Bejana tekan seperti pipa baja boiler dan komponen bejana tekan seringkali memiliki cacat yang sulit dideteksi, seperti kurangnya fusi, kurangnya penetrasi, inklusi terak, pori-pori, retak, dan lain-lain pada lasan. Tidak mungkin melakukan inspeksi destruktif pada setiap boiler atau bejana tekan untuk mengetahui lokasi, ukuran, dan sifat cacat tersebut. Oleh karena itu, metode pengujian non-destruktif harus digunakan. Artinya, tanpa merusak struktur, metode fisik digunakan untuk memeriksa dan mengukur perubahan besaran fisik benda kerja atau struktur untuk menyimpulkan organisasi internal dan cacat benda kerja atau struktur tersebut.
Peralatan pengujian non-destruktif untuk pipa baja
Tujuan dari pengujian nondestruktif adalah:
(1) Meningkatkan proses manufaktur dan memastikan kualitas produk.
(2) Dalam proses pembuatan produk, cacat dapat ditemukan terlebih dahulu untuk menghindari pembuangan produk, sehingga menghemat waktu dan biaya serta mengurangi biaya pembuatan produk.
(3) Meningkatkan keandalan produk, memastikan keamanan produk, dan menghindari kecelakaan. Menerapkan pengujian nondestruktif pada semua aspek desain, manufaktur, instalasi, penggunaan, dan pemeliharaan produk; melalui serangkaian pengujian, menentukan kualitas desain, bahan baku, proses manufaktur, dan pengoperasian, dan menemukan faktor-faktor yang dapat menyebabkan kerusakan, kemudian memperbaikinya, untuk meningkatkan keandalan produk.
Metode pengujian non-destruktif yang umum digunakan meliputi pengujian radiografi, pengujian ultrasonik, pengujian partikel magnetik, pengujian penetran, dan pengujian arus eddy. Selain itu, terdapat deteksi kebocoran, pengujian emisi akustik, pengujian tegangan, inspeksi visual, dan lain sebagainya.
Pemeriksaan radiografi
Metode penggunaan kemampuan radiasi untuk menembus logam dan material lain untuk memeriksa kualitas las disebut pengujian radiografi. Prinsip dasar pengujian radiografi adalah prinsip proyeksi. Ketika radiasi melewati logam las, ketika terdapat cacat pada logam las (seperti retak, inklusi terak, pori-pori, penetrasi tidak sempurna, dll.), radiasi akan melemah secara berbeda di dalam logam dan cacat tersebut, dan sensitivitas pada film juga berbeda. Radiasi melemah dengan cepat di dalam logam, dan lambat di dalam cacat. Oleh karena itu, ukuran, bentuk, dan posisi cacat pada las dapat ditentukan dengan pengujian radiografi. Karena deteksi cacat radiografi didasarkan pada prinsip proyeksi, metode ini lebih sensitif terhadap cacat volume (seperti inklusi terak). Dan karena metode ini dapat direkam dan disimpan, bejana tekan boiler di negara kita lebih percaya pada metode ini. Peraturan ketel uap di negara saya menetapkan bahwa lasan melingkar memanjang pada drum ketel uap, sambungan memanjang pada header, dan sambungan pada kepala ketel uap dengan tekanan uap nominal lebih besar atau sama dengan 0,1 MPa dan kurang dari 3,8 MPa harus 100% terdeteksi cacat secara radiografi; ketel uap dengan tekanan lebih besar atau sama dengan 3,8 MPa harus 100% terdeteksi cacat secara ultrasonik ditambah setidaknya 25% terdeteksi cacat secara radiografi.
Peralatan deteksi cacat non-destruktif untuk pipa baja
Deteksi cacat ultrasonik adalah metode pengujian non-destruktif yang menggunakan karakteristik pantulan gelombang suara ketika merambat dalam medium dan bertemu dengan antarmuka medium yang berbeda. Karena elastisitas media gas, cair, dan padat sangat berbeda, pengaruhnya terhadap perambatan gelombang ultrasonik juga berbeda, sehingga pantulan, pembiasan, dan konversi bentuk gelombang akan terjadi pada antarmuka heterogen. Ketika gelombang ultrasonik merambat di dalam lasan, jika terdapat cacat pada lasan, antarmuka yang bertemu dengan cacat tersebut akan dipantulkan dan diterima oleh probe, membentuk bentuk gelombang pada layar, sehingga sifat, lokasi, dan ukuran cacat dapat dinilai. Deteksi cacat ultrasonik tradisional tidak dapat merekam dan menyimpan hasil deteksi cacat, dan evaluasi cacat terlalu bergantung pada faktor manusia. Oleh karena itu, saat ini, negara kita menggunakan deteksi cacat radiografi pada boiler bertekanan rendah. Deteksi cacat ultrasonik lebih sensitif terhadap cacat area (seperti retak, penetrasi tidak sempurna, dll.). Oleh karena itu, deteksi cacat ultrasonik memiliki lebih banyak keunggulan daripada deteksi cacat radiografi pada pelat yang lebih tebal. Setelah detektor cacat ultrasonik dapat merekam dan menyimpan hasilnya, ruang lingkup aplikasi deteksi cacat ultrasonik akan semakin diperluas.
Deteksi cacat partikel magnetik
Deteksi cacat partikel magnetik menggunakan medan magnet bocor yang terbentuk pada cacat untuk menarik bubuk magnetik guna menampilkan cacat yang sulit diamati dengan mata telanjang. Deteksi cacat partikel magnetik pertama-tama menerapkan medan magnet eksternal pada lasan yang akan diperiksa untuk magnetisasi. Setelah lasan dimagnetisasi, bubuk magnetik halus (ukuran partikel rata-rata bubuk magnetik adalah 5 hingga 10μm) disemprotkan secara merata pada permukaan lasan. Jika tidak ada cacat di dekat permukaan lasan yang akan diperiksa, lasan tersebut dapat dianggap sebagai benda seragam tanpa perubahan permeabilitas magnetik setelah magnetisasi, dan bubuk magnetik juga terdistribusi secara merata pada permukaan lasan. Ketika ada cacat di dekat permukaan lasan, cacat tersebut (retak, pori-pori, inklusi terak non-logam) mengandung udara atau non-logam, dan permeabilitas magnetiknya jauh lebih rendah daripada logam lasan. Karena perubahan resistansi magnetik, medan magnet bocor dihasilkan pada cacat di permukaan atau di dekat permukaan lasan, membentuk kutub magnet kecil. Serbuk magnet akan tertarik oleh kutub magnet kecil, dan cacat akan terlihat karena akumulasi serbuk magnet yang lebih banyak, membentuk pola cacat yang dapat dilihat dengan mata telanjang. Cacat permukaan atau dekat permukaan lasan menghasilkan medan magnet bocor karena permeabilitas magnetiknya yang rendah. Ketika intensitas medan magnet bocor mencapai tingkat yang dapat menyerap serbuk magnet, cacat permukaan atau dekat permukaan lasan dapat diamati. Semakin besar kekuatan medan magnet yang diterapkan, semakin besar intensitas medan magnet bocor yang terbentuk, dan semakin tinggi sensitivitas inspeksi partikel magnet. Inspeksi partikel magnet memudahkan pendeteksian cacat permukaan atau dekat permukaan, terutama retakan, tetapi tingkat kemunculan cacat berkaitan dengan posisi relatif cacat terhadap garis medan magnet. Ketika cacat tegak lurus terhadap garis medan magnet, cacat tersebut paling jelas terlihat, dan ketika cacat sejajar dengan garis medan magnet, cacat tersebut sulit terlihat. Pengujian partikel magnet telah banyak digunakan dalam pembuatan, pemasangan, dan inspeksi bejana tekan boiler, terutama dalam inspeksi tangki bulat. Ini adalah metode inspeksi yang sangat diperlukan.
Deteksi cacat yang menembus
Pengujian penetran cair adalah metode untuk memeriksa cacat permukaan atau dekat permukaan pada lasan. Metode ini tidak terbatas pada kemagnetan material dan dapat digunakan untuk berbagai material logam dan non-logam, material magnetik dan non-magnetik. Pengujian penetran cair didasarkan pada kemampuan pembasahan cairan pada padatan dan fenomena kapiler dalam fisika. Saat melakukan pengujian penetran cair, permukaan lasan yang akan diperiksa terlebih dahulu dicelupkan ke dalam penetran dengan daya penetrasi tinggi. Karena kemampuan pembasahan dan fenomena kapiler cairan, penetran menembus cacat pada permukaan lasan, kemudian penetran pada permukaan luar lasan dibersihkan, dan kemudian lapisan pengembang putih dengan afinitas dan adsorpsi yang kuat diaplikasikan untuk menyerap penetran yang telah menembus retakan pada permukaan lasan, dan pola yang jelas yang mencerminkan bentuk dan posisi cacat ditampilkan pada lapisan putih tersebut. Pengujian penetran cair dapat dibagi menjadi metode tampilan warna dan metode fluoresensi sesuai dengan metode tampilan cacat yang berbeda.
Metode deteksi cacat warna
Menggunakan warna zat pewarna untuk menampilkan cacat. Zat pewarna yang dilarutkan dalam penetran harus memiliki warna yang cerah dan terlihat. Metode deteksi cacat fluoresensi menggunakan luminesensi zat fluoresen untuk menampilkan cacat. Dalam deteksi cacat, zat fluoresen yang terserap dalam cacat disinari oleh sinar ultraviolet dan mencapai keadaan tereksitasi karena penyerapan energi cahaya, memasuki keadaan tidak stabil. Zat tersebut terikat untuk kembali dari keadaan tidak stabil ini ke keadaan stabil, mengurangi energi potensial, dan memancarkan foton, yaitu memancarkan fluoresensi.
Deteksi cacat Eddy saat ini
Ini adalah metode deteksi cacat benda kerja yang menggunakan kumparan eksitasi untuk menghasilkan arus eddy pada benda kerja konduktif dan mengukur perubahan arus eddy dari objek yang diperiksa melalui kumparan deteksi. Kumparan deteksi cacat arus eddy dapat dibagi menjadi tiga jenis berdasarkan bentuknya: kumparan tipe tembus, kumparan tipe probe, dan kumparan tipe sisipan. Kumparan tipe tembus digunakan untuk mendeteksi kawat, batang, dan pipa, dan diameter dalamnya sangat pas dengan batang dan pipa bundar. Kumparan tipe probe ditempatkan di permukaan benda kerja untuk deteksi lokal. Kumparan tipe sisipan juga disebut probe internal, yang ditempatkan di dalam pipa dan lubang untuk deteksi dinding bagian dalam.
Peralatan pengujian non-destruktif untuk aksesori bejana tekan
Pengujian arus eddy cocok untuk benda kerja yang terbuat dari bahan konduktif seperti baja, logam nonferrous, dan grafit, tetapi tidak cocok untuk bahan non-konduktif seperti kaca dan resin sintetis.
Keunggulannya adalah:
(1) Karena hasil pengujian dapat langsung dikeluarkan sebagai sinyal listrik, maka pengujian otomatis dapat dilakukan.
(2) Karena metode non-kontak diterapkan (probe tidak bersentuhan langsung dengan benda kerja yang sedang diuji), kecepatan deteksinya bisa sangat cepat.
(3) Cocok untuk deteksi cacat permukaan atau dekat permukaan.
(4) Memiliki berbagai macam aplikasi. Selain deteksi cacat, alat ini juga dapat mendeteksi perubahan material, ukuran, bentuk, dan lain sebagainya.
Pengujian emisi akustik
Metode penggunaan alat pendeteksi untuk mendeteksi gelombang suara yang dipancarkan oleh benda padat akibat deformasi atau inisiasi dan perkembangan retakan di bawah pengaruh tegangan eksternal untuk menyimpulkan lokasi dan ukuran cacat tersebut.
Metode deteksi cacat ultrasonik
Sinyal ultrasonik yang dipancarkan oleh probe dipantulkan dan diterima setelah mengenai suatu cacat. Peran cacat dalam proses ini hanya untuk secara pasif memantulkan sinyal ultrasonik, sedangkan deteksi emisi akustik memungkinkan objek yang akan diuji (cacat) untuk secara aktif berpartisipasi dalam proses deteksi. Emisi akustik hanya terjadi ketika cacat terbentuk dan berkembang, sehingga deteksi emisi akustik merupakan metode pengujian non-destruktif yang dinamis. Berdasarkan karakteristik gelombang suara yang dipancarkan dan kondisi eksternal yang menyebabkan emisi akustik, lokasi suara (lokasi cacat) dan karakteristik mikrostruktural sumber emisi akustik dapat diperiksa. Metode deteksi ini tidak hanya dapat memahami keadaan cacat saat ini tetapi juga memahami proses pembentukan cacat dan tren perkembangan serta peningkatannya dalam kondisi penggunaan aktual.
Deteksi emisi akustik dapat dibagi menjadi deteksi saluran tunggal, deteksi saluran ganda, dan deteksi multi-saluran berdasarkan jumlah probe deteksi. Deteksi saluran tunggal hanya dapat mendeteksi ada atau tidaknya cacat pada objek yang akan diuji, tetapi tidak dapat menentukan lokasi cacat tersebut, sedangkan deteksi saluran ganda hanya dapat melakukan penentuan posisi linier, dan umumnya digunakan untuk mendeteksi lasan dengan kondisi yang diketahui. Deteksi multi-saluran umumnya berupa deteksi emisi akustik 4-saluran, 8-saluran, 16-saluran, dan 32-saluran, yang terutama digunakan untuk deteksi emisi akustik komponen besar. Deteksi ini tidak hanya dapat mendeteksi keberadaan sumber emisi akustik tetapi juga dapat menentukan lokasi sumber emisi akustik tersebut.
Waktu posting: 12 Juni 2024