Magnetic Particle Testing of Welds — D1.1:2025 Requirements
يخضع الفحص بالموجات المغناطيسية للحام لمعيار AWS D1.1:2025 البند 8.10 مع القبول وفقًا للجدول 8.1، وإجراء ASTM E3024/E3024M الإلزامي وفقًا للبند 8.14.4، وشهادة أفراد NDT Level II وفقًا للبند 8.14.6 — مثل UT، ينطبق MT فقط عندما تحدده وثائق العقد.
ماذا يكشف الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) في اللحام
يكشف الفحص بالموجات المغناطيسية عن الانقطاعات السطحية وتحت السطحية قليلاً في المواد المغناطيسية الحديدية — الفولاذ الكربوني، الفولاذ منخفض السبائك، الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي — التي تكون صغيرة جدًا، أو ضيقة جدًا، أو موجهة جدًا بحيث لا يمكن العثور عليها بالفحص البصري وحده. تقوم الطريقة بمغنطة منطقة الاختبار وتطبيق جزيئات مغناطيسية حديدية دقيقة على السطح؛ عند أي انقطاع يقطع مسار التدفق المغناطيسي، يحتفظ التدفق المتسرب بالجزيئات في إشارة مرئية.
يعتمد عمق الكشف العملي على تقنية المغنطة، ونوع التيار، ونفاذية المادة، ولكن التغطية السطحية والقريبة من السطح النموذجية تكون بترتيب بضعة مليمترات من السطح. الشقوق الضيقة التي تخترق السطح — بما في ذلك الشقوق الساخنة، وشقوق الهيدروجين عند قاعدة لحامات الزاوية، والتمزقات الصفائحية في الوصلات على شكل حرف T — هي الأهداف الكلاسيكية للفحص بالموجات المغناطيسية في فحص اللحام.
لا يعمل الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) على الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، أو الألومنيوم، أو النحاس، أو النحاس الأصفر، أو غيرها من المواد غير المغناطيسية الحديدية. لهذه المواد، استخدم الفحص بالاختراق السائل (PT) وفقًا لـ البند 8.14.5.
موقع الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) في البند 8 من D1.1
يضع AWS D1.1:2025 الفحص بالموجات المغناطيسية داخل الجزء C من البند 8 (معايير القبول) تحت البند 8.10 بالاشتراك مع الفحص بالاختراق السائل (PT). يوجد إجراء الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) على وجه التحديد في الجزء D (الإجراءات) تحت البند 8.14.4. توجد مؤهلات الأفراد لأي طريقة اختبار غير تدميري (NDT)، بما في ذلك الفحص بالموجات المغناطيسية (MT)، في البند 8.14.6.
وفقًا للبند 8.10 حرفيًا: "يجب تقييم اللحامات الخاضعة للفحص بالموجات المغناطيسية (MT) أو الفحص بالاختراق السائل (PT) على أساس معايير القبول في 8.10.1. يجب إجراء الاختبار وفقًا لـ 8.14.4 أو 8.14.5، أيهما ينطبق." لذا يحدد البند 8.10 جانب القبول؛ ويحدد البند 8.14.4 الجانب الإجرائي؛ ويحددان معًا المتطلبات الكاملة للفحص بالموجات المغناطيسية (MT) على اللحامات بموجب D1.1.
متى يكون الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) مطلوبًا
وفقًا لصياغة البند 8.6.4 (الاختبار غير التدميري المحدد بخلاف الفحص البصري)، يتم تحديد الاختبار غير التدميري (NDT) — بما في ذلك الفحص بالموجات المغناطيسية — بواسطة وثائق العقد المقدمة للمزايدين. لا يوجد متطلب عام شامل في D1.1 بأن جميع اللحامات يجب أن تخضع لاختبار MT. يحدد المهندس في كل مشروع ما إذا كان MT مطلوبًا، وعلى أي لحامات، وفي أي مرحلة، وإلى أي مستوى قبول.
تشمل مواصفات المشروع الشائعة التي تتطلب الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) على اللحامات: لحامات التثبيت قبل تغطيتها باللحامات النهائية، ولحامات الجذر في لحامات الشق CJP الحرجة، وحفريات الإصلاح التي على وشك إعادة اللحام، ولحامات الزاوية في الوصلات المحمّلة ديناميكيًا حيث يمكن أن تنتشر شقوق الأصابع السطحية تحت الحمل الدوري، وأي لحام في عروة رفع أو ملحق لعضو حرج للكسر.
وفقًا لـ البند 8.6.5، إذا لم يكن الاختبار غير التدميري (NDT) بخلاف الفحص البصري موجودًا في العقد الأصلي ولكن طلبه المالك لاحقًا، يكون المالك مسؤولاً عن التكاليف المرتبطة ما لم يكشف الاختبار عن محاولة احتيال أو عدم مطابقة جسيمة للكود — وفي هذه الحالة تكون أعمال الإصلاح على نفقة المقاول.
إجراء الفحص بالموجات المغناطيسية (MT): ASTM E3024 (إلزامي) و ASTM E709 (إرشادي)
وفقًا لـ البند 8.14.4 حرفيًا: "عند استخدام الفحص بالموجات المغناطيسية (MT)، يجب أن يكون الإجراء والتقنية متوافقين مع ASTM E3024/E3024M، ويجب أن يكون معيار القبول متوافقًا مع البند 8، الجزء C، من هذا الكود." لذا يفرض D1.1:2025 معيار ASTM E3024/E3024M للإجراء.
يُشار إلى ASTM E709 الأقدم ("الدليل القياسي للفحص بالموجات المغناطيسية") فقط في التعليق C-8.14.4 كإرشادات معلوماتية: "ASTM E709 هو دليل قياسي ويمكن استخدامه للمعلومات بالاقتران مع E3024/E3024M." هذا هو ارتباك شائع بين الممارسين — يُستشهد بـ E709 على نطاق واسع في مواصفات المشاريع القديمة ووثائق الورش، ولكن المرجع الإلزامي الحالي لـ D1.1:2025 هو E3024/E3024M، وليس E709.
“إذا كانت مواصفات مشروعك لا تزال تستشهد بـ ASTM E709 كإجراء إلزامي للفحص بالموجات المغناطيسية (MT) لعمل D1.1، فقد تمت كتابة هذه المواصفات بناءً على إصدار أقدم من الكود. يفرض البند 8.14.4 من D1.1:2025 معيار E3024/E3024M؛ E709 هو إرشادي فقط وفقًا للتعليق C-8.14.4.”
D1.1:2025 Clause 8.14.4 + Commentary C-8.14.4
تقنيات الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) الشائعة
ضمن إجراء E3024، هناك العديد من التقنيات النموذجية لفحص اللحام:
- Yoke method (AC or DC) — most common for field فحص اللحام. A handheld electromagnetic yoke applies a magnetic field across two contact points. Portable, fast, no risk of arc strikes on the part. The dominant technique for in-place MT on structural welds.
- Prod method — current is passed through the part via two قطب كهربائي prods. High sensitivity but historically associated with arc-strike risk at the prod contact points; many specifications restrict or prohibit prods on critical members.
- Wet continuous — particles suspended in a fluid carrier are applied while the magnetizing current is on. Highest sensitivity, used for shop-controlled فحص of critical components; less practical for field use.
- Dry continuous — dry particles dusted on the surface during magnetization. Common with yoke testing for field work where wet bath handling is impractical.
تأهيل المفتش
وفقًا لـ البند 8.14.6.1، يجب أن يكون أفراد الاختبار غير التدميري (NDT) الذين يجرون اختبارات بخلاف الفحص البصري معتمدين كـ NDT Level II في طريقة وتقنية الاختبار، أو كـ NDT Level I يعملون تحت إشراف NDT Level II. يقوم مفتش Level II بتفسير المؤشرات، وتقييمها مقابل معايير القبول، والتوقيع على سجل الفحص.
وفقًا لـ البند 8.14.6.2، تتبع الشهادة القائمة على صاحب العمل إما الممارسة الموصى بها ASNT SNT-TC-1A أو ANSI/ASNT CP-189. يجب أن يتم إصدار شهادة الأفراد من المستوى الأول والثاني بواسطة Level III. وفقًا لـ البند 8.14.6.3، تشمل خيارات الشهادة من طرف ثالث برنامج ASNT المركزي للشهادات (ACCP)، و ASNT CP-9712، و CAN/CGSB-48.9712، و ISO 9712. وفقًا لـ البند 8.14.6.5، يُعفى أفراد الاختبار غير التدميري (NDT) الذين يجرون عمليات فحص بموجب 8.14.6 من متطلبات AWS QC1 (CWI) — لا يحتاج مفتش MT إلى CWI لإجراء MT في وظيفة D1.1، على الرغم من أن العديد منهم يحملون كلا المؤهلين.
للمقارنة بين مؤهلات CWI و ASNT، راجع مرجع CWI مقابل ASNT Level 2.
الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) مقابل الفحص بالاختراق السائل (PT) مقابل الفحص بالموجات فوق الصوتية (UT) — مصفوفة القرار
| Factor | MT (Clause 8.10 / 8.14.4) | PT (Clause 8.10 / 8.14.5) | UT (Clause 8.15) |
|---|---|---|---|
| Detection | Surface + slightly subsurface | Surface only (open to surface) | Volumetric (full السماكة) |
| Material | Ferromagnetic only | Any non-porous material | Any solid material |
| Speed | Fast (yoke 30-60 s/joint) | Slower (5-30 min cycle: clean/سائل مخترق/dwell/developer) | Moderate (depends on weld length) |
| Equipment | Yoke or prod, particles | Penetrant + cleaner + developer | UT instrument + transducer + couplant |
| Procedure ref | ASTM E3024/E3024M per 8.14.4 | ASTM E165/E165M per 8.14.5 | Per Clause 8.15 + Annex H for PAUT |
| Acceptance ref | Table 8.1 per 8.10.1 | Table 8.1 per 8.10.1 | Tables 8.2, 8.3 per Clause 8.15 |
| Inspector | NDT MT Level II | NDT PT Level II | NDT UT Level II (+ 320 hr for PAUT) |
| Best fit | Cracks at fillet toes, إصلاح-excavation verification, ferritic structural welds | Surface الشقوق on stainless or aluminum, leak-tight surface verification | Internal flaws in CJP groove welds, thick sections |
معايير قبول الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) (البند 8.10.1)
وفقًا لـ البند 8.10.1: "يجب أن تفي جميع مؤشرات الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) والفحص بالاختراق السائل (PT) بمتطلبات القبول في الجدول 8.1." لذا يطبق مفتش MT نفس معايير الجدول 8.1 المستخدمة للفحص البصري — مع قاعدتين تصنيفيتين رئيسيتين أضافهما البند 8.10.1:
- Linear discontinuity: defined as one whose length exceeds three times its width. Per 8.10.1(1), linear discontinuities shall be considered equal to the حجم and shape of the indication itself.
- Rounded discontinuity: defined as one whose length is three times its width or less. May be round or irregular and may have tails. Per 8.10.1(2), prior to interpretation, the medium (particles for MT, developer for PT) shall be removed for accurate measurement.
وفقًا لـ البند 8.10.2، يُسمح بتشطيب الأسطح لتحسين قابلية اكتشاف الانقطاعات باستخدام الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) أو الفحص بالاختراق السائل (PT)، بشرط أن تتوافق العملية مع البند 7. هذه هي الطريقة التي تقوم بها الورش بشكل مشروع بطحن حواف اللحام أو الأسطح لإزالة العوائق البصرية قبل الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) — مع مراعاة حدود البند 7 على الطحن في المعدن الأساسي أو حلق اللحام.
وفقًا لـ البند 8.11.1 (وقت الاختبار)، يمكن أن يبدأ الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) فورًا بعد أن تبرد اللحامات المكتملة إلى درجة الحرارة المحيطة — باستثناء واحد حرج: تتطلب فولاذ ASTM A514 و A517 و A709 Grade HPS 100W [690W] إجراء الاختبار غير التدميري (NDT) بعد 48 ساعة على الأقل من اكتمال اللحام، للسماح بتطور التصدع المتأخر (الناتج عن الهيدروجين) قبل الفحص.
أدلة المعايير ذات الصلة
الأسئلة المتكررة
وفقًا للبند 8.10 من D1.1:2025، يعتبر الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) أحد طرق الاختبار غير التدميري المعترف بها لفحص اللحام. كما هو الحال مع الفحص بالموجات فوق الصوتية بموجب البند 8.15، فإن الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) مطلوب فقط عندما يتم تحديده في وثائق العقد — وهو ليس تلقائيًا لجميع اللحامات. تتطلب مواصفات المشروع الشائعة الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) على لحامات التثبيت، ولحامات الجذر في لحامات الشق CJP الحرجة، وحفريات الإصلاح، ولحامات الزاوية في الوصلات المحمّلة ديناميكيًا. يحدد المهندس متى يكون الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) مطلوبًا لكل مشروع.
يكشف الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) عن الانقطاعات السطحية وتحت السطحية قليلاً (عادةً حتى عمق حوالي 3 مم، اعتمادًا على التقنية ونفاذية المادة) في المواد المغناطيسية الحديدية. تجعل الطريقة الشقوق الضيقة التي تخترق السطح مرئية عن طريق جذب الجزيئات المغناطيسية إلى تسرب التدفق عند الانقطاع — العديد منها صغير جدًا أو مغلق بإحكام بحيث لا يمكن اكتشافه بصريًا. لا يعمل الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) على الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، أو الألومنيوم، أو النحاس، أو غيرها من المواد غير المغناطيسية الحديدية؛ لهذه المواد، استخدم الفحص بالاختراق السائل (PT).
يكشف كلاهما عن الانقطاعات التي تخترق السطح، لكن الفيزياء الأساسية تختلف. يقوم الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) بمغنطة الجزء ويكشف عن تسرب التدفق عند الانقطاعات — وهو يعمل فقط على المواد المغناطيسية الحديدية (الفولاذ الكربوني، الفولاذ منخفض السبائك، الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي) ويكشف عن العيوب السطحية وتحت السطحية قليلاً. يقوم الفحص بالاختراق السائل (PT) بسحب سائل الاختراق إلى الانقطاعات المفتوحة على السطح بفعل الخاصية الشعرية، ثم يقوم المطور بسحب سائل الاختراق مرة أخرى إلى السطح للتصوير — يعمل الفحص بالاختراق السائل (PT) على أي مادة غير مسامية (بما في ذلك الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي) ولكنه يجد فقط العيوب التي تخترق السطح. يستغرق الفحص بالاختراق السائل (PT) وقتًا أطول لكل وصلة من الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) ويلوث منطقة العمل.
وفقًا للبند 8.14.6.1 من D1.1:2025، يجب أن يكون أفراد الاختبار غير التدميري (NDT) معتمدين كـ NDT Level II (أو NDT Level I يعملون تحت إشراف NDT Level II) في طريقة وتقنية الاختبار المحددة. وفقًا للبند 8.14.6.2، تتبع الشهادة القائمة على صاحب العمل إما الممارسة الموصى بها ASNT SNT-TC-1A أو ANSI/ASNT CP-189، مع قيام أفراد Level III بإصدار شهادة الأفراد من المستوى الأول والثاني. وفقًا للبند 8.14.6.3، يمكن الحصول على شهادة من طرف ثالث من خلال ACCP، أو ASNT CP-9712، أو CGSB-48.9712، أو ISO 9712. يُعفى أفراد الاختبار غير التدميري (NDT) الذين يجرون عمليات فحص بموجب البند 8.14.6 من متطلبات AWS QC1 (CWI) وفقًا للبند 8.14.6.5.
نعم. وفقًا للبند 8.10.1 من D1.1:2025، يجب أن تفي جميع مؤشرات الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) والفحص بالاختراق السائل (PT) بمتطلبات القبول في الجدول 8.1 (معايير قبول الفحص البصري). يجب تقييم الانقطاعات بخلاف الشقوق إما كخطية (يتجاوز الطول ثلاثة أضعاف العرض) أو مستديرة (الطول يساوي أو أقل من ثلاثة أضعاف العرض). يجب اعتبار الانقطاعات الخطية مساوية لحجم وشكل المؤشر. يجب أن يتوافق إجراء الفحص بالموجات المغناطيسية (MT) نفسه مع ASTM E3024/E3024M وفقًا للبند 8.14.4 (يُشار إلى ASTM E709 فقط كإرشادات معلوماتية في التعليق C-8.14.4 وهو ليس إلزاميًا).