NDT là gì?

Thứ tư - 20/11/2019 18:35
NDT là gì? Chỉ số này quan trọng như thế nào cho thép đường ống? Tại sao phải thử nghiệm NDT?
NDT là gì?
KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HUỶ LÀ GÌ
Thử nghiệm không phá hủy (NDT) là một kỹ thuật thử nghiệm và phân tích được sử dụng bởi ngành công nghiệp để đánh giá các tính chất của vật liệu, thành phần, cấu trúc hoặc hệ thống về sự khác biệt đặc trưng hoặc khuyết tật hàn và không liên tục mà không làm hỏng phần gốc. NDT còn được gọi là kiểm tra không phá hủy (NDE), kiểm tra không phá hủy (NDI) và đánh giá không phá hủy (NDE).


Bài viết này là một trong một loạt các câu hỏi thường gặp của TWI (FAQ). Câu hỏi thường gặp này đã được tạo để cung cấp bản phân tích về NDT là gì, giới thiệu về từng phương pháp, sự khác biệt giữa NDT và thử nghiệm phá hủy và lợi thế của việc sử dụng kỹ thuật phân tích này.
Phương pháp kiểm tra không phá hủy
Các phương pháp kiểm tra NDT hiện tại bao gồm:

Kiểm tra phát xạ âm (AE)
Đây là một kỹ thuật NDT thụ động, dựa trên việc phát hiện các đợt siêu âm ngắn phát ra từ các vết nứt hoạt động dưới tải. Các cảm biến phân tán trên bề mặt cấu trúc phát hiện AE. Thậm chí có thể phát hiện AE từ quá trình hóa dẻo ở những khu vực chịu ứng suất cao trước khi hình thành vết nứt. Thường là một phương pháp để sử dụng trong các thử nghiệm bằng chứng của bình chịu áp lực, thử nghiệm AE cũng là phương pháp theo dõi sức khỏe cấu trúc liên tục (SHM), ví dụ như trên cầu. Rò rỉ và ăn mòn hoạt động là các nguồn AE có thể phát hiện quá.
Kiểm tra điện từ (ET)
Phương pháp thử nghiệm này sử dụng một dòng điện hoặc từ trường được truyền qua một phần dẫn điện. Có ba loại thử nghiệm điện từ, bao gồm thử nghiệm dòng điện xoáy, đo trường hiện tại xen kẽ (ACFM) và thử nghiệm trường từ xa (RFT).
Kiểm tra dòng điện xoáy sử dụng một cuộn dây xoay chiều để tạo ra một trường điện từ vào mẫu thử, kiểm tra trường hiện tại xen kẽ và kiểm tra trường từ xa đều sử dụng đầu dò để giới thiệu từ trường, với RFT thường được sử dụng để kiểm tra đường ống.
Radar xuyên đất (GPR)
Phương pháp NDT địa vật lý này gửi các xung radar qua bề mặt của cấu trúc vật liệu hoặc bề mặt dưới mặt đất, như đá, băng, nước hoặc đất. Các sóng được phản xạ hoặc khúc xạ khi chúng gặp vật thể bị chôn vùi hoặc ranh giới vật chất với các tính chất điện từ khác nhau.
Phương pháp kiểm tra bằng laser (LM)
Kiểm tra bằng laser rơi vào ba loại bao gồm kiểm tra ba chiều, định hình bằng laser và kiểm tra bằng laser.
Thử nghiệm hình ba chiều sử dụng tia laser để phát hiện những thay đổi trên bề mặt vật liệu đã chịu ứng suất như nhiệt, áp suất hoặc rung. Các kết quả sau đó được so sánh với một mẫu tham chiếu không bị hư hại để hiển thị các khuyết tật.
Cấu hình laser sử dụng nguồn ánh sáng laser xoay tốc độ cao và quang học thu nhỏ để phát hiện sự ăn mòn, rỗ, xói mòn và vết nứt bằng cách phát hiện những thay đổi trên bề mặt thông qua hình ảnh 3D được tạo ra từ địa hình bề mặt.
Máy quang khắc laser sử dụng ánh sáng laser để tạo ra một hình ảnh trước khi bề mặt bị căng thẳng và một hình ảnh mới được tạo ra. Những hình ảnh này được so sánh với nhau để xác định xem có bất kỳ khiếm khuyết nào không.
Kiểm tra rò rỉ (LT)
Kiểm tra rò rỉ có thể được chia thành bốn phương pháp khác nhau - kiểm tra rò rỉ bong bóng, kiểm tra thay đổi áp suất, kiểm tra diode halogen và kiểm tra phổ kế khối.
Kiểm tra rò rỉ bong bóng sử dụng một bể chứa chất lỏng, hoặc dung dịch xà phòng cho các bộ phận lớn hơn, để phát hiện khí (thường là không khí) rò rỉ từ mẫu thử dưới dạng bong bóng.
Chỉ được sử dụng trên các hệ thống kín, thử nghiệm thay đổi áp suất sử dụng áp suất hoặc chân không để giám sát mẫu thử. Mất áp suất hoặc chân không trong một khoảng thời gian đã đặt sẽ cho thấy có sự rò rỉ trong hệ thống.
Kiểm tra diode halogen cũng sử dụng áp suất để tìm rò rỉ, ngoại trừ trong trường hợp này không khí và khí tracer dựa trên halogen được trộn lẫn với nhau và một đơn vị phát hiện diode halogen (hoặc 'sniffer') được sử dụng để xác định vị trí rò rỉ.
Kiểm tra bằng máy quang phổ khối sử dụng hỗn hợp khí heli hoặc khí heli và không khí bên trong buồng thử nghiệm với 'máy đánh hơi' để phát hiện bất kỳ thay đổi nào trong mẫu không khí, điều này cho thấy có rò rỉ. Ngoài ra, có thể sử dụng chân không, trong trường hợp đó, máy quang phổ khối sẽ lấy mẫu buồng chân không để phát hiện helium bị ion hóa, điều này cho thấy đã có rò rỉ.
Rò rỉ từ thông (MFL)
Phương pháp này sử dụng một nam châm cực mạnh để tạo ra từ trường làm bão hòa các cấu trúc thép như đường ống và bể chứa. Sau đó, một cảm biến được sử dụng để phát hiện những thay đổi về mật độ từ thông cho thấy sự giảm bất kỳ vật liệu nào do rỗ, xói mòn hoặc ăn mòn.
Kiểm tra lò vi sóng
Phương pháp này bị hạn chế sử dụng trên các vật liệu điện môi và sử dụng tần số vi sóng được truyền và nhận bởi đầu dò thử nghiệm. Đầu dò thử nghiệm phát hiện những thay đổi về tính chất điện môi, như khoang co ngót, lỗ chân lông, vật liệu lạ hoặc vết nứt và hiển thị kết quả khi quét B hoặc C.
Kiểm tra thâm nhập chất lỏng (PT)
Thử nghiệm thẩm thấu chất lỏng liên quan đến việc áp dụng chất lỏng có độ nhớt thấp đối với vật liệu cần thử. Chất lỏng này thấm vào bất kỳ khuyết tật nào như vết nứt hoặc độ xốp trước khi nhà phát triển được áp dụng cho phép chất lỏng thẩm thấu thấm lên trên và tạo ra dấu hiệu rõ ràng của lỗ hổng. Các xét nghiệm thẩm thấu chất lỏng có thể được tiến hành bằng cách sử dụng các dung môi có thể tháo rời dung môi, các chất thấm có thể rửa được trong nước hoặc các chất thấm sau nhũ tương.
Kiểm tra hạt từ tính (MT)
Quá trình NDT này sử dụng từ trường để tìm sự không liên tục tại hoặc gần bề mặt vật liệu sắt từ. Từ trường có thể được tạo ra bằng nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện, đòi hỏi phải có dòng điện.

Từ trường sẽ làm nổi bật bất kỳ sự không liên tục nào khi các dòng từ thông tạo ra sự rò rỉ, có thể nhìn thấy bằng cách sử dụng các hạt từ tính được kéo vào sự gián đoạn.
Kiểm tra phóng xạ neutron (NR)
X quang neutron sử dụng chùm neutron năng lượng thấp để thâm nhập vào phôi. Trong khi chùm tia trong suốt trong vật liệu kim loại, hầu hết các vật liệu hữu cơ cho phép nhìn thấy chùm tia, cho phép các thành phần cấu trúc và bên trong được xem và kiểm tra để phát hiện sai sót.

Kiểm tra phóng xạ (RT)
Kiểm tra chụp ảnh phóng xạ sử dụng bức xạ được truyền qua một mẫu thử để phát hiện các khuyết tật. Tia X thường được sử dụng cho các vật liệu mỏng hoặc ít đậm đặc hơn trong khi tia gamma được sử dụng cho các mặt hàng dày hơn hoặc dày hơn. Các kết quả có thể được xử lý bằng X quang phim, X quang tính toán, Chụp cắt lớp điện toán hoặc X quang kỹ thuật số. Dù sử dụng phương pháp nào, bức xạ sẽ thể hiện sự không liên tục trong vật liệu do cường độ của bức xạ.
Kiểm tra nhiệt / hồng ngoại (IRT)
Kiểm tra hồng ngoại hoặc đo nhiệt độ sử dụng các cảm biến để xác định bước sóng của ánh sáng hồng ngoại phát ra từ bề mặt của vật thể, có thể được sử dụng để đánh giá tình trạng của nó.

Nhiệt kế thụ động sử dụng các cảm biến để đo bước sóng của bức xạ phát ra và nếu biết được độ phát xạ hoặc có thể ước tính, nhiệt độ có thể được tính và hiển thị dưới dạng đọc kỹ thuật số hoặc dưới dạng hình ảnh màu sai. Điều này rất hữu ích để phát hiện vòng bi quá nóng, động cơ hoặc các bộ phận điện và được sử dụng rộng rãi để theo dõi sự mất nhiệt từ các tòa nhà.

Nhiệt kế hoạt động gây ra một gradient nhiệt độ thông qua một cấu trúc. Các tính năng bên trong nó ảnh hưởng đến kết quả dòng nhiệt trong các biến đổi nhiệt độ bề mặt có thể được phân tích để xác định tình trạng của một thành phần. Thường được sử dụng để phát hiện gần bề mặt hoặc khiếm khuyết liên kết trong vật liệu tổng hợp.
Kiểm tra siêu âm (UT)
Kiểm tra siêu âm đòi hỏi phải truyền âm thanh tần số cao vào vật liệu để tương tác với các tính năng trong vật liệu phản xạ hoặc làm suy giảm nó. Kiểm tra siêu âm được chia thành các loại xung (PE), thông qua truyền (TT) và thời gian nhiễu xạ chuyến bay (ToFD).
Kiểm tra xung Echo
Kỹ thuật này đưa một chùm âm thanh vào bề mặt vật liệu thử nghiệm. Âm thanh sẽ truyền qua bộ phận, đến bức tường phía sau của vật liệu và sau đó quay trở lại đầu dò hoặc quay lại sớm khi được phản xạ từ sự gián đoạn trong bộ phận. Nếu tốc độ âm thanh được biết đến, khoảng thời gian được ghi lại sau đó được sử dụng để lấy khoảng cách di chuyển trong vật liệu.
Thông qua thử nghiệm truyền tải
TT sử dụng đầu dò riêng biệt để phát và nhận âm thanh. Đầu dò truyền được đặt ở một phía của mẫu thử và đầu dò nhận được đặt ở phía bên kia. Khi âm thanh đi qua thành phần, nó bị suy giảm bởi các tính năng bên trong nó, chẳng hạn như độ xốp. Đo độ dày thường không thể thực hiện được với kỹ thuật này.
Thời gian nhiễu xạ chuyến bay (ToFD)
Nhiễu xạ là quá trình thay đổi bước sóng trong âm thanh khi nó tương tác với sự gián đoạn trong vật liệu. Cơ chế này được sử dụng trong các tình huống không thể có được sự phản xạ thực sự nhưng nhiễu xạ đủ xảy ra để thay đổi thời gian bay của âm thanh trong một bố trí bắt cao độ. Phương pháp này được sử dụng để phát hiện đầu của một khuyết tật nằm vuông góc với bề mặt tiếp xúc của đầu dò. ToFD cũng được sử dụng để kiểm tra tường phía sau để phát hiện sự ăn mòn.

Thử nghiệm ngâm
Yêu cầu làm ướt cặp đầu dò siêu âm đến một phần có thể là một thách thức đối với các mẫu hình học lớn hoặc phức tạp. Để thuận tiện, các bộ phận này được ngâm trong nước - thường là trong bể ngâm. Phương pháp này thường được tăng cường bởi các bộ truyền động di chuyển bộ phận và / hoặc đầu dò trong bể trong quá trình kiểm tra siêu âm.
Kiểm tra khớp nối không khí
Một số kiểm tra và vật liệu nhất định không thể chấp nhận việc áp dụng ghép ướt và trong một số trường hợp nhất định có thể thực hiện kiểm tra siêu âm kết hợp không khí. Điều này đòi hỏi phải áp dụng âm thanh thông qua một khe hở không khí. Điều này thường đòi hỏi phải sử dụng kiểm tra tần số thấp hơn.

Kiểm tra đầu dò âm thanh điện từ (EMAT)
Kiểm tra EMAT là một loại phương pháp kiểm tra không tiếp xúc, sử dụng phát và thu âm điện từ mà không cần tiếp xúc ngay lập tức hoặc khớp nối ướt với bộ phận. EMAT được sử dụng đặc biệt cho môi trường quá nóng, lạnh, sạch hoặc khô. Giống như siêu âm thông thường, EMAT có thể tạo ra các chùm tia bình thường và góc cũng như các chế độ khác, chẳng hạn như sóng dẫn.
Kiểm tra sóng có hướng dẫn (GW)
Lý tưởng để kiểm tra đường ống trên một khoảng cách xa, kiểm tra sóng có hướng dẫn sử dụng các dạng sóng siêu âm để phản ánh những thay đổi trong thành ống, sau đó được gửi đến máy tính để kiểm soát và phân tích. Thử nghiệm sóng có hướng dẫn có thể được thực hiện bằng các thử nghiệm tầm trung hoặc dài - thử nghiệm siêu âm phạm vi sóng trung bình hướng dẫn (GW MRUT) và thử nghiệm siêu âm tầm xa sóng hướng dẫn (GW LRUT). Các kỹ thuật của GW MRUT có diện tích từ 25 mm đến 3000mm, trong khi đó, GW LRUT có khoảng cách lớn hơn khoảng cách này và có thể được sử dụng để kiểm tra các khu vực cách hàng trăm mét từ một vị trí.
Phương pháp siêu âm nâng cao
Kiểm tra siêu âm theo pha (PAUT)
Các đầu dò PAUT khác với các đầu dò UT thông thường ở chỗ chúng bao gồm một mảng các phần tử riêng lẻ có thể được tạo xung độc lập. Bằng cách kiểm soát thời gian mà mỗi phần tử được bắn, các chùm âm thanh có thể được tập trung hoặc định hướng. Bằng cách quét chùm tia qua một loạt các góc hoặc độ sâu, có thể tạo ra các mặt cắt ngang bằng cách sử dụng một đầu dò trong đó một số kết hợp đầu dò và nêm có thể được yêu cầu với UT thông thường. Một đầu dò ảo có thể được tạo từ một số phần tử và điều này có thể được lập chỉ mục điện tử dọc theo chiều dài của mảng để tạo ra một bản quét cọ rộng.
Chụp ma trận đầy đủ (FMC)
FMC là một sự phát triển của kỹ thuật PAUT và sử dụng các đầu dò tương tự. Ưu điểm chính của nó là không cần phải tập trung hoặc điều khiển chùm tia vì toàn bộ khu vực quan tâm được tập trung. Nó cũng tương đối khoan dung với sai sót sai lệch và tiếng ồn cấu trúc. Điều này làm cho nó rất dễ dàng để thiết lập và sử dụng. Nhược điểm là kích thước tệp rất lớn và tốc độ thu nhận có thể chậm hơn so với PAUT.
Khẩu độ nguồn ảo (VSA)
VSA là một biến thể của FMC giữ lại hầu hết các lợi thế của chất lượng hình ảnh vượt trội, nhưng với kích thước tệp giảm đáng kể và tốc độ thu nhận có thể vượt quá PAUT.
Phân tích rung động (VA)
Quá trình này sử dụng các cảm biến để đo chữ ký rung từ máy móc quay để đánh giá tình trạng của thiết bị. Các loại cảm biến được sử dụng bao gồm cảm biến dịch chuyển, cảm biến vận tốc và gia tốc kế.

Kiểm tra trực quan (VT)
Kiểm tra trực quan còn được gọi là kiểm tra trực quan là một trong những kỹ thuật phổ biến nhất liên quan đến người vận hành nhìn vào mẫu thử. Điều này có thể được hỗ trợ bằng cách sử dụng các dụng cụ quang học như kính lúp hoặc hệ thống hỗ trợ máy tính (được gọi là 'Xem từ xa').

Phương pháp này cho phép phát hiện sự ăn mòn, sai lệch, hư hỏng, vết nứt, v.v. Kiểm tra trực quan vốn có trong hầu hết các loại NDT khác vì chúng thường sẽ yêu cầu người vận hành tìm kiếm các khiếm khuyết.

Sự khác biệt giữa thử nghiệm phá hủy và không phá hủy là gì?
Thử nghiệm phá hủy phá hủy hoặc thay đổi bộ phận theo một cách nào đó mà ngay cả khi nó vượt qua thử nghiệm, nó không còn phù hợp với dịch vụ. Ví dụ có thể là kiểm tra độ bền kéo, kiểm tra uốn cong 3 điểm hoặc phân chia vĩ mô. NDT không phá hủy hoặc thay đổi bộ phận sao cho phù hợp với dịch vụ nếu vượt qua bài kiểm tra.
Ưu điểm của việc sử dụng NDT là gì?
Có một số lợi thế khác biệt, trong đó rõ ràng nhất là các mảnh được thử nghiệm không bị hư hại bởi quy trình, cho phép sửa chữa một vật phẩm thay vì thay thế nếu có bất kỳ vấn đề nào được tìm thấy.

Đây cũng là một phương pháp thử nghiệm rất an toàn cho các nhà khai thác, với hầu hết các kỹ thuật là vô hại đối với con người, mặc dù một số loại thử nghiệm - như thử nghiệm X quang - vẫn cần được tiến hành trong các điều kiện nghiêm ngặt. Kỹ thuật kiểm tra này cũng có thể giúp ngăn ngừa thương tích hoặc tử vong bằng cách đảm bảo các cấu trúc, bộ phận và máy móc được an toàn.

Thử nghiệm không phá hủy cũng là một cách kiểm tra rất chính xác vì các thử nghiệm có thể lặp lại và một số thử nghiệm có thể được sử dụng cùng nhau để tương quan kết quả.

Những phương pháp thử nghiệm này cũng kinh tế. Không giống như thử nghiệm phá hủy, NDT có hiệu quả về chi phí vì nó có thể ngăn chặn sự cần thiết phải thay thế một vật phẩm trước khi sự cố xảy ra mà không phá hủy chính mảnh đó.

Kỹ thuật thử nghiệm này cũng giúp các nhà khai thác yên tâm, biết rằng thiết bị đang hoạt động như bình thường, ngăn ngừa các tai nạn trong tương lai và xác định bất kỳ biện pháp nào có thể được thực hiện để kéo dài tuổi thọ.

Nó cũng hữu ích để kiểm tra các mối hàn và xác minh các quy trình hàn để đảm bảo rằng quy trình hàn đã được hoàn thành đúng thông số kỹ thuật trong giới hạn kiểm soát chất lượng, ví dụ để đảm bảo rằng kim loại cơ bản đã đạt đến nhiệt độ chính xác, được làm mát tại tỷ lệ cụ thể và các vật liệu tương thích đã được sử dụng để ngăn ngừa khuyết tật hàn.
 

Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá

Click để đánh giá bài viết

  Ý kiến bạn đọc

Đối tác

Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây