Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong công nghiệp bằng phương pháp kiểm tra không phá hủy

Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong công nghiệp bằng phương pháp kiểm tra không phá hủy

Lương Thị Hiền 0712261

Đỗ Thị Thùy 0712320

4 Phương pháp kiểm tra dòng xoáy

3 Ưu điểm của các phương pháp kiểm tra

không phá hủy (NDT) so với các phương pháp phá hủy (DT).

4 Tài liệu tham khảo

• Kiểm tra không phá hủy hoặc dò khuyết tật là việc sử

dụng các phương pháp vật lý để kiểm tra phát hiện các khuyết tật bên trong hoặc ở bề mặt vật kiểm mà không làm tổn hại đến khả năng sử dụng của chúng.

• Kiểm tra không phá hủy dùng để phát hiện các khuyết

tật như vết nứt, rỗ khí, ngậm xỉ, tách lớp, không ngấu, không thấu trong các mối hàn, kiểm tra ăm mòn của kim loại, tách lớp của vật liệu compoosit, đo độ cứng của vật liệu, kiểm tra độ ẩm của bê tông, đo bề dày vật liệu, xác định kích thước và định vị cốt thép trong bê tông v.v.

– Để bảo đảm đúng chất lượng sản phẩm và tính năng làm việc của công trình, thiết bị.

– Và cũng nhằm khai thác hết khả năng của các kết cấu

kỹ thuật.

– Hạn chế rủi ro hoặc các khuyết tật nhằm tăng cường tính toàn vẹn trong kinh doanh và tính an toàn trong xây lắp và tiết kiệm chi phí.

II Phương pháp kiểm tra không

phá hủy

• Kiểm tra không phá hủy gồm rất nhiều phương pháp

khác nhau, và thường được chia thành hai nhóm chính theo khả năng phát hiện khuyết tật của chúng, đó là:

– Các phương pháp có khả năng phát hiện các khuyết tật nằm sâu bên trong (và trên bề mặt) của đối tượng kiểm tra:

• Phương pháp chụp ảnh phóng xạ (Radiographic Testing- RT),

• Phương pháp kiểm tra siêu âm (Ultrasonic Testing- UT).

II Phương pháp kiểm tra không

phá hủy

• Các phương pháp có khả năng phát hiện các khuyết tật bề mặt (và gần bề mặt)

– Phương pháp kiểm tra thẩm thấu chất lỏng

(Liquid Penetrant Testing- PT)

– Phương pháp kiểm tra bột từ (Magnetic Particle Testing- MT)

– Phương pháp kiểm tra dòng xoáy (Eddy Current Testing- ET)

1 Phương pháp chụp ảnh

phóng xạ

→ Khi đi qua vật, chùm tia phóng xạ bị suy yếu đi, mức độ suy giảm của chùm

phụ thuộc vào loại vật liệu (nhẹ hay nặng)

và chiều dày mà nó đi qua

→ Khi đi qua các vùng có khuyết tật, rỗ khí chẳng hạn, cường độ của chùm tia bị suy giảm ít hơn khi đi qua vùng không có khuyết tật

1 Phương pháp chụp ảnh

phóng xạ

→ Nếu ta đặt tấm phim ở phía sau vật

kiểm tra ta sẽ thấy trên ảnh chụp được, có các vùng hình tròn đen sẫm hơn rất nhiều

so với vùng xung quang Đó chính là hình chiếu của khuyết tật trên phim.

→ Ta cũng có thể xác định được kích

thước của khuyết tật qua ảnh chụp được

1 Phương pháp chụp ảnh

phóng xạ

• Phương pháp chụp ảnh phóng xạ cho kết quả kiểm tra tin cậy, Số liệu kiểm tra có thể lưu lại được

• Tuy nhiên phương pháp này không cho ta biết về chiều sâu của khuyết tật Phương pháp cũng có nguy cơ gây độc hại phóng

xạ và khí thực hiện ở công trường thường làm giám đoạn công việc khác.

2 Phương pháp kiểm tra siêu âm

• Sử dụng chùm sóng âm có tần số trên ngưỡng

con người nghe được (siêu âm) đập vào vùng cần kiểm tra

• Nếu không có khuyết tật, chùm siêu âm sẽ đi

thắng, còn nếu gặp khuyết tật, chùm siêu âm sẽ phản xạ trở lại, tương tự như tiếng vọng ta nghe được từ vách núi

• Thiết bị siêu âm có thể giúp ta thấy được sóng âm phản hồi và từ đó có thể biết được khuyết tật năm

ở đâu trong vật kiểm tra

• Dựa vào mức độ mạnh yếu của chùm âm vọng, ta cũng có thể đánh giá được kích thước của khuyết tật

Kiểm tra mối hàn đường ống bằng phương

pháp kiểm tra siêu âm (UT)

2 Phương pháp kiểm tra siêu âm

→ Phương pháp siêu âm là một trong 5

phương pháp được ứng dụng rộng rãi để đo chiều dày vật liệu, đánh giá ăn mòn, phát

hiện tách lớp và phát hiện khuyết tật trong

mối hàn và các kết cấu kim loại và

compoosite

→ Phương pháp cũng được sử dụng rộng rãi

để đánh giá cường độ bê tông, khuyết tật (lỗ rồng, vết nứt trong bê tông

2 Phương pháp kiểm tra siêu âm

hướng xong xong với chùm siêu âm, kết quả

kiểm tra phụ thuộc rất nhiều vào kỹ năng của kỹ thuật viên và số liệu không lưu trữ, kiểm chứng được

2 Phương pháp kiểm tra siêu âm

S iêu âm phased array (siêu âm đầu dò dãy điều pha, siêu âm màu 3 chiều )

 Siêu âm phased array đã tạo nên cuộc

Siêu âm phased array

• Trong phương pháp kiểm tra siêu âm phased array thay vì sử dụng một đầu dò có một biến tử, góc và hình dạng chùm siêu âm phát ra được xác định

bằng các nêm cố đinh, người ta sử dụng một đầu dò

có tới hàng trăm biến tử nhỏ sắp xếp theo một dãy (array), các biến tử này phát ra các chùm siêu âm

với các độ trễ (phased) theo một chương trình được định trước, các chùm siêu âm từ các biến tử giao

thoa và tạo nên chùm siêu âm có các góc phát, tâm hội tụ, hình dáng, kiểu quét theo ý muốn

Siêu âm phased array

• Như vậy trong kiểm tra siêu âm phased array, chùm siêu âm được điều khiểm bằng điện tử, chứ không phải bằng các nêm như phương pháp siêu âm

thông thường

• Kỹ thuật này sử dụng đầu dò gồm nhiều phần tử

nhỏ độc lập với nhau đã mang lại cuộc cách mạng trong chẩn đoán siêu âm 3 chiều, 4 chiều trong y tế

và giờ đây được sử dụng rộng rãi trong kiểm tra

mối hàn và đánh giá ăn mòn

• Kỹ thuật siêu âm Phased array cũng đang được coi

là lựa chọn tốt để thay thế cho phương pháp chụp ảnh phóng xạ, nhờ khắc phục được các hạn chế

của phương pháp chụp ảnh phóng xạ và siêu âm

truyền thống, đặc biệt đối với các đường ống, bồn

bể có chiều dày lớn (trên 50 mm)

3 Phương pháp thẩm thấu

chất lỏng

 Áp dụng chất hiện lên bề mặt vật kiểm Chất hiện có tác dụng hút chất thẩm thấu đọng lại ở trong khuyết tật lên bề mặt vật kiểm nhờ hiện tượng mao dẫn ngược.

 Dựa trên các hiển thị (nhuộm màu, hay dưới ánh sáng cực tím) thì người ta có thể phát

hiện và đánh giá khuyết tật.

 Sau khi đánh giá khuyết tật, ta sử dụng chất tẩy rửa làm sạch vật kiểm

Phương pháp kiểm tra bằng chất

lỏng thẩm thấu (PT)

3 Phương pháp thẩm thấu

chất lỏng

→→ Phương pháp thẩm thấu lỏng chỉ có thể áp dụng để kiểm tra những khuyết tật thông ra bề mặt

→→ Phương pháp có thể áp dụng cho tất

cả các loại vật liệu trừ vật liệu xốp

→→ Đây là một trong những phương pháp kiểm tra không phá hủy đơn giản, rẻ tiền

và hiệu quả.

4 Phương pháp kiểm tra dòng xoáy (Eddy Current Testing- ET)

• Được dựa trên hiệu ứng về cảm ứng điện từ

Nếu một vật dẫn điện đưa gần đến một một cuộn dây có dòng điện xoay chiều chạy qua, bên trong vật dẫn này sẽ xuất hiện một dòng điện khép kín (eddy current), biến thiên

• Dòng điện xoay chiều này mạnh hay yếu phụ

thuộc vào vật dẫn kia có khuyết tật hay không có khuyết tật

• Thiết bị dòng xoáy có thể đo được dòng điện

xoay chiều này và từ đó cho ta biết trong vật

kiểm tra có vết nứt hay không

4 Phương pháp kiểm tra dòng xoáy (Eddy Current Testing- ET)

III Ưu điểm của các phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) so với các phương pháp phá hủy (DT).

• NDT không làm ảnh hưởng đến khả năng

sử dụng của vật kiểm sau này.

• NDT có thể kiểm tra 100% vật kiểm, và đảm bảo 100% sản phẩm xuất xưởng đạt chất

lượng.

III Ưu điểm của các phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) so với

các phương pháp phá hủy (DT).

• Trong khi đó các phương pháp phá hủy lại có ưu

điểm là cho kết quả trực tiếp, còn NDT chỉ cho

được các kết quả gián tiếp (thông qua so sánh với

mẫu chuẩn) mà thôi

• Trong chế tạo, khi áp dụng kiểm tra không phá hủy,

ta có thể dễ dàng phát hiện những khuyết tật, từ đó

có thể loại bổ các bán sản phẩm, tiệt kiệm chi phí,

sửa chữa khắc phục sai sót

• Kiểm tra không phá hủy cũng được sử dụng rộng rãi để đánh giá độ toàn vẹn của các sản phẩm, công trình công nghiệp đang hoạt động Nhờ

sớm phát hiện được các hỏng hóc, kịp thời thay thế khắc phục, nên ta có tiết kiệm được chi phí sửa chữa, tránh được các thảm họa có thể xấy ra

• NDT còn là công cụ quan trọng trong nghiên cứa chế tạo vật liệu mới, tối ưu hóa các quy trình sản xuất, quy trình hàn thông quá các thử nghiệm,

phát hiện các sai sót trong thiết kế, vật liệu, sảm phẩm

• Có thể nói, NDT là công cụ quan trọng để giảm giá thành, nâng cao sức cạnh tranh của các

doanh nghiệp chế tạo, sản xuất

IV Tài liệu tham khảo

1 ASNT wwebsite at www.asnt.org

2 ASNI handbook, Vol 4, Radiographic Testing

3 ASNT handbook, Vol 7, Ultrasonic Testing

4 Advances in Phased Array Ultrasonic Technology

Applications, Olympus NDT

5 ASNT handbook, Vol 2, Liquid Penetrant Testing

6 ASNT handbook, Vol 5, Electromagnetic Testing

7 Giáo trình kiểm tra không phá hủy:

https://sites.google.com/site/attbu2/home/

https://sites.google.com/site/attbu2/home/tin-tuc-su-ki en