ỨNG DỤNG KỸ THUẬT KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY SIÊU ÂM MẢNG ĐIỀU PHA TRONG KIỂM TRA MỐI HÀN ỐNG TẠI KHO XĂNG DẦU CẢNG VŨNG ÁNG HÀ TĨNH

Sinh viên : Vũ Ngọc VinhHướng dẫn : ThS.Lương Hữu Phước, CN.Nguyễn Duy Lân MSSV : 20134631 ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG KỸ THUẬT KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY SIÊU ÂM MẢNG ĐIỀU PHA TRONG KIỂM TRA MỐI HÀN

Trang 1

Sinh viên : Vũ Ngọc Vinh

Hướng dẫn : ThS.Lương Hữu Phước, CN.Nguyễn Duy Lân MSSV : 20134631

ĐỀ TÀI

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY SIÊU

ÂM MẢNG ĐIỀU PHA TRONG KIỂM TRA MỐI HÀN ỐNG

TẠI KHO XĂNG DẦU CẢNG VŨNG ÁNG HÀ TĨNH

Trang 2

Cơ sở lý thuyết của PAUT

Trang 3

Các phương pháp truyền thống

Cơ sở lý thuyết

 Phương pháp hạt từ (MT)

Trang 4

Các phương pháp sử dụng công nghệ cao

thuật số (CR&DR)

điều pha (PAUT)

Trang 6

• Tại sao lại sử dụng phương pháp siêu âm mảng điều pha?

 Siêu âm chiếm vai trò rất quan trọng trong kiểm tra không phá hủy.

 Phương pháp này có rất nhiều ưu điểm.

 Nó là phương pháp sử dụng công nghệ cao nên cần tìm hiểu và phát huy.

Trang 7

Siêu âm truyền

thống

Sử dụng sóng siêu âm đi

qua vùng cần kiểm tra

Kiểm tra sự phản hồi của

sóng siêu âm sẽ cho ta

Trang 8

• Ưu điểm của Phased Array:

 Có độ chính xác cao.

 Tiết kiệm thời gian => năng suất cao hơn.

 Có thể lưu trữ được dữ liệu, thuận lợi trong việc kiểm tra lại và sửa chữa.

Trang 10

Phương pháp kiểm tra siêu âm PAUT

Siêu âm mảng điều pha là một phương pháp siêu âm phức tạp sử dụng kết hợp đầu

dò có nhiều biến tử sắp xếp theo một dãy.

Các biến tử này phát ra các chùm tia siêu

âm với độ trễ theo một chương trình được lập trình trước, từ đó ta có thể điều chỉnh chùm tia siêu âm với các góc quét và độ hội tụ… theo ý muốn.

Trang 11

Hình 1.1: Nguyên lý cơ bản của siêu âm mảng điều pha (PAUT)

Trang 12

Khi nhận được tín hiệu từ các biến tử được truyền về màn hình máy, máy sẽ mã hóa màu các dữ liệu thu được và hiển thị trên màn hình Từ đó ta có thể chẩn đoán các bất liên tục Ngoài ra ta còn có thể lưu được dữ liệu quét và thay đổi thông số của chúng để so sánh.

Trang 13

Hình 1.2: Hiển thị C-Scan trong PAUT

Trang 14

Hình 1.3: Hiển thị S-Scan trong PAUT

Trang 15

Hình 1.4: Hiển thị TOPVIEW trong PAUT

Trang 16

Hình 1.5: Hiển thị ENDVIEW trong PAUT

Trang 17

Thực nghiệm

• Đối tượng kiểm tra:

– 7 mối hàn ống dẫn xăng đường kính 2 inch – 15 mối hàn ống dẫn xăng đường kính 3 inch – 5 mối hàn ống dẫn xăng đường kính 4 inch

Trang 18

Thực nghiệm

Hình 2.1: Sơ đồ phân bố các loại ống trong kho xăng

Trang 19

– Ống có đường kính 3 inch bề dày 5.49mm

– Ống có đường kính 4 inch bề dày 6.02mm

Trang 20

Thực nghiệm

• Thông số kỹ thuật của mối hàn:

– Mối hàn hình chữ V được hàn giữa 2 ống thẳng hoặc một ống thẳng một ống cong.

– Các mũ mối hàn khoảng 1cm, các chân mối hàn khoảng 5mm.

Trang 21

Thực nghiệm

Trang 22

Thực nghiệm

Trang 23

Lựa chọn thiết bị

 Đầu dò và nêm

Hình 2.2: Đầu dò và nêm trong siêu âm PAUT

Trang 24

 Đầu dò

Đầu dò đa biến tử là đầu dò bao gồm rất nhiều biến

tử sắp xếp theo một hình dạng nhất định, có thể là theo dãy, hình tròn, elip, chữ nhật tùy theo nhu cầu của người sử dụng.

Trang 25

 Đầu dò

Các biến tử ở đây được kích hoạt tại mỗi thời điểm bằng máy một cách tuần tự và lệch pha với nhau một thời gian Δt

Khi thay đổi độ trễ Δt giữa các xung làm thay đổi góc ϴ.

Trang 26

 Đầu dò

Hình 2.3: Nguyên lý cơ bản của đầu dò đa biến tử

Trang 28

 Đầu dò

=> Với bề dày khá mỏng của các mối hàn cần kiểm tra ( ~ 5mm – 6mm) ta chọn được đầu dò model X2- PE-7.5M16E0.6P có tần số 7.5 MHz với 16 biến tử.

Trang 29

 Nêm

•Phải tương ứng với đầu dò.

•Phải có góc cắt vì đây là kiểm tra mối hàn.

•Mặt tiếp xúc phải là mặt cong để kiểm tra cho mối hàn ống.

Trang 31

 Thiết bị kiểm tra siêu âm

Hình 2.4: Thiết bị kiểm tra siêu âm VEO+

Trang 32

 Thiết bị kiểm tra siêu âm

•Có khả năng xử lý kỹ thuật số nâng cao.

•Hệ điều hành Linux 64 bit.

•Bộ nhớ nhanh 128 Gb.

•Chống nước, chống va đập tốt.

Trang 33

 Chuẩn các thiết bị

Chuẩn nêm

và độ trễ

Chuẩn zero vận tốc Chuẩn độ nhạy

Chuẩn các thiết bị

Trang 34

 Thiết lập cấu hình mối hàn

Trang 35

 Chuẩn nêm và độ trễ nêm

Hình 2.5: Hình ảnh hiển thị khi ta chuẩn nêm

Trang 36

 Chuẩn zero và vận tốc

Hình 2.6: Cách đặt đầu dò khi chuẩn vận tốc

Trang 37

 Chuẩn độ nhạy (TCG)

Hình 2.7: Mẫu chuẩn TCG

Trang 38

Tiến hành quét

 Thiết lập hệ đo

Hình 2.8: Sơ đồ hệ đo trong phòng thí nghiệm

Trang 39

 Hệ đo tại hiện trường

Hình 2.9: Hệ đo thực tế ngoài hiện trường

Trang 40

 Khó khăn bên ngoài hiện trường:

- Do ống có một lớp sơn bên ngoài nên khi kiểm tra ta cần phải làm sạch, nếu không sạch thì tín hiệu ta nhận được có thể bị sai lệch.

- Trời mưa nên việc bảo quản thiết bị không được như trời khô ráo.

Trang 41

Dữ liệu quét

Kết quả và chẩn đoán

Hình 2.10: Dữ liệu quét khi kiểm tra mối hàn cơ bản

Trang 42

Cơ sở chẩn đoán: (Hãng SONATEST)

Hình 2.11: Minh họa khuyết tật thiếu ngấu

Trang 43

Cơ sở chẩn đoán:

Hình 2.12: Minh họa khuyết tật thiếu ngấu chân

Trang 44

Hình 2.13: Minh họa khuyết tật rỗ khí

Trang 45

Hình 2.14: Minh họa khuyết tật nứt

Trang 46

Hình 2.15: Minh họa khuyết tật xỉ

Trang 47

Hình 2.16: Minh họa khuyết tật xỉ

Trang 48

 Cơ sở chẩn đoán

• Tiêu chuẩn áp dụng: ASME B31.1

ngấu, hoặc thiếu thấu chân là không thể chấp nhận mà không liên quan đến chiều dài.

Trang 49

• Tiêu chuẩn áp dụng: ASME B31.1

 Các bất liên tục khác là không thể chấp nhận nếu chỉ thị vượt quá mức tham chiếu và chiều dài của chúng vượt quá các mức sau:

- 6mm đối với chiều dày từ 3mm tới 19mm.

- 1/3 chiều dày đối với chiều dày từ 19mm đến 57mm.

- 19mm đối với chiều dày lớn hơn 57mm.

Trang 50

Hình 2.17: Mối hàn 2-1

Trang 51

• Ta đặt hiển thị S-Scan vào đúng vị trí nghi ngờ và thấy rằng ở đó không hoàn toàn là bất liên tục vì vị trí của nó trùng với vị trí giọt lồi Vị trí của nó nằm lệch một chút bởi vì thực tế thợ hàn để giọt lồi quá to so với lý thuyết.

=> Vậy kết luận mối hàn này đạt tiêu chuẩn

Trang 52

Hình 2.11: Minh họa khuyết tật thiếu ngấu

Trang 53

Trang 54

Trang 55

Trang 56

Trang 57

Trang 58

Trang 59

Trang 60

Trang 61

Hình 2.26: Mối hàn 4-3 điểm nghi ngờ 1

Trang 62

 Chẩn đoán điểm nghi ngờ 1.

– Với vị trí hiển thị trên S-Scan như hình vẽ tại vị trí cách mốc 0 là 14,8mm đến 28mm có bất liên tục bởi vì với xung phản xạ rất lớn chắc chắn đây là bất liên tục và bất liên tục lại chạy theo mối hàn gần giọt lồi.

=> Thiếu ngấu chân dài 13,16mm

Trang 63

Hình 2.27: Mối hàn 4-3 điểm nghi ngờ 2

Trang 64

Chẩn đoán điểm nghi ngờ 2:

– Ở đây tồn tại bất liên tục rất rõ ràng thể hiện ở cả sóng trực tiếp và gián tiếp và cũng ở vị trí gần với giọt lồi, chạy theo mối hàn như điểm nghi ngờ 1

và cách mốc 0 là 270mm đến 287mm.

=> Khuyết tật thiếu ngấu chân dài 17mm

 Mối hàn không đạt tiêu chuẩn cần loại bỏ hoặc sửa chữa

Trang 65

Đa số các mối hàn đạt tiêu chuẩn.

Chất lượng công trình khá tốt tuy nhiên vẫn còn một số khuyết tật cơ bản

Cần tiếp tục đào tạo nâng cao trình độ thợ hàn tránh phải những sai sót cơ bản

Nhận xét

Trang 66

Đồ án tốt nghiệp trên đây cho chúng ta một cái nhìn cơ bản về phương pháp kiểm tra siêu âm Mảng điều pha (Phased Array Utrasonic Testing) một trong những phương pháp tiên tiến nhất trong lĩnh vực kiểm tra không phá hủy.

Kết luận

Trang 67

Do kỹ thuật này còn tương đối mới mẻ với các chuyên ra nghiên cứu tại Việt Nam nên việc đi sâu vào các thiết bị công nghệ cao gặp tương đối khó khăn,

vì vậy đề tài này chủ yếu tập trung vào ứng dụng và phát triển phương pháp trong công nghiệp

Kết luận

Trang 68

 Tài liệu “Quy trình siêu âm Mảng điều pha” công ty SECS LCD

 Tiêu chuẩn ASME B31.1: Đường ống công nghệ

Tài liệu tham khảo

Trang 69

Họ tên: Vũ Ngọc Vinh

Email: vungocvinh95@gmail.com MSSV: 20134631

Định dạng
Số trang	69
Dung lượng	10,35 MB