Bài giảng Bài 6: Kiểm tra siêu âm mối hàn

kiÓm tra siªu ©m mèi hµn

 Qui tr×nh chung  Butt-joint - single V  Butt-joint - double V  T – joint  Nozzle, T,K,Y joint

 §Þnh vÞ bÊt liªn tôc  X¸c ®Þnh kÝch th­íc  NhËn d¹ng  §¸nh gi¸  Hå s¬- B¸o c¸o

(pipe)

quy tr×nh c hung

 Th«ng tin ban ®Çu  VÞ trÝ kÝch th­íc mèi hµn  Quan s¸t trùc tiÕp  KiÓm tra kim lo¹i c¬ b¶n  KiÓm tra mèi hµn

th«ng tin ban ®Çu

 Tiªu chuÈn vËt liÖu c¬ b¶n  Qu¸ tr×nh hµn  ChuÈn bÞ mÐp  ChiÒu dµy kim lo¹i c¬ b¶n  Khã kh¨n trë ng¹i trong khi hµn  VÞ trÝ mèi hµn ®· söa  Tiªu chuÈn kiÓm tra ¸p dông

vÞ trÝ vµ kÝc h th­íc mè i hµn

• VÞ trÝ ®­êng trung t©m (C/L)- ch©n gèc

(root):

- Cã ý nghÜa rÊt quan träng trong viÖc

®Þnh vÞ bÊt liªn tôc

- Tèt nhÊt nªn x¸c ®Þnh vµ ®¸nh dÊu tr­íc

khi hµn

- Cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng chØ thÞ ph¶n x¹

tõ ®¸y

quan s ¸t trùc tiÕp

nh»m ®¶m b¶o:

 TiÕn hµnh tr­íc khi UT

• bÒ mÆt mèi hµn phï hîp cho viÖc dß quÐt • ph¸t hiÖn c¸c bÊt liªn tôc bÒ mÆt cã thÓ g©y nhiÔu viÖc gi¶i ®o¸n kÕt qu¶ kiÓm tra UT nh­, undercut, lÖch t«n, kh¸c biÖt chiÒu dµy,...

quan s ¸t trùc tiÕp

kiÓm tra kim lo¹i c ¬ b¶n

 Nh»m ph¸t hiÖn c¸c bÊt liªn tôc song song víi bÒ mÆt dß quÐt (t¸ch líp), g©y nhiÔu hoÆc c¶n trë viÖc kiÓm tra mèi hµn (b»ng tia xiªn)

 Sö dông ®Çu dß tia th¼ng, kiÓm tra ph¹m vi Ýt nhÊt (W)kh«ng nhá h¬n ph¹m vi dß quÐt cña ®Çu dß tia xiªn,  vÝ dô, víi T lµ chiÒu dµy kim

lo¹i c¬ b¶n th× W= (5.5T)x1.25

kiÓm tra kim lo¹i c ¬ b¶n

Mechanical damage

Lap

 T¸ch líp

Lamination

kiÓm tra kim lo¹i c¬ b¶n

b»ng chiÒu dµy kim lo¹i c¬ b¶n

 Gi¸ trÞ ph¹m vi mµn h×nh nªn chuÈn b»ng Ýt nhÊt

 §é nh¹y dß quÐt theo tiªu chuÈn ¸p dông  Sù hiÖn diÖn cña bÊt liªn tôc t¸ch líp thÓ hiÖn b»ng chØ thÞ ph¶n x¹ xuÊt hiÖn tr­íc chØ thÞ ph¶n x¹ ®¸y

cho kh¸ch hµng

 VÞ trÝ vµ kÝch th­íc cña t¸ch líp cÇn ®­îc b¸o c¸o

ph¸p NDT kh¸c

 Thay ®æi kü thuËt dß quÐt hoÆc dïng ph­¬ng

kiÓm tra kim lo ¹i c ¬ b¶n

BiÓu hiÖn xung bÊt liªn tôc

defect echo

initial pulse

Material Thk

defect

0

10

20

30

40

50

Mµn hinh hiÓn thÞ

®Çu dß tia th¼ng

kiÓm tra mèi hµn  kiÓm tra ch©n (gèc)  kiÓm tra th©n

 bÊt liªn tôc däc  bÊt liªn tôc ngang

kiÓm tra mè i hµn­c h©n gè c

 §ßi hái kiÓm tra riªng biÖt, kü l­ìng vµ thËn träng

v×:

- bÊt liªn tôc (nÕu cã) ë ch©n-gèc phÇn lín lµ nh÷ng

lo ¹i ng uy hiÓm nhÊt

- ChØ thÞ ph¶n x¹ tõ c h©n tèt vµ c h©n xÊu rÊt gÇn nhau dÔ g©y nhÇm lÉn c ho gi¶i ®o¸n !!!

kiÓm tra mè i hµn­th©n

tia xiªn dß quÐt bÊt liªn tôc däc vµ ngang

 Sö dông ®Çu dß

 H­íng vµ ph¹m vi dß quÐt ®­îc m« t¶ chi tiÕt cho tõng lo¹i mèi hµn

 §é nh¹y dß quÐt ®­ îc quy ®Þnh theo tiªu chuÈn kiÓm tra ¸p dông

kiÓm tra mè i hµn­th©n

 Kh«ng ngÊu v¸ch nãng ch¶y (Mèi hµn V-®¬n)

Xung ban ®Çu Xung khuyÕt tËt

kho ang c ¸c h bÒ mÆt

defect

sound path

0

10

20

30

40

50

Angle Probe

CRT Display

butt joint - single vee

khóc x¹

 BÒ mÆt, h­íng vµ ph¹m vi dß quÐt  Lùa chän ®Çu dß  X¸c ®Þnh chØ sè, gãc

quÐt

 §Æt ®é nh¹y dß quÐt  C¸c mÉu thao t¸c dß

h×nh

 TÝnh to¸n c¸c kho¶ng c¸ch: Skip, V-path  ChuÈn ph¹m vi mµn

 ChuÈn ®é nh¹y ®èi chøng ban ®Çu  KiÓm tra ch©n  KiÓm tra th©n  KÝch th­íc

lùa chän ®Çu dß

Tèi ­u c¸c th«ng sè tr¸i ng­îc nhau: - TÇn sè - KÝch th­íc - Gãc khóc x¹

lùa c hän ®Çu dß

 TÇn sè: (2-5)MHz tuú theo ®é suy gi¶m ©m  KÝch th­íc: 10-25mm, tuú theo kh¶ n¨ng tiÕp cËn, tiÕp ©m-tiÕp xóc...

 Gãc khóc x¹: 45,60,700 tuú theo h­íng bÊt liªn tôc, kh¶ n¨ng tiÕp cËn, gãc chuÈn bÞ mÐp mèi hµn...

lùa c hän ®Çu dß

ề

Góc khúc xạ

Chi u dày kim lo i c b n ạ ơ ả

10-15 mm 700

15-20 mm 700, 600

700, 600,450

>20mm

 Mé t s è h­íng dÉn­ ®Ò xuÊt s au:

lùa c hän ®Çu dß

x¸c ®Þnh c hØ s è gãc

 Lµ c¸c th«ng sè cã ý nghÜa rÊt quan träng trong viÖc ®Þnh vÞ ph¶n x¹, bÊt liªn tôc

 C¸c tiªu chuÈn lu«n yªu cÇu kiÓm tra ®Þnh kú c¸c chØ tiªu nµy

tÝnh to¸n kho¶ng c¸ch Skip = 2 x T x tg β Sound Vee-path = 2 x T / cos β β- gãc khóc x¹ T-chiÒu dµy kim lo¹i c¬ ban

Tính toán khoảng cách

 Skip = 2 x T x tg θ

Vee-path = 2 x T / cos θ θ- gãc khóc x¹ T-chiÒu dµy kim lo¹i c¬ ban

c huÈn ph¹m vi mµn h×nh

Gi¸ trÞ ph¹m vi mµn h×nh cÇn chuÈn Ýt

nhÊt ph¶i b»ng Sound Vee-path

ph¹m vi 250mm

ph¹m vi 100mm

c huÈn b»ng mÉu V2

c huÈn ®é nh¹y

dß quÐt

 Ph¹m vi dß quÐt: c¸ch mÐp mèi hµn 1.25 s kip  1.25 s kip = 1.25 x 2 x T x tg B

dß quÐt

 Mè i hµn V­®¬n c ã c h©n

dß quÐt

thao t¸c dß quÐt­ aws A,B,C : bÊt liªn tôc däc D,E : bÊt liªn tôc ngang

thao t¸c dß quÐt

a : kho¶ng 100 B : kho¶ng 01skip C : 1/2 chiÒu réng

biÕn tö

D : mò mèi hµn mµi

ph¼ng

E :mò mèi hµn nguyªn d¹ng

e : kho¶ng 100 - 150

thao t¸c dß quÐt­ api

mè i hµn ng uyªn d¹ng

mò mè i hµn mµi b»ng

kiÓm tra c h©n­gè c  §Çu dß ®Æt c¸ch ®­ê ng C/L 0.5s kip  Dß quÐt s ong s ong víi trôc ®­êng hµn

kiÓm tra c h©n­gè c

Ch©n­g è c tè t thÓ hiÖn: kh«ng cã chØ

thÞ, hoÆc chØ thÞ xuÊt hiÖn lín h¬n 0.5 V-path

ChØ thÞ xuÊt hiÖn t¹i vÞ trÝ b»ng hoÆc

nhá h¬n 0.5 V-path lµ thÓ hiÖn c ã bÊt liªn tô c ë ch©n mèi hµn

CÇn ph©n biÖt râ mét sè lo¹i: kh«ng thÊu

ch©n, nøt ch©n, undercut...

kh«ng thÊu c h©n

Biªn ®é cña chØ thÞ lín, th­êng cao h¬n møc ®èi chøng ban ®Çu (100%DAC) Cã biÓu hiÖn ®èi xøng ë c¶ hai phÝa dß

quÐt cña mèi hµn: vÞ trÝ, biªn ®é

Cã thÓ so s¸nh ®­îc víi chØ thÞ ph¶n x¹ tõ

gê c¹nh cña kim lo¹i c¬ b¶n

Khèi chuÈn c¬ b¶n ASME cã mét r·nh

khÝa bÒ mÆt ®Ó m« pháng chØ thÞ nµy.

nøt c h©n

 Biªn ®é chØ thÞ th­êng

kh«ng lín b»ng so víi kh«ng thÊu ch©n

 Kh«ng cã tÝnh ®èi xøng nh­

kh«ng thÊu ch©n

 ChØ thÞ nøt ch©n cã thÓ xuÊt hiÖn bªn c¹nh vµ rÊt gÇn chØ thÞ tõ giät låi (®¸y) mèi hµn trong mét sè tr­êng hîp

 Cã rÊt nhiÒu mÉu hµn chøa nøt ch©n m« pháng tèt trªn thÞ tr­êng (SONASPECTION, FLAWTECH...)

CRACK

ChØ thÞ nø t : d¹ng ®­êng, lëm chëm-chØ thÞ nh­ h×nh chãp nhµ thê do sãng ©m ph¶n x¹ l¹i tõ nhiÒu ®iÓm

CRACK  BiÓu hiÖn xª dÞch ngang mµn h×nh

(walking)

undercut

Biªn ®é chØ thÞ th­êng kh«ng lín so víi

hai lo¹i tr­íc.

Biªn ®é chØ thÞ th­êng cã xu h­íng t¨ng

khi lïi ®Çu dß ra xa ®­êng C/L

Kh«ng cã tÝnh ®èi xøng nh­ kh«ng thÊu

ch©n

th©n mèi hµn

Dß quÐt theo mÉu ë phÇn tr­íc trong

ph¹m vi 1.25 skip tÝnh tõ mÐp mèi hµn, c¶ hai phÝa

c hän g ãc s ao c ho tia s iªu ©m vu«ng g ãc víi khuyÕt tËt kh«ng ng Êu c ¹nh !!!

®Þnh vÞ

Sö dông th­íc ®Þnh vÞ ph¶n x¹

®Þnh vÞ

®Þnh vÞ

®Þnh vÞ

 Sound path - SP : ®é dµi ®­êng truyÒn ©m ®Õn bÊt liªn tôc  kho¶ng c¸ch bÒ mÆt = SP x sin β  §é s©u tÝnh tõ bÒ mÆt D = SP x cos β  hoÆc D = 2 x T - SP x cos β

c hØ thÞ khuyÕt tËt

c hØ thÞ ban ®Çu

kho ang c ¸c h bÒ mÆt

defect

sound path

0

10

20

30

40

50

kÝc h th­íc

Sö dông c¸c ph­¬ng ph¸p theo dâi biªn ®é ®Ó ®o ®¹c kÝch th­íc chØ thÞ (bÊt liªn tôc) theo chiÒu däc trôc mèi hµn, chiÒu cao (xuyªn thµnh):

- p h­¬ng p h¸p g i¶m 6d B - p h­¬ng p h¸p g i¶m 20d B - p h­¬ng p h¸p DAC...

kÝc h th­íc

C¸c ®iÓm giíi h¹n cña chØ thÞ ®­îc x¸c ®Þnh b»ng vÞ trÝ cã biªn ®é gi¶m ®Õn møc tiªu chuÈn ®Þnh tr­íc( 2 lÇn, 10lÇn, 20%DAC...)

kÝch th­íc

liªn tôc däc theo trôc mèi hµn

 ph­¬ng ph¸p gi¶m 6dB x¸c ®Þnh chiÒu dµi bÊt

kÝch th­íc

kÝch th­íc

cao chØ thÞ (xuyªn thµnh)

 Ph­¬ng ph¸p AWS ®Ò xuÊt x¸c ®Þnh chiÒu

Butt Double Vee VÒ c¬ b¶n, gièng V ®¬n, víi mét sè l­u

ý:

vµ sö dông c¸c lo¹i gãc kh¸c nhau

- Ch©n gèc mèi hµn ë kho¶ng gi÷a chiÒu dµy - Mèi hµn th­êng dµy, th­êng cÇn dß c¶ hai mÆt

Butt Double Vee

Butt Double Vee  Cã thÓ sö dông kü thuËt Tandem ®Ó kiÓm tra

kh«ng thÊu ch©n :

A= T x tg β B= 0.5T x tg β

β­ g ãc khó c x¹ T­ c hiÒu dµy kim lo ¹i c ¬ ban

T-joint

Sö dông tia th¼ng vµ tia xiªn

T-joint- v¸t mÐp vµ kh«ng







lap jo int

T,Y.K Joint (pipe-AWS)

T,Y.K Joint (pipe-API)

T,Y.K Joint (pipe-API)

CÇn chó ý mét sè kh¸c biÖt - khã kh¨n sau - Ph¶i ®¸nh dÊu ®­îc gèc mèi hµn : tr­íc khi hµn !!! - HiÖu chØnh c¸c gi¸ trÞ kho¶ng c¸ch : Skip,

Soundpath cho c¸c bÒ mÆt cong

hiÖu chØnh c¸c gi¸ trÞ kho¶ng c¸ch

hiÖu chØnh c¸c gi¸ trÞ kho¶ng c¸ch

T,Y.K Joint (pipe-API)

g i¶i ®o ¸n

ph©n biÖt ®­îc

 KiÓm tra viªn UT ph¶i

ChØ thÞ liªn quan vµ

ChØ thÞ kh«ng liªn

quan

gi¶i ®o ¸n

 ChØ thÞ liªn quan: do c ¸c ph¶n x¹ bªn

trong ®èi t­îng kiÓm tra (mèi hµn) t¹o ra­ bÊt liªn tôc

g i¶i ®o ¸n

ChØ thÞ kh«ng liªn quan: do c ¸c ®iÒu kiÖn h×nh häc ®a d¹ng g ©y ra (kh«ng ph¶i bÊt liªn tô c c Çn kiÓm tra):

- g iät låi ®¸y mè i hµn - ®Öm lãt - c huyÓn ®æ i d¹ng s ãng , mò mè i hµn....

g i¶i ®o ¸n

quan cÇn: - ChuÈn ®óng - TÝnh to¸n ®óng - §o ®¹c kho¶ng c ¸ch, s ö dông th­íc ®Þnh vÞ

 §Ó nhËn biÕt vµ ph©n biÖt chØ thÞ kh«ng liªn

ph¶n x¹

- Cã thÓ s ö dông c ¸c gi¸ trÞ hiÖn s è c ña m¸y s iªu ©m ®êi míi cho c¸c ®¸nh gi¸ ban ®Çu, tuy nhiªn c Çn tr¸nh l¹m dông hoÆc ®¬n gi¶n ho¸ v iÖc gi¶i ®o¸n ­ dÔ g©y nhÇm lÉn !!!

nhËn d¹ng

 vËt liÖu  chÕ t¹o  sö dông  vÞ trÝ chØ thÞ  h×nh d¹ng chØ thÞ  mÉu m« pháng

ph©n lo¹i-AWS

Trßn - khèi: rç, xØ Trô - ®­êng: xØ dµi Ph¼ng : nøt, kh«ng ngÊu, kh«ng thÊu

trßn

trô

trô

trô

ph¼ng

ph¼ng

®¸nh g i¸

 Tiªu chuÈn ¸p dông