Thử nghiệm là một phần không thể thiếu trong bảo trì thiết bị. Điều quan trọng là đánh giá các vật liệu, thành phần, thiết kế và cấu trúc của sản phẩm và tài sản. Các chương trình có thể được phân loại là phá hủy hoặc không phá hủy dựa trên trạng thái của thành phần được kiểm tra sau khi phát hiện hoàn tất.
Nếu thành phần bị hỏng trong quá trình phát hiện, phương pháp phát hiện được sử dụng được gọi là phát hiện phá hủy. Ngược lại, thử nghiệm không phá hủy được thực hiện mà không gây ra thiệt hại cho thiết bị được thử nghiệm.
Trong bài báo này, chúng tôi sẽ tập trung vào các ứng dụng khác nhau của các phương pháp thử nghiệm không phá hủy.
Thử nghiệm không phá hủy là gì?
Các phương pháp thử nghiệm không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn cấu trúc của phần được thử nghiệm được gọi là thử nghiệm không phá hủy (NDT). NDT sử dụng một loạt các kỹ thuật kiểm tra để đánh giá các thành phần riêng lẻ và tập thể. Nó sử dụng các nguyên tắc khác nhau từ các lĩnh vực khoa học (vật lý, hóa học và toán học) để kiểm tra các thành phần. NDT cũng có thể được gọi là đánh giá không phá hủy (NDE) hoặc thử nghiệm không phá hủy (NDI).
Hãy tưởng tượng một piston chạy bên trong một động cơ đang được kiểm tra các lỗi hoặc suy thoái vật liệu. Piston có thể được cắt mở để kiểm tra các khiếm khuyết bên trong. Tuy nhiên, một khi được thử nghiệm, ngay cả khi piston được tìm thấy không có khuyết tật, piston không còn có thể được sử dụng trong động cơ. Đây là một hình thức phát hiện phá hủy.
Piston có thể được kiểm tra bằng X quang thay vì cắt nó. Chúng ta có thể sử dụng bức xạ ion hóa (tia X, tia gamma) để phát hiện các khiếm khuyết trong các thành phần hoặc suy thoái vật liệu. Nếu nó vượt qua bài kiểm tra, thành phần vẫn có thể sử dụng được. Đây là một hình thức thử nghiệm không phá hủy.
Phương pháp thử nghiệm không phá hủy
Một số lượng lớn các tùy chọn phát hiện không phá hủy có sẵn. Phương pháp nào bạn sẽ sử dụng tùy thuộc vào loại phần bạn đang thử nghiệm và những khiếm khuyết bạn muốn tìm.
Một số phương pháp NDT chỉ áp dụng cho các danh mục cụ thể. Tiếp theo, chúng tôi thảo luận về các phương pháp NDT phổ biến nhất có các ứng dụng rộng hơn.
1) Phát hiện trực quan
Kiểm tra trực quan là phương pháp thử nghiệm không phá hủy đơn giản nhất. Nó thường được phân loại là một phần của bảo trì thường xuyên. Các chuyên gia bảo trì sử dụng nó hàng ngày để kiểm tra các dấu hiệu hao mòn phổ biến. Tùy thuộc vào ứng dụng của nó, nó có thể hoặc không thể xảy ra trong khi máy đang chạy.
Robot và máy bay không người lái được trang bị máy ảnh có thể được sử dụng để thực hiện kiểm tra trực quan từ xa trong trường hợp không thể truy cập trực tiếp vào các đối tượng thử nghiệm.
Trong các ứng dụng nâng cao nhất của mình, phát hiện trực quan được kết hợp với các thuật toán học máy. Điều này chỉ áp dụng cho các thử nghiệm chất lượng sản phẩm trong đó một số lượng lớn các thành phần được tiêu chuẩn hóa cần được kiểm tra.
2) Phát hiện siêu âm
Phát hiện siêu âm dựa trên nguyên tắc lan truyền và phản xạ của sóng âm thanh tần số cao. Nó có thể được sử dụng để phát hiện/đánh giá khiếm khuyết, đo kích thước, đặc tính vật liệu, v.v ... Máy thu và máy phát siêu âm được sử dụng để phát hiện.
Sóng âm thanh siêu âm được truyền qua vật liệu được thử nghiệm. Âm thanh truyền qua lắp ráp và phản chiếu một bề mặt cứng nằm ở đầu kia của máy phát. Đo thời gian cần thiết để truyền và nhận sóng âm. Sự khác biệt về thời gian giữa các phần khác nhau của một thành phần có thể được sử dụng để xác định các lỗi trong vật liệu.
Các loại chế độ phát hiện siêu âm khác nhau có thể được sử dụng để xác định các khiếm khuyết khác nhau, sâu răng, suy giảm vật chất, v.v ... Các bộ phận cơ học có khối lượng công việc nặng nên được kiểm tra bằng siêu âm thường xuyên. Một ví dụ điển hình của xét nghiệm siêu âm là phát hiện các khiếm khuyết và biến dạng trong các bánh xe và trục của xe lửa.
3) Phân tích rung
Phân tích rung là một phương pháp phổ biến để theo dõi tình trạng của các bộ phận xoay đang hoạt động. Nguyên tắc cơ bản của phân tích rung là các vật liệu khác nhau có các đặc điểm rung khác nhau.
Ngoài các thiết bị máy đo rung, các loại cảm biến khác nhau có thể được cài đặt để đo các rung động. Chúng được thiết kế để đo độ dịch chuyển, vận tốc và gia tốc, sai lệch, nới lỏng và các lỗi tương tự mà thiết bị quay có thể gặp phải.
Như với tất cả các kỹ thuật khác mà chúng tôi thảo luận ở đây, phân tích rung cung cấp dữ liệu có giá trị để theo dõi điều kiện và bảo trì dự đoán.
4) Phát hiện hạt từ tính MT
Phát hiện hạt từ tính được sử dụng để phát hiện các khiếm khuyết gần bề mặt trong vật liệu sắt từ. Mẫu vật được giữ giữa hai cực từ của nam châm điện và huyền phù của các hạt từ tính được đổ lên mẫu vật. Phương pháp thử nghiệm dựa trên ảnh hưởng của từ trường đối với vật liệu sắt từ.
Khi các hạt từ tính thu thập gần các khiếm khuyết và vết nứt, các khiếm khuyết trên bề mặt của vật liệu sẽ được tô sáng. Để có khả năng hiển thị tốt hơn, hãy sử dụng ánh sáng cực tím để xem khuyết tật.
Kiểm tra bột từ tính có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một thiết bị cầm tay như máy ngang ướt hoặc ách từ tính. Chỉ định rằng MT có thể được sử dụng để kiểm tra các mục sau:
Bề mặt bên trong và bên ngoài của nồi hơi và bình áp lực
Các thành phần đã bị thiệt hại hỏa hoạn
Đầu máy và nồi hơi lịch sử
Máy sấy Yankee
Hàng hóa giữ
Tàu dịch vụ khí hóa lỏng hóa lỏng
Sửa chữa hàn và các mặt hàng áp lực thay đổi
5) Phát hiện thâm nhập
Trong trường hợp phát hiện hạt từ tính là không khả thi, có thể sử dụng phát hiện thâm nhập. Một bề mặt làm việc sạch là cần thiết để kiểm tra thâm nhập.
Trong quá trình kiểm tra thâm nhập, thuốc nhuộm chất lỏng xâm nhập được phun qua khu vực để được kiểm tra và không thay đổi trong không khí mở. Thời gian cần thiết để người thâm nhập hoạt động trên bề mặt (còn được gọi là thời gian lưu) có thể dao động từ 10 phút đến một giờ. Nó phụ thuộc vào các tính chất của vật liệu đang được thử nghiệm.
Sử dụng một miếng vải không có xơ để loại bỏ chất lỏng xâm nhập ra khỏi bề mặt làm việc. Xịt một lượng nhỏ dung dịch phát triển lên bề mặt làm việc của bài kiểm tra. Nếu bề mặt được kiểm tra bị lỗi, thuốc nhuộm chất lỏng được đưa lên bề mặt sau khi nhà phát triển được áp dụng.
Các xét nghiệm thâm nhập chất lỏng thường được sử dụng để kiểm tra các bề mặt hàn và làm việc theo nguyên tắc hành động mao quản.
6) Phát hiện hiện tại của Eddy
Thử nghiệm hiện tại của Eddy là một kỹ thuật thử nghiệm không phá hủy phổ biến được sử dụng trong các kịch bản thử nghiệm thủ công và tự động. Nó dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ.
Khi một điện áp được áp dụng cho cuộn dây, nó tạo ra một từ trường mạnh. Khi kim loại được đưa vào cuộn dây, từ trường dao động và dòng điện chảy qua mạch tăng lên. Điều này là do dòng chảy xoáy bên trong kim loại.
Tiêu thụ hiện tại tăng khi có khuyết tật hoặc lỗ hổng trong vật liệu. Eddies phải di chuyển khoảng cách xa hơn - tăng sức đề kháng, biểu hiện khi tăng tiêu thụ hiện tại. Sự khác biệt trong tiêu thụ hiện tại giữa các mặt cắt khác nhau của vật liệu có thể được sử dụng để xác định vị trí và kích thước của các khuyết tật.
Loại thử nghiệm không phá hủy này được thực hiện bằng cách sử dụng thiết bị thử nghiệm dòng điện xoáy, bao gồm đầu dò điện từ, máy dò lỗ hổng hiện tại, độ dẫn ECT và các phụ kiện khác. Những công cụ này được sử dụng để thực hiện các loại thử nghiệm điện từ khác nhau, chẳng hạn như quét bề mặt, thử nghiệm dưới bề mặt, kiểm tra mối hàn, kiểm tra lỗ buộc, kiểm tra ống, xác minh xử lý nhiệt và phân loại lớp kim loại.
7) Kiểm tra tia X và chụp cắt lớp vi tính công nghiệp
Tia X và các kỹ thuật chụp cắt lớp khác được sử dụng rộng rãi trong y học. Tuy nhiên, một số kỹ thuật tương tự cũng được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp như là một phần của thử nghiệm không phá hủy.
Tia X và quét CT có thể được sử dụng để chụp X quang công nghiệp để xem hình ảnh chi tiết của vật liệu đang được thử nghiệm. X-quang đi qua các thành phần và hình ảnh có thể được in trên phim hoặc được xem trong thời gian thực bằng máy tính.
CT cũng có thể tô màu mã các đối tượng khác nhau dựa trên kim loại tổng hợp hoặc sự hiện diện của sâu răng. Tia X có thể được gửi trên đối tượng thử nghiệm từ các góc khác nhau để có được hình ảnh có chi tiết cao hơn. Các xét nghiệm tia X và chụp cắt lớp được tính toán thuộc loại xét nghiệm X quang rộng hơn trong đó các loại bức xạ ion hóa khác nhau có thể được sử dụng.

