Đo và kiểm tra không phá hủy phương pháp truyền âm

Đo và kiểm tra không phá hủy
Phương pháp kiểm tra bằng truyền âm
(Accoustic Emission Testing)
Nhóm 14:
Nguyễn Đăng Dũng
Nguyễn Hải Đăng
Lê Minh Hải
Nguyễn Thanh Sơn


Nội dung:
1. Giới thiệu
2. Nguyên lý hoạt động
3. Quy trình thực hiện
4. Ứng dụng
5. Ưu, nhược điểm
6. Kết luận


Phần 1: Giới thiệu


Khái niệm : Phương pháp kiểm tra bằng truyền âm (Accoustic
Emission Testing) là phương pháp kiểm tra không phá hủy
dùng để phát hiện, theo dõi và đánh giá các vết nứt ở bên trong
vật kiểm tra bằng kim loại.


Phần 1: Giới thiệu
Phần lớn các nước tiên tiến trên thế giới đều đã công nhận và có
tiêu chuẩn đối với phương pháp này. Ví dụ như tại Mỹ, phương pháp

truyền âm đã được các tổ chức như ASTM (hiệp hội vật liệu), ASNT
(hiệp hội kiểm tra không phá hủy) và ASME (hiệp hội cơ khí) công
nhận. Trường hợp áp dụng thử chính thức đầu tiên được thực hiện tại
Mỹ năm 1985, đến năm 1988 phương pháp truyền âm đối với vật liệu
kim loại bắt đầu chính thức được ASME chấp thuận đưa vào tiêu
chuẩn.


Phần 2: Nguyên lý hoạt động
Khi phát sinh các vết nứt, quá trình nứt luôn phát ra các sóng
siêu âm tắt dần và ở một dải tần số nhất định. Bằng cách đặt các đầu
dò sóng siêu âm ở xung quanh vật cần kiểm tra theo một sơ đồ nhất
định rồi xử lý số liệu về biên độ, độ trễ của các tín hiệu thu nhận
được người ta có thể xác định các vết nứt phát sinh trên bề mặt hoặc
bên trong vật cần kiểm tra bằng kim loại.


Phần 2: Nguyên lý hoạt động
.


Phần 2: Nguyên lý hoạt động
Mặc dù nguyên lý đơn giản nhưng phương pháp này chỉ bắt đầu
được áp dụng trong khoảng 15 năm trở lại đây cùng với sự phát triển
của kỹ thuật siêu âm và kỹ thuật tin học cho phép xử lý một cách tức
thời với độ chính xác cao các tín hiệu thu nhận trong quá trình thử.


Phần 2: Nguyên lý hoạt động
Thực tế khi không có nứt trong

quá trình kiểm tra, bên trong vật luôn
lan truyền các sóng âm ở các dải tần
số khác nhau.
Tuy nhiên đặc điểm nhận biết các
sóng do vết nứt phát ra có biên độ tắt
dần và dải tần số nhất định (100 ÷
400kHz).
Vì vậy trong kỹ thuật kiểm tra
truyền âm người ta chỉ ghi nhận và xử
lý các tín hiệu có hai đặc tính như vậy.


Phần 2: Nguyên lý hoạt động
Khi xuất hiện vết nứt ở một vùng
nào đó trong quá trình thử, cùng một
lúc sẽ có nhiều đầu dò khác nhau
nhận được tín hiệu, tuy nhiên do độ
dài và đặc tính của đường truyền âm
đến mỗi đầu dò là khác nhau nên tín
hiệu nhận được cũng khác nhau.
Bằng việc so sánh các tín hiệu
người ta sẽ định vị được chính xác vị
trí và độ lớn của khuyết tật.


Phần 3: Quy trình thực hiện
Quá trình thử truyền âm cho một bồn kim loại


Bước 1: Chuẩn đầu dò:

Người ta dùng các bộ nguồn phát ra các tín hiệu giả để
kiểm tra và chuẩn cho từng đầu dò, tiêu chuẩn đòi hỏi quá
trình bước này phải thực hiện trước mỗi lần thử nhằm
kiểm tra tính chính xác và đặt ngưỡng chấp nhận cho quá
trình kiểm tra.


Bước 2: Chuẩn hệ thống:
Sau khi các đầu dò đã được gắn trên bồn, người ta sử
dụng một vật chuẩn (thường là thanh chuẩn đầu nhọn có
chất liệu giống như ruột bút chì) gõ lên bồn tạo ra tín hiệu sẽ
được các đầu dò cảm biến. Dựa trên mẫu chuẩn này người ta
sẽ hiệu chỉnh số lượng, khoảng cách và độ khuyếch đại của
hệ thống.


Bước 3: Sau khi hoàn tất việc hiệu chuẩn, bồn
sẽ được tăng áp đến áp suất thử, theo một quy
trình chuẩn được quy định trong tiêu chuẩn, ghi
nhận các xung khuyết tật có thể có.


Bước 4: Báo cáo kiểm tra sẽ ghi nhận tất cả các
xung khuyết tật, so sánh với ngưỡng chấp nhận và
đưa ra đánh giá về tình trạng của bồn.


Bước 5: Các kiểm định viên thực hiện phép thử truyền
âm phải được cấp chứng chỉ, thường người ta sử dụng hệ
thống chứng chỉ của ASNT (hiệp hội kiểm tra không phá

hủy Mỹ) theo tiêu chuẩn SNT-TC-1A để đào tạo, kiểm tra
và cấp chứng chỉ.



Phần 4: Ứng dụng
Phương pháp này
được ứng dụng để
phát hiện sớm và
theo dõi các vết nứt
phát sinh trong kết
cấu bằng kim loại
quan trọng như trong
ngành quốc phòng
khai thác dầu mỏ hay
lĩnh vực hàng không.
.v.v.v.


Phần 4: Ứng dụng
Click icon to add picture

Bể amoniac 20.000 tấn với 95 cảm biến AE gắn kết để thử nghiệm


Phần 4: Ứng dụng

Click icon to add picture

Thử nghiệm trực tuyến của một bể chứa bằng thép không gỉ với

chiều dài 25 m và đường kính 4 m


Click icon to add picture

POWERPAC™: gói công nghệ kiểm tra bằng truyền âm sử dụng trong CHẨN
ĐOÁN VÀ GIÁM SÁT MÁY BIẾN ÁP


Phần 5: Ưu, nhược điểm


Ưu điểm:



Đánh giá được toàn bộ cấu trúc kim loại trong
khi các phương pháp khác thường chỉ cục bộ ở
khu vực cần kiểm tra.



Khoảng cách gắn các đầu dò là cố định nên có
thể phát hiện và theo dõi các khuyết tật phát sinh
trong quá trình vận hành.


Phần 5: Ưu, nhược điểm


Nhược điểm:



Chi phí thiết bị, đào tạo con người rất lớn, chính vì vậy nó
mới chỉ áp dụng rộng rãi tại các nước phát triển và trong
công nghiệp dầu mỏ.



Mới chỉ áp dụng gần đây do sử dụng kỹ thuật siêu âm và hệ
thống máy tính cho phép xử lý tức thời và chính xác các tín
hiệu thu nhận được.


Phần 6: Kết luận
Cùng với sự phát triển của công nghệ tin học và
vật liệu, chúng ta có thể tin rằng trong tương lai
không xa, các nhược điểm trên hoàn toàn có thể
được khắc phục và Truyền âm sẽ là biện pháp đắc
lực góp phần nâng cao chất lượng, độ an toàn của
quá trình kiểm định.