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