Nghiên cứu, phát triển thiết bị tự hành kiểm tra và đánh giá chất lượng đường ống ngầm sử dụng kỹ thuật siêu âm

22 328 0
Nghiên cứu, phát triển thiết bị tự hành kiểm tra và đánh giá chất lượng đường ống ngầm sử dụng kỹ thuật siêu âm

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯƠNG ĐÌNH SĨ NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN THIẾT BỊ TỰ HÀNH KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐƯỜNG ỐNG NGẦM SỬ DỤNG KỸ THUẬT SIÊU ÂM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 S K C0 4 Tp Hồ Chí Minh, năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯƠNG ĐÌNH SĨ NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN THIẾT BỊ TỰ HÀNH KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐƯỜNG ỐNG NGẦM SỬ DỤNG KỸ THUẬT SIÊU ÂM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 Tp Hồ Chí Minh, năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯƠNG ĐÌNH SĨ NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN THIẾT BỊ TỰ HÀNH KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐƯỜNG ỐNG NGẦM SỬ DỤNG KỸ THUẬT SIÊU ÂM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 Hướng dẫn khoa học: PGS TS ĐẶNG THIỆN NGÔN Tp Hồ Chí Minh, năm 2014 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: TRƢƠNG ĐÌNH SĨ Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 1981 Nơi sinh: Bình Định Quê quán: Dân tộc: Kinh Chức vụ, đơn vị công tác trƣớc học tập, nghiên cứu: Địa liên lạc: 68, Đƣờng 79, Tổ 8, KV 3, F Phƣớc Long B, Quận 9, TP.HCM Điện thoại riêng: 093 7202 686 E-mail: sicattuong@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Cao đẳng quy: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 2000 - 2003 Nơi học: Trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngành học: Cơ khí Chế Tạo Máy Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 2004 - 2007 Nơi học: Trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngành học: Cơ khí Chế Tạo Máy Tốt nghiệp: Năm 2007 Ngƣời hƣớng dẫn: Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 10/2012 đến 10/2014 Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Ngành học: Kỹ thuật Cơ khí Tên luận văn: “Nghiên cứu, phát triển thiết bị tự hành kiểm tra đánh giá chất lượng đường ống ngầm sử dụng kỹ thuật siêu âm” Ngày & nơi bảo vệ luận văn: 11/10/2014 Trƣờng ĐHSPKT.TpHCM Ngƣời hƣớng dẫn: PGS TS Đặng Thiện Ngôn i Tiến sĩ: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Tại (trƣờng, viện, nƣớc): Tên luận án: Ngƣời hƣớng dẫn: Trình độ ngoại ngữ: Tiếng Anh, B1 (khung Châu Âu) Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật đƣợc thức cấp; số bằng, ngày & nơi cấp: III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm IV CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ: Ngày 10 tháng 10 năm 2014 XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CỬ ĐI HỌC Ngƣời khai ký tên Trƣơng Đình Sĩ ii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng 10 năm 2014 (Ký tên ghi rõ họ tên) Trƣơng Đình Sĩ iii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực luận văn “Nghiên cứu, phát triển thiết bị tự hành kiểm tra đánh giá chất lượng đường ống ngầm sử dụng kỹ thuật siêu âm”, nhận đƣợc nhiều giúp đỡ quý thầy, cô chuyên gia, công ty, bạn bè gia đình Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: - Thầy PGS TS Đặng Thiện Ngôn, dành nhiều thời gian, tâm huyết truyền đạt kiến thức khoa học quý báu, hƣớng dẫn, định hƣớng, động viên trình thực luận văn Anh Trƣơng Văn Túy - Giám đốc công ty TNHH Cơ Khí Minh Thảo nhiệt tình giúp đỡ suốt trình làm luận văn Quý thầy, cô Trƣờng ĐHSPKT TP HCM tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức tảng, chuyên môn cho thời gian học tập trƣờng Xin cảm ơn gia đình bên Xin chân thành cảm ơn! iv TÓM TẮT Đƣờng ống đƣợc dùng nhiều hệ thống dẫn khí, dẫn dầu, … đóng vai trò quan trọng vận chuyển, truyền tải, lƣu trữ nên yêu cầu chất lƣợng khắt khe Khuyết tật ảnh hƣởng đến đƣờng ống chủ yếu khuyết tật hàn hàn ghép nối đƣờng ống khuyết tật ăn mòn môi trƣờng với tác nhân bên bên Hiện có nhiều phƣơng pháp kiểm tra nhƣ kiểm tra mối hàn giáp mối, kiểm tra dọc ống tay tự động, kiểm tra ăn mòn, kiểm tra bồn chứa xăng dầu Tuy nhiên tất thiết bị kiểm tra chủ yếu kiểm tra cho đƣờng ống lộ thiên, kiểm tra bên đƣợc nhập từ nƣớc phí cao Do vậy, việc nghiên cứu, phát triển thiết bị tự hành mang thiết bị, kiểm tra đánh giá chất lƣợng đƣờng ống ngầm có ý nghĩa việc làm chủ công nghệ, phục vụ kịp thời phát triển kỹ thuật đo kiểm nƣớc Đề tài tiến hành khảo sát loại robot, thiết bị tự hành, tiến hành nghiên cứu, đề xuất thiết kế, chế tạo thử nghiệm thiết bị tự hành kiểm tra đánh giá chất lƣợng đƣờng ống ngầm nhỏ SUMMARY Pipelines are used a lot in these system, play an important role in the transportation, transmission, storage should be required high quality Defects mainly affect pipelines are weld between the pipes and corrosion due to environmental factors inside and outside to the thickness of pipes Currently there are many testing methods such as testing weld joint, testing along the pipe by hand or automatic, testing corrosion, testing gasoline tank However, all of testing equipments are imported so the cost is very high From the practical problem and difficulties due to the corrosion inspection process in reality, this research will focus to studying the self – propelled device that it’s capability can walk in the pipe with diameter varies from inch ÷ 10 inch Over the period of research and learning from the other resources about the self – propelled or handicraft on around the world and Vietnam market This subject will go into research and manufacture the device itself with the simplest structures but bringing high efficiency v MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i MỤC LỤC vi DANH MỤC HÌNH .ix DANH MỤC BẢNG xiii Chƣơng GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tính cấp thiết đề tài .2 1.3 Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài 1.3.1 Tính thực tiễn đề tài 1.3.2 Ý nghĩa khoa học đề tài .4 1.4 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.5 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .5 1.5.1 Đối tƣợng nghiên cứu 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.7 Nội dung đề tài Chƣơng TỔNG QUAN 2.1 Các dạng ống thƣờng dùng công nghiệp 2.1.1 Ống inox (ống thép không gỉ) 2.1.2 Ống thép tròn đen 2.1.3 Ống thép mạ kẽm .8 2.1.4 Quy trình chế tạo ống thép 2.2 Các dạng khuyết tật hƣ hỏng ống thép 12 2.2.1 Khuyết tật hình thành trình chế tạo ống 12 2.3 Khuyết tật ăn mòn 20 2.3.1 Ảnh hƣởng cấu tạo kim loại đến trình ăn mòn 20 2.3.2 Quá trình ăn mòn kim loại .21 2.4 Phƣơng pháp kiểm tra đánh giá chất lƣợng ống 24 2.4.1 Nguyên lý siêu âm 24 2.4.2 Kỹ thuật kiểm tra siêu âm .25 2.4.3 Nguyên tắc kiểm tra 25 2.5 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài 28 2.5.1 Các nghiên cứu nƣớc .28 vi 2.5.2 Các nghiên cứu nƣớc 32 2.5.3 Các tồn 34 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 35 3.1 Các phƣơng pháp kiểm tra không phá hủy 35 3.1.1 Kiểm tra thị giác quang học .35 3.1.2 Kiểm tra chất lỏng thẩm thấu 35 3.1.3 Phƣơng pháp chụp ảnh phóng xạ (Radiographic Testing - RT) 38 3.1.4 Kiểm tra bột từ (MT) 39 3.1.5 Kiểm tra truyền âm (AE) 40 3.1.6 Kiểm tra phƣơng pháp siêu âm (Ultrasonic Testing - UT) .40 3.2 Kỹ thuật phased array 42 3.2.1 Nguyên tắc hoạt động 42 3.2.2 Kỹ thuật siêu âm phased array 43 3.3 Các loại đầu dò sử dụng siêu âm dọc trục 44 3.3.1 Đầu dò thông thƣờng .45 3.3.2 Cấu tạo đầu dò thông thƣờng 46 3.3.3 Cấu tạo đầu dò tổ hợp pha (phased array) 46 Chƣơng YÊU CẦU VÀ PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 48 4.1 Phân tích đối tƣợng thiết kế .48 4.1.1 Thông số thiết kế .48 4.2 Phƣơng án thiết kế 48 4.2.1 Phƣơng án .48 4.2.2 Phƣơng án .49 4.2.3 So sánh phƣơng án lựa chọn 50 4.2.4 Kết cấu tổng thể robot .50 4.2.5 Trình tự công việc cần thực .51 Chƣơng TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ TỰ HÀNH 52 5.1 Công việc tính toán thiết kế .52 5.1.1 Mô hình thiết kế tổng quát .52 5.1.2 Nội dung tính toán, thiết kế .53 5.2 Tính toán kích thƣớc robot 53 5.3 Tính toán modul dẫn động .56 5.3.1 Tính toán truyền bánh vít – trục vít 57 5.3.2 Tính toán chọn công suất động 61 5.3.3 Tính toán sơ cho bánh 62 vii 5.3.4 Tính toán sơ cụm lò xo trục 65 5.3.5 Tính toán cụm điều khiển, kiểm tra 67 Chƣơng CHẾ TẠO, THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ .69 6.1 Chế tạo lắp ráp chi tiết khí .69 6.1.1 Quá trình chế tạo 69 6.1.2 Quá trình lắp ráp .71 6.2 Thiết kế điều khiển thiết bị 74 6.2.1 Chức 74 6.2.2 Sơ đồ khối điều khiển 74 6.2.3 Sơ đồ mạch điều khiển 75 6.2.4 Chế tạo board mạch điều khiển .75 6.3 Thử nghiệm 77 6.3.1 Thử nghiệm thiết bị 77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .80 viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Những cố quan trọng đường ống dẫn chất lỏng [13] Hình 1.2: i m tra đ dày ống Hình 1.3: Thiết ị ki m tra ng si u m [13] ng đầu si u m [13] Hình 1.4: Ro ot ki m tra đ mòn n ống [13] Hình 1.5: Thiết ị tra ki m tra đ dày ống [13] .3 Hình 1.6: Thiết ị tự hành ki m tra ống cáp quang đáy i n [13] Hình 2.1: Ống thép không gỉ [8] Hình 2.2: Ống thép tròn đen [8] .6 Hình 2.3: Ống thép mạ kẽm [8] Hình 2.4: Hệ thống cán hàn ống inox [8] 10 Hình 2.5: Quy trình công nghệ hàn ống thép [8] 12 Hình 2.6: Tổng hợp khuyết tật mối hàn 12 Hình 2.7: Phân loại khuyết tật nứt theo TCVN 6115-1:2005 .13 Hình 2.8: Vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) .13 Hình 2.9: Các vị trí thường xuất vết nứt dọc 14 Hình 2.10: Vị trí thường xuất vết nứt dọc 14 Hình 2.11: Các vị trí thường xuất vết nứt ngang 14 Hình 2.12: Vị trí vết nứt ngang 15 Hình 2.13: Nứt cắt lớp ch n mối hàn [10] 15 Hình 14: Ph n loại khuyết tật rỗ khí theo BS EN [10] .16 Hình 2.15: Các dạng khuyết tật rổ khí [10] 16 Hình 2.16: Rỗ khí Hình 2.17: Ngậm xỉ n mối hàn [10] 17 n trong, n đường hàn 18 Hình 2.18: Sơ đồ ph n loại khuyết tật ngậm xỉ [10] 18 Hình 2.19: Ph n loại khuyết tật không thấu [10] 18 Hình 2.20: huyết tật không thấu chân [10] 19 Hình 2.21: huyết tật không thấu chân [10] 19 Hình 2.22: huyết tật cháy thủng [10, 12] 20 Hình 2.23: Ph n loại khuyết tật cháy chân theo theo BS EN [10] .20 Hình 2.24: huyết tật cháy chân [10, 12] 20 Hình 2.25: Dạng mòn kim loại theo thời gian .21 ix Hình 2.26: Dạng ăn mòn 22 Hình 2.27: Dạng ăn mòn không .23 Hình 2.28: Dạng ăn mòn không .23 Hình 2.29: Dạng ăn mòn không .23 Hình 2.30: i m tra khuyết tật ng si u m với chùm tia thẳng góc 25 Hình 2.31: Nguy n lý ki m tra chiều dày, khuyết tật ng si u m .25 Hình 2.32: Sơ đồ li n kết mối hàn 26 Hình 2.33: Sơ đồ dò li n kết giáp hàn mối 26 Hình 2.34: Các dạng sơ đồ quét đ ki m tra khuyết tật mối hàn [14] 27 Hình 2.35: Mô trình si u m [14] 28 Hình 2.36: i m tra mối hàn ống ng tay 29 Hình 2.37: Thiết ị si u m mối hàn OmniScan [9] .29 Hình 2.38: Thiết ị ki m tra mối hàn nối .29 Hình 2.39: Ro ot ki m tra đ mòn ống [9] 30 Hình 2.40: Ro ot ki m tra đ mòn n ống [9] 30 Hình 2.41: Ro ot tự hành đo đ mòn đường ống dẫn 31 Hình 2.42: Nguy n lý hoạt đ ng 31 Hình 2.43: Ro ot tự hành đường ống dẫn IRDO 203 32 Hình 2.44: Nguy n lý hoạt đ ng cánh tay ro ot IRDO 203 32 Hình 2.45: Robot Triton 33 Hình 2.46: Ro ot vệ sinh giám sát đường ống [13] 33 Hình 2.47: Ro ot thông cống [13] 34 Hình 3.1: Borescopes có gắn máy ảnh [15] 35 Hình 3.2: Sử dụng s orescope ki m tra 35 Hình 3.3: Quá trình ki m tra thẩm thấu chi tiết [15] 36 Hình 3.4: Các ước chuẩn ị trước ki m tra 36 Hình 3.5: Ống phát tia X 38 Hình 3.6: B kit ki m tra ng t từ [15] 40 Hình 3.7: Nguy n lý phát khuyết tật ng phương pháp si u m 41 Hình 3.8: Thiết ị si u m 41 Hình 3.9: Các phương pháp ki m tra si u m [13] 42 Hình 3.10: Sơ đồ thiết ị ki m tra khuyết tật tự đ ng [13] 44 x Hình 11: Đầu dò thẳng .45 Hình 3.12: Đầu dò góc 45 Hình 3.13: Đầu dò kép 45 Hình 3.14: Đầu dò phased array (OLYMPUS) 45 Hình 3.15: Đầu dò đơn tinh th đầu dò tinh th kép .46 Hình 3.16: Cấu tạo đầu dò thông thường .46 Hình 3.17: Cấu tạo Đầu dò si u m phased array .46 Hình 3.18: Cấu tạo đầu dò đa tinh th Phased Array 47 Hình 4.1: Nguy n lý hoạt đ ng thiết ị 49 Hình 4.2: Nguy n lý sử dụng đ ng cho cụm ánh xe 49 Hình 4.3: Mô hình tổng th ro ot 50 Hình 5.1: Mô hình tổng quát thiết ị tự hành 52 Hình 5.2: Hệ thống ro ot đường ống 53 Hình 5.3: Tính toán ro ot đường ống 54 Hình 5.4: Ro ot đường ống .55 Hình 5.5: Mô hình ph n rã cụm dẫn đ ng 56 Hình 5.6: Mô hình ph n rã modul cụm dẫn đ ng 56 Hình 5.7: Mô hình ánh truyền đ ng 62 Hình 5.8: Mô tả phần mềm eMachine 63 Hình 5.9: Mô tả phần mềm Gear Template Generator 64 Hình 5.10: Mô hình lắp ráp cụm trục 65 Hình 5.11: Sơ đồ tính cấu ung .65 Hình 5.12: Cấu tạo cụm điều n, ki m tra .67 Hình 5.13: Mô hình ph n rã cụm mặt đầu 68 Hình 6.1: Mô hình thiết ị tự hành thiết kế an đầu 69 Hình 6.2: Mô hình 3D chi tiết trục 69 Hình 6.3: Chi tiết trượt 70 Hình 6.4: B ánh vít trục vít .70 Hình 6.5: H p giảm tốc 71 Hình 6.6: Mặt ích 71 Hình 6.7: Lắp ráp cụm trục .71 Hình 6.8: Lắp ráp modul dẫn đ ng 72 xi Hình 6.9: Lắp ráp hệ thống dẫn đ ng 72 Hình 6.10: Lắp ráp cum điều n, ki m tra .73 Hình 6.11: Lắp ráp thiết ị hoàn chỉnh 73 Hình 6.12: Sơ đồ khối mạch điều n 74 Hình 6.13: Sơ đồ nguy n lý mạch điều n .75 Hình 6.14: Pin cấp nguồn .75 Hình 6.15: B phát tín hiệu 76 Hình 6.16: Thiết ị thu tín hiệu 76 Hình 6.17: Cụm dẫn đ ng vào ống 77 Hình 6.18:Cụm điều n, ki m tra vào ống .78 Hình 6.19: Modul kéo đưa vào ống .78 Hình 6.20: Ro ot chuy n đ ng n ống 79 xii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: ích thước ti u chuẩn ống thép đen tròn [8] Bảng 2.2: ích thước ống thép mạ kẽm [8] Bảng 2.3: Bảng quy chuẩn trọng lượng ống thép mạ kẽm [8] Bảng 2.4: ích thước ống thép không gỉ, ống hàn [8] 10 Bảng 2.5: ích thước ống thép chế tạo ng phương pháp hàn [8] 11 Bảng 2.6: Góc vào vật liệu 26 Bảng 4.1: So sánh phương án .50 Bảng 5.1: Các chi tiết cấu dẫn đ ng 57 Bảng 5.2: Bảng thông số hình học trục vít ánh vít .60 Bảng 5.3: Bảng thông số hình học ánh .64 Bảng 5.4: Bảng mô tả cấu tạo cụm u n, ki m tra 67 Bảng 5.5: Bảng mô tả cấu tạo cụm mặt đầu 68 xiii Chƣơng GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Trong ngành công nghiệp dầu khí, điện lực, giao thông, thủy lợi có nhiều đƣờng ống thép có đƣờng kính khác nhau, đƣợc sử dụng để dẫn chất lỏng, chất khí loại khí đốt… Các đƣờng ống từ lúc sản xuất đến suốt thời gian sử dụng ống phải trải qua trình kiểm tra đánh giá chất lƣợng để đến định khả có tiếp tục sử dụng hay bị thay Theo khảo sát tổ chức PHMSA đƣờng ống vòng 20 năm qua tổn thất độ mòn đƣờng ống xảy nhiều Hình 1.1: Những cố quan trọng đường ống dẫn chất lỏng [13] Qua ta thấy nguy hại ăn mòn ống dẫn chiếm tỷ lệ cao (689 2925 số nguy hại), điều có nghĩa việc kiểm tra đánh giá độ mòn ống dẫn vấn đề quan trọng Với vai trò quan trọng đó, việc nâng cao suất, chất lƣợng mối hàn, chất lƣợng bề mặt ống, độ mòn ống sau thời gian sử dụng nhƣ phƣơng pháp đo kiểm đánh giá chất lƣợng ống sản xuất trình sử dụng vấn đề cấp bách đƣợc quan tâm nghiên cứu Ngày nay, có nhiều công trình ứng dụng thành công công nghệ tiên tiến để chế tạo thiết bị kiểm tra tự động giúp tăng suất lao động gấp nhiều lần có độ tin cậy cao Vì lý trên, nên việc nghiên cứu thiết kế thiết bị tự hành mang thiết bị siêu âm để đo kiểm, đánh giá chất lƣợng, độ mòn ống vấn đề cần thiết cấp bách 1.2 Tính cấp thiết đề tài Tất vật làm cấu trúc kim loại thông thƣờng bị ăn mòn Vấn đề đặc biệt quan trọng mà nhiều ngành công nghiệp phải đối mặt đo chiều dày lại thành đƣờng ống, bể chứa… bị ăn mòn mặt Sự ăn mòn nhƣ thƣờng phát phƣơng pháp quan sát không cắt tháo dời chúng Trong nhà máy dầu khí, hoá chất ống dẫn thép dễ bị ăn mòn Ăn mòn làm giảm chiều dày nguyên kim loại Nếu không đƣợc phát thời gian dài, ăn mòn làm yếu thành dẫn đến cấu trúc bị hỏng nguy hiểm Kiểm tra siêu âm phƣơng pháp kiểm tra không phá hủy đƣợc chấp nhận rộng rãi để thực công việc kiểm tra đánh giá độ mòn ống kiểm tra siêu âm ống kim loại bị ăn mòn thƣờng đƣợc thực kỹ thuật siêu âm 3D cho kết tốt, cho phép dựng đƣợc đồ độ mòn ống Hiện giới nhƣ Việt Nam áp dụng nhiều phƣơng pháp kiểm tra chất lƣợng nhƣ độ mòn đƣờng ống Tuy nhiên việc kiểm tra chủ yếu bên ống mang tính thủ công bán tự động, dẫn đến việc kiểm tra, đánh giá có số nhƣợc điểm sau: - Thời gian đo kiểm lớn - Công tác vận hành kiểm tra tƣơng đối phức tạp - Đội ngũ cán kiểm tra đánh giá đòi hỏi phải có kinh nghiệm - Tốc độ di chuyển thiết bị kiểm tra tay không ổn định gây ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng hình ảnh nhƣ kết kiểm tra - Ở số đƣờng ống dài việc kiểm tra thủ công không hiệu mặt thời gian, nhân lực,… - Thiết bị kiểm tra tay tƣơng đối cồng kềnh, đòi hỏi phải có thiết bị dẫn hƣớng chi phí mua sắm thiết bị tƣơng đối cao Một số hình ảnh công việc kiểm tra thiết bị kiểm tra chất lƣợng mối hàn, độ dày nhƣ độ mòn ống sử dụng kỹ thuật siêu âm Hình 1.2: i m tra đ dày ống Hình 1.3: Thiết ị ki m tra ng siêu âm [13] ng đầu si u m [13] Hình 1.4: Ro ot ki m tra đ mòn bên ống [13] Hình 1.5: Thiết ị tra ki m tra đ dày ống [13] Hình 1.6: Thiết ị tự hành ki m tra ống cáp quang đáy i n [13] 1.3 Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài 1.3.1 Tính thực tiễn đề tài Thiết bị tự hành mang đầu dò siêu âm đo kiểm đánh giá chất lƣợng độ mòn ống ứng dụng lĩnh vực nhƣ: ngành dầu khí, thủy lợi, đƣờng ống chứa chất lỏng nhằm phát khuyết tật nhƣ độ mòn ống qua thời gian sử dụng để loại bỏ với ống bị mòn hƣ hỏng Ngoài ứng dụng tốt nhà máy sản xuất chế tạo ống để kiểm tra độ dày ống trƣớc đƣa thị trƣờng tiêu thụ Với việc kiểm tra đƣờng ống dẫn dài thiết bị tự hành hoạt động có hiệu thiết bị kiểm tra tay bán tự động 1.3.2 Ý nghĩa khoa học đề tài Hƣớng nghiên cứu đề tài hƣớng nghiên cứu thiên lĩnh vực robot Kết đề tài thiết bị tự hành mang đầu dò siêu âm để đo kiểm, đánh giá chất lƣợng độ mòn bên ống Đề tài có số ý nghĩa khoa học sau: - Nêu đƣợc nguyên lý hoạt động thiết bị tự hành chạy lòng ống dẫn dùng cấu bung tự định vị - Giới thiệu thiết bị đo với nguyên lý hoạt động tự hành thay cho thiết bị vận hành thủ công 1.4 Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Đề tài nghiên cứu kỹ thuật đo, nghiên cứu phƣơng pháp kiểm tra sử dụng kỹ thuật siêu âm 3D Qua đề xuất kết cấu thiết bị tự hành mang đầu dò siêu âm để đánh giá chất lƣợng đƣờng ống nhỏ ngầm - Thiết kế, chế tạo thử nghiệm thiết bị tự hành mang đầu dò siêu âm kiểm tra, đánh giá chất lƣợng, độ mòn bên ống 1.5 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.5.1 Đối tƣợng nghiên cứu - Các đƣờng ống sử dụng ngành dầu khí có đƣờng kính từ inch đến 10 inch - Công nghệ siêu âm 3D sử dụng để kiểm tra, đánh giá độ mòn - Các thiết bị tự hành đo kiểm, đánh giá chất lƣợng ống 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu Do khối lƣợng đề tài lớn nên phạm vi nghiên cứu đề tài tập trung vào việc đề xuất kết cấu, thiết kế chế tạo thử nghiệm thiết bị tự hành mang đầu dò siêu âm phục vụ đo kiểm, đánh giá chất lƣợng độ mòn bên ống nhỏ từ – 10” 1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu bao gồm hai phần là: - Nghiên cứu phân tích lý thuyết: Thu thập tài liệu từ nguồn báo chí, tạp chí, sách, từ internet có liên quan đến nội dung nghiên cứu - Phƣơng pháp thực nghiệm: Tiến hành thiết kế chế tạo thử nghiệm thiết bị tự hành mang thiết bị siêu âm để kiểm tra đánh giá độ mòn ống, thử nghiệm hoạt động hoàn chỉnh thiết kế 1.7 Nội dung đề tài - Chƣơng 1: Giới thiệu - Chƣơng 2: Tổng quan - Chƣơng 3: Cơ sở lý thuyết - Chƣơng 4: Yêu cầu phƣơng án thiết kế - Chƣơng 5: Tính toán thiết kế thiết bị tự hành - Chƣơng 6: Chế tạo, thử nghiệm đánh giá - Chƣơng 7: Kết luận kiến nghị S K L 0 [...]... cấu thiết bị tự hành mang đầu dò siêu âm để đánh giá chất lƣợng đƣờng ống nhỏ ngầm 4 - Thiết kế, chế tạo thử nghiệm thiết bị tự hành mang đầu dò siêu âm kiểm tra, đánh giá chất lƣợng, độ mòn bên trong ống 1.5 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 1.5.1 Đối tƣợng nghiên cứu - Các đƣờng ống sử dụng trong ngành dầu khí có đƣờng kính từ 8 inch đến 10 inch - Công nghệ siêu âm 3D sử dụng để kiểm tra, đánh giá. .. phí mua sắm thiết bị tƣơng đối cao Một số hình ảnh về công việc kiểm tra và thiết bị kiểm tra chất lƣợng mối hàn, độ dày cũng nhƣ độ mòn ống sử dụng kỹ thuật siêu âm 2 Hình 1.2: i m tra đ dày ống Hình 1.3: Thiết ị ki m tra ng siêu âm [13] ng đầu do si u m [13] Hình 1.4: Ro ot ki m tra đ mòn bên ngoài ống [13] Hình 1.5: Thiết ị tra ki m tra đ dày ống [13] 3 Hình 1.6: Thiết ị tự hành ki m tra ống cáp quang... Các thiết bị tự hành đo kiểm, đánh giá chất lƣợng ống 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu Do khối lƣợng của đề tài lớn nên phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung vào việc đề xuất kết cấu, thiết kế và chế tạo thử nghiệm thiết bị tự hành mang đầu dò siêu âm phục vụ đo kiểm, đánh giá chất lƣợng và độ mòn bên trong ống nhỏ từ 8 – 10” 1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu bao gồm hai phần chính là: - Nghiên. .. và độ mòn bên trong ống Đề tài có một số ý nghĩa khoa học sau: - Nêu ra đƣợc nguyên lý hoạt động của thiết bị tự hành chạy trong lòng ống dẫn dùng cơ cấu bung tự định vị - Giới thiệu một thiết bị đo với nguyên lý hoạt động tự hành thay thế cho các thiết bị vận hành thủ công 1.4 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Đề tài nghiên cứu về kỹ thuật đo, nghiên cứu phƣơng pháp kiểm tra sử dụng kỹ thuật siêu âm. .. xuất và trong quá trình sử dụng luôn là vấn đề cấp bách đƣợc quan tâm nghiên cứu Ngày nay, đã có nhiều công trình ứng dụng thành công các công nghệ tiên tiến để chế tạo ra các thiết bị kiểm tra tự động giúp tăng năng suất lao động gấp nhiều lần và có độ tin cậy cao 1 Vì những lý do trên, nên việc nghiên cứu thiết kế một thiết bị tự hành mang thiết bị siêu âm để đo kiểm, đánh giá chất lƣợng, độ mòn ống. .. tạo ống để kiểm tra độ dày ống trƣớc khi đƣa ra ngoài thị trƣờng tiêu thụ Với việc kiểm tra các đƣờng ống dẫn dài thì thiết bị tự hành này hoạt động sẽ có hiệu quả hơn các thiết bị kiểm tra bằng tay hoặc bán tự động 1.3.2 Ý nghĩa khoa học của đề tài Hƣớng nghiên cứu của đề tài là hƣớng nghiên cứu thiên về lĩnh vực robot Kết quả của đề tài là thiết bị tự hành mang đầu dò siêu âm để đo kiểm, đánh giá chất. .. dầu khí, hoá chất các ống dẫn bằng thép rất dễ bị ăn mòn Ăn mòn làm giảm chiều dày nguyên bản của kim loại Nếu không đƣợc phát hiện trong thời gian dài, ăn mòn sẽ làm yếu thành và có thể dẫn đến cấu trúc bị hỏng và nguy hiểm Kiểm tra siêu âm là phƣơng pháp kiểm tra không phá hủy đƣợc chấp nhận rộng rãi để thực hiện công việc kiểm tra đánh giá độ mòn của ống và kiểm tra siêu âm ống kim loại bị ăn mòn thƣờng... đến nội dung nghiên cứu - Phƣơng pháp thực nghiệm: Tiến hành thiết kế chế tạo thử nghiệm thiết bị tự hành mang thiết bị siêu âm để kiểm tra đánh giá độ mòn ống, thử nghiệm hoạt động và hoàn chỉnh thiết kế 1.7 Nội dung của đề tài - Chƣơng 1: Giới thiệu - Chƣơng 2: Tổng quan - Chƣơng 3: Cơ sở lý thuyết - Chƣơng 4: Yêu cầu và phƣơng án thiết kế - Chƣơng 5: Tính toán thiết kế thiết bị tự hành - Chƣơng... học và tính thực tiễn của đề tài 1.3.1 Tính thực tiễn của đề tài Thiết bị tự hành mang đầu dò siêu âm đo kiểm đánh giá chất lƣợng độ mòn ống có thể ứng dụng trong các lĩnh vực nhƣ: trong các ngành dầu khí, thủy lợi, và các đƣờng ống chứa chất lỏng nhằm phát hiện các khuyết tật cũng nhƣ độ mòn của ống qua một thời gian sử dụng để loại bỏ với những ống bị mòn và hƣ hỏng Ngoài ra cũng có thể ứng dụng. .. vận hành kiểm tra tƣơng đối phức tạp - Đội ngũ cán kiểm tra đánh giá đòi hỏi phải có kinh nghiệm - Tốc độ di chuyển của thiết bị kiểm tra bằng tay không ổn định gây ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng hình ảnh cũng nhƣ kết quả kiểm tra - Ở một số đƣờng ống dài việc kiểm tra bằng thủ công sẽ không hiệu quả về mặt thời gian, nhân lực,… - Thiết bị kiểm tra bằng tay tƣơng đối cồng kềnh, đòi hỏi phải có thiết bị

Ngày đăng: 09/05/2016, 20:08

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • 1.pdf

    • Page 1

  • 2.pdf

    • 2 NOI DUNG.pdf

      • BIA NGOAI.pdf

      • BIA LOT.pdf

      • Untitled.pdf

        • luan van tot nghiep.pdf

        • 4 BIA SAU A4.pdf

          • Page 1

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan