TIÊU CHUẨN MỐI HÀN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ MỐI HÀN – PHẦN 2

TIÊU CHUẨN MỐI HÀN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ MỐI HÀN – PHẦN 2
Trung bình 5 * 43875 bình chọn

Weldtec sẽ trình bày mới các bạn về tiêu chuẩn mối hàn và phương pháp thử, Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật về hàn, nhiệt luyện, phương pháp kiểm tra đối vớt các mối hàn của thiết bị áp lực. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các mốt hàn vẩy, hàn thiếc.

TIÊU CHUẨN MỐI HÀN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ MỐI HÀN – PHẦN 1

Thử thủy lực

Mối hàn các bộ phận chịu áp lực của thiết bị áp lực phải được thử thủy lực bằng nước hoặc các chất lỏng khác có tính chất tương đương. Áp suất thử thủy lực phải phù hợp với các trị số trong bảng dưới ,thời gian duy trì ở áp suất thử ít nhất là 5 phút

Thiết bị Áp suất làm việc P, kg/cm2 Áp suất thử, kg/cm2
Bình (trừ bình đúc), nồi hơi

“”

Bộ quá nhiệt (1)

Bộ hâm nước (2)

Các ống dẫn, ống tiếp nhiệt khi thử riêng từng ống

Bình đúc

P đến 5

P đến 5

(1)

(2)

Không phụ thuôch áp suất

 

“”

2p nhưng không nhỏ hơn 2 kg/cm2

1,5p nhưng không nhỏ hơn 1,0 kg/cm2

Theo cách tính áp suất thử của Nồi hơi

2p nhưng không nhỏ hơn 3 kg/cm2

 

 

1,5p nhưng không nhỏ hơn 3 kg/cm2

(1) áp suất P là áp suất thiết kế của nồi hơi khi ra khỏi bộ quá nhiệt.
(2) Bộ hâm nước ngắt được: áp suất P là áp suất thiết kế của bộ hâm nước. Bộ hâm nước không ngắt được: áp suất P là áp suất thiết kế của nồi hơi.

MỐI HÀN – YÊU CẦU CHUNG VỀ LẤY MẪU ĐỂ THỬ CƠ TÍNH
Tiêu chuẩn này quy định yêu cầu chung về lấy và chuẩn bị phôi mẫu, chế tạo mẫu để thử cơ tính của mối hàn kim loại được hợp hàn được hàn bằng phương pháp bất kì.
Nếu phôi mẫu được chế tạo tách biệt với sản phẩm kiểm tra thì điều kiện hoàn thành phôi mẫu phải phù hợp với điều kiện hoàn thành mối hàn của sản phẩm kiểm tra (về mác và chiều dày kim loại cơ bản đối với trục mối hàn, về phương pháp, vị trí và thông số hàn, về mác và loại vật liệu hàn, về nhiệt độ xung và gia công nhiệt).
Có thể nhiệt luyện các phôi mẫu nguyên hoặc phôi mẫu được cất từ phôi mẫu thử. Trong trường hợp sản phẩm đã thường hóa hoặc tôi không cho phép nhiệt luyện phôi mẫu thử.Phôi mẫu (hoặc phôi mẫu thử) phải được nhiệt luyện cùng với mối hàn của sản phẩm kiểm tra.
Lượng dư gia công của phôi mẫu thử phụ thuộc vào phương pháp cắt phôi mẫu thử. Giá trị nhỏ nhất của lượng dư được quy định ở bảng dưới.

Phương pháp cắt

Lượng dư khi chiều dày kim loại, mm
Đến 10 Trên 10 đến 30 Trên 30 đến 50 Trên 50

Oxy
Plazma
Cơ khí

3

3

2

4

5

3

5

7

3

6
10
3

Kích thuớc cuối cùng của mẫu được đảm bảo bằng gia công cơ
Chú thích: Khi cắt phôi mẫu thử từ kim loại ít nhạy cảm với nhiệt cắt, cho phép giảm lượng dư trong bảng nhưng không quá một nửa.
Trên phôi mẫu lấy từ sản phẩm cán (tấm, ống) phải đánh dấu hướng cán.
Độ lệch mép ở trên phôi mẫu không được vượt quá 15% chiều dày kim loại nhưng không lớn hơn 4mm , nếu trong tiêu chuẩn về sản phẩm cụ thể không có các chỉ dẫn khác

Độ võng của phôi mẫu f trên chiều dài 200mm không được vượt quá:
2mm – khi chiều dày phôi mẫu đến 10mm
3mm – khi chiều dày phôi mẫu trên 10mm đến 20mm
4mm – khi chiều dày phôi mẫu trên 20mm (hình 2), nếu trong tiêu chuẩn về sản phẩm cụ thể không có các chỉ dẫn khác.

Kí hiệu của mẫu thử phải ở giữa phần làm việc của mẫu thử, không bị mất đi khi thử và trong quá trình lưu mẫu.

Kiểm Tra Không Phá Hủy

Kiểm tra không phá hủy hay kiểm tra không tổn hại (Non-Destructive Testing-NDT), hay còn gọi là đánh giá không phá hủy (Non- estructive Evaluation-NDE), kiểm định không phá hủy (Non-Destructive Inspection-NDI), 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
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).
  • 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)…

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.

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.

Công nghệ siêu âm tổ hợp pha (PHASED ARRAY)

Kiểm tra Siêu âm siêu âm tổ hợp pha (Phased array) là một kỹ thuật mở rộng nâng cao của phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) sử dụng sóng siêu âm. Trong kiểm tra siêu âm phased aray, đầu dò gồm nhiều biến tử độc lập, cách âm với nhau có bộ biến đổi số- tượng tự (ADC) riêng. Các biến tử này được kích thích bằng xung điện có độ trễ theo các chương trình cho trước. Sóng âm từ các biến tử này sẽ giao thoa và tạo nên chùm siêu âm có góc phát, điểm hội tụ theo ý muốn. Như vậy chùm siêu âm phased array được điều khiển bằng điện tử…

Gần như tương tự công nghệ sử dụng trong tạo ảnh siêu âm trong y tế với các thiết bị siêu âm sử dụng các đầu dò đặc biệt nhiều biến tử dạng dãy tổ hợp pha cùng với phần cứng và phần mềm chuyên dụng. Công nghệ kiểm tra siêu âm tổ hợp pha cũng có khả năng cung cấp những hình cắt lớp độ nét cao của các chi tiết kiểm tra.

Trong những năm gần đây, hệ thống tổ hợp pha ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong công nghiệp cung cấp thông tin cũng như sự hình dung cao hơn trong kiểm tra siêu âm thông thường bao gồm kiểm tra mối hàn, kiểm tra độ liên kết, phát hiện vết nứt trong khai thác …

Thế nào là hệ thống dãy tổ hợp pha

Đầu dò siêu âm thông thường cho NDT thường bao gồm hoặc là một biến tử vừa tạo ra vừa thu sóng âm tần số cao, hoặc cặp hai biến tử, một cho phát và một cho thu. Nhưng đầu dò dãy tổ hợp pha thường bao gồm từ 16 đến 256 biến tử nhỏ riêng biệt, mỗi biến tử có thể tạo xung riêng rẽ. Chúng có thể được sắp đặt theo dải, vòng tròn, hoặc có hình dạng phức tạp hơn. Cũng như đối với đầu dò thông thường, các đầu dò dãy tổ hợp pha có thể được thiết kế cho sử dụng tiếp xúc trực tiếp, hoặc kết nối với phần nêm để tạo các đầu dò góc, hoặc sử dụng cho kỹ thuật nhúng với sóng âm truyền qua nước tới chi tiết kiểm tra. Tần số đầu dò thường nằm trong dải từ 2 MHz đến 10 MHz. Hệ thống dãy tổ hợp pha cũng bao gồm thiết bị máy tính tinh vi có khả năng điều khiển đầu dò đa biến tử, thu nhận và số hóa xung quay trở lại và biểu diễn thông tin của xung trên các khổ tiêu chuẩn khác nhau. Không giống như các thiết bị dò khuyết tật siêu âm thông thường, Hệ thống dãy tổ hợp pha có thể quét chùm tia dưới cả dải góc khúc xạ hoặc theo dọc theo đường thẳng, hoặc hội tụ ở những độ sâu khác nhau, do đó tăng tính linh hoạt và khả năng trong thiết lập kiểm tra.

Các đầu dò dãy điển hình

Nguyên tắc hoạt động

Hệ thống dãy tổ hợp pha sử dụng nguyên tắc vật lý của sóng để tạo pha, thay đổi thời gian giữa các sê- ri xung siêu âm theo cách sao cho từng mặt sóng tạo bởi mỗi từng biến tử của dãy kết hợp với nhau để tăng thêm hoặc triệt tiêu năng lượng theo chiều có thể dự đoán để hướng và tạo hình dạng cho chùm tia một cách hiệu quả.

Nó được thực hiện bởi dao động của các biến tử đầu dò ở những thời gian khác nhau chút ít. Thường thường các biến tử sẽ bị dao động theo nhóm từ 4 đến 32 để tăng độ nhạy một cách hiệu quả bằng cách giảm độ mở chùm tia không mong muốn và có thể hội tụ sắc nét hơn. Phần mềm sử dụng các định luật về hội tụ để thiết lập thời gian trễ phát xung cho từng nhóm các biến tử nhằm tạo ra chùm tia có hình dạng như mong muốn phù hợp với khả năng của đầu dò, đặc tính của phần nêm cũng như kích thước hình học và tính chất âm của vật liệu kiểm tra. Chuỗi xung được lập trình chọn bởi phần mềm hoạt động của thiết bị sau đó từng sóng âm đó được đưa vào vật liệu kiểm tra. Những sóng âm đó sẽ kết hợp với nhau tăng thêm hoặc triệt tiêu để tạo thành một sóng đơn sơ cấp truyền qua vật liệu kiểm tra và phản xạ lại từ các vết nứt, bất liên tục, mặt đáy và các mặt phân cách khác như sóng siêu âm thông thường. Chùm tia có thể được hướng theo các góc, tiêu cự, kích thước tiêu điểm khác nhau theo cách mà một đầu dò đơn có khả năng kiểm tra vật liệu với các phối cảnh khác nhau . Sự hướng chùm tia xảy ra rất nhanh nên quét với nhiều góc hoặc độ sâu hội tụ khác nhau có thể thực hiện trong một phần nhỏ của giây.

Xung phản xạ lại được thu bởi các biến tử khác nhau hoặc nhóm các biến tử và thời gian được thay đổi cần thiết cho sự thay đổi của phần trễ sau đó tổng hợp lại. Không giống như đầu dò một biến tử siêu âm thông thường hợp nhất tất cả thành phần chùm tia đập vào biến tử, đầu dò dãy tổ hợp pha có thể chọn những sóng âm phản xạ về theo thời gian và biên độ tại mỗi biến tử. Khi phần mềm của thiết bị đã xử lý, thông tin sẽ được hiển thị trên bất kì dạng nào.

Ví dụ chùm tia góc được tạo ra bởi đầu dò phẳng bằng cách thay đổi thời gian trễ.

Hệ thống dãy tổ hợp pha hoàn toàn có thể sử dụng trong hầu hết các công việc kiểm tra mà thiết bị dò khuyết tật siêu âm đã từng sử dụng. Ứng dụng quan trọng nhất là kiểm tra và phát hiện vết nứt của mối hàn, công việc kiểm tra đó được thực hiện ở rất nhiều ngành công nghiệp khác nhau như hàng không, năng lượng, dầu khí, các nhà cung cấp phôi kim loại thanh và ống, xây dựng và bảo dưỡng đường ống, các kết cấu kim loại, và trong sản xuất nói chung. Công nghệ tổ hợp pha còn được sử dụng hiệu quả trong xác định hình dạng chiều dày còn lại trong các ứng dụng kiểm tra sự ăn mòn.

Tiện lợi của công nghệ tổ hợp pha so với siêu âm thông thường là khả năng sử dụng nhiều biến tử để hướng, hội tụ, và quét chùm tia chỉ với một đầu dò đơn. Hướng chùm tia, thường nói tới quét dạng quạt, có thể sử dụng để vẽ chi tiết ở những góc thích hợp. Điều đó đơn giản đi rất nhiều khi kiểm tra chi tiết có hình dạng phức tạp. Diện tích tiếp xúc của đầu dò nhỏ và khả năng quét chùm tia mà không cần dịch chuyển đầu dò cũng giúp cho việc kiểm tra các chi tiết mà sự tiếp cận cho quét cơ học bị hạn chế. Quét hình quạt cũng được sử dụng nhiều để kiểm tra mối hàn. Khả năng kiểm tra mối hàn với nhiều góc quét từ một đầu dò đã tăng đáng kể khả năng phát hiện các bất liên tục. Hội tụ điện tử cho phép tối ưu hình dạng và kích thước của chùm tia tại vị trí có thể xuất hiện khuyết tật, do đó tối ưu khả năng phát hiện. Khả năng hội tụ tại nhiều độ sâu cũng tăng khả năng xác định kích thước các khuyết tật quan trọng cho những kiểm tra lớn. Hội tụ cũng cải thiện được tỉ lệ tín hiệu/nhiễu trong các ứng dụng.

Weldtec đã trình bày với các bạn phần 2 về TIÊU CHUẨN MỐI HÀN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ MỐI HÀN, Phần sau sẽ trình bày phần còn lại về tiêu chuẩn này,các bạn đón đọc nhé…

Có vấn đề cần hỗ trợ  ! Mời bạn gọi vào số hotline sẽ có chuyên gia công nghệ về lĩnh vực hàn sẵn sàng tư vấn cho bạn

Bài liên quan