Kiểm tra và đánh giá mối hàn bằng phương pháp kiểm tra siêu âm ứng dụng trong dự án: “Xây dựng cầu vượt tại nút giao An Dương – đường Thanh niên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

Kiểm tra và đánh giá mối hàn bằng phương pháp kiểm tra siêu âm ứng dụng trong dự án: “Xây
dựng cầu vượt tại nút giao An Dương – đường Thanh niên”.

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Xuân Hoàng

MSSV:

20131631

GVHD:

Th.S Lương Hữu Phước
Th.S Nguyễn Đức Toàn


Nội dung

ĐẶT VẤN ĐỀ

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ

KẾT LUẬN

ĐẶT VẤN ĐỀ

✘Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá
✘Sự phát triển của các ngành công nghiệp xây dựng cũng như các
ngành công nghiệp chế tạo

✘Rất nhiều cầu vượt thép đã, đang và sẽ được xây dựng


ĐẶT VẤN ĐỀ
Cầu vượt nút giao An Dương – đường Thanh niên:

 Mức vốn đầu tư hơn 311 tỷ đồng
 Dài 271m, rộng 10m
 Kết cấu thép

Gồm
Gồm nhiều
nhiều hạng
hạng mục
mục do
do nhiều
nhiều nhà
nhà thầu,
thầu, đơn
đơn vị
vị thi
thi công

công khác
khác
nhau
nhau

Mỗi
Mỗi hạng
hạng mục
mục có
có nhiều
nhiều chi
chi tiết
tiết bằng
bằng thép
thép cần
cần chế
chế tạo
tạo

Cần đánh giá mức độ an toàn & tin

Sử dụng các phương pháp

cậy của từng giai đoạn

NDT


CƠ SỞ LÝ THUYẾT


•

Nguyên lý chung
Sử dụng chùm sóng siêu âm truyền
vào vật liệu cần kiểm tra.

•

Phân tích các sóng truyền qua hoặc
phản xạ.


CƠ SỞ LÝ THUYẾT

 Bản chất siêu âm
Sóng
Sóng âm
âm tần
tần số
số lớn
lớn
Sóng
Sóng âm
âm

Siêu âm
0,5
0,5 –
– 20

20 MHz
MHz

Sự lan truyền dao động cơ học trong môi
Tính
Tính định
định hướng
hướng cao
cao

Tại
Tại sao?
sao?

Bước
Bước sóng
sóng ngắn
ngắn

Không
Không gây
gây ồn
ồn

trường vật chất


CƠ SỞ LÝ THUYẾT



•

Các phương pháp kỹ thuật kiểm tra siêu âm
Phương pháp truyền qua

•

Phương pháp xung dội


THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ

Đối tượng kiểm tra

Các tiêu chuẩn, quy phạm áp dụng.

Hệ thống thiết bị sử dụng.

Các bước tiến hành.

Kết quả và đánh giá


THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ

Đối tượng kiểm tra

Bề dày tôn 10-

Ghép

45mm

vuông
góc, chữ T

Thép hợp
kim

Vát mép

Hàn dây
- MIG


THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ

Các tiêu chuẩn, quy phạm áp dụng

1. Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 103109:2014
2. AWS D1.5/D1.5M:2015: 2015 Bridge Welding Code.
3. EN 1714-1997: Non-destructive Testing of Welds – Ultracsonic Testing.
4. ASTM E164-88: Standard Practice for Ultrasonic Contract Examination of Weldments.
5. ASME Sec.V. Non destructive Examinassions.
6. Tiêu chuẩn ngành 22-TCN 280:2001 về tiêu chuẩn kỹ thuật hàn cầu thép.


THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
Hệ thống thiết bị sử dụng

 Máy siêu âm

• Cung cấp năng lượng (xung điện) cho đầu dò.
• Xử lý các tín hiệu từ đầu dò về.
• Hiển thị chỉ thị và thông tin về sự tồn tại, vị trí, kích thước và loại
bất liên tục phát hiện được.

USM 36 – DAC Krautkramer


THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
Hệ thống thiết bị sử dụng

 Đầu dò

Mục đích: phát - thu sóng siêu âm


THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
Hệ thống thiết bị sử dụng

 Chất tiếp âm

Mục đích: nhằm hỗ trợ truyền sóng
âm vào vật liệu tốt hơn bằng cách
loại bỏ lớp không khí có sự khác
biệt âm trở lớn gây phản xạ âm
mạnh

THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
Hệ thống thiết bị sử dụng

 Các khối hiệu chuẩn

Xác định đặc tính hoạt động của hệ thống.
Thiết lập điều kiện kiểm tra lặp lại.
Xây dựng mối quan hệ giữa chỉ thị và phản
xạ (bất liên tục).


Các bước tiến hành



Chuẩn bị bề mặt kiểm tra



Bề mặt tiếp xúc phải nhẵn, không có bẩn, giọt hàn, thuốc hàn bắn tung toé.



Bề mặt mối hàn phải thích hợp sao cho tránh được sự sản trở giải đoán khi kiểm tra.



Kích thước vùng cần làm sạch tối thiểu phải bằng một khoảng quét tính với đầu dò
o
70 .

Các bước tiến hành



Kiểm tra và hiệu chuẩn thiết bị



Chuẩn phạm vi thang đo



Chuẩn góc khúc xạ đầu dò



Chuẩn đường cong biên độ - khoảng cách DAC



Kiểm tra mức nhạy đối xứng



Kiểm độ phân dải


Các bước tiến hành



Kiểm tra và hiệu chuẩn thiết bị



Chuẩn phạm vi thang đo

o
o

Với đầu dò tia xiên, ta sử dụng khối chuẩn V2.
Giá trị phạm vi nên lựa chọn ít nhất bằng hoặc
lớn hơn 1.25 V-path


Các bước tiến hành



Kiểm tra và hiệu chuẩn thiết bị



Chuẩn phạm góc khúc xạ đầu dò

o

Ta sử dụng khối chuẩn I.I.W.V1

o

Dựa vào thông tin của khối chuẩn cũng như hình học
đo, ta có thể tính được góc ra của đầu dò.


Các bước tiến hành



Kiểm tra và hiệu chuẩn thiết bị



Chuẩn DAC

o

Ta sử dụng khối chuẩn ASME


Các bước tiến hành



Tính toán phạm vi dò quét



1.25 x Skip, với S = 2 T x tan α



T bề dày kim loại cơ bản



α: góc khúc xạ



o
Với α = 70 ,T=15 mm, 1.25xS=103mm


Các bước tiến hành



Quét chất tiếp âm


Các bước tiến hành




Tiến hành dò quét
Đặt đầu dò vuông góc với đường tâm mối hàn

trên bề mặt kiểm tra quét theo đường răng cưa
(rích rắc) trong vùng quét bằng 1,25 skip.



Tốc độ dò quét phải đủ chậm.


Các bước tiến hành




Tiến hành dò quét
Vừa tiến hành dò quét nhân viên vừa quan sát
màn hình để phát hiện khuyết tật.



Đối với các chỉ thị mà biên độ xung phản hồi
vượt quá 20% đường DAC thì được quan tâm,
đánh giá.


Giải đoán



Nếu là loại nứt, không thấu, không ngấu thì không chấp nhận bất kể chiều dài là bao nhiêu. Nếu không phải 3 loại trên,
tiếp tục khảo sát, thu nhận biên độ phản hồi lớn nhất.



Nếu biên độ vượt quá 100% DAC, chiều dài vượt quá chiều dài giới hạn thì không chấp nhân.


KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ



Nhìn chung tay nghề các thợ hàn được sử dụng trong các nhà máy chế tạo có tay nghề tương đối cao, rất ít
lỗi được phát hiện trong kiểm tra siêu âm.



Trong quá trình kiểm tra siêu âm có phát hiện được khuyết tật bọt, rỗ xỉ và khuyết tật dạng ngậm xỉ nhưng
kích thước khuyết tật vẫn nằm trong giới hạn cho phép theo TCVN 10309:2004 nên vẫn được chấp nhận,
không cần sửa.