Các bình chịu áp lực như ống thép nồi hơi và các bộ phận của bình chịu áp lực thường có những khuyết tật khó phát hiện, chẳng hạn như thiếu liên kết, thiếu độ xuyên thấu, tạp chất xỉ, lỗ rỗ, vết nứt, v.v. trong các mối hàn. Không thể tiến hành kiểm tra phá hủy trên từng nồi hơi hoặc bình chịu áp lực để biết vị trí, kích thước và bản chất của các khuyết tật này. Do đó, phải sử dụng các phương pháp kiểm tra không phá hủy. Nghĩa là, không phá hủy cấu trúc, các phương pháp vật lý được sử dụng để kiểm tra và đo lường sự thay đổi về các đại lượng vật lý của phôi hoặc cấu trúc để suy ra cấu trúc bên trong và các khuyết tật của phôi hoặc cấu trúc.
Thiết bị kiểm tra không phá hủy cho ống thép
Mục đích của kiểm tra không phá hủy là:
(1) Cải thiện quy trình sản xuất và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
(2) Trong quá trình sản xuất sản phẩm, các khuyết tật có thể được phát hiện trước để tránh việc loại bỏ sản phẩm, nhờ đó tiết kiệm thời gian và chi phí, đồng thời giảm chi phí sản xuất sản phẩm.
(3) Nâng cao độ tin cậy của sản phẩm, đảm bảo an toàn sản phẩm và tránh tai nạn. Áp dụng phương pháp kiểm tra không phá hủy cho tất cả các khía cạnh của thiết kế, sản xuất, lắp đặt, sử dụng và bảo trì sản phẩm; thông qua một loạt các thử nghiệm, xác định chất lượng thiết kế, nguyên vật liệu, quy trình sản xuất và vận hành, tìm ra các yếu tố có thể gây hư hỏng, sau đó cải thiện chúng để nâng cao độ tin cậy của sản phẩm.
Các phương pháp kiểm tra không phá hủy thường được sử dụng bao gồm kiểm tra chụp X-quang, kiểm tra siêu âm, kiểm tra hạt từ tính, kiểm tra thẩm thấu và kiểm tra dòng điện xoáy. Ngoài ra, còn có phát hiện rò rỉ, kiểm tra phát xạ âm thanh, kiểm tra ứng suất, kiểm tra bằng mắt thường, v.v.
Kiểm tra X-quang
Phương pháp sử dụng khả năng xuyên thấu của bức xạ vào kim loại và các vật liệu khác để kiểm tra chất lượng mối hàn được gọi là kiểm tra bằng phương pháp chụp X-quang. Nguyên tắc cơ bản của kiểm tra bằng phương pháp chụp X-quang là nguyên tắc chiếu. Khi bức xạ đi qua kim loại mối hàn, khi có các khuyết tật trong kim loại mối hàn (như vết nứt, tạp chất xỉ, lỗ rỗ, xuyên thấu không hoàn toàn, v.v.), bức xạ sẽ bị suy giảm khác nhau trong kim loại và trong khuyết tật, và độ nhạy trên phim cũng khác nhau. Bức xạ suy giảm nhanh trong kim loại và chậm hơn trong khuyết tật. Do đó, kích thước, hình dạng và vị trí của các khuyết tật trong mối hàn có thể được xác định bằng phương pháp chụp X-quang. Vì việc phát hiện khuyết tật bằng phương pháp chụp X-quang dựa trên nguyên tắc chiếu, phương pháp này nhạy hơn với các khuyết tật về thể tích (như tạp chất xỉ). Và vì phương pháp này có thể được ghi lại và lưu trữ, nên các nhà sản xuất bình áp lực nồi hơi của nước ta tin tưởng hơn vào phương pháp này. Quy định về nồi hơi của nước tôi quy định rằng các mối hàn dọc và chu vi của thân nồi hơi, các đường hàn dọc của ống góp và các đường hàn nối của đầu nồi hơi có áp suất hơi định mức lớn hơn hoặc bằng 0,1MPa và nhỏ hơn 3,8MPa phải được kiểm tra khuyết tật bằng phương pháp chụp X-quang 100%; đối với nồi hơi có áp suất lớn hơn hoặc bằng 3,8MPa thì phải được kiểm tra khuyết tật bằng phương pháp siêu âm 100% cộng với ít nhất 25% kiểm tra khuyết tật bằng phương pháp chụp X-quang.
Thiết bị kiểm tra khuyết tật không phá hủy cho ống thép
Phát hiện khuyết tật bằng sóng siêu âm là một phương pháp kiểm tra không phá hủy sử dụng đặc tính phản xạ của sóng âm khi chúng lan truyền trong môi trường và gặp các giao diện môi trường khác nhau. Do độ đàn hồi của môi trường khí, lỏng và rắn rất khác nhau, nên ảnh hưởng đến sự lan truyền của sóng siêu âm cũng khác nhau, do đó sự phản xạ, khúc xạ và biến đổi dạng sóng sẽ xảy ra trên các giao diện không đồng nhất. Khi sóng siêu âm lan truyền trong mối hàn, nếu có khuyết tật trong mối hàn, giao diện gặp khuyết tật sẽ bị phản xạ và được đầu dò thu nhận, tạo thành dạng sóng trên màn hình, từ đó có thể đánh giá được bản chất, vị trí và kích thước của khuyết tật. Phương pháp phát hiện khuyết tật bằng sóng siêu âm truyền thống không thể ghi lại và lưu trữ kết quả phát hiện khuyết tật, và việc đánh giá khuyết tật quá phụ thuộc vào yếu tố con người. Do đó, hiện nay, nước ta vẫn sử dụng phương pháp phát hiện khuyết tật bằng chụp X-quang trong nồi hơi áp suất thấp. Phát hiện khuyết tật bằng sóng siêu âm nhạy hơn với các khuyết tật diện tích (như vết nứt, thâm nhập không hoàn toàn, v.v.). Vì vậy, phát hiện khuyết tật bằng sóng siêu âm có nhiều ưu điểm hơn so với phát hiện khuyết tật bằng chụp X-quang đối với các tấm dày hơn. Khi máy dò khuyết tật bằng sóng siêu âm có thể ghi lại và lưu trữ kết quả, phạm vi ứng dụng của phương pháp này sẽ được mở rộng hơn nữa.
phát hiện khuyết tật bằng hạt từ tính
Phương pháp phát hiện khuyết tật bằng hạt từ sử dụng từ trường rò rỉ hình thành tại vị trí khuyết tật để hút bột từ, từ đó làm nổi bật các khuyết tật khó quan sát bằng mắt thường. Đầu tiên, phương pháp này áp dụng một từ trường ngoài lên mối hàn cần kiểm tra để từ hóa. Sau khi mối hàn được từ hóa, bột từ mịn (kích thước hạt trung bình từ 5 đến 10 μm) được phun đều lên bề mặt mối hàn. Nếu không có khuyết tật nào gần bề mặt mối hàn cần kiểm tra, nó có thể được coi là một khối đồng nhất không thay đổi độ thẩm từ sau khi từ hóa, và bột từ cũng được phân bố đều trên bề mặt mối hàn. Khi có khuyết tật gần bề mặt mối hàn, các khuyết tật (vết nứt, lỗ rỗ, tạp chất xỉ phi kim loại) chứa không khí hoặc phi kim loại, và độ thẩm từ của chúng thấp hơn nhiều so với kim loại mối hàn. Do sự thay đổi điện trở từ, một từ trường rò rỉ được tạo ra tại các khuyết tật trên bề mặt hoặc gần bề mặt mối hàn, tạo thành một cực từ nhỏ. Bột từ sẽ bị hút bởi cực từ nhỏ, và khuyết tật sẽ được hiển thị do sự tích tụ thêm bột từ, tạo thành một hình dạng khuyết tật có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Các khuyết tật trên bề mặt hoặc gần bề mặt của mối hàn tạo ra từ trường rò rỉ do độ thẩm thấu từ thấp của chúng. Khi cường độ từ trường rò rỉ đạt đến mức có thể hút bột từ, các khuyết tật trên bề mặt hoặc gần bề mặt của mối hàn có thể được quan sát. Cường độ từ trường càng lớn, cường độ từ trường rò rỉ tạo thành càng lớn, và độ nhạy của phương pháp kiểm tra bằng hạt từ càng cao. Kiểm tra bằng hạt từ giúp dễ dàng phát hiện các khuyết tật trên bề mặt hoặc gần bề mặt, đặc biệt là các vết nứt, nhưng mức độ xuất hiện của khuyết tật có liên quan đến vị trí tương đối của khuyết tật so với đường sức từ. Khi khuyết tật vuông góc với đường sức từ, nó sẽ dễ nhìn thấy nhất, và khi khuyết tật song song với đường sức từ, nó sẽ khó phát hiện hơn. Kiểm tra bằng hạt từ đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất, lắp đặt và kiểm tra các bình áp lực nồi hơi, đặc biệt là trong kiểm tra các bể hình cầu. Đây là một phương pháp kiểm tra không thể thiếu.
Phát hiện khuyết tật xuyên thấu
Kiểm tra bằng chất thẩm thấu lỏng là một phương pháp kiểm tra các khuyết tật trên bề mặt hoặc gần bề mặt của mối hàn. Phương pháp này không bị giới hạn bởi tính chất từ tính của vật liệu và có thể được sử dụng cho nhiều loại vật liệu kim loại và phi kim loại, vật liệu từ tính và không từ tính. Kiểm tra bằng chất thẩm thấu lỏng dựa trên khả năng làm ướt của chất lỏng trên chất rắn và hiện tượng mao dẫn trong vật lý. Khi tiến hành kiểm tra bằng chất thẩm thấu lỏng, bề mặt của mối hàn cần kiểm tra trước tiên được nhúng vào chất thẩm thấu có độ thẩm thấu cao. Do khả năng làm ướt và hiện tượng mao dẫn của chất lỏng, chất thẩm thấu sẽ thấm vào các khuyết tật trên bề mặt mối hàn, sau đó chất thẩm thấu trên bề mặt ngoài của mối hàn được làm sạch, rồi phủ một lớp chất hiện hình màu trắng có ái lực và khả năng hấp phụ mạnh để hấp thụ chất thẩm thấu đã thấm vào các vết nứt trên bề mặt mối hàn, và một hình ảnh rõ nét phản ánh hình dạng và vị trí của khuyết tật được hiển thị trên lớp phủ màu trắng. Kiểm tra bằng chất thẩm thấu lỏng có thể được chia thành phương pháp hiển thị màu và phương pháp huỳnh quang tùy theo phương pháp hiển thị khuyết tật khác nhau.
Phương pháp phát hiện lỗi màu sắc
Phương pháp này sử dụng màu nhuộm để hiển thị các khuyết tật. Màu nhuộm hòa tan trong chất thẩm thấu phải có màu sáng và dễ nhìn thấy. Phương pháp phát hiện khuyết tật bằng huỳnh quang sử dụng sự phát quang của các chất huỳnh quang để hiển thị các khuyết tật. Trong quá trình phát hiện khuyết tật, chất huỳnh quang được hấp thụ trong khuyết tật sẽ bị chiếu xạ bởi tia cực tím và đạt đến trạng thái kích thích do hấp thụ năng lượng ánh sáng, đi vào trạng thái không ổn định. Nó buộc phải quay trở lại từ trạng thái không ổn định này về trạng thái ổn định, giảm năng lượng tiềm năng và phát ra photon, tức là phát ra huỳnh quang.
Phát hiện lỗi hiện tại của Eddy
Đây là phương pháp phát hiện khuyết tật trên phôi gia công sử dụng cuộn dây kích thích để tạo ra dòng điện xoáy trong phôi dẫn điện và đo sự thay đổi của dòng điện xoáy của vật thể được kiểm tra thông qua cuộn dây dò. Các cuộn dây dò của phương pháp phát hiện khuyết tật bằng dòng điện xoáy có thể được chia thành ba loại theo hình dạng của chúng: cuộn dây xuyên suốt, cuộn dây kiểu đầu dò và cuộn dây kiểu chèn. Cuộn dây xuyên suốt được sử dụng để phát hiện dây dẫn, thanh và ống, và đường kính trong của chúng hoàn toàn phù hợp với các thanh và ống tròn. Cuộn dây kiểu đầu dò được đặt trên bề mặt của phôi để phát hiện cục bộ. Cuộn dây kiểu chèn, còn được gọi là đầu dò bên trong, được đặt bên trong ống và lỗ để phát hiện thành bên trong.
Thiết bị kiểm tra không phá hủy cho các phụ kiện bình áp lực
Kiểm tra dòng điện xoáy thích hợp cho các chi tiết gia công làm từ vật liệu dẫn điện như thép, kim loại màu và than chì, nhưng không thích hợp cho các vật liệu không dẫn điện như thủy tinh và nhựa tổng hợp.
Ưu điểm của nó là:
(1) Vì kết quả thử nghiệm có thể được xuất trực tiếp dưới dạng tín hiệu điện nên có thể thực hiện thử nghiệm tự động.
(2) Do phương pháp không tiếp xúc được áp dụng (đầu dò không tiếp xúc trực tiếp với phôi đang được kiểm tra), tốc độ phát hiện có thể rất nhanh.
(3) Nó thích hợp để phát hiện khuyết tật trên bề mặt hoặc gần bề mặt.
(4) Nó có phạm vi ứng dụng rộng. Ngoài việc phát hiện khuyết tật, nó còn có thể phát hiện những thay đổi về vật liệu, kích thước, hình dạng, v.v.
Kiểm tra phát xạ âm thanh
Phương pháp sử dụng đầu dò để phát hiện sóng âm phát ra từ vật rắn do biến dạng hoặc sự hình thành và phát triển vết nứt dưới tác động của ứng suất bên ngoài nhằm suy ra vị trí và kích thước của khuyết tật.
Phương pháp phát hiện khuyết tật bằng sóng siêu âm
Tín hiệu siêu âm do đầu dò phát ra sẽ được phản xạ và thu nhận sau khi gặp phải khuyết tật. Trong quá trình này, vai trò của khuyết tật chỉ là phản xạ thụ động tín hiệu siêu âm, trong khi phương pháp phát hiện phát xạ âm cho phép đối tượng cần kiểm tra (khuyết tật) chủ động tham gia vào quá trình phát hiện. Phát xạ âm chỉ xảy ra khi khuyết tật được hình thành và phát triển, do đó, phát hiện phát xạ âm là một phương pháp kiểm tra không phá hủy động. Dựa trên đặc điểm của sóng âm phát ra và các điều kiện bên ngoài gây ra phát xạ âm, vị trí của âm thanh (vị trí của khuyết tật) và đặc điểm vi cấu trúc của nguồn phát xạ âm có thể được kiểm tra. Phương pháp phát hiện này không chỉ giúp hiểu được trạng thái hiện tại của khuyết tật mà còn hiểu được quá trình hình thành khuyết tật cũng như xu hướng phát triển và gia tăng trong điều kiện sử dụng thực tế.
Phương pháp phát hiện phát xạ âm có thể được chia thành phát hiện một kênh, phát hiện hai kênh và phát hiện đa kênh tùy theo số lượng đầu dò. Phát hiện một kênh chỉ có thể phát hiện xem vật cần kiểm tra có khuyết tật hay không, nhưng không thể xác định vị trí của khuyết tật, trong khi phát hiện hai kênh chỉ có thể thực hiện định vị tuyến tính và thường được sử dụng để phát hiện các mối hàn có điều kiện đã biết. Phát hiện đa kênh thường là phát hiện phát xạ âm 4 kênh, 8 kênh, 16 kênh và 32 kênh, chủ yếu được sử dụng để phát hiện phát xạ âm của các bộ phận lớn. Nó không chỉ có thể phát hiện sự tồn tại của các nguồn phát xạ âm mà còn có thể xác định vị trí của chúng.
Thời gian đăng bài: 12/06/2024