Bài giảng: ỨNG DỤNG KỸ THUẬT HẠT NHÂN TRONG CÔNG NGHIỆP BẰNG PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY " ppsx

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT HẠT NHÂN
TRONG CÔNG NGHIỆP
BẰNG PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA
KHÔNG PHÁ HỦY
GVHD : Nguyễn An Sơn
Nhóm 9 :
Lương Thị Hiền 0712261
Đỗ Thị Thùy 0712320
NỘI DUNG
I. Mục đích của dò khuyết tật
II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy
1.Phương pháp chụp ảnh phóng xạ
2. Phương pháp kiểm tra siêu âm
3. Phương pháp thẩm thấu chất lỏng
4. Phương pháp kiểm tra dòng xoáy (Eddy Current Testing-
ET)
III. Ưu điểm của các phương pháp kiểm tra không phá hủy
IV. Tài liệu tham khảo
Kiểm tra không phá hủy
• Kiểm tra không phá hủy 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.
I. Mục đích của dò khuyết tật

• Mục đích của việc dò khuyết tật đối với công trình, thiết bị
nhằm đánh giá tính chất vật liệu trước khi chúng bị hư
hỏng.
• Dựa vào các chỉ tiêu kỹ thuật quy định được công nhận
hoặc biến dạng suy biến xác định qua nhiều năm, để bảo
đảm đúng chất lượng sản phẩm và tính năng làm việc của
công trình, thiết bị, và cũng nhằm khai thác hết khả năng
của các kết cấu kỹ thuật.
• Hạn chế rủi ro 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.
II. 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:
 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)
II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy
1. Phương pháp chụp ảnh phóng xạ:
– Sử dụng ống phóng tia X (tương tự như đèn hình vô tuyến) hoặc
nguồn phóng xạ phát ra chùm tia gamma chiếu qua vật cần kiểm
tra.

– Khi đi qua vật, chùm tia phóng xạ bị suy yếu đi, mức độ suy
giảm của chùm phụ thuộc vào loại vật liệu (nhẹ hay nặng) và
chiều dày mà nó đi qua.
– Khi đi qua các vùng có khuyết tật, rỗ khí chẳng hạn, cường độ
của chùm tia bị suy giảm ít hơn khi đi qua vùng không có khuyết
tật.
– Nếu ta đặt tấm phim ở phía sau vật kiểm tra ta sẽ thấy trên ảnh
chụp dược, có các vùng hình tròn đen sẫm hơn rất nhiều so với
vùng xung quang. Đó chính là hình chiếu của khuyết tật trên
phim. Ta cũng có thể xác định được kích thước của khuyết tật
qua ảnh chụp được
II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy
1. Phương pháp chụp ảnh
phóng xạ
• Phương pháp chụp ảnh
phóng xạ cho kết quả kiểm
tra tin cậy, số liệu kiểm tra
có thể lưu lại được.
• Tuy nhiên phương pháp này
không cho ta biết về chiều
sâu của khuyết tật.
• Phương pháp cũng có nguy
cơ gây độc hại phóng xạ và
khí thực hiện ở công trường
thường làm giám đoạn công
việc khác.
II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy
2. Phương pháp kiểm tra siêu âm:
– Sử dụng chùm sóng âm có tần số trên ngưỡng con người
nghe được (siêu âm) đập vào vùng cần kiểm tra.

– Nếu không có khuyết tật, chùm siêu âm sẽ đi thẳng, còn
nếu gặp khuyết tật, chùm siêu âm sẽ phản xạ trở lại,
tương tự như tiếng vọng ta nghe được từ vách núi.
– Thiết bị siêu âm có thể giúp ta thấy được sóng âm phản
hồi và từ đó có thể biết được khuyết tật nằm ở đâu trong
vật kiểm tra. Dựa vào mức độ mạnh yếu của chùm âm
vọng, ta cũng có thể đánh giá được kích thước của khuyết
tật
II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy
2. Phương pháp kiểm tra siêu âm:
II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy
2. Phương pháp kiểm tra siêu âm:
Kiểm tra mối hàn đường ống bằng phương pháp kiểm tra siêu âm (UT)
II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy
2. Phương pháp kiểm tra siêu âm:
II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy
2. Phương pháp kiểm tra siêu âm:
 Phương pháp siêu âm là một trong 5 phương pháp được ứng
dụng rộng rãi để đo chiều dày vật liệu, đánh giá ăn mòn, phát
hiện tách lớp và phát hiện khuyết tật trong mối hàn và các kết
cấu kim loại và compoosite.
 Phương pháp cũng được sử dụng rộng rãi để đánh giá cường độ
bê tông, khuyết tật (lỗ rồng, vết nứt trong bê tông. Ưu điểm nổi
bật của phương pháp là nhanh, chính xác, thiết bị tương đối rẻ,
và có thể cho ta biết cả chiều sâu của khuyết tật.
 Tuy nhiên, phương pháp cũng có nhiều hạn chế như bỏ sót
nhiều khuyết tật có mặt phẳng định hướng xong xong với chùm
siêu âm, kết quả kiểm tra phụ thuộc rất nhiều vào kỹ năng của
kỹ thuật viên và số liệu không lưu trữ, kiểm chứng được.
II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy

2. Phương pháp kiểm tra siêu âm:
 Một kỹ thuật mới trong kiểm tra siêu âm là siêu âm phased array, tạm dịch là siêu
âm đầu dò dãy điều pha, siêu âm màu 3 chiều.
Siêu âm phased array đã tạo nên cuộc cách mạng về chẩn đoán trong y học
và giờ đây đang là một trong các phương pháp NDT được chấp nhận và sử
dụng rông rãi ở các nước phát triển.
Trong phương pháp kiểm tra siêu âm phased array thay vì sử dụng một đầu
dò có một biến tử, góc và hình dạng chùm siêu âm phát ra được xác định
bằng các nêm cố đinh
 Người ta sử dụng một đầu dò có tới hàng trăm biến tử nhỏ sắp xếp theo
một dãy (array)
 Các biến tử này phát ra các chùm siêu âm với các độ trễ (phased) theo
một chương trình được định trướccác chùm siêu âm từ các biến tử giao
thoa và tạo nên chùm siêu âm có các góc phát, tâm hội tụ, hình dáng,
kiểu quét theo ý muốn.
II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy
2. Phương pháp kiểm tra siêu âm:
 Như vậy trong kiểm tra siêu âm phased array, chùm siêu âm
được điều khiểm bằng điện tử, chứ không phải bằng các nêm như
phương pháp siêu âm thông thường.
 Kỹ thuật này sử dụng đầu dò gồm nhiều phần tử nhỏ
độc lập với nhau đã mang lại cuộc cách mạng trong chẩn đoán siêu âm
3 chiều, 4 chiều trong y tế và giờ đây được sử dụng rộng rãi trong
kiểm tra mối hàn và đánh giá ăn mòn.
 Kỹ thuật siêu âm Phased array cũng đang được coi là
lựa chọn tốt để thay thế cho phương pháp chụp ảnh phóng xạ, nhờ
khắc phục được các hạn chế của phương pháp chụp ảnh phóng xạ và
siêu âm truyền thống, đặc biệt đối với các đường ống, bồn bể có chiều
dày lớn (trên 50 mm)
II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy

3. Phương pháp thẩm thấu chất lỏng:
Phương pháp thẩm thấu chất lỏng được dựa trên hiện tượng
mao dẫn bao gồm các bước:
 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.
 Xịt một lớp chất thẩm thấu lên bề mặt, lớp chất thẩm thấu này
sẽ đi vào và nằm trong các khuyết tật hở bề mặt.
 Chờ một thời gian để chất thẩm thấu đi sâu vào khuyết tật.

Làm sạch chất thấm dư trên bề mặt bằng chất tẩy rửa. Trong
bước này 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.
II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy
3. Phương pháp thẩm thấu chất lỏng:

Chờ một thời gian để chất thẩm thấu đi sâu vào khuyết tật.

Làm sạch chất thấm dư trên bề mặt bằng chất tẩy rửa. Trong
bước này 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.

Áp dụng 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.

Dựa trên các hiển thị (nhuộm màu, hay dưới ánh sáng cực tím)
thì người ta có thể phát hiện và đánh giá khuyết tật.

Sau khi đánh giá khuyết tật, ta sử dụng chất tẩy rửa làm sạch vật
kiểm.

II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy
3. Phương pháp thẩm thấu chất
lỏng:
Phương pháp thẩm thấu lỏng chỉ
có thể áp dụng để kiểm tra những
khuyết tật thông ra bề mặt.
Phương pháp có thể áp dụng cho
tất cả các loại vật liệu trừ vật liệu
xốp. Đây là một trong những
phương pháp kiểm tra không phá
hủy đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả.
Phương pháp kiểm tra bằng chất lỏng thẩm thấu
(PT):
II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy
4. Phương pháp kiểm tra dòng xoáy (Eddy Current Testing-
ET):

Được dựa trên hiệu ứng về cảm ứng điện từ.

Nếu một vật dẫn điện đưa gần đến một một cuộn dây có
dòng điện xoay chiều chạy qua, bên trong vật dẫn này sẽ xuất hiện
một dòng điện khép kín (eddy current), biến thiên.

Dòng điện xoay chiều này mạnh hay yếu phụ thuộc vào vật
dẫn kia có khuyết tật hay không có khuyết tật.

Thiết bị dòng xoáy có thể đo được dòng điện xoay chiều này
và từ đó cho ta biết trong vật kiểm tra có vết nứt hay không.

Phương pháp này rất nhậy để phát hiện các vết nứt bề mặt và

gần bề mặt trong các đối tượng làm bằng chất dẫn điện, như nhôm,
đồng, titan vv. Phương pháp cũng có thể đánh giá được độ dẫn
điện, đo được chiều dày lớp phủ, đánh giá ăn mòn. Phương pháp
được ứng dụng rộng rãi trong ngành hàng không
II. Phương pháp kiểm tra không phá hủy
4. Phương pháp kiểm tra dòng xoáy (Eddy Current Testing-
ET):
III. 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.
III. Ưu điểm của các phương pháp kiểm tra
không phá hủy (NDT) so với các phương
pháp phá hủy (DT).

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
bỏ các bán sản phẩm, tiết 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 xảy ra.
III. Ưu điểm của các phương pháp kiểm
tra không phá hủy (NDT) so với các
phương pháp phá hủy (DT).

NDT còn là công cụ quan trọng trong nghiên cứu 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.
IV. Tài liệu tham khảo

<1/>.ASNT wwebsite at www.asnt.org

<2/>.ASNI handbook, Vol 4, Radiographic Testing

<3/>.ASNT handbook, Vol 7, Ultrasonic Testing

<4/>.Advances in Phased Array Ultrasonic Technology Applications,
Olympus NDT

<5/>.ASNT handbook, Vol 2, Liquid Penetrant Testing

<6/>.ASNT handbook, Vol 5, Electromagnetic Testing

<7/>. Giáo trình kiểm tra không phá hủy:
/>ome/tin-tuc-su-kien