Kiểm Tra Không Phá Hủy Kiểm tra không phá hủy hay kiểm tra không tổn hại (Non-Destructive Testing-NDT), hay gọi đánh giá không phá hủy (Non-Destructive Evaluation-NDE), kiểm định không phá hủy (Non-Destructive Inspection-NDI), dò khuyết tật việc sử dụng phương pháp vật lý để kiểm tra phát khuyết tật bên bề mặt vật kiểm mà không làm tổn hại đến khả sử dụng chúng Kiểm tra không phá hủy dùng để phát khuyết tật vết nứt, rỗ khí, ngậm xỉ, tách lớp, không ngấu, không thấu mối hàn, kiểm tra ăm mòn kim loại, tách lớp vật liệu compoosit, đo độ cứng vật liệu, kiểm tra độ ẩm bê tông, đo bề dày vật liệu, xác định kích thước định vị cốt thép bê tông v.v Phương pháp kiểm tra không phá hủy Kiểm tra không phá hủy gồm nhiều phương pháp khác nhau, thường chia thành hai nhóm theo khả phát khuyết tật chúng, là: • Các phương pháp có khả phát khuyết tật nằm sâu bên (và bề mặt) đối tượng kiểm tra: o Phương pháp chụp ảnh phóng xạ (Radiographic Testing- RT), o Phương pháp kiểm tra siêu âm (Ultrasonic Testing- UT) • Các phương pháp có khả phát khuyết tật bề mặt (và gần bề mặt) o Phương pháp kiểm tra thẩm thấu chất lỏng (Liquid Penetrant Testing- PT) o Phương pháp kiểm tra bột từ (Magnetic Particle Testing- MT) o Phương pháp kiểm tra dòng xoáy (Eddy Current Testing- ET) Ưu điểm phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) so với phương pháp phá hủy (DT) • • NDT không làm ảnh hưởng đến khả sử dụng vật kiểm sau NDT kiểm tra 100% vật kiểm, đảm bảo 100% sản phẩm xuất xưởng đạt chất lượng Trong phương pháp phá hủy lại có ưu điểm cho kết trực tiếp, NDT cho kết gián tiếp (thông qua so sánh với mẫu chuẩn) mà Trong chế tạo, áp dụng kiểm tra không phá hủy, ta dễ dàng phát khuyết tật, từ loại bổ bán sản phẩm, tiệt kiệm chi phí, sửa chữa khắc phục sai sót Kiểm tra không phá hủy sử dụng rộng rãi để đánh giá độ toàn vẹn sản phẩm, công trình công nghiệp hoạt động Nhờ sớm phát hỏng hóc, kịp thời thay khắc phục, nên ta có tiết kiệm chi phí sửa chữa, tránh thảm họa xấy NDT công cụ quan trọng nghiên cứa chế tạo vật liệu mới, tối ưu hóa quy trình sản xuất, quy trình hàn thông thử nghiệm, phát sai sót thiết kế, vật liệu, sảm phẩm Có thể nói, NDT công cụ quan trọng để giảm giá thành, nâng cao sức cạnh tranh doanh nghiệp chế tạo, sản xuất Công nghệ siêu âm tổ hợp pha (PHASED ARRAY) Last Updated on Wednesday, 24 April 2013 07:13 Written by Administrator Wednesday, 24 April 2013 06:40 Kiểm tra Siêu âm siêu âm tổ hợp pha (Phased array) kỹ thuật mở rộng nâng cao phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) sử dụng sóng siêu âm Trong kiểm tra siêu âm phased aray, đầu dò gồm nhiều biến tử độc lập, cách âm với có biến đổi số- tượng tự (ADC) riêng Các biến tử kích thích xung điện có độ trễ theo chương trình cho trước Sóng âm từ biến tử giao thoa tạo nên chùm siêu âm có góc phát, điểm hội tụ theo ý muốn Như chùm siêu âm phased array điều khiển điện tử Gần tương tự công nghệ sử dụng tạo ảnh siêu âm y tế với thiết bị siêu âm sử dụng đầu dò đặc biệt nhiều biến tử dạng dãy tổ hợp pha với phần cứng phần mềm chuyên dụng Công nghệ kiểm tra siêu âm tổ hợp pha có khả cung cấp hình cắt lớp độ nét cao chi tiết kiểm tra Trong năm gần đây, hệ thống tổ hợp pha ngày sử dụng nhiều công nghiệp cung cấp thông tin hình dung cao kiểm tra siêu âm thông thường bao gồm kiểm tra mối hàn, kiểm tra độ liên kết, phát vết nứt khai thác … Thế hệ thống dãy tổ hợp pha Đầu dò siêu âm thông thường cho NDT thường bao gồm biến tử vừa tạo vừa thu sóng âm tần số cao, cặp hai biến tử, cho phát cho thu Nhưng đầu dò dãy tổ hợp pha thường bao gồm từ 16 đến 256 biến tử nhỏ riêng biệt, biến tử tạo xung riêng rẽ Chúng đặt theo dải, vòng tròn, có hình dạng phức tạp Cũng đầu dò thông thường, đầu dò dãy tổ hợp pha thiết kế cho sử dụng tiếp xúc trực tiếp, kết nối với phần nêm để tạo đầu dò góc, sử dụng cho kỹ thuật nhúng với sóng âm truyền qua nước tới chi tiết kiểm tra Tần số đầu dò thường nằm dải từ MHz đến 10 MHz Hệ thống dãy tổ hợp pha bao gồm thiết bị máy tính tinh vi có khả điều khiển đầu dò đa biến tử, thu nhận số hóa xung quay trở lại biểu diễn thông tin xung khổ tiêu chuẩn khác Không giống thiết bị dò khuyết tật siêu âm thông thường, Hệ thống dãy tổ hợp pha quét chùm tia dải góc khúc xạ theo dọc theo đường thẳng, hội tụ độ sâu khác nhau, tăng tính linh hoạt khả thiết lập kiểm tra Các đầu dò dãy điển hình Nguyên tắc hoạt dộng Hệ thống dãy tổ hợp pha sử dụng nguyên tắc vật lý sóng để tạo pha, thay đổi thời gian sê- ri xung siêu âm theo cách cho mặt sóng tạo biến tử dãy kết hợp với để tăng thêm triệt tiêu lượng theo chiều dự đoán để hướng tạo hình dạng cho chùm tia cách hiệu Nó thực dao động biến tử đầu dò thời gian khác chút Thường thường biến tử bị dao động theo nhóm từ đến 32 để tăng độ nhạy cách hiệu cách giảm độ mở chùm tia không mong muốn hội tụ sắc nét Phần mềm sử dụng định luật hội tụ để thiết lập thời gian trễ phát xung cho nhóm biến tử nhằm tạo chùm tia có hình dạng mong muốn phù hợp với khả đầu dò, đặc tính phần nêm kích thước hình học tính chất âm vật liệu kiểm tra Chuỗi xung lập trình chọn phần mềm hoạt động thiết bị sau sóng âm đưa vào vật liệu kiểm tra Những sóng âm kết hợp với tăng thêm triệt tiêu để tạo thành sóng đơn sơ cấp truyền qua vật liệu kiểm tra phản xạ lại từ vết nứt, bất liên tục, mặt đáy mặt phân cách khác sóng siêu âm thông thường Chùm tia hướng theo góc, tiêu cự, kích thước tiêu điểm khác theo cách mà đầu dò đơn có khả kiểm tra vật liệu với phối cảnh khác Sự hướng chùm tia xảy nhanh nên quét với nhiều góc độ sâu hội tụ khác thực phần nhỏ giây Xung phản xạ lại thu biến tử khác nhóm biến tử thời gian thay đổi cần thiết cho thay đổi phần trễ sau tổng hợp lại Không giống đầu dò biến tử siêu âm thông thường hợp tất thành phần chùm tia đập vào biến tử, đầu dò dãy tổ hợp pha chọn sóng âm phản xạ theo thời gian biên độ biến tử Khi phần mềm thiết bị xử lý, thông tin hiển thị dạng Ví dụ chùm tia góc tạo đầu dò phẳng cách thay đổi thời gian trễ Hệ thống dãy tổ hợp pha hoàn toàn sử dụng hầu hết công việc kiểm tra mà thiết bị dò khuyết tật siêu âm sử dụng Ứng dụng quan trọng kiểm tra phát vết nứt mối hàn, công việc kiểm tra thực nhiều ngành công nghiệp khác hàng không, lượng, dầu khí, nhà cung cấp phôi kim loại ống, xây dựng bảo dưỡng đường ống, kết cấu kim loại, sản xuất nói chung Công nghệ tổ hợp pha sử dụng hiệu xác định hình dạng chiều dày lại ứng dụng kiểm tra ăn mòn Tiện lợi công nghệ tổ hợp pha so với siêu âm thông thường khả sử dụng nhiều biến tử để hướng, hội tụ, quét chùm tia với đầu dò đơn Hướng chùm tia, thường nói tới quét dạng quạt, sử dụng để vẽ chi tiết góc thích hợp Điều đơn giản nhiều kiểm tra chi tiết có hình dạng phức tạp Diện tích tiếp xúc đầu dò nhỏ khả quét chùm tia mà không cần dịch chuyển đầu dò giúp cho việc kiểm tra chi tiết mà tiếp cận cho quét học bị hạn chế Quét hình quạt sử dụng nhiều để kiểm tra mối hàn Khả kiểm tra mối hàn với nhiều góc quét từ đầu dò tăng đáng kể khả phát bất liên tục Hội tụ điện tử cho phép tối ưu hình dạng kích thước chùm tia vị trí xuất khuyết tật, tối ưu khả phát Khả hội tụ nhiều độ sâu tăng khả xác định kích thước khuyết tật quan trọng cho kiểm tra lớn Hội tụ cải thiện tỉ lệ tín hiệu/nhiễu ứng dụng Phương pháp kiểm tra thủy tĩnh hay kiểm tra áp lực nước Last Updated on Friday, 13 April 2012 08:33 Written by Administrator Friday, 13 April 2012 03:07 Phương pháp kiểm tra thủy tĩnh phương pháp phát mối rò, nứt bồn, bình chứa chịu áp lực hệ thống dẫn dầu, khí nước Nước cung cấp cho trình kiểm tra thường nhuộm để dễ kiểm tra mắt thường đưa vào với áp suất cao để đảm bảo vật chứa không bị rò rỉ, hư hỏng Đây phương pháp phổ biến để kiểm tra đường ống loại bình chứa Thường sản phẩm sau kiểm tra thủy tĩnh cần đượng kiểm tra áp suất định kỳ Kiểm tra thủy tĩnh sử dụng để kiểm tra loại bình chứa khí gas nồi Kiểm tra quan trọng có sai sót sản xuất gây rò rỉ lỗi phát nổ gây thiệt hại lớn người tài sản Áp suất cung cấp thử nghiệm cao áp suất vận hành thực tế thiết bị áp suất thường coi tiêu chuẩn an toàn thường cao áp suất vận hành 50% đến 60% tùy thuộc vào quy định an toàn kiểm tra Nước thường sử dụng gần không bị co lại áp suất cao Mặt khác sử dụng nước an toàn, lượng nhiều so với khí nén Chỉ cần thêm giọt nước làm tăng áp suất bình lên 25Psi phải cấp lượng khí lớn để có thay đổi áp suất Với bình chứa nhỏ thường kiểm tra thủy tĩnh cách nhúng bồn chứa nước thay đổi biến dạng bình chứa đo cách theo dõi mực nước bên bồn chứa Các cột đo mực nước bồn chứa theo dõi việc Bình kiểm tra cách tăng áp suất nước giảm áp suất nước theo chu kỳ thường 30 nhiều 2s Hiện tượng tăng mực nước bồn chứa xảy vật kiểm tra bị bóp méo áp lực nước áp lực bơm vào vật kiểm tra bị rỉ bồn chứa làm tăng mực nước Trong hai trường hợp vật kiểm tra bị coi không đạt cần phải xem xét lại trình sản xuất Kiểm tra thủy tĩnh đường ống nhằm xác định hệ thống hoạt động tốt với áp xuất thực tế Thường hệ thông ống dẫn yêu cầu áp suất kiểm tra lên đến 125% so với áp suất vận hành tối đa đoạn hệ thống đường ống Tại quốc gia có luật yêu cầu việc kiểm tra định kỳ cho hệ thống bình chứa khí nén ví dụ: kiểm tra năm lần bình chứa khí nén áp xuất cao Kiểm tra đến 10 năm lần bình chứa áp xuất thấp Các bình chứa không đạt kết kiểm tra thường bị phá hủy để tránh sử dụng lại gây nguy hiểm sử dụng Videos kiểm tra thủy tĩnh cho bình gas Video minh họa kiểm tra áp lực nước cho hệ thống đường ống Kiểm tra mối hàn siêu âm Last Updated on Tuesday, 03 April 2012 08:22 Written by Administrator Tuesday, 03 April 2012 07:35 Phương pháp kiểm tra siêu âm sử dụng chùm sóng siêu âm chiếu vào vật liệu cần kiểm tra Chùm siêu âm qua môi trường đồng theo đường thẳng gặp biên âm thanh, biên âm phần âm bị phản xạ trở lại Cũng chùm siêu âm gặp chỗ không đồng ( khuyết tật hàn ) xảy tượng phản xạ, thẩm thấu (xuyên qua) biến đổi sóng.Đo đạc âm thu lại sau chuyền biết khuyết tật hàn vật đo Trong kỹ thuật siêu âm có nhiều kỹ thuật khác ứng dụng : • • • - Kỹ thuật xung - tiếng dội - Kỹ thuật dẫn siêu âm - Kỹ thuật cộng hưởng âm Các khuyết tật hàn phát • • • • • • • • Nứt Lỗi không liên kết Hàn không thấu (hàn xuyên qua không đầy đủ) Không gian rỗng hình thành đông cứng Không gian rỗng Cháy cạnh Lệch cạnh Lỗi lớp chân mối hàn Ưu điểm phương pháp : • • • • • • Nó chứng minh tất dạng bất bình thường Nó có khả kiểm tra tất vật liệu siêu âm Kết kiểm tra, hồ sơ/văn liệu kiểm tra số hóa Kỹ thuật siêu âm sử dụng tất ngành công nghiệp Dưới điều kiện xác định có khả áp dụng kiểm tra hệ thống không trung Các thiết bị siêu âm đời thiết bị với ắc qui, thời gian kiểm tra nhiều 12 h (không nạp lại) Nhược điểm phương pháp : • • Nó đòi hỏi nhiều kinh nghiệm kỹ chuyên môn người tiến hành kiểm tra Kỹ thuật siêu âm trang thiết bị có giá thành cao, gây chi phí cao cho việc tiến hành kiểm tra Kiểm tra mối hàn xạ Last Updated on Tuesday, 03 April 2012 07:26 Written by Administrator Tuesday, 03 April 2012 07:04 Kiểm tra xạ phương pháp sử dụng xạ tia X tia gamma với khả xuyên thấu đủ lớn chiếu qua toàn chiều dày vật mẫu cần kiểm tra Một phần xạ bị hấp thụ, phần cân qua mẫu vật, lượng hấp thụ lượng qua xác định theo chiều dày vật mẫu Khi gặp khuyết tật bên trong, chiều dày hấp thụ xạ giảm phản ánh nên hình ảnh bóng gọi ảnh xạ *Các loại nguồn xạ sử dụng: - Bức xạ đâm xuyên phát từ chùm tia điện tử lượng cao – tia X - Hoặc phân rã hạt nhân (phát hạch nguyên tử ) - tia gamma - Các dạng xạ khác sử dụng để kiểm tra hàn Các lỗi phát ra: • • • • • • • • • • • Không gian rỗng co ngót đông cứng Rỗ khí Nứt Cháy cạnh Kênh khí Bọc xỉ Lỗi không liên kết Bọc táp chất rắn (Đồng Wolfram) Hàn không thấu (không xuyên qua đầy đủ) Lỗi hình dạng hình học Bắn tóe hàn Ưu điểm phương pháp: • • • Kiểm tra chiếu tia thực với loại vật liệu ngoại lệ Nó phương pháp kiểm tra (độ tin cậy cao) có khả tái tạo, chép lại Nó lưu trữ hồ sơ hình ảnh lâu dài điều kiện bảo quản định Nhược điểm phương pháp: • • • • • • • Tất trang thiết bị phải quan có thầm quyền cấp phép chấp nhận Từ sở kỹ thuật an toàn tia phóng xạ cần thiết phải ngăn chặn không gian rộng Nó phép bố trí kiểm tra tuân thủ nghiêm ngặt điều kiện an toàn phóng xạ cho người Khi chiếu tia với độ dày thành lớn thời gian chiếu tia kéo dài Nó phương pháp kiểm tra phức tạp Sẽ gặp khó khăn đối tượng kiểm tra có chiều dày thành khác Các thiết bị lớn nặng Kiểm tra mối hàn chất lỏng thẩm thấu Last Updated on Tuesday, 03 April 2012 04:00 Written by Administrator Tuesday, 03 April 2012 03:31 Kiểm tra chất lỏng thẩm thấu phương pháp sử dụng chất lỏng có tính thẩm thấu cao Do lực mao dẫn chất lỏng với thành rắn, chất lỏng kiểm tra phủ lên bề mặt vật kiểm tra thâm nhập (ngấm) vào vùng khuyết tật bề mặt lại loại bỏ phần chất lỏng dư Có thể chia làm phương pháp kiểm tra bản: - Kiểm tra chất phát quang - Kiểm tra chất nhuộm màu Các lỗi có khả phát hiện: • • • • • Rõ khí bề mặt Nứt thông với bề mặt Cháy cạnh Vị trí châm hồ quang Các lỗi không liên kết vv Ưu điểm phương pháp : • • Nó phương pháp áp dụng đơn giản, nhanh chi phi thấp Nó áp dụng tất vật liệu chi tiết Nhược điểm phương pháp : • • Nó chứng minh bất bình thường mở bề mặt Các bề mặt phải làm lớp phủ ví dụ : dầu, mỡ, lớp sơn phủ, gỉ, xỉ cháy vv Các điều kiện tiến hành kiểm tra : • • • • • • • • Đạt tiếp cận phía Bề mặt phải lớp phủ, khô dầu mỡ Bề mặt kiểm tra kim loại phải sáng Để đạt khả kiểm tra cao bề mặt phải sửa chữa hay chịu tác động học Nhiệt độ kiểm tra thông thường từ 10oC – 50oC, trường hợp khác phải sử dụng hệ thống chất kiểm tra đặc biệt Vật liệu đối tượng kiểm tra không rỗ xốp, không bị hư hỏng chất hóa học Khi tiến hành kiểm tra chất thâm nhập màu, cường độ chiều sáng đánh giá phải lớn 500 lux Khi tiến hành kiểm tra chất thâm nhập phát quang, tiến hành đánh giá đèn cực tím buồng tối Kiểm tra bột từ tính Last Updated on Tuesday, 03 April 2012 03:19 Written by Administrator Tuesday, 03 April 2012 02:34 Phương pháp kiểm tra từ tính ( kiểm tra bột từ ) áp dụng cho vật liệu từ tính phát rạn nứt bề mặt dù nhỏ, khuyết tật bề mặt, khuyết tật phát bao gồm: rạn nứt bề mặt mối hàn vùng ảnh hưởng nhiệt, nóng chảy không đủ, rạn nứt phía bề mặt, rỗ xốp lẫn xỉ độ ngấm mối hàn không đầy đủ Kiểm tra bột từ phân biệt qua hai phương pháp theo dạng chất kiểm tra bột từ, : • • Kiểm tra ánh sáng ban ngày có nguồn sáng với cường độ sáng > 500 lux (Kiểm tra tương phản – Đen/ Trắng) Kiểm tra bột từ phát quang (dưới ánh sáng đèn cực tím – UV vực che tối) Trong hai phương pháp vật liệu có tính chất từ (ví dụ thép bon) phải từ hóa đầy đủ Nó hình thành đường sức từ đồng chảy song song bề mặt qua chi tiết (dòng chảy lực từ trường) Ở vị trí tách vật liệu/ bất bình thường, nằm bề mặt gần bề mặt cắt ngang dòng chảy từ trường Tại xuất từ thông phân tán bên bề mặt (dòng từ ảo) Khu vực tạo khả nhìn thấy báo bột từ với chất kiểm tra bột từ phù hợp Kích thước khuyết tật độ nhạy phương pháp: Độ rộng khe hở tối thiểu khoảng mm độ sâu tối thiểu 10 mm chiều dài khe hở tối thiểu khoảng 0,2 – mm Ưu điểm phương pháp : • • • • Nó phương pháp kiểm tra tương đối đơn giản, nhanh chi phí phù hợp Nó chứng minh rõ ràng bất bình thường nhỏ mịn (đọ nhạy cảm cao) Nó tìm bất bình thường nằm sâu bề mặt tới mm Nó xem phương pháp hiệu để kiểm tra mối hàn góc chế tạo thép Nhược điểm phương pháp : • Nó tiến hành với nhiều trang thiết bị • • • Nó cần thiết nguồn dòng điện bề mặt phải làm không dầu, mỡ, gỉ, lớp sơn dày lớp cắt cháy vv Nó chứng minh lỗi với chiều sâu 1mm thể tích chi tiết Các điều kiện tiến hành kiểm tra : • • • • • • Vật kiểm tra phải có tính chất từ tính (có khả dẫn từ), độ từ thẩm mR > 300 Phải đạt tiếp cận phía Bề mặt phải khô, dầu, mỡ, nước bẩn gỉ Nhiệt độ kiểm tra điều kiện đặc biệt tới 300oC Các lớp phủ không dày 150 mm Đối tượng kiểm tra phải từ hóa Kinh nghiệm cần thiết người kiểm tra : • Có kinh nghiệm kiểm tra cao