Tin tức

Tin mới:
THÔNG TƯ 09/2021/TT-BKHCN SỬA ĐỔI 1:2021 QCVN 20:2019/BKHCN VỀ THÉP KHÔNG GỈ HỖ TRỢ DOANH NGHIỆP ÁP DỤNG CÁC HỆ THỐNG QUẢN LÝ VÀ CÔNG CỤ CẢI TIẾN NĂNG SUẤT CHẤT LƯỢNG
Ứng dụng kỹ thuật siêu âm dãy điều pha trong kiểm tra chất lượng mối hàn
Quay Lại

Phương pháp kiểm tra siêu âm dãy điều pha đã khắc phục hoàn toàn các nhược điểm của kiểm tra siêu âm truyền thống, kiểm tra an toàn hơn, nhanh hơn, cung cấp được nhiều thông tin hơn và hoàn toàn có thể thay thế được cho phương pháp kiểm tra chụp ảnh phóng xạ

Kiểm tra không phá hủy (còn gọi là NDT, viết tắt của thuật ngữ Non-Destructive-Testing) là các phương pháp kiểm tra thường dùng để phát hiện và đánh giá các khuyết tật bên trong vật liệu, sản phẩm hoặc chi tiết máy… mà không gây bất kỳ tổn hại nào đến tính năng sử dụng của chúng sau này. Kiểm tra không phá hủy đóng có thể được sử dụng trong tất cả các công đoạn của quá trình chế tạo sản phẩm, trong kiểm tra, giám sát chất lượng của các công trình, của các sản phẩm công nghiệp nên thường được xem như là “bác sĩ” của các công trình.
Có nhiều phương pháp kiểm tra không phá hủy, trong đó phương pháp thường dùng nhấtđể kiểm tra các khuyết tật bên trong vật liệu là chụp ảnh bức xạ công nghiệp (Radiographic Testing-RT) do chất lượng kiểm tra RT ít phụ thuộc vào tay nghề kỹ thuật viên và báo cáo RT có thể được lưu trữ lâu dài dưới dạng phim X quang.Tuy nhiên, RT có nhược điểm quan trọng do có nguy cơ cao về an toàn phóng xạ, tốc độ kiểm tra chậm hơn và giá kiểm tra cao hơn nhiều so với phương pháp kiểm tra có công dụng tương tự là kiểm tra siêu âm. Cần lưu ý là những sự cố phóng xạ khi xảy ra không chỉ gây gián đoạn sản xuất, gây thiệt hại về kinh tế mà còn có ảnh hưởng không tốt đến môi trường cũng như an toàn sức khoẻ con người.
So với chụp ảnh phóng xạ, phương pháp kiểm tra siêu âm an toàn hơn, rẻ hơn, nhanh hơn nhưng lại có nhược điểm quan trọng là chất lượng kiểm tra ít nhiều vẫn còn phụ thuộc vào tay nghề người thực hiện công việc kiểm tra. Hiện nay, để khắc phục những nhược điểm này cần phải phối hợp đồng bộ các tiêu chuẩn kiểm tra siêu âm, các quy định về chứng chỉ kỹ thuật viên siêu âm, hệ thống quản lý chất lượng theo ISO/IEC 17025… Vấn đề cần đặt ra ở đây là có thể cải tiến phương pháp kiểm tra siêu âm sao cho kết quả kiểm tra có độ tin cậy tương tự như chụp ảnh phóng xạ RT nhưng vẫn duy trì được các ưu điểm của phương pháp kiểm tra siêu âm truyền thống. 

Trong phương pháp kiểm tra siêu âm truyền thống, đầu dò phát ra chùm tia siêu âm theo một hướng xác định, sau đó dựa trên năng lượng phản xạ trở về để đánh giá độ đồng nhất của vật liệu, hình dạng, độ lớn cũng như vị trí khuyết tật trong vật liệu. Để phát hiện khuyết tật, đầu dò siêu âm phải di chuyển sao cho chùm tia siêu âm chạm vào khuyết tật, chọn góc đầu dò sao cho năng lượng chùm tia siêu âm sau khi chạm vào khuyết tật sẽ phản xạ quay trở về đầu dò với năng lượng đủ lớn. Ngoài ra, các tín hiệu siêu âm trên màn hình của máy siêu âm rất khó giải đoán, rất khó đánh giá ngay cả khi người giám sát có hiểu biết về phương pháp kiểm tra này. Như vậy, rõ ràng là kết quả kiểm tra siêu âm truyền thống vẫn còn phụ thuộc vào năng lực, kinh nghiệm của kỹ thuật viên.

 Phương pháp kiểm tra siêu âm dãy điều pha Phased Array
 

Phương pháp kiểm tra siêu âm dãy điều pha Phased Array đã khắc phục hoàn toàn những nhược điểm nêu trên. Đầu dò siêu âm dãy điều pha thường có từ 16 đến 256 biến tử nhỏ riêng biệt, mỗi biến tử có thể tạo xung riêng rẽ, có thể hoạt động như một đầu dò siêu âm truyền thống. Các biến tử được kích hoạt độc lập với nhau thông qua phần mềm cài đặt sẵn trong thiết bị. Phần mềm sẽ thiết lập thời gian phát xung trễ cho từng nhóm các biến tử nên có thể tạo ra chùm tia siêu âm có hình dạng, có chế độ hội tụ như mong muốn, phù hợp với đầu dò, phù hợp với đặc tính của nêm cũng như phù hợp với kích thước và tính chất của vật liệu kiểm tra. Với nguyên lý này, hệ thống siêu âm dãy điều pha chỉ dùng một đầu dò vẫn có thể tạo ra chùm tia siêu âm có góc khúc xạ khác nhau, có thể hội tụ hay không hội tụ, vị trí điểm hội tụ khác nhau tuỳ ý…, nhờ vậy tăng được tính linh hoạt của hệ thống, tăng được độ tin cậy và khả năng phát hiện của công việc kiểm tra. Ngoài ra, các hệ thống kiểm tra Phased Array tiên tiến còn được trang bị thêm chế độ quét điện tử, nghĩa là có thể làm chùm tia siêu âm quét hết thể tích cần kiểm tra mà không cần di chuyển đầu dò như các phương pháp kiểm tra siêu âm truyền thống. Do đó, kỹ thuật Phased Array đã bảo đảm được chùm tia siêu âm quét qua khuyết tật và phản xạ năng lượng trở về đầu dò đủ lớn, làm tăng được khả năng phát hiện khuyết tật của phương pháp kiểm tra.

Trong kỹ thuật kiểm tra siêu âm dãy điều pha Phased Array, chỉ thị trên màn hình có thể xuất hiện dưới nhiều dạng như: A-scan, B-scan, C-scan, D-scan, S-scan …, tức có thể hiển thị hình ảnh khuyết tật dưới dạng những mặt cắt khác nhau đi qua khuyết tật.Ngoài ra, một số thiết bị đã được trang bị thêm phần mềm Top View, Side View và End View tích hợp tất cả các khuyết tật phát hiện được thành một báo cáo dưới dạng hình ảnh, tương ứng với hình chiếu bằng, hình chiếu đứng và hình chiếu cạnh như trong vẽ kỹ thuật thông thường. Toàn bộ các hình ảnh và thông tin này được xuất ra tự động dưới dạng pdf để người kiểm tra không thể có bất kỳ can thiệp nào vào tình hình khuyết tật của mẫu kiểm tra. Hình ảnh Top View của Phased Array hoàn toàn tương tự như phim X quang, có thể lưu trữ được, không phụ thuộc vào người kiểm tra (hiện nay phần lớn đã quét tự động bằng bộ quét tự động) nên đã khắc phục hoàn toàn điểm yếu cuối cùng của phương pháp kiểm tra siêu âm truyền thống.
Như vậy, phương pháp kiểm tra siêu âm dãy điều pha đã khắc phục hoàn toàn các nhược điểm của kiểm tra siêu âm truyền thống, kiểm tra an toàn hơn, nhanh hơn, cung cấp được nhiều thông tin hơn và hoàn toàn có thể thay thế được cho phương pháp kiểm tra chụp ảnh phóng xạ.

Làm chủ & khai thác công nghệ kiểm tra siêu âm dãy điều pha Phased Array
Với vai trò là một trong các Tổ chức khoa học công nghệ hàng đầu trong lĩnh vực tiêu chuẩn, Đo lường, Chất lượng, QUATEST 3 đã mạnh dạn đầu tư vào công nghệ siêu âm theo dãy điều pha Phased Arrayvà triển khai ứng dụng công nghệ này vào thực tế. Thiết bị được đầu tư là loại Phased Array X-32, phần mềm thu thập dữ liệu và phân tích UT Studio Software của hãng HARFANG MICROTECHNIQUE - CANADA. Đây là thiết bị hiện đại, có 32 kênh kích hoạt độc lập, có thể hiển thị đồng thời 4 kiểu quét tuỳ chọn, luật hội tụ lên đến 2.000 kiểu, có thể điều khiển từ xa thông qua mạng Internet.Sau gần 2 năm nghiên cứu, Trung tâm Kỹ thuật 3 đã làm chủ được Kỹ thuật kiểm tra này, và đã đào tạo được đội ngũ kỹ thuật viên thay cho chuyên gia nước ngoài nên giá thành kiểm tra bằng phương pháp này rẻ hơn nhiều so với chi phí kiểm tra bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ.
Quy trình kiểm tra siêu âm mối hàn bằng kỹ thuật phased array của Trung tâm Kỹ thuật 3 trước khi ban hành đã được định trị phương pháptheo những bước tóm tắt như sau: 

  • Mẫu kiểm chứng bao gồm 09 mẫu hàn đối đầu, chiều dày từ 14 mm đến 20 mm. Toàn bộ các mẫu hàn được kiểm tra bằng Phased Array và lưu trữ dữ liệu kiểm tra
  • Tiến hành kiểm tra lại 09 mẫu trên bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ kết hợp với phương pháp kiểm tra siêu âm truyền thống.
  • So sánh kết quả kiểm tra bằng 2 phương pháp cho thấy khả năng phát hiện khuyết tật của kiểm tra siêu âm Phased Array không kém hơn RT. Khi sử dụng phương pháp chụp ảnh phóng xạ bằng máy tia X (độ nhạy tốt hơn thiết bị gamma), phim thông thường AGFA D7 cho thấy có một số khuyết tật có thể phát hiện bằng Phased Array nhưng không phát hiện trên phim phóng xạ, phải kiểm tra bổ sung bằng phương pháp siêu âm truyền thống thật cẩn thận mới phát hiện được. Kiểm tra lần 2 bằng máy tia X, phim độ nhạy cao AGFA D4 cho thấy hai kết quả kiểm tra hoàn toàn phù hợp với nhau.
  • Kiểm tra bằng kỹ thuật Phased Aray có nhược điểm là nếu đặt sai luật hội tụ sẽ không phát hiện được đầy đủ khuyết tật. Điều này lý giải cho việc quy phạm ASME V của Hoa Kỳ quy định bắt buộc phải khống chế chặt chẽ các thông số đầu dò cũng như luật hội tụ trước khi kiểm tra cũng như cần phải thực hiện công việc chứng nhận quy trình theo quy định của tiêu chuẩn (quy định này của ASME cũng tương tự như phần công việc định trị đã thực hiện của QUATEST 3)

Việc tiêu chuẩn hoá thường đi chậm một bước và thường không theo kịp sự phát triển của công nghệ nên bộ tiêu chuẩn dành cho kiểm tra siêu âm theo kỹ thuật Phased Array hiện nay vẫn chưa được đầy đủ như các phương pháp truyền thống khác. Các tiêu chuẩn đang được Trung tâm Kỹ thuật 3 áp dụng bao gồm các tiêu chuẩn ASTM E 2700-09, ASTM E 2491 - 08, ASME V, phiên bản 2013 và chất lượng mối hàn được đánh giá theo các tiêu chuẩn ASME code case 2235.9 hay AWS D 1.1-2010.
Sau khi làm chủ kỹ thuật này, Trung tâm Kỹ thuật 3 đã sử dụng công nghệ này cung cấp dịch vụ kỹ thuật cho khách hàng. Kết quả nghiên cứu cũng như kết quả làm việc thực tế cho thấy việc ứng dụng phương pháp kiểm tra siêu âm dãy điều pha có những đặc điểm sau:

  • Dùng kiểm tra siêu âm Phased Array thay cho chụp ảnh phóng xạ truyền thống đã được chấp nhận và quy định trong các tiêu chuẩn quốc tế.
  • Kỹ thuật kiểm tra siêu âm (UT) là phương pháp bắt buộc khi chiều dày vật liệu lớn (không RT được), do đó, trong trường hợp này, sử dụng kiểm tra siêu âm Phased Array là phương án tối ưu.
  • Kiểm tra siêu âm Phased Array so với chụp ảnh phóng xạ truyền thống có nhiều ưu điểm như kiểm tra nhanh hơn, khả năng phát hiện khuyết tật không kém hơn, độ tin cậy tương đương, cung cấp thông tin nhiều hơn, hoàn toàn không có nguy cơ gây mất an toàn và có chi phí kiểm tra thấp hơn.

Trương Thanh Sơn
Nguồn: http://vietq.vn/trung-tam-ky-thuat-3-lam-chu-ung-dung-ky-thuat-sieu-am-day-dieu-pha-trong-kiem-tra-chat-luong-moi-han-d42308.html
Print
Email
Feedback
Bài viết trước Bài viết sau
Tin tức nổi bật khác
22 Tháng Mười Một 2024

Bộ Y tế công bố QUATEST 3 đủ điều kiện thực hiện quan trắc môi trường lao động

Quan trắc Môi trường Lao động là hoạt động kiểm tra, đánh giá các yếu tố trong môi trường làm việc như: tiếng ồn, nhiệt độ, ánh sáng, bụi, khí độc,... nhằm xác định rủi ro tiềm ẩn đối với sức khỏe người lao động…Hoạt động này là yêu cầu bắt buộc đối với doanh nghiệp theo quy định của Luật An toàn Vệ...
Chi tiết
22 Tháng Mười Một 2024

Quan trắc Môi trường Lao động để đảm bảo an toàn sức khỏe
Quan trắc môi trường lao động là một hoạt động quan trọng nhằm đảm bảo môi trường làm việc an toàn, lành mạnh cho người lao động, đồng thời tuân thủ các quy định pháp luật và nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh của tổ chức, doanh nghiệp...  
Chi tiết
19 Tháng Mười Một 2024

Bộ TTTT chỉ định QUATEST 3 thử nghiệm thiết bị đa phương tiện, Pin lithium cho thiết bị cầm tay...
Đầu tháng 11 vừa qua, Bộ Thông tin và Truyền thông (Bộ TTTT) đã Ban hành Quyết định số 1891/QĐ - BTTTT  về việc chỉ định Tổ chức Thử nghiệm đối với Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 3 (QUATEST 3) được thử nghiệm đối với các sản phẩm sau:  
Chi tiết
13 Tháng Mười Một 2024

Đại hội nhiệm kỳ 8 (2024-2029) Hội Hợp tác Các Phòng Thí nghiệm TP Hồ Chí Minh

Vào ngày 09/11/2024, Hội Hợp tác Các Phòng Thí nghiệm TP.HCM (Vinatest) đã tổ chức Đại hội Toàn thể Lần thứ 8 - Nhiệm kỳ năm 2024-2029 diễn ra tại Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 3 (QUATEST 3) ở KCN Cát Lái, TP Thủ Đức, TP.HCM.
Chi tiết
08 Tháng Mười Một 2024

Hội thảo “Sản xuất chất chuẩn và sử dụng mẫu chuẩn, chất chuẩn trong hoạt động đo lường và thử nghiệm”
Hội thảo “Chất chuẩn và sử dụng mẫu chuẩn, chất chuẩn trong hoạt động đo lường và thử nghiệm” do Ban Đo lường và Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 3 (QUATEST 3) được tổ chức ngày 1/11 (dưới sự đồng ý của lãnh đạo Ủy ban Tiêu chuẩn Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia) là nhằm...
Chi tiết