Nồi hơi cố định ống lò ống lửa cấu tạo hàn (trừ nồi hơi ống nước) - phần 27

Thử

Với sự có mặt của

Thử không phá hủy

Thẩm thấu                                                                     Hạt từ

Siêu âm                                                                        Tia rơn ghen

Nhìn bằng mắt

Thử phá hủy                                                                  Chuẩn bị hàn

Thử kéo                                                                        Kích thước yêu cầu

Thử uốn                                                                                    Đường kính lõi uốn:    mm

Chứng nhận phê duyệt thợ hàn - Không kèm theo qui trình được phê duyệt

Phép thử số…….                                              Chứng nhận số……..                             Trang số: 3

Vết gẫy mối hàn góc

Kiểm tra cấu trúc thô đại

Kiểm tra cấu trúc tế vi

Các phép thử bổ sung

Thử lại (nếu có)

Ghi chú

(Đánh giá: thỏa mãn / không thỏa mãn / không áp dụng được, trừ khi có các số liệu bằng số).

Kiểm tra lý thuyết

Đánh giá

□ Thỏa mãn                               □ Không thỏa mãn                                □ Không áp dụng được

Kết quả của các phép thử phê duyệt nêu trên phải phù hợp với qui định.

Ngày tháng…...19                                                         Chữ ký

Phụ trương của phê duyệt thợ hàn

Phép thử số…..                                    Chứng nhận số……                                           Trang số

Chứng nhận này không còn hiệu lực nếu nghề nghiệp của thợ hàn bao gồm trong chứng nhận này sai lệch nhiều hơn so với nó được cho phép bởi các yêu cầu đặc biệt.

Tờ khai của người sử dụng thợ hàn

Tên

Kéo dài thời hạn

Phụ lục G

(tham khảo)

Kiểm tra siêu âm mối hàn8)

G.1 Qui định chung

Phụ lục này được biên soạn trên cơ sở các điều luật và khuyến nghị hiện hành. Cần phải lưu ý rằng vấn đề là khá phức tạp và cần phải nghiên cứu và xem xét tiếp trước khi tạo lập kỹ thuật hoàn chỉnh hơn.

Vì thế kiểm tra viên sử dụng phụ lục này phải chú ý đến sự thực là các kỹ thuật đó có thể bất đồng (sai lệch) theo sự phức tạp của các chi tiết được kiểm tra, việc xác định và ước lượng kích thước của các khuyết tật là khác với kích thước chính xác của chúng.

Thực tế thì xác định bản chất của khuyết tật rất khó thực hiện nếu chỉ dùng phương tiện siêu âm, nhưng chủ yếu là để suy luận từ một số số liệu nhận được từ kiểm tra siêu âm và từ các thông tin bổ sung từ (kinh nghiệm) những hiểu biết về công nghệ hàn, vị trí của khuyết tật trong mặt cắt ngang của mối hàn và / hoặc phép thử không phá hủy bổ sung.

G.2 Phạm vi

Phạm vi của phụ lục này là để qui định các phương pháp đặt và hiệu chỉnh thiết bị siêu âm và hệ thống phải dùng để kiểm tra mối hàn.

Để đạt được các kết quả tin tưởng thì kiểm tra siêu âm cần phải sử dụng những người thao tác phù hợp có kiến thức lý thuyết và đào tạo thực tế và kinh nghiệm đủ đối với các dạng kiểm tra cần thực hiện. Nếu cần thì phải chứng minh năng lực của người thao tác. Nếu cần người thao tác phải chứng minh rằng anh ta có khả năng áp dụng đúng tất cả các kỹ thuật cần thiết.

Phụ lục này miêu tả các qui trình phải được tuân thủ khi kiểm tra siêu âm các mối hàn phi austenit được áp dụng đối với chiều dày lớn hơn 6 mm. Cũng không phải nói khi nào phương pháp thử này phải áp dụng và cũng không phải đưa ra tiêu chuẩn chấp nhận.

Các qui trình kiểm tra siêu âm khác với qui trình được mô tả trong phụ lục này có thể được sử dụng miễn là chúng được thỏa thuận giữa người mua, người chế tạo và cơ quan kiểm tra.

G.3 Nguyên lý

Phương pháp kiểm tra này bao gồm các máy móc thích hợp tạo ra các xung dao động cơ học có tần (sóng siêu âm) với mức năng lượng và tần số đòi hỏi. Sóng siêu âm được đưa vào chi tiết được kiểm tra qua một lớp môi trường tiếp xúc, qua một đầu dò thích hợp và, phản xạ từ khuyết tật tồn tại trong chi tiết được thu bằng thiết bị chuyển thành các xung điện mà những xung điện này được thể hiện trên màn hình của máy hiện sóng.

Các khuyết tật có thể được xác định vị trí, theo những chỉ thị thời gian trên màn có thể đánh giá bản chất có thể của khuyết tật và kích thước của nó có thể suy được theo chiều cao, hình dạng và sự thay đổi của chỉ thị trên màn theo các chuyển dịch tương ứng của đầu dò.

G.4 Điều kiện bề mặt

G.4.1 Bề mặt tiếp xúc của kim loại cơ bản

Bề mặt kim loại cơ bản, liền kề với mối hàn phải tiếp xúc với đầu dò trong quá trình kiểm tra và phải có sự tiếp xúc âm tốt giữa đầu dò và mẫu kiểm tra.

Vì thế bề mặt phải được làm sạch khỏi các vảy hàn, các chỗ gồ ghề, các vẩy gỉ và tất cả các chất khác có thể làm cản trở sự chuyển dịch tự do của đầu do hay làm ảnh hưởng đến sự truyền của dao động siêu âm.

Thông thường phải mài nhẹ (sơ qua) để có bề mặt thỏa mãn để kiểm tra.

G.4.2 Bề mặt mối hàn

Nói chung, các điều kiện của bề mặt mối hàn sao cho chúng không có ảnh hưởng xấu đến việc kiểm tra mối hàn.

Trong thực tế có thể xảy ra là sự phản xạ từ các bề mặt như vậy có thể che chắn, cản trở hay bị nhầm lẫn với sự phản xạ từ các khuyết tật.

Vì thế, thậm chí cả khi chỉ có đầu dò tiếp xúc với kim loại cơ bản thì các bề mặt của mối hàn cũng phải hòa lẫn một cách trơn tru với bề mặt kim loại mẹ, không được có sự cắt mép, hình nhọn nhô lên hay các chỗ lõm xuống

Khi bề mặt mối hàn như đã được hàn không đảm bảo các điều kiện này thì chúng phải được mài đi.

Khi tiếp xúc của đầu dò cũng có thể là trên phần tử gia cường của mối hàn như ví dụ đối với việc tìm các khuyết tật ngang, xem G.7.2.a, thì cần phải mài cho bằng các phần tử gia cường so với kim loại cơ bản.

G.5 Kiểm tra kim loại cơ bản

Trước khi bắt đầu kiểm tra siêu âm mối hàn (dù kim loại cơ bản đã được kiểm tra siêu âm trước khi hàn hay chưa) cần phải quét (dò) toàn bộ bề mặt vùng liền kề mối hàn để:

a) định vị tất cả các khuyết tật như sự phân lớp trong vật liệu mà sóng siêu âm quét qua trong quá trình kiểm tra mối hàn, và

b) xác định chiều dày của vật liệu để điều chỉnh máy và để chú giải sự thay đổi tín hiệu có thể.

Nếu như tất cả các khuyết tật được phát hiện trong lần kiểm tra đầu tiên thì phải xem xét ảnh hưởng của chúng đến sự kiểm tra mối hàn và kỹ thuật quét phải được điều chỉnh để đảm bảo kiểm tra được toàn bộ mối hàn.

Một qui trình được kiến nghị cho lần quét đầu tiên này đối với kim loại cơ bản như sau 9):

a) Đầu dò

Dùng một máy thu phát sóng dọc với sự phát xạ vuông góc với bề mặt của vật liệu. Diện tích của tinh thể không lớn hơn 500 mm², không một kích thước nào của mặt tinh thể được nhỏ hơn 10 mm.

b) Tần số

Tần số phải nằm trong dải từ 2 MHz đến 6 MHz và phải càng cao càng tốt nhưng phải được sự truyền đi thỏa mãn.

c) Môi trường tiếp âm

Chất tiếp âm lỏng hay mỡ, phải có các tính chất ướt tốt để cho phép truyền dao động cơ học giữa đầu dò và vật liệu (thử) được kiểm tra.

d) Vùng quét

Kim loại mẹ phải được kiểm tra siêu âm trên vùng bao phủ toàn bộ vùng quét để kiểm tra mối hàn liên tiếp.

e) Độ nhậy

Độ nhậy phải được kiểm tra trên một chi tiết, không có tín hiệu khuyết tật, bằng vật liệu cần kiểm tra sao cho:

1) bất kỳ khi nào có thể, ít nhất là có 3 xung phản xạ từ đáy nhìn thấy được trên màn ảnh của máy siêu âm và phản xạ đáy đầu tiên hiển thị ra trên chiều cao toàn thang, hoặc nếu điều đó là không thể, thì

2) phải dùng độ nhậy lớn nhất có thể đạt được, nhưng trong mọi trường hợp phép thử chỉ được tiến hành khi có thể tạo được phản xạ đáy đầu tiên với chiều cao toàn thang.

f) Biên bản

Một biên bản về kiểm tra kim loại cơ bản chỉ được viết nếu vật liệu có chứa sự không đồng đều cục bộ làm lẫn lộn sự giải thích, hay cản trở việc kiểm tra mối hàn tại các vị trí đó.

G.6 Lựa chọn các đặc tính của thiết bị và hiệu chỉnh nó

G.6.1 Thông tin ban đầu

Người thao tác phải có được các thông tin sau đây trước khi bắt đầu kiểm tra mối hàn:

a) loại thép;

b) chuẩn bị mối nối;

c) công nghệ hàn;

d) các chi tiết về sửa chữa;

e) các chi tiết khác theo công nghệ chế tạo, ví dụ nhiệt luyện sau hàn.

Các thông tin này là rất có ích cho người thao tác để xác định loại của khuyết tật.

G.6.2 Thiết bị siêu âm

Thiết bị siêu âm phải có khả năng tạo ra trên màn hình máy hiện sóng các vết tái hiện dễ xác định, và trong điều kiện đo tĩnh, sau khi thiết bị được sấy ấm, các tín hiệu trên màn ảnh phải ổn định cả vị trí và biên độ.

Dấu vết trên màn ảnh phải liên quan với các dấu hiệu của thang cố định đối với dải và biên độ.

Thiết bị phải thích hợp với kỹ thuật đầu dò đơn và đầu dò kép và phải được cung cấp với:

a) điều khiển dễ dàng và ổn định đối với dải tần số từ 1 MHz đến 6 Mhz.

b) điều chỉnh được đối với năng lượng xung.

c) thang quét tuyến tính và chiều dài thời gian định mức thích hợp (phụ thuộc vào kích thước hình học phần kiểm tra - xem G.6.7.1.1)

d) điều khiển thời gian trễ và / hoặc độ dịch chuyển ngang đủ (tùy thuộc vào loại đầu dò - xem G.6.7.1.2), và

e) điều khiển độ khuếch đại chuẩn.

Bộ phận khuếch đại phải có khả năng tạo ra các chỉ thị rõ ràng của các lỗ chuẩn thích hợp (xem G.6.7.2) trên một dải lớn nhất được kiểm tra, với một biên độ ít nhất là 50 % của toàn bộ chiều cao thang.

G.6.3 Tần số

Tần số phải nằm trong dải từ 1 MHz đến 6 MHz, và phải càng cao càng tốt nhưng phải đảm bảo truyền tốt sóng siêu âm.

Khi tìm thấy khuyết tật có thể quét thêm trên vùng này với tần số cao hơn sẽ có ích cho việc đánh giá tiếp theo (thêm) khi cần thiết.

G.6.4 Đầu dò

Các đầu dò phải sao cho "nhiễu" bên trong không được quá lớn để làm rối việc giải thích các kết quả trong khoảng độ nhậy dùng để kiểm tra.

Các đầu dò phải được ghi dấu rõ ràng về tần số, góc khúc xạ danh nghĩa, chỉ số đầu dò và kích thước tinh thể.

Phải dùng kỹ thuật đầu dò đơn (máy thu phát tín hiệu) hoặc kỹ thuật đầu dò kép (máy phát và thu tách biệt) để quét mối hàn.

Diện tích của mỗi tinh thể phát và / hoặc thu không được lớn hơn 500 mm², nhưng kích thước của bề mặt không được lớn hơn 25 mm.

G.6.5 Góc khúc xạ (hay góc tia)

Góc tia phải được chọn theo

a) độ dày của vật liệu;

b) cách chuẩn bị mối hàn;

c) kích thước của mối hàn;

d) dạng hình học của mối nối;

e) các vùng quét khả dĩ.

để đảm bảo rằng tất cả các khuyết tật đáng kể có thể phát hiện ra.

Trong lĩnh vực này, nên dùng hai đầu dò khác nhau để quét mẫu có chiều dày lớn hơn khoảng 40 mm.

Góc đầu dò thông thường nằm trong khoảng 35^o đến 70^o (80^o).

Cần phải nhớ rằng tia sóng ngang tạo thành với bề mặt một góc nhỏ hơn khoảng 30 ^o có thể phát sinh các sóng bề mặt Rayieigh cũng như sóng ngang. Vì thế rất quan trọng là, trong trường hợp này, phải xem xét khả năng của sóng bề mặt.

Một tia sóng ngang có khuynh hướng (dẫn đến) tạo với bề mặt phản xạ một góc 30^o sẽ chịu một sự chuyển đổi kiểu có thể làm tăng tổn thất năng lượng sóng ngang và gây ra chỉ thị giả.

G.6.6 Môi trường tiếp âm

Chất tiếp âm lỏng hay mỡ, phải có các đặc tính ướt tốt để cho phép truyền các dao động cơ học giữa đầu dò và vật liệu cần kiểm tra.

G.6.7 Hiệu chỉnh thiết bị

Các thao tác để hiệu chỉnh được miêu tả trong G.6.7.1 và G.6.7.2 phải được tiến hành sau khi thiết bị đã được sấy nóng và trước khi bắt đầu kiểm tra mối hàn.

Một số thao tác phải được lặp lại như đã nêu trong một số điều tương ứng để tạo cho thiết bị siêu âm được vận hành như ở các điều kiện hiệu chỉnh.

G.6.7.1 Hiệu chỉnh thiết bị

Thiết bị được hiệu chỉnh bằng cách dùng các mẫu chuẩn theo TCVN 5873 : 1995 (ISO 2400) (xem Hình G.1).

G.6.7.1.1 Hiệu chỉnh đối với sóng ngang và kiểm tra độ tuyến tính của thang quét thời gian định mức

Một đầu dò sóng dọc được đặt ở vị trí A (xem Hình G.2a) trên độ dầy 91 mm, và thiết bị được điều chỉnh để tạo ra tín hiệu phản xạ nhiều lần tương ứng với các vạch chia thích hợp, ví dụ đối với sóng ngang dải 250 mm toàn bộ chiều rộng các vạch chia, 5 tín hiệu phản xạ xuất hiện trên màn hình sau xung đầu tiên. Các phản xạ kế tiếp phải được xếp đặt ở các khoảng cách đều trên màn hình.

Đối với hiệu chỉnh này, khoảng cách cần xem xét là khoảng cách tương ứng với các phản xạ đáy, trong khi đó khoảng cách giữa tín hiệu truyền và phản xạ đáy đầu tiên luôn luôn lớn hơn một chút giá trị thực. Thời gian truyền qua 91 mm trong thép đối với sóng dọc tương ứng với 50 mm trong thép đối với sóng ngang.

Sự điều chỉnh này nên được lặp lại khi cần thiết phải đánh giá chính xác vị trí của tia phản xạ, và dải quét thời gian định mức phải gần với khoảng cách cần đo.

G.6.7.1.2 Hiệu chỉnh điểm truyền trên thang thời gian

Do có phần mang bằng chất dẻo trong đầu dò sóng ngang đã gây ra sự trễ về thời gian một cách đáng kể giữa lúc bắt đầu phát tín hiệu và thời gian thực truyền qua mẫu. Phải chú ý đến sự trễ này khi điều chỉnh máy.

Do đó cần phải hiệu chỉnh điểm truyền trên thang thời gian. Thang đã được hiệu chỉnh trước trên khoảng cách 91 mm như trong G.6.7.1.1 thì dùng qui trình như sau:

Đầu dò sóng ngang được đặt ở vị trí B như Hình G.2a) đã chỉ ra.

Đầu dò chuyển động để nhận được tín hiệu phản xạ lớn nhất từ bán kính 100 mm theo mẫu chuẩn ISO Xung phản xạ này, do sự trễ đã nêu trên, sẽ xuất hiện trên màn hình ngoài vị trí 100 mm của thang đo đã được hiệu chỉnh trước với sóng dọc.

Vị trí của phản xạ sau đó đã được điều chỉnh sao cho nó tương ứng với 100 mm trên thang đo chia độ của sóng ngang.

Mỗi lần thay đổi đầu dò phải tiến hành hiệu chỉnh như vậy.

G.6.7.1.3 Kiểm tra vị trí của chỗ đánh dấu đầu dò sóng ngang

Đầu dò sóng ngang được đặt ở vị trí B như đã chỉ ra trên Hình G.2a. Đầu dò được chuyển động để nhận được tín hiệu phản xạ lớn nhất từ bán kính 100 mm của mẫu chuẩn ISO.

Khi đạt được tín hiệu lớn nhất thì chỗ đánh dấu của đầu dò tương ứng với điểm được đánh dấu là 0 trên mẫu chuẩn.

Nếu như vạch đánh dấu trên đầu dò không tương ứng thì phải dịch chuyển điểm 0 trong quá trình thử.

Đối với mỗi đầu dò sóng ngang phải tiến hành kiểm tra như vậy và lặp lại đối với phần phụ quá lớn của vỏ bọc đầu dò.

G.6.7.1.4 Xác định hay kiểm tra góc khúc xạ của đầu dò sóng ngang

Đầu dò sóng ngang được đặt ở các vị trí M₁, M₂,…M_n trên mẫu chuẩn ISO, tại các vị trí tương ứng với các góc được đánh dấu trên khối (xem Hình G.2a).

Bằng cách chuyển động đầu dò sẽ tìm được biên độ tín hiệu lớn nhất. Khi biên độ lớn nhất này đạt được thì góc phản xạ được xác định bởi chỉ số đầu dò đã được xác định trước.

Sự kiểm tra này phải được tiến hành cho mỗi đầu dò sóng ngang được sử dụng và lặp lại với phần phụ của thân đầu dò.

8) Chi tiết hơn xin xem tài liệu IIS/IIW-850-86, đánh giá các tín hiệu siêu âm, Viện quốc tế về hàn.

9) Có thể dùng các qui trình khác tương đương

Xem tiếp: Nồi hơi cố định ống lò ống lửa cấu tạo hàn (trừ nồi hơi ống nước) - phần 28

Xem lại: Nồi hơi cố định ống lò ống lửa cấu tạo hàn (trừ nồi hơi ống nước) - phần 26

Sưu tầm và biên soạn bởi: https://honto.vn