Kiểm tra không phá hủy

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY 1.1 Giới thiệu chung 4 1.2 Các phương pháp kiểm tra không phá hủy 5 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ VÀ KỸ THUẬT KIỂM TRA 2.1 Kiểm tra thẩm thấu màu (Penetra

GIÁO TRÌNH:

KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY (NON-DESTRUCTIVE TEST)

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ VÀ KỸ THUẬT KIỂM TRA

PHỤ LỤC 1:

ON-STREAM INSPECTION - PHƯƠNG PHÁP KIỂM ĐỊNH THIẾT

BỊ TRONG TÌNH TRẠNG HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐÓ VẪN ĐANG

VẬN HÀNH

52

PHỤ LỤC 2:

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA SIÊU ÂM TỰ ĐỘNG

THAY CHO CHỤP ẢNH PHÓNG XẠ TRONG KIỂM TRA MỐI HÀN

55

PHỤ LỤC 3:

Thavasimuthu

§ Ultrasonic Transducers For Nondestructive Testing, Silk, M.G

§ Nondestructive Testing, Cartz, L

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY

1 Gới thiệu

Trong kỹ thuật sửa chửa sữa cơ khí, có một số phương pháp kiểm tra không phá hủy nhằm tìm ra các khuyết tật hoặc tiềm năng hư hỏng của chi tiết máy hoặc thiết bị, mắt thường nhiều khi không thấy được mà không ảnh hưởng đến chi tiết, thiết bị Ở nhà máy tôi thường dùng pp siêu âm để đo bề dày vỏ thiết bị bồn, tháp cao áp và pp chụp phim phóng xạ để kiểm tra mối hàn cao áp Giáo trình này sẽ giới thiệu các

phương pháp NDT chủ yếu và các kỹ thuật kiểm tra để các bạn tham khảo

- Destructive inspection" - NDI

Từ kiểm tra không phá hủy tự nó nó đã giải nghĩa chính xác NDT theo đúng nghĩa đen là kiểm tra một vật mà không phá hủy nó Nói theo cách khác, chúng ta có thể tìm thấy các khuyết tật trong nhiều vật bằng kim loại bằng cách sử dụng dòng điện xoáy

mà không bao giờ làm hư hại đến vật mà chúng ta đang kiểm tra Điều này rất quan trong vì nếu chúng ta phá hủy vật mà chúng ta đang kiểm tra, nó sẽ không còn tình trạng tốt để có thể kiểm tra ở cùng một vị trí NDT rất quan trọng bổi vì thường các khuyết tật mà chúng ta tìm không thể nhìn thấy bằng mắt vì nó bị bao bọc bởi lớp sơn hoặc một lớp mạ kim loại Hoặc cũng có thể khuyết tật đó quá nhỏ không thể nhìn thấy bằng mắt hoặc bất cứ phương pháp kiểm tra bằng mắt nào khác Vì vậy, các phương pháp kiểm tra như phương pháp kiểm tra bằng dòng điện xoáy đã được phát triển để theo dõi khuyết tật

Hình: phân loại các phương pháp kiểm tra không phá hủy Phương pháp kiểm tra chủ yếu:

1 Kiểm tra bằng thị giác và quang học (Visual Test - VT)

2 Kiểm tra bằng chất lỏng thẩm thấu hay thấm màu (Penetrant test - PT)

3 Kiểm tra bằng bột từ (Magnetic particle test – MT)

4 Dòng xoáy điện (Eddy Current Test - ET)

5 Chụp ảnh bức xạ hay còn gọi là chụp phim (Radiographic test – RT)

6 Siêu âm kiểm tra (Ultrasonic test – UT)

7 Kiểm tra bằng truyền âm (Acoustic Emission Testing - AE)

8 Kiểm tra rò rỉ (Leak Testing - LT)

Trong đó các biện pháp số 5 và 6 (UT và RT) được sử dụng để phát hiện các khuyết tật nằm sâu bên trong chiều dày kết cấu, còn biện pháp số 1, 2, 3 và 4 (VT, PT, MT và ET) sử dụng khi cần kiểm tra các khuyết tật nằm trên bề mặt hay lớp dưới bề mặt Ngoài ra có nhóm phương pháp đặc biệt như là

Trong các phương pháp NDT đã nêu trên, mỗi phương pháp đều có ưu điểm riêng, không phương pháp nào có thể thay thế được phương pháp nào Ứng với mỗi trường hợp cụ thể mà ta lựa chọn những phương pháp kiểm tra phù hợp

Khi áp dụng kiểm tra không phá hủy, ta có thể dể dàng phát hiện những khuyết tật, từ

đó sửa chữa khắc phục sai sót Do đó, công trình khi hòan thành sẽ có các chi tiết sai hỏng thấp nhất

Hình các phương pháp kiểm tra chủ yếu

d) Ứng dụng

Kiểm tra không phá hủy dùng để phát hiện các khuyết tật như là nứt, rỗ, xỉ, tách lớp, hàn không ngấu, không thấu trong các mối hàn , kiểm tra độ cứng của vật liệu, kiểm tra độ ẩm của bê tông (trong cọc khoan nhồi), đo bề dày vật liệu trong trường hợp không tiếp xúc được hai mặt (thường ứng dụng trong tàu thủy), đo cốt thép (trong các công trình xây dựng ),v.v

Trong nhà máy lọc dầu, hóa chất, nhiệt điện, các kỹ thuật kiểm tra không phá hủy được sử dụng trong chương trình bảo dưỡng phòng ngừa cho các thiết bị tĩnh như bồn

bể, tháp phản ứng, nồi hơi, trao đổi nhiệt…

Bảng : ứng dụng các kỹ thuật kiểm tra NDT cho việc kiểm tra các thiết bị trao đổi nhiệt, ống tube nồi hơi, lò phản ứng, tháp bồn bể và đường ống

Ghi chú: SM: Strain Measurement, Sump: Replica Method, EVA: Extreame Value Analysis

2 Giới thiệu các phương pháp

- Kiểm tra bằng thị giác và quang học (VT)

Kiểm tra bằng thị giác liên quan đến việc sử dụng đôi mắt của một nhân viên kiểm tra

để tìm khuyết tật Nhân viên kiểm tra cũng có thể sử dụng các công cụ đặc biệt như kính lúp, gương, hoặc borescopes (dụng cụ quang học có đèn dùng để kiểm tra bên trong ống) để tiếp cận gần hơn điểm kiểm tra Kiểm tra bằng thị giác có thể kiểm tra mức độ từ đơn giản đến rất phức tạp theo các qui trình

Borescopes có gắn máy ảnh

Sử dụng sborescope kiểm tra

Video borescopes sử dụng kiểm tra bên trong tuabin

- Kiểm tra siêu âm (Ultrasonic test)

Là một trong những phương pháp dễ áp dụng và chi phí thấp nhất Người ta phát vào bên trong kim loại các chùm tia siêu âm và ghi nhận lại các tia siêu âm phản xạ từ bề mặt kim loại cũng như từ các khuyết tật bên trong kim loại Trên

cơ sở phân tích các tia phản xạ này, người ta có thể xác định được chiều dày kim loại cũng như độ lớn và vị trí các khuyết tật bên trong kim loại

- Chụp phim (RT):

Giống như tên gọi của nó, trong phương pháp này người ta dùng các chùm tia X hoặc tia phóng xạ gamma để chụp ảnh vật cần kiểm tra Trong khi việc chụp ảnh thông thường chỉ cho hình ảnh về bề mặt vật chụp, chụp ảnh bức xạ cho phép ghi nhận cả hình ảnh bên trong vật chụp do các chùm tia X, tia gamma có khả năng xuyên thấu Nếu phương pháp siêu âm đòi hỏi phải xử lý số liệu ngay trong quá trình kiểm tra thì phương pháp chụp phim cho phép lưu lại phim chụp

để đọc vào bất kỳ lúc nào Tuy nhiên chụp phim là công việc đòi hỏi nghiêm ngặt về an toàn do liên quan đến việc sử dụng các nguồn phát tia phóng xạ

- Kiểm tra bằng chất lỏng thẩm thấu (PT):

Một trong những phương pháp hay sử dụng nhất để phát hiện các vết nứt trên

bề mặt kim loại, mối hàn sau khi gia công, đặc biệt là các vật liệu không nhiễm

từ như thép không rỉ Trong phương pháp này người ta phun một chất lỏng có khả năng thẩm thấu cao và có màu sắc dễ phân biệt (thường là màu đỏ) lên bề mặt vật cần kiểm tra Nếu trên bề mặt có các vết nứt dù là rất nhỏ, chất thẩm thấu sẽ ngấm vào và đọng lại ở các khe nứt Sau khi chờ cho quá trình ngấm kết thúc, người ta loại bỏ hết phần chất thẩm thấu thừa trên bề mặt và tiếp tục phun lên bề mặt kiểm tra một chất khác gọi là “chất hiện màu” làm cho phần chất thẩm thấu đã ngấm vào các vết nứt nổi rõ lên cho phép ghi nhận các vết nứt rất nhỏ, mắt thường không phát hiện được Tuy nhiên để có thể áp dụng phương pháp này bề mặt vật kiểm tra phải rất sạch và khô vì vậy nó không thích hợp với các bề mặt bị bám bẩn và có độ nhám cao Mặt khác mặc dù không đòi hỏi phải đầu tư thiết bị, việc kiểm tra PT đòi hỏi người kiểm tra phải thực sự có kinh nghiệm và được đào tạo đầy đủ

- Kiểm tra bằng bột từ (MT):

Mặc dù không sử dụng được với các vật liệu không nhiễm từ như thép không rỉ,

MT là phương pháp có độ tin cậy và độ nhạy cao hơn, không đòi hỏi bề mặt kiểm tra phải quá sạch và nhẵn như khi kiểm tra thẩm thấu MT được áp dụng phổ biến trong việc kiểm tra định kỳ các nồi hơi và bình áp lực có nguy cơ nứt cao sau một thời gian sử dụng như bồn chứa NH3 hóa lỏng, các nắp nồi hấp, bình khử khí, bao hơi và bao bùn của nồi hơi nhà máy nhịêt điện, bề mặt ống lò của nồi hơi ống lò ống lửa v.v Mặt khác chúng tôi cũng thường áp dụng MT như biện pháp kiểm tra bổ sung đối với các mối hàn, chi tiết gia công sau khi

xử lý nhiệt Trong phương pháp này, vùng cần kiểm tra sẽ được từ hoá bằng cách cho tiếp xúc với một nam châm điện đặc biệt được gọi là “gông từ” Sau khi từ hóa, người ta phun lên bề mặt vùng cần kiểm tra một lớp bột sắt từ

(thường có màu đen) Nếu trên vùng kiểm tra không có các khuyết tật hay vết nứt, các hạt sắt từ này sẽ phân bố một cách đều đặn dọc theo các đường sức từ trường Nếu có các vết nứt hay khuyết tật, các đường sức từ trường bị gián đoạn

sẽ làm cho các hạt sắt từ tập trung cục bộ tại vùng có khuyết tật Bằng việc xem xét kỹ sự phân bố của các hạt sắt từ trên vùng kiểm tra, người ta dễ dàng phát hiện ra các vị trí bị nứt hay có các khuyết tật bề mặt Trong thực tế để dễ phân biệt vị trí có khuyết tật, người ta thường phun lên bề mặt vùng kiểm một lớp dung môi màu trắng có tác dụng làm nổi bật màu đen của các hạt sắt từ hoặc sử dụng đèn huỳnh quang tia cực tím trong những trường hợp đòi hỏi độ nhạy cao

Bộ kit kiểm tra bằng bột từ

- Kiểm tra bằng truyền âm (AE)

Khi một vật liệu rắn được nhấn mạnh, không hoàn hảo trong vật liệu nổ phát ra năng lượng âm thanh ngắn gọi là "khí thải." Như trong kiểm tra siêu âm, âm lượng phát thải có thể được phát hiện bởi máy thu đặc biệt nguồn phát thải có thể được đánh giá thông qua việc học của cường độ, tốc độ của họ, và vị trí

Nguyên lý:

Là phương pháp thẩm thấu lỏng: Dùng ứng dụng của hiện tượng mao dẫn:

- Trước tiên, ta phải làm sạch bề mặt vật kiểm, khi đó các chất bẩn sẽ được loại bỏ và không che lấp những khuyết tật hở ra bề mặt

- Sau đó người ta sẽ xịt một lớp chất thẩm thấu, lớp chất thẩm thấu này sẽ đi vào và nằm trong các khuyết tật hở bề mặt Có hai loại chất thẩm thấu đó là chất thẩm thấu khả kiến (có màu nhìn thấy được dưới ánh sáng thường) và chất thẩm thấu huỳnh quang (chỉ nhìn thấy khi chiếu ánh sáng đen)

- Chờ một thời gian để chất thẩm thấu đi sâu vào khuyết tật

- Sau đó, ta làm sạch chất thấm dư trên bề mặt bằng chất tẩy rửa Cần lưu ý trong quá trình loại bỏ chất thấm dư trên bề mặt, không được xịt trực tiếp chất tẩy rửa lên bề mặt vật kiểm tránh trường hợp chất thẩm thấu trong khuyết tật cũng bị lau sạch

- Sau đó, người ta áp 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

- Lúc này nhờ tính chất nhìn thấy (nhuộm màu, hay nhìn thấy dưới ánh sáng cực tím) thì người ta có thể phát hiện và đánh giá khuyết tật

- Cuối cùng, sau khi đánh giá khuyết tật, ta sử dụng chất tẩy rửa làm sạch vật kiểm

Kiểm tra thẩm thấu màu là một phương pháp kiểm tra không phá hủy dung để phát hiện các khuyết tật mở trên bề mặt, chẳng hạn như nứt, chống mối hoặc rỗ khí mà không thế phát hiện được bằng mắt thường Chất lỏng thẩm thấu được phủ lên trên bề mặt và ngấm vào các khuyết tật Sau một thời gian, nó được lau đi Một chất hiện hình khác được xịt lên bề mặt và những khuyết tật, tại đó chất nhuộm màu ngấm vào sẽ hiện ra Những vết này gọi là các chỉ thị Tiêu chí chấp nhận được định nghĩa là mức

độ lớn, nhỏ nào của chỉ thị thì được chấp nhận

Kiểm tra thẩm thấu màu được dung chủ yếu cho tách lớp, mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt

Khi giải quyết vấn đề giấy phép khai thác và duy trì việc phòng ngừa của công việc xây lắp trong kỹ thuật, kiểm tra và thử không phá hủy là kỹ thuật không thể thiếu Kiểm tra và thử không phá hủy cũng là chọn lựa cần thiết khi chất lượng, tiết kiệm, đảm bảo trong kinh doanh và an toàn được ưu tiên cho cả thiết bị đang vận hành hay xây mới Kiểm tra và thử không phá hủy giảm thiểu rủi ro rò rỉ 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

Các kỹ thuật kiểm tra

Các ví dụ:

- Mối hàn

- Bulong

Giới thiệu thiết bị trên thị trường:

Model DA-400S

Thiết bị kiểm tra bột từ xách tay

Nhà sản xuất : PARKER RESEARCH CORP (Mỹ)

Máy sinh từ thuộc loại cầm tay được thiết kế để kiểm tra khuyết tật trên bề mặt hoặc dưới bề mặt vật liệu sắt từ

Thiết bị nhẹ, đa năng, hiệu suất cao

Có thể chuyển đổi dòng AC và DC nhờ một công tắc để phát hiện các khuyết tật bề mặt hay dưới bề mặt

Có thể áp dụng phương pháp từ trường liên tục hoặc từ dư và có thể dùng để khử từ

Sử dụng bột từ khô, ướt, phát quang hoặc khả kiến

Vỏ thiết bị được đúc chắc chắn

Phụ kiện:

Bộ thanh thử sức nâng máy sinh từ

Bóng cao su phun bột từ khô

Đồng hồ đo từ trường dư

Chỉ thị từ trường

Mẫu chuẩn thép dạng xuyến kèm chứng chỉ

Thanh chuẩn kiểm tra bột từ

Cốc lắng 100 ml ASTM với giá đỡ kèm chứng chỉ

Đèn ánh sáng đen

Bột từ phát quang

Bột từ khả kiến màu đỏ

Bột từ khả kiến màu đen

Sơn nền tăng độ tương phản

2.2 Kiểm tra siêu âm (Ultrasonic Testing)

Nguyên lý

Kỹ thuật Xung phản hồi

Kỹ thuật Beam bình thường

Đặc biệt hơn đối với đường ống, cách kiểm tra được yêu cầu hay đề nghị, cân đối giữa chụp ảnh phóng xạ và siêu âm, đã và đang được thay đổi là nên dùng siêu âm trong vài năm gần đây

Xem xét khuyết điểm của kiểm tra siêu âm bằng tay, SGS kết hợp chặt chẽ

Krautkrämer, nhà cung cấp thiết bị siêu âm, đưa ra một máy scan mối hàn bằng siêu

âm tự động và đồng giữ bằng sáng chế duy nhất cho công nghệ kiểm tra đường ống này Hệ thống MIPA, gọi là hệ thống nhiều đầu dò chìm, được thiết kế để kiểm tra và đánh giá tự động các mối hàn Tín hiệu siêu âm được thu thập và diễn giải để phát hiện các khuyết tật mối hàn như rò, nứt, ngậm xỉ và ăn mòn của những mối hàn vòng quanh đường ống Một hệ thống kiểm tra bằng máy tính hoàn thiện sẽ thu thập, lưu giữ và phân tích dữ liệu chất lượng mối hàn thông qua việc scan vòng tròn Việc đánh giá được thực hiện sau khi scan hoàn thành Tín hiệu được thể hiện dưới dạng mã màu trực tuyến trên màn hình, và lưu file để có thể truy xuất cho bất kỳ lúc nào cần điều tra

Với hệ thống máy quét mối hàn bằng siêu âm MIPA tự động, SGS và Krautkrämer đã phát triển một hệ thống kiểm soát toàn vẹn phù hợp với các code và tiêu chuẩn hiện hành Các báo cáo giám định điện tử có thể dễ dàng truy xuất lại, lưu trữ và xem lại Nghĩa là rút ngắn thời gian cho một mối hàn mà không hề tăng giá so với các phương pháp chụp ảnh phóng xạ và siêu âm Các thiết bị kiểm tra thiết thực và cơ động bảo đảm sử dụng dễ dàng và đáng tin cậy ở công trường

Ví dụ về kiểm tra khuyết tật mối hàn

Kiểm tra trực tiếp

Kỹ thuật single bounce

Kỹ thuật 2 đầu đo

Tham khảo thiết bị trên thị trường:

Model: EPOCH LT

Là thiết bị siêu âm cơ bản thế hệ mới của hãng

Panametrics-NDT Thiết bị cầm tay ™, nhẹ nhất, mỏng

nhất này dày có 38 mm và nặng 1 kg Thế nhưng EPOCH

LT có tốc độ cập nhật màn hình rất nhanh, thấp nhất là

60Hz, có thể chuẩn đầu dò tự động, có bộ ghi số liệu và

nhiều tính năng đo khác Thiết bị EPOCH LT là giải pháp

hoàn hảo khi cần thực hiện kiểm tra nhanh, dò tìm các

khuyết tật thông thường, trong điều kiện ngoại trường khó

khăn hoặc môi trường sản xuất khắt khe khi mà kinh phí

có hạn

Các đặc tính nổi trội: Khả năng linh hoạt của EPOCH LT

được nâng cao thêm nhờ một số phần mềm tuỳ chọn cho

một số ứng dụng cụ thể, các phần mềm này có thể được cài

đặt và kích hoạt từ xa sau khi bạn đã có được thiết bị

Không cần phải gửi thiết bị trở lại nhà sản xuất!

· Nhẹ, thiết kế tiện lợi (2.35 lbs./1.0 kg)

· Tốc độ cập nhật nhanh, thấp nhất 60 Hz

· Pin NiMH công suất lớn

· Màn hình LCD rộng, sáng, độ phân giải cao, có thể hiển thị cả hoặc chia màn hình

· Tự động chuẩn đầu dò

· Đóng băng màn hình để giữ dạng sóng và số liệu đường truyền âm

· Số liệu đường truyền âm có thể hiển thị bằng đơn vị: inch, mm, hoặc µs

· Tính năng lưu đỉnh sóng âm

· Phần mềm xử lý đường cong DAC/TVG tiên tiến

· Phần mềm theo chuẩn API 5UE

Mặc dù có kích thước nhỏ, nhưng EPOCH LT cung cấp rất nhiều những tính năng mà chỉ có thể tìm thấy ở các máy dò khuyết tật lớn Thêm vào đó tốc độ cập nhật 60 Hz, EPOCH LT chế

độ đóng băng màn hình để giữ dạng sóng và số liệu đường truyền âm, chế độ lưu đỉnh xung

âm hiển thị đồng thời dạng sóng thực tại và đường biên của đỉnh xung A-scan, chế độ hiển thị

RF, có thể lựa chọn chế độ cảnh báo với ngưỡng dương/âm hoặc chiều sâu tối thiểu, và tự động chuẩn đầu dò chuẩn độ lệch 0 của đầu dò và/hoặc vận tốc âm trong vật liệu Bộ tự ghi số liệu của thiết bị sử dụng đơn giản và có thể lưu trữ tới 100 chế độ chuẩn/2000 giá trị đo chiều dày Tính năng mở rộng bộ nhớ (tùy chọn) cho phép lưu tới 500 chế độ chuẩn/10 000 giá trị

đo chiều dày Bộ ghi của EPOCH LT tương thích với những file từ các se ri thiết bị EPOCH 4 khác và chương trình giao diện GageView™ Pro

Khả năng truyền tải và lưu trữ số liệu

Phần mềm giao diện tuỳ chọn Windows®-based GageView™ Pro Interface có thêm các khả năng sưu tập các kết quả thực tế, biên tập và xem lại đối với thiết bị EPOCH LT GageView Pro là một công cụ mạnh cho phép sưu tập, quản lý và định dạng dữ liệu kiểm tra có trong bộ nhớ Các bộ cơ sở dữ liệu của GageView Pro cho phép cài đặt kế hoạch kiểm định với các hiệu chỉnh được tải trước, Ids và bản ghi nhớ Dữ liệu có thể được in ra và được sao ghi dễ dàng và được đưa vào trong phần mềm xử lý văn phòng Word và Bảng tính để có thể cần cho

các báo cáo về sau

Các thông số kỹ thuật của EPOCH LT

Thiết bị tiêu chuẩn bao gồm:

Thiết bị siêu âm dò tìm khuyết tật EPOCH LT hoạt động bằng bộ vi xử lý với bộ ghi số liệu dạng số bao gồm:

· Điều hợp cho bộ sạc mini EP4/MCA

· Vỏ cao su bảo vệ PLUS/RPC

· Miếng dán bảo vệ màn hình (LCD) EPLT/DP

· Chương trình giao diện GageView™ Pro

bao gồm cáp USB (PN: GAGEVIEWPRO-KIT-USB)

Màn hình tinh thể lỏng: 320 pixels (W) x 240 pixels (H)

Tốc độ cập nhật màn hình: Minimum 60 Hz

Độ nhạy: 100 dB Max và tính năng độ nhạy mức tham chiếu với bước điều chỉnh lựa chọn 6

dB hoặc 0.1 dB

Chuẩn đầu dò tự động: Tự động chuẩn độ lệch 0 và/hoặc vận tốc âm trong vật liệu

Thải lọc tạp âm: 0% tới 80% với bước tăng 1%

Đơn vị đo: Hệ Anh, hệ mét, hoặc Micro giây

Vận tốc âm: 0.025 to 0.6000 in/µsec (635 to 15240 m/S)

Dải đo:

- Tiêu chuẩn 0.16 inch to 200 inches (4 mm to 5,000 mm)

- Tùy chọn 0.038 inch to 400 inches (1 mm to 10,000 mm)

Góc khúc xạ: Các giá trị cài đặt sẵn 0°, 30°, 45°, 60°, 70°, hoặc có thể thay đổi từ 10° đến

85° với bước tăng 0.1°

Chức năng lưu đỉnh xung: Đồng thời hiển thị tín hiệu dạng xung A-scan hiện tại với tốc độ

cập nhật 60 Hz và đường biên của đỉnh xung

Các chế độ phát xung : Kích thích phần âm xung nhọn và tuỳ chọn xung vuông có thể điều

tần

Năng lượng xung phát : Thấp (100V), Trung bình (200V), Cao (300V) và cực đại (400V)

Sự giảm âm : 50, 63, 150 và 400 Ohms

Chỉnh lưu : Toàn bộ sóng, nửa sóng (nửa âm hoặc nửa dương) và không chỉnh lưu sóng radio

RF

Dải tần dạng analog : 0.3 MHz đến 20MHz tại -3dB

Chế độ kiểm tra: Xung vọng, thu phát riêng biệt , hoặc truyền qua

Cảnh báo: Selectable threshold positive/negative or minimum depth modes

Dải nhiệt độ hoạt động: -10°C to 50°C (14°F to 122°F)

Nhiệt độ bảo quản: -40°C to 70°C (-40°F to 158°F) phụ thuộc vào pin và màn hình

Nguồn yêu cầu: AC Mains: 100-120 VAC, 200-240 VAC, 50-60 Hz

Pin: Hộp pin đặt trong thiết bị, là loại NiMH 6V, có thể nạp được với tốc độ 3000 mAh Thời gian hoạt động của pin: 5-6 giờ cho chế độ hoạt động bình thường Thời gian nạp 2

giờ

Kiểu nối của cáp với đầu dò: LEMO® 00 Có sẵn Adaptors cho LEMO 1 và BNC

Bàn phím: tiếng Anh hoặc ký hiệu quốc tế

Ngôn ngữ: Có thể lựa chọn các ngôn ngữ: Anh, Pháp, Đức, Tây Ban Nha, Ý, Nga, Nhật, và

các ngôn ngữ mà người sử dụng xác định

USB: Cổng kết nối tốc độ cao

2.3 Kiểm tra bằng dòng điện xoáy (Eddy Current Testing)

Nguyên lý cơ bản:

Khi một cuộn dây dẫn, có dòng điện xoay chiều đi qua tiến dần tới một miếng kim loại phẳng có khả năng dẫn điện, khi đó sẽ có dòng điện xoáy được tạo ra do hiện tượng cảm ứng điện từ Sự thay đổi của dòng điện xoáy khi tiếp cận tấm kim loại được sử dụng để phát hiện các khuyết tật

Hình: Kiểm tra khuyết tật của tấm kím loại và ống của thiết bị trao đổi nhiệt

Đặc điểm:

- Phương pháp này thường áp dụng để kiểm tra các ống trao đổi nhiệt của các thiết bị như thiết bị ngưng tụ nước condensate, thiết bị làm mát, v.v

- Chỉ kiểm tra được các vật có thể dẫn điện

- Chỉ áp dụng cho ống có bề dày nhỏ hơn hay bằng 5mm

- Loại khuyết tật hay độ sâu khuyết tật có thể xác định được nhờ theo dõi tín hiệu

- Tín hiệu khi đi qua tấm đỡ (support palte) có thể được loại trừ nhờ kỹ thuật đa tần số

Dưới đây là ví dụ cho thấy tín hiệu đo được ứng với các khuyết tật mà cuộn dây

đi qua một ống trao đổi nhiệt:

- Probe Wobble: khi dầu dò lắc lư

- Dent: Vết lõm bên ngoài ống

- I.D Notch T/4: vết lõm bên trong ống có độ sâu bằng 1/4 bề dày ống

- O.D Notch T/4: vết lõm bên ngoài ống có độ sâu bằng 1/4 bề dày ống

- support plate: tấm đỡ ống

Tính toán độ sâu của khuyết tật

khuyết tật được xác định dựa trên biên độ và góc pha của tín hiệu đo được

Tín hiệu biên độ ==>> cho phép xác định được lượng khuyết tật

Tín hiệu pha ==>> cho phép xác định được loại khuyết tật và độ sâu

Thử nghiệm dòng điện xoáy

Trong thí nghiệm dưới đây, bạn sẽ sử dụng phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy để phát hiện vết nứt trong một khối ống kim loại Bạn chú ý là bạn sẽ sử dụng một cuộn dây quấn quanh một miếng sắt để tạo ra từ trường, từ trường này tạo ra bởi dòng điện xoáy hình thành trong ống kim loại được kiểm tra Trong lĩnh vực kiểm tra NDT, thì cuộn dây được gọi là đầu dò (cảm biến) Từ trường mà tạo bởi dòng điện xoáy này có thể được theo dõi bằng chính đầu dò này Chúng ta có thể theo dõi từ trường tạo ra bởi dòng điện xoáy này bằng một thiết bị đo gọi là Eddyscope (thiết bị hiển thị dòng

xoáy) Nếu có sự thay đổi từ trường tạo bởi dòng điện xoáy, chúng ta có thể nói rằng

đã phát hiện một số khuyết tật trong ống kim loại đang kiểm tra Thiết bị đo sẽ cho thấy sự thay đổi của từ trường bằng cách hiển thị sự thay đổi bằng phát tín hiệu trên

màn hình

Hình này bạn thấy khi cuộn dây đi qua điểm khuyết tật thì xuất hiện tín hiệu vẽ trên màn hình (3 màu ứng với 3 điểm khuyết tật) Khi dịch chuyển cuộn dây sẽ có sự thay đổi của từ trường

Chi tiết kiểm tra càng dài và đồng nhất theo mọi hướng thì dòng điện xoáy cũng sẽ đồng nhất và cùng một phương Nếu có một vài vài khuyết tật như một vết nứt chẳng hạn, dòng điện xoáy sẽ bị ngắt quãng và khi đó sẽ xuật hiện nét đứt quãng từ những dạng cung tròn bình thường Ngày nay các kỹ thuật viên NDT sử dụng các thiết bị kiểm tra dòng điện xoáy khác nhau, trong đó có thiết bị chỉ đơn giản là các cuộn dây được quấn trên một miếng kim loại Ngoài ra còn có các thiết bị sử dụng các đầu dò đặc biệt, như ở hình thí nghiệm trên, và đẩy vào trong ống của các thiết bị trao đổi nhiệt

Ở hình bên các kỹ thuật viên đang thực hiện kiểm tra các ống trao đổi nhiệt bằng phương pháp dòng điện xoáy Các trao đổi nhiệt này được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân Nước phóng xạ từ một lò phản ứng được tuần hoàn qua bên trong các ống trao đổi nhiệt và nhiệt được lấy đi bởi nước làm mát đi bên ngoài ống là nước sông hoặc nước từ hồ chứa, sau khi đi làm mát, nước này sẽ được chảy trở lại về sông

hồ Điều hết sức quan trong đó là nước phóng xạ và nước làm mát không được trộn lẫn với nhau Chính vì vậy mà các kỹ thuật viên sử dụng phương pháp dòng điện xoáy trong các ống trao đổi nhiệt để tìm và phát hiện các các khuyết tật trước khi xuất hiện

sự rò rỉ bên trong ống

Kiểm tra mối hàn bằng phương pháp dòng xoáy

Tầm quan trọng của việc kiểm tra mối hàn

Chất lượng của các mối hàn trở nên ngày càng quan trọng vì sự mong chờ của khách hàng ngày càng tăng Các sản phẩm và các chi tiết đều được mong đợi là có chất lượng cao và không bị hỏng đột xuất ngoài dự kiến

Những hỏng hóc gây hậu quả nghiêm trọng về mặt tài chính và xã hội có thể được ngăn chặn bằng những kỹ thuật kiểm tra thích hợp

Kiểm tra các mối hàn cũng có thể góp phần làm giảm giá thành bởi vì phát hiện được các khuyết tật ở các giai đoạn đầu của quá trình gia công, giảm chi phí cho việc trả lại của khách hàng và kéo dài tuổi thọ của chi tiết bằng phát hiện và sửa chữa bất cứ các khuyết tật

Kiểm tra không phá hủy bằng phương pháp dòng xoáy là đáng tin cậy, nhanh và chi phí không lớn để thực hiện bảo dưỡng và đảm bảo an toàn Các loại thiết bị dòng xoáy của hãng

Staveley nổi tiếng trên toàn thế giới bởi độ tin cậy và độ chính xác cùng với dịch vụ và hỗ trợ của hãng giúp cho bạn khai thác tối đa khả năng của thiết bị

Kiểm tra mối hàn bằng phương pháp dòng xoáy

Trong kiểm tra mối hàn thì điều cần thiết là phải phát hiện được các khuyết tật rạn nứt trên bề mặt Đối với vật liệu sắt từ - thép các bon, nói chung phương pháp từ tính được sử dụng Thế nhưng phương pháp kiểm tra dòng xoáy cung cấp nhiều ưu điểm

o Không sử dụng các chất tiêu hao như bột từ và sơn tương phản

o Có thể kiểm tra được những nơi khó chật hẹp, khó tiếp cận đối với phương pháp khác

o Không yêu cầu chuẩn bị bề mặt kiểm tra như: không phải cạo bỏ lớp sơn, tiết kiệm thời gian cho sự chuẩn bị kiểm tra và quét sơn phủ lại sau khi kiểm tra

o Độ nhậy tăng lên — có khả năng phát hiện các khuyết tật nhỏ hơn nhờ các đầu dò đặc biệt dùng để kiểm tra mối hàn được phát triển bởi Staveley

Các đầu dò dùng để kiểm tra mối hàn

Hãng Staveley Instruments đã phát triển đầu dò đặc biệt dùng để kiểm tra mối hàn để phát hiện các vết nứt và sự ăn mòn Những nơi hiện đang áp dụng bao gồm :

o Các giàn ngoài khơi

o Các công trình kiến trúc

o Các cầu

o Các đường trượt trong công viên giải trí

o Các tàu thủy, thuyền, tàu ngầm

o Cần trục

o Máy bay

Các đầu dò cho mối hàn được thiết kế rất khó

mòn nên có thể thao tác trên bề mặt thô ráp

của mối hàn và phát hiện các hỏng hóc trong

mối hàn

Tham khảo thiết bị trên thị trường:

Model: Nortec 2000S+

Nortec 2000S+ có dải tần số hoạt động từ 50

Hz đến 12 MHz đáp ứng yêu cầu từ việc

kiểm tra phát hiện các vết nứt trong đường

ống hoặc các kết cấu cho tới việc phát hiện