Kiểm tra đánh giá mối hàn

Kiểm tra mối hàn bằng phương pháp không phá hủy.

1. Phương pháp không phá hủy NDT là gì?

   Thử nghiệm không phá hủy (Non-Destructive Testing) 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.

   Nội dung chính Show

   • Kiểm tra mối hàn bằng phương pháp không phá hủy.
   • Phương pháp không phá hủy NDT là gì?
   • Các phương pháp không phá hủy NDT để kiểm tra mối hàn?
   • 1. Kiểm tra cơ tính của mối hàn
   • 2. Kiểm tra cấu trúc của liên kết hàn
   • II. Kiểm tra bằng phương pháp không phá hủy
   • 1. Kiểm tra bằng mắt thường (Visual Testing)
   • 2. Kiểm tra bằng dung dịch chỉ thị màu (Penetrant test – PT)
   • 3. Kiểm tra bằng từ tính (Magnetic Testing - MT)
   • 4. Kiểm tra bằng tia phóng xạ (Rơn-ghen và gamma) (Radiographic Testing RT)
   • 5. Kiểm tra bằng siêu âm (Ultrasonic Testing UT)
   • 6. Phương pháp kiểm tra độ kín của liên kết hàn

   Thử nghiệm 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 ăn mòn kim loại, tách lớp của vật liệu composite, 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...

   Thử nghiệm không phá hủy đã trở thành một giải pháp được sử dụng rộng rãi cho nhiều dự án công nghiệp, trong sản xuất, xây dựng, vận hành nhà máy và nhiều ngành kỹ thuật khác. Có rất nhiều phương pháo NTD khác nhau, mỗi phương pháp đều có những ưu và nhươc điểm.

   1. Các phương pháp không phá hủy NDT để kiểm tra mối hàn?

      - Phát hiện các khuyết tật nằm sâu bên trong (và trên bề mặt):

      a/ Phương pháp kiểm tra siêu âm (UT):

      Thử nghiệm không phá hủy

      - Phương pháp siêu âm để đo chiều dài vật liệu, đánh giá ăn mòn, phát hiện tách lớp và phát hiện khuyết tật trong mối hàn, hoặc dùng để đánh giá cường độ bê tông, khuyết tật.

      - Các tiêu chuẩn, quy định về siêu âm mối hàn:

      TCVN 6735-2000 Tiêu chuẩn này quy định các phương pháp kiểm tra siêu âm bằng tay các mối hàn nóng chảy của tất cả các hình dạng thép Ferit có chiều dày từ 6mm đến 150mm. Đối với thép tròn đường kính ngoài tối thiểu 100mm;

      TCVN 6008-2010- Thiết bị áp lực – Mối hàn: Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp kiểm tra;

      TCVN 7472:2005 (tương đương ISO 5817:2003) – Hàn, các liên kết hàn nóng chảy ở thép, Niken, Titan và hợp kim của chúng (Trừ hàn chùm tia) – Mức chất lượng đối với khuyết tật;

      Qui phạm lò hơi và bình áp lực, Hiệp hội kỹ sư cơ khí Hoa Kỳ (ASME BPV CODE SECTION V, 2004, AD.2006).

      b/ Phương pháp kiểm tra thẩm thấu chất lỏng (PT):

      – Dung dịch biến những vết rỗ nứt nhỏ không nhìn thấy được thành những vết nứt có màu đỏ.

      – Có thể quan sát kết quả kiểm tra bằng mắt thường.

      – Thành phần dung dịch không chứa chất gây ăn mòn.

      – Sản phẩm an toàn với nhôm hoặc man-gan.

      – Mega-check dễ sử dụng, không cần thiết bị công nghiệp hỗ trợ.

      – Mega-check sử dụng được với bất kỳ hình dạng hoặc vật liệu nào của vật phẩm cần kiểm tra.

      – Giá thành thấp, hiệu quả kinh tế cao.

      Phương pháp này sử dụng hóa chất để thẩm thấu đi sâu vào trong các vết nứt, rỗ khí hở trên bề mặt vật liệu mà không thể quan sát bằng mắt thường được. Sau cùng, dùng chất hiển thị màu Megacheck Developer (màu trắng) để phát hiện ra vị trí mà dung dịch thẩm thấu còn nằm lại ở các vết nứt.

      c/ Phương pháp kiểm tra bằng bột từ (MT):

      - Phương pháp được áp dụng cho các vật liệu từ tính có thể phát hiện các rạn nứt bề mặt dù rất nhỏ, các khuyết tật ở dưới bề mặt, các khuyết tật có thể phát hiện bao gồm: rạn nứt bề mặt ở mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt, sự nóng chảy không đủ, các rạn nứt phía dưới bề mặt, rỗ xốp lẫn xỉ và độ ngấm mối hàn không đầy đủ.

      Mọi thắc mắc về dịch vụ kiểm tra mối hàn bằng phương pháp không phá hủy xin vui lòng liên hệ hotline: 18006083.

      SHTC - Phương pháp kiểm tra chất lượng liên kết hàn nhằm mục đích kiểm tra các tính chất cơ học, hoá học, kim loại học và xác định các khuyết tật. Ngoài ra việc kiểm tra chất lượng mối hàn còn được dùng để phân loại các quy trình hàn và trình độ tay nghề thợ hàn. Các phương pháp kiểm tra được chia thành hai phương pháp chính đó là phương pháp phá hủy và KHÔNG phá hủy.

      1. Kiểm tra cơ tính của mối hàn

      Mục đích của việc kiểm tra này là so sánh cơ tính của liên kết hàn với cơ tính của kim loại cơ bản. Qua đó để đánh giá trình độ tay nghề của người thợ hàn một cách chính xác hơn. Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật, khả năng thiết bị kiểm tra, quy trình hàn được áp dụng mà dùng một hoặc nhiều các phương pháp kiểm tra sau:

      - Kiểm tra thử kéo

      - Kiểm tra thử uốn

      - Kiểm tra độ dai va đập

      Để thử kéo, thử uốn hoặc các phương pháp thử độ dai va đập… các mẫu được cắt ra từ phần kim loại đắp của liên kết hàn và được gia công cơ khí để đạt được hình dạng và kích thước theo các tiêu chuẩn được áp dụng…Các mẫu thử kiểm tra với tác dụng của tải trọng tĩnh hoặc tải trọng động.

      2. Kiểm tra cấu trúc của liên kết hàn

      Gồm có hai dạng là: Kiểm tra thô và kiểm tra tế vi

      + Kiểm tra thô

      Kiểm tra thô được tiến hành trực tiếp với các mẫu thử kim loại hoặc các mặt gãy của chúng. Các mẫu thử được cắt ra từ liên kết hàn, mài bóng và tẩy sạch bằng dung dịch axit nitric 25% rồi dùng kính lúp hoặc mắt thường để phát hiện khuyết tật của liên kết hàn, có thể khoan lấy mẫu ngay trên kim loại đắp để nghiên cứu. Mũi khoan lấy mẫu có đường kính rộng hơn chiều rộng của mối hàn 3mm để lấy cả phần kim loại cơ bản và kim loại mối hàn.

      + Kiểm tra câu trúc tế vi

      Kiểm tra cấu trúc tế vi được tiến hành dưới loại kính lúp có độ phóng đại lớn (100-500 lần), nhờ vậy có thể xác định được dễ dàng và chính xác chất lượng kim loại của liên kết hàn.

      II. Kiểm tra bằng phương pháp không phá hủy

      1. Kiểm tra bằng mắt thường (Visual Testing)

      + Kiểm tra trước khi hàn

      ∗ Kiểm tra bản vẽ, các tiêu chuẩn đặt ra cho liên kết hàn

      ∗ Kiểm tra chứng chỉ vật liệu được sử dụng có đủ và phù hợp với yêu cầu không.

      ∗ Kiểm tra gia công gá lắp, khe hở và mép vát có đúng với thiết kế không.

      ∗ Kiểm tra độ sạch của liên kết hàn

      + Kiểm tra trong khi hàn

      ∗ Kiểm tra các thông số của quy trình hàn.

      ∗ Loại vật liệu hàn tiêu hao.

      ∗ Nhiệt độ nung nóng trước khi hàn (nếu được yêu cầu).

      ∗ Vị trí hàn và chất lượng bề mặt vật hàn.

      ∗ Trình tự hàn.

      ∗ Xử lý các mối hàn đính và vệ sinh giữa các lớp hàn.

      ∗ Kích thước liên kết hàn.

      ∗ Nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt sau khi hàn.

      + Kiểm tra sau khi hàn

      ∗ Làm sạch bề mặt liên kết hàn (bề mặt mối hàn và vùng kim loại cơ bản)

      ∗ Quan sát kỹ bằng mắt thường hoặc bằng kính lúp

      ∗ Kiểm tra kích thước của mối hàn so với bản vẽ thiết kế.

      2. Kiểm tra bằng dung dịch chỉ thị màu (Penetrant test – PT)

      Đây là phương pháp sử dụng các dung dịch để thẩm thấu vào các vết nứt, rỗ khí nhỏ của liên kết hàn mà không thể quan sát được bằng mắt thường, sau đó dùng các chất hiển thị màu phát hiện ra vị trí mà dung dịch thẩm thấu còn nằm lại ở các vết nứt cũng như rỗ khí.

      Cần lưu ý là : Phương pháp này chỉ phát hiện được các khuyết tật mở ra trên bề mặt vật liệu cần kiểm tra. Thông thường sử dụng 3 loại dung dịch và được tiến hành theo các bước sau:

      ∗ Dùng dung dịch làm sạch để tẩy sạch bề mặt mối hàn.

      ∗ Phun dung dịch thẩm thấu lên bề mặt mối hàn.

      ∗ Sau khi đủ thời gian để dung dịch thẩm thấu vào các vết nứt, rỗ khí, thì lau sạch bề mặt mối hàn.

      ∗ Dùng dung dịch hiển thị màu phun lên vùng mối hàn vừa thực hiện các bước trên để phát hiện khuyết tật.

      Phương pháp này có tính ưu việt là đơn giản, dễ thực hiện, phát hiện được cả các khuyết tật nhỏ không quan sát được bằng mắt thường một cách nhanh chóng, tuy nhiên nó không phát hiện được những khuyết tật nằm bên trong của liên kết hàn và chiều sâu của khuyết tật.

      3. Kiểm tra bằng từ tính (Magnetic Testing - MT)

      Dùng bột sắt từ rắc trong trường của nam châm tự nhiên hay điện từ thì nó sẽ phân bố theo quy luật của các đường sức từ. Quy luật này trước tiên phụ thuộc vào sự đồng nhất của cấu trúc sắt từ, nếu như trên đường đi các đường sức từ gặp phải các vết nứt, khe hở… thì quy luật phân bố của các đường sức từ thay đổi so với những khu vực khác do có sự khác nhau về độ thẩm từ. Khi gặp các khuyết tật các đường sức từ tản ra bao xung quanh lấy các khuyết tật đó.

      Dựa vào nguyên lý đó người ta tiến hành kiểm tra bằng cách rắc bột sắt lên bề mặt mối hàn, sau đó đặt kết cấu hàn vào trong một từ trường rồi nhìn vào sự phân bố các đường sức từ để có thể phát hiện và phân biệt được khuyết tật. Phương pháp này chỉ áp dụng đối với các vật liệu từ tính, nó cho phép phát hiện các khuyết tật nứt bề mặt có kích thước rất nhỏ, các khuyết tật ở phía dưới bề mặt liên kết hàn như:

      ∗Nứt ở vùng ảnh hưởng nhiệt

      ∗Hàn không ngấu

      ∗Nứt phía dưới bề mặt

      ∗Rỗ khí, lẫn xỉ.

      4. Kiểm tra bằng tia phóng xạ (Rơn-ghen và gamma) (Radiographic Testing RT)

      Tia X và tia Gamma là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn, tần số dao động và năng lượng rất cao có thể đi xuyên qua khối kim loại dày. Một phần bức xạ tia X và tia gamma bị hấp thụ, một phần sẽ đi qua mẫu kiểm \tra, lượng hấp thụ và lượng đi qua được xác định theo chiều dày của mẫu. Khi có khuyết tật bên trong, chiều dày hấp thục bức xạ sẽ giảm, điều này tạo phần khác biệt trong phần hấp thụ, được ghi lại trên phim ở dạng hình ảnh bóng gọi là ảnh bức xạ. Giải đoán phim sẽ cho phép phát hiện các khuyết tật bên trong vật hàn một cách chính xác.

      Phương pháp này cho phép phát hiện được tất cả các loại khuyết tật trừ các vết nứt vi nhỏ.

      5. Kiểm tra bằng siêu âm (Ultrasonic Testing UT)

      Sóng siêu âm là dạng sóng âm thanh dao động đàn hồi trong môi trường vật chất nhất định, khi truyền qua biên giới giữa các môi trường vật chất khác nhau sóng siêu âm sẽ bị khúc xạ hay phản trở lại. Dựa vào đặc tính đó, người ta đã chế tạo được các loại máy dò siêu âm để phát hiện các khuyết tật nằm sâu trong lòng kim loại.

      Phương pháp này cho phép phát hiện các vết nứt, hàn không ngấu, rỗ khí, kẹt xỉ,…và cả những thay đổi rất nhỏ ở vùng ảnh hưởng nhiệt của liên kết hàn. Quan sát trên màn ảnh của máy bằng những xung hiển thị, có thể cho phép biết được chính xác vị trí của các khuyết tật.

      6. Phương pháp kiểm tra độ kín của liên kết hàn

      + Kiểm tra độ kín bằng áp lực khí:

      Trước lúc kiểm tra cần bịt kín, sau đó bơm khí vào (không khí hoặc khí trơ) đến một áp suất nhất định nào đó, sau đó bôi nước xà phòng lên mặt ngoài mối hàn và quan sát (100 gam xà phòng trên một lít nước).Những chỗ bị rò rỉ sẽ được phát hiện theo các vị trí mà bong bóng xà phòng nổi lên.

      + Kiểm tra bằng áp lực nước:

      Để kiểm tra người ta bơm nước vào kết cấu cần kiểm tra, tạo một áp suất dư cao hơn áp suất làm việc 1,5 đến 2 lần và giữ áp suất đó trong vòng 5 - 6 phút. Giai đoạn tiếp theo là hạ áp xuống đến áp suất làm việc rồi dùng búa gõ nhẹ vùng xung quanh mối hàn (rộng 15 - 20mm)và quan sát xem nước có rò rỉ ra không. Đối với những kết cấu hở như bồn chứa, thùng,…chỉ cần thử bằng cách bơm nước vào và giữ trong vòng 2 - 24 giờ và quan sát xem nước có bị rò rỉ ra không.

      + Kiểm tra bằng phương pháp tạo chân không:

      Chỉ áp dụng trong điều kiện không tiến hành được bằng các phương pháp thử kín trên (ví dụ như: đáy bồn, bể…)

      Trước tiên bôi nước xà phòng lên mối hàn cần kiểm tra. Đặt buồng chân không trực tiếp lên vùng mối hàn cần kiểm tra, tại các viền xung quanh buồng chân không có gioăng cao su để tạođộ kín cần thiết với vật liệu kiểm tra, độ chân không được tạo ra nhờ có bơm chân không đặt ở phía ngoài. Do có sự chênh lệch lớn về áp suất, không khí sẽ chui vào buồng chân không qua các khuyết tật, nắp đậy được thiết kế trong suốt qua đó ta có thể quan sát vị trí các khuyết tật theo các bong bóng xà phòng.