego zużywania się konstrukcji stalowych. Dlatego tak ważne są badania nieniszczące materiałów, które mogą zapobiec groźnym konsekwencjom.

Napowietrzenie groźne dla konstrukcji stalowych

Zjawisko napowietrzenia jest szczególnie niekorzystne dla konstrukcji stalowych, gdyż prowadzi do osłabienia ich wytrzymałości na obciążenia. W przypadku występowania pęcherzy w strukturze materiału spada jego nośność, co może w efekcie prowadzić do deformacji czy nawet awarii konstrukcji. Ponadto napowietrzenie wpływa negatywnie na odporność konstrukcji stalowych na korozję, ponieważ pęcherze sprzyjają powstawaniu ognisk korozji, które w przypadku niewykrycia mogą doprowadzić do stopniowego zniszczenia całej struktury.

Znaczenie badań materiałowych w wykrywaniu napowietrzenia

W celu zminimalizowania ryzyka wystąpienia napowietrzenia w konstrukcjach stalowych niezbędne są odpowiednie badania materiałowe. Badania te pozwalają na odpowiednie monitorowanie procesów technologicznych oraz kontrolę jakości materiałów. Dzięki temu możliwe jest zapobieganie występowaniu pęcherzy powietrza w strukturach stalowych oraz wykrycie ewentualnych wad materiałowych, co pozwala na podjęcie działań naprawczych przed wystąpieniem awarii.

Jedną z popularnych metod badań materiałowych jest badanie ultradźwiękowe, które umożliwia wykrycie napowietrzenia w strukturach stalowych. Polega ono na wysyłaniu fal dźwiękowych o częstotliwościach ultradźwiękowych, które przechodzą przez strukturę materiału i odbijają się od ewentualnych pustek. Następnie analiza odbitego sygnału pozwala na określenie liczby, wielkości oraz lokalizacji pęcherzy powietrza. Tego typu badaniami zajmują się wyspecjalizowane podmioty. Jednym z nich jest laboratorium materiałowe Staltest Pomorze w Gdańsku, które wykonuje też badania udarności metali, badania penetracyjne PT, badania wytrzymałościowe stali i wiele innych badań nieniszczących i niszczących.