Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CƠ SỞ LÝ THUYẾT

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Tải bản đầy đủ - 0trang

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

và đánh giá chất lượng của các sản phẩm đúc, nén, kéo và đặc biệt là chất lượng

mối hàn của các cấu kiện, thiết bị đòi hỏi cao về chất lượng và an tồn. Trong ngành

hàng không, kiểm tra không phá hủy (NDT) là công cụ khơng thể thiếu trong bảo trì

bảo dưỡng và đảm bảo an toàn cho máy bay dân dụng và quân sự. Hệ thống nồi hơi

áp lực trong nhà máy nhiệt điện, tuốc bin cánh quạt trong nhà máy thuỷ điện v.v là

các lĩnh vực ứng dụng quan trọng trong ngành năng lượng. Trong cơng nghiệp đóng

tàu, chỉ đối với mỗi một con tàu, ụ nổi mà đã có hàng trăm tấn thép, hàng trăm

đường hàn đòi hỏi phải kiểm tra chất lượng bằng các kỹ thuật không phá huỷ.

 Kiểm tra không phá hủy (NDT) áp dụng cho nhiều lĩnh vực:

 Kết cấu thép

 Khai thác, Hoá dầu, Năng lượng.

 Ơtơ- tàu hoả.

 Hàng khơng.

 Đóng tàu…..

 Đặc biệt là trong ngành năng lượng nguyên tử (chẳng hạn như trong

nhà máy điện hạt nhân…)

 Kiểm tra không phá hủy (NDT) áp dụng cho tất cả các dạng sản phẩm :

 Đúc

 Rèn

 Hàn

 …

1.1.3 Phân loại

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 gần bề mặt) của đối tượng kiểm tra:



NGUYỄN NÔNG NGỌC KHÁNH – KTHN & VLMT – K57



Page 11



BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

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

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

 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 TestingPT)

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

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

phương pháp phá hủy (DT)

 Kiểm tra không phá hủy (NDT) không làm ảnh hưởng đến khả năng sử

dụng của vật kiểm sau này.

 Kiểm tra không phá hủy (NDT) có thể kiểm tra 100% vật kiểm, và

đảm bảo 100% sản phẩm xuất xưởng đạt chất lượng.

Trong khi đó các phương pháp phá hủy lại có ưu điểm là cho kết quả trực tiếp,

còn kiểm tra khơng phá hủy (NDT) chỉ cho được các kết quả gián tiếp (thông qua so

sánh với mẫu chuẩn).

Trong chế tạo, khi áp dụng kiểm tra khơng 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 khơng phá hủy cũng được sử dụng rộng rãi để đánh giá độ toàn vẹn

của các sản phẩm, cơng trình cơng 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 xảy ra.

Kiểm tra khơng phá hủy (NDT) còn là cơng cụ quan trọng trong nghiên cứa

chế tạo vật liệu mới, tối ưu hóa các quy trình sản xuất, quy trình hàn thơng quá các

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



NGUYỄN NÔNG NGỌC KHÁNH – KTHN & VLMT – K57



Page 12



BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Có thể nói, kiểm tra khơng phá hủy (NDT) là cơng cụ quan trọng để giảm giá

thành, nâng cao sức cạnh tranh của các doanh nghiệp chế tạo, sản xuất.

1.2



Giới thiệu chung về các phương pháp trong kiểm tra không phá hủy



(NDT)

1.2.1 Phương pháp chụp ảnh phóng xạ (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 q

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 cơng việc đòi hỏi nghiêm ngặt về an toàn do

liên quan đến việc sử dụng các nguồn phát tia phóng xạ.

Kiểm tra khơng phá hủy bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ là phương

pháp sử dụng tia bức xạ chiếu qua mẫu vật cần kiểm tra với khả năng xuyên thấu đủ

lớn để xuyên qua được toàn bộ chiều dày mẫu vật. Một phần bức xạ bị hấp thụ,

phần còn lại sẽ đi qua mẫu vật, lượng hấp thụ và lượng đi qua phụ thuộc theo chiều

dày của mẫu vật.



NGUYỄN NÔNG NGỌC KHÁNH – KTHN & VLMT – K57



Page 13



BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



Nguồn phóng xạ



Mẫu vật

Phim



Phim sau khi đã rửa

Hình 1.1: Nguyên lý chụp ảnh phóng xạ

Sự chênh lệch về chiều dày khi có khuyết tật bên trong sẽ ảnh hưởng đến sự

hấp thụ và xuyên qua tạo nên các ảnh ẩn trên phim của phương pháp chụp, xử lý các

phim này để thu được ảnh nhìn thấy được để giải đốn các khuyết tật của vật kiểm

tra nếu có.

Nguồn bức xạ thường được sử dụng là nguồn gamma hoặc máy phát tia X.



NGUYỄN NÔNG NGỌC KHÁNH – KTHN & VLMT – K57



Page 14



BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



Máy phát



Nguồn phát bức xạ



Hình 1.2: Các loại nguồn bức xạ

Các lỗi có thể phát hiện ra:

 Khơng gian rỗng do co ngót khi đơng cứng

 Rỗ khí

 Nứt

 Cháy cạnh

 Kênh khí

 Ngậm xỉ, tạp chất rắn (Đồng hoặc Wolfram)

 Không ngấu

 Hàn không thấu

 Lỗi về hình dạng hình học

 Bắn tóe hàn

Ưu điểm của phương pháp:

 Kiểm tra bức xạ có thể thực hiện với bất cứ loại vật liệu nào và khơng

có ngoại lệ.

 Là phương pháp kiểm tra rất đúng (độ tin cậy cao) và có khả năng tái

tạo, sao chép lại.



NGUYỄN NÔNG NGỌC KHÁNH – KTHN & VLMT – K57



Page 15



BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Có thể lưu trữ hồ sơ hình ảnh lâu dài trong các điều kiện bảo quản nhất

định

Nhược điểm của phương pháp:

 Tất cả các trang thiết bị phải được các cơ quan có thầm quyền cấp

phép, chấp nhận và quản lý.

 Đảm bảo an tồn bức xạ phải nên phải cơ lập khơng gian rộng khi thực

hiện công việc.

 Chỉ được phép thực hiện khi tn thủ nghiêm ngặt các điều kiện an

tồn phóng xạ đối với con người.

 Thời gian thực hiện kéo dài với độ dày thành lớn thời gian chiếu tia

kéo dài.

 Khó thực hiện khi đối tượng kiểm tra có chiều dày thành khác nhau.

 Là phương pháp kiểm tra phức tạp và các thiết bị hầu như rất lớn và

nặng.

1.2.2 Phương pháp kiểm tra siêu âm (UT)

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.



NGUYỄN NÔNG NGỌC KHÁNH – KTHN & VLMT – K57



Page 16



BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



Hình 1.3: Phương pháp UT

Sóng âm tần số cao được truyền vào vật liệu và chúng sẽ bị phản xạ do bề mặt

hay khuyết tật. Năng lượng sóng âm bị phản xạ được biểu diễn theo thời gian, người

kiểm tra có thể giải đốn được bề mặt phản xạ đáy hay khuyết tật được chỉ ra trên

màn hình hiển thị của thiết bị siêu âm cho biết độ sâu và vị trí của nó.



Hình 1.4: Ngun lý của phương pháp UT



NGUYỄN NÔNG NGỌC KHÁNH – KTHN & VLMT – K57



Page 17



BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trong kỹ thuật siêu âm có nhiều kỹ thuật khác nhau có thể được ứng dụng

như:

 Kỹ thuật xung – tiếng dội.

 Kỹ thuật dẫn siêu âm.

 Kỹ thuật cộng hưởng âm.

Các khuyết tật hàn có thể phát hiện:

 Nứt

 Lỗi không liên kết

 Hàn không thấu (hàn xuyên qua không đầy đủ)

 Khơng gian rỗng được hình thành khi đơng cứng

 Cháy cạnh

 Lệch cạnh

 Lỗi lớp chân trong mối hàn

Ưu điểm của phương pháp UT:

 Nó có thể chứng minh tất cả các dạng của các bất bình thường.

 Nó hầu như có khả năng kiểm tra tất cả các vật liệu bằng siêu âm.

 Kết quả kiểm tra, hồ sơ/văn bản dữ liệu kiểm tra có thể số hóa.

 Kỹ thuật siêu âm được sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp.

 Dưới các điều kiện xác định cũng có khả năng áp dụng kiểm tra các hệ

thống trên không trung.

 Các thiết bị siêu âm đời mới là các thiết bị với bộ ắc quy, thời gian

kiểm tra có thể nhiều hơn 12h (khơng nạp lại).

 Có độ nhạy cao cho phép phát hiện được các khuyết tật nhỏ

 Có khả năng xuyên thấu cao (khoảng 6-7m sâu bên trog khối thép) cho

phép kiểm tra các tiết diện rất dày

 Có độ chính xác cao trong việc xác định vị trí và kích thước khuyết tật



NGUYỄN NÔNG NGỌC KHÁNH – KTHN & VLMT – K57



Page 18



BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Cho đáp ứng nhanh vì thế cho phép kiểm tra nhanh và tự động

 Chỉ cần tiếp xúc từ một phía của vật được kiểm tra

Nhược điểm của phương pháp UT:

 Hình dạng của vật thể có thể gây khó khăn cho cơng việc kiểm tra

 Khó kiểm tra các vật liệu có cấu tạo bên trong phức tạp

 Phương pháp này cần phải sử dụng chất tiếp âm

 Đầu dò phải được tiếp xúc phù hợp với bề mặt mẫu trong quá trình

kiểm tra

 Hướng của khuyết tật có ảnh hưởng đến khả năng phá hiện khuyết tật

 Thiết bị rất đắt tiền

 Nhân viên kiểm tra cần phải có rất nhiều kinh nghiệm

1.2.3 Phương pháp kiểm tra bằng thẩm thấu chất lỏng (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. Chất thấm lỏng dưới tác dụng của lực mao dẫn, bị hút vào

các khoảng trống (khuyết tật hở) trên bề mặt vật liệu. Tương tác giữa các lực bám

dính và kết dính sẽ làm cho phần tử chất thấm lưu lại tại những vị trí đặc biệt mà

mắt thướng khó nhìn thấy được. Có nhiều cách để áp dụng chất thấm như: phun xịt,

nhúng, chải quét...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.



NGUYỄN NÔNG NGỌC KHÁNH – KTHN & VLMT – K57



Page 19



BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tuy nhiên để có thể áp dụng phương pháp này bề mặt vật kiểm tra phải rất

sạch và khơ vì vậy nó khơng thích hợp với các bề mặt bị bám bẩn và có độ nhám

cao. Mặt khác mặc dù khơng 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.

Phương pháp kiểm tra thẩm thấu là phương pháp đơn giản nhất được áp dụng

để phát hiện những khuyết tật hở ra trên bề mặt vật liệu của bất kì sản phẩm cơng

nghiệp nào được chế tạo từ những vật liệu không xốp, bằng cách sử dụng chất thấm

lỏng có độ thẩm thấu cao.

Phương pháp thẩm thấu có khả năng phát hiện và định vị các khuyết tật bề mặt

hoặc các khuyết tật thông ra trên bề mặt của vật liệu: như vết nứt, rỗ khí, nếp gấp

tách lớp của các loại vật liệu không xốp, kim loại hay phi kim loại, sắt từ hay không

sắt từ, plastic hay gốm sứ. Trong phương pháp này, chất thấm lỏng được phun (xịt)

lên bề mặt của sản phẩm trong một thời gian nhất định, sau đó phần chất thấm còn

dư được loại bỏ khỏi bề mặt.

Bề mặt sau đó được làm khơ và phủ chất hiện hình lên nó, những chất thấm

nằm trong bất liên tục sẽ bị chất hiện hấp thụ tạo thành chỉ thị kiểm tra, phản ánh vị

trí và bản chất của bất liên tục. Các bước cơ bản của phương pháp thẩm thấu lỏng

Để thực hiện kiểm tra thẩm thấu lỏng đạt hiệu quả cao chúng ta cần thực hiện

đúng, đầy đủ và nghiêm túc 6 bước sau đây:

 Bước 1: Làm sạch bề mặt vật kiểm tra để loại bỏ hết bụi bẩn, dầu mỡ

và các chất gỉ sét bám trên bề mặt.

 Bước 2: Phun hoặc xịt chất thẩm thấu lỏng lên bề mặt vật kiểm (bề mặt

đã được làm sạch) chờ một thời gian nhất định cho chất thẩm thấu

thấm vào các bất liên tục trên bề mặt vật kiểm tra như lỗ rỗng, vết nứt,

nếp gấp…



NGUYỄN NÔNG NGỌC KHÁNH – KTHN & VLMT – K57



Page 20



BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Bước 3: Loại bỏ chất thẩm thấu thừa trên bề mặt bằng cách dùng dung

môi kết hợp với dẻ ẩm, hoặc nước rửa sạch. Tuyệt đối khơng xùng

bình xịt dung môi trực tiếp lên bề mặt vật kiểm khi đã dùng chất thấm

vì nó có thể loại bỏ ln chất thẩm thấu đã ngấm sâu vào trong các

khuyết tật dẫn đến bỏ sót khuyết tật.

 Bước 4: Phun xịt chất hiện hình lên bề mặt để chất hiện hình tác dụng

với chất thẩm thấu tạo ra ánh sáng phát quang chỉ báo khuyết tật.

 Bước 5: Kiểm tra đánh giá khuyết tật trong điều kiện ánh sáng thích

hợp hoặc dưới ánh đèn tia cực tím (nếu sử dụng chất thẩm thấu huỳnh

quang).

 Bước 6: Làm sạch bề mặt kiểm tra, nếu cần có thể dùng chất chống ăn

mòn để bảo vệ vật kiểm tra.

Quy trình nguyên lý kiểm tra thẩm thấu chất lỏng (PT):

1. Làm sạch bề mặt đối tượng cần kiểm tra: sử dụng chất làm sạch bề mặt

(cleaner)



Hình 1.5: Làm sạch bề mặt

2. Trải chất thẩm thấu (Penetrant) lên bề mặt đối tượng cần kiểm tra



NGUYỄN NÔNG NGỌC KHÁNH – KTHN & VLMT – K57



Page 21



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×