Công ty CP Dịch vụ Công nghệ và Đào tạo Phúc Minh Anh » Kiểm tra thẩm thấu, một phương pháp NDT đơn giản, hiệu quả và tiết kiệm chi phí

Kiểm tra thẩm thấu, một phương pháp NDT đơn giản, hiệu quả và tiết kiệm chi phí

Đăng bởi Phuc Minh

Kiểm tra thẩm thấu (PT) là một kỹ thuật kiểm tra không phá hủy linh hoạt, hiệu quả và tiết kiệm chi phí khi so với các kỹ thuật NDT khác.

Phương pháp này sử dụng để kiểm tra các khuyết tật mở ra trên bề mặt vật liệu. Bằng cách áp dụng một lớp rất mỏng chất lỏng (gọi là chất thấm) lên trên bề mặt khuyết tật. Sau đó hút chất lỏng đó ra ngoài bằng chất hiện. Mối hàn là đối tượng phổ biến nhất để kiểm tra thẩm thấu. Nhưng các đối tượng khác như các tấm, thanh, ống, vật đúc và rèn cũng thường được đánh giá, kiểm tra bằng phương pháp PT.

Kiểm tra thẩm thấu là gì?

Kiểm tra thẩm thấu lỏng được gọi với nhiều cái tên khác nhau như: Kiểm tra thẩm thấu (PT); Kiểm tra thẩm thấu lỏng (LPT); Và kiểm tra chất thấm màu (DP). Tuy nhiên, Hiệp hội Thử nghiệm Không phá hủy Hoa Kỳ (ASNT) – Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ đơn vị đưa ra quy chuẩn Lò hơi và Bình áp lực (ASME B & PVC) và quy chuẩn Kiểm tra Hội đồng Quốc gia (NBIC) đều thống nhất sử dụng dưới tên kiểm tra thẩm thấu (viết tắt là PT).

Việc sử dụng phương pháp PT được ghi nhận đầu tiên trong ngành công nghiệp đường sắt. Bánh xe tàu hỏa được nhúng vào dầu đã qua sử dụng. Sau đó chúng được lau khô, phủ phấn bột hoặc phấn huyền phù trong cồn. Khi bánh xe đã khô, dầu sẽ chảy lên bề mặt phấn tại các vị trí có khuyết tật. Từ đó phát hiện được khuyết tật. Đó cũng là lý do tại sao phương pháp kiểm tra này ban đầu được gọi là phương pháp dầu và phấn trắng.

Liên hệ triển khai dịch vụ Kiểm tra thấm thấu mối hàn

Quy phạm nồi hơi & bình áp lực ASME công nhận 06 kỹ thuật khác nhau của PT. Phân biệt tùy theo loại chất chất thấm và phương pháp làm sạch trước khi áp dụng chất hiện. Hai loại chất thấm bao gồm chất thấm huỳnh quang hoặc chất thấm màu tương phản (chất thấm màu). Sau đó, chúng được sử dụng với một trong ba phương pháp làm sạch là:

  • Phương pháp có thể rửa bằng nước;
  • Nhũ tương hóa sau;
  • Và có thể loại bỏ bằng dung môi.

Phổ biến nhất là chất thấm màu có thể loại bỏ bằng dung môi. Phương pháp này được đưa ra và lấy làm ví dụ trong toàn bộ bài viết này.

Phương pháp thấm màu có thể loại bỏ bằng dung môi là phổ biến nhất. Do nó có chi phí thấp và rất linh hoạt. Phương pháp này sử dụng ba bình xịt là bình xịt chất làm sạch, chất thấm và chất hiện. Các bình xịt này rất linh hoạt và có thể thao tác trên thang, bên trong bình bồn, nồi hơi, dưới hố và vào những nơi rất kín. Hầu hết các vật liệu không xốp như: thép; thép không gỉ; gang; nhôm; đồng thau; đồng; titan; cao su; nhựa và thủy tinh… đều có thể được kiểm tra bằng PT. Không nên kiểm tra PT trên các vật liệu xốp như: bê tông; gỗ; giấy; vải và một số loại sợi thủy tinh.

03 bình xịt của phương pháp sử dụng chất thấm màu có thể loại bỏ bằng dung môi (Từ trái sang: Bình xịt chất làm sạch, Bình xịt chất hiện, Bình xịt chất thấm)

Một số ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng phương pháp kiểm tra thẩm thấu:

Ưu điểm của Kiểm tra thẩm thấu:

  • Độ nhạy cao đối với các bất liên tục nhỏ trên bề mặt
  • Dễ dàng kiểm tra các bộ phận có hình dạng phức tạp
  • Kiểm tra nhanh chóng và không tốn kém trên các đối tượng có bề mặt rộng và thể tích lớn;
  • Ít bị giới hạn về vật liệu kiểm tra (kim loại và phi kim, từ tính và không từ tính, dẫn điện và không dẫn điện đều có thể được kiểm tra);
  • Hình ảnh thể hiện khuyết tật được hiển thị trực tiếp trên bề mặt đối tượng
  • Bình xịt khí dung làm cho quá trình kiểm tra được linh hoạt, thuận tiện và không tốn kém
  • Các chỉ thị có thể tiết lộ kích thước, hình dạng và độ sâu tương đối của khuyết tật.
  • PT tương đối dễ dàng và giảm thiểu các yêu cầu về đào tạo.

Nhược điểm của Kiểm tra thẩm thấu:

  • Chỉ phát hiện được các khuyết tật mở trên bề mặt
  • Vật liệu có bề mặt rỗ xốp không thể được kiểm tra bằng phương pháp này
  • Chỉ những bề mặt nhẵn, sạch mới có thể được kiểm tra. (Phải loại bỏ rỉ sét, bụi bẩn, sơn, dầu mỡ).
  • Các bụi bẩn kim loại do bàn chải kim loại, phun bi hoặc phun cát phải được loại bỏ trước khi kiểm tra;
  • Người kiểm tra phải tiếp cận, thao tác trực tiếp trên bề mặt kiểm tra
  • Bề mặt hoàn thiện và độ nhám có thể ảnh hưởng đến độ nhạy khi kiểm tra. (Có thể cần phải mài bề mặt trước khi kiểm tra PT)
  • Phải thực hiện và kiểm soát thông qua quy trình nhiều bước
  • Quá trình làm sạch sau là cần thiết, đặc biệt khi đối tượng đó được hàn sau kiểm tra.
  • Khói bụi hóa chất có thể gây nguy hiểm; và dễ cháy nếu không có hệ thống thông gió thích hợp.

Liên hệ triển khai dịch vụ Kiểm tra thẩm thấu mối hàn

Một điều rất quan trọng cần nhớ đó là chất thấm được sản xuất để thấm vào vết nứt nhỏ nhất. Do đó, nếu mối hàn hoặc vật liệu không được hàn kín thì chất thấm có thể xâm nhập vào sâu vật liệu và sẽ đi ra sau các mối hàn và giữa các lớp vật liệu không ngấu. Chất thấm gần như không thể loại bỏ hoàn toàn khỏi những khu vực này. Chất thấm đã thâm nhập bị mắc kẹt trong vật liệu sẽ gây ra các khuyết tật trong mối hàn nếu tiếp tục hàn. Hoặc sẽ chảy ra theo thời gian và làm nhiễm bẩn sơn và chất lỏng xử lý.

Để PT sử dụng tuân thủ đúng chuẩn, thì một quy trình bằng văn bản phải được xây dựng và tuân thủ Bộ quy phạm Lò hơi và Bình bồn áp lực ASME, Chương V, Điều 6. Có 06 bước cơ bản cần tuân thủ khi sử dụng phương pháp thấm mầu có thể loại bỏ bằng dung môi

1. Làm sạch trước

Bước này có thể có các thao tác như: mài; chải sạch bằng bàn chải kim loại; và lau bộ phận bằng giẻ thấm chất làm sạch/chất tẩy rửa. Bề mặt sau làm sạch cần không có bụi bẩn, rỉ sét, cáu cặn, sơn, dầu, mỡ. Và đủ nhẵn để lau sạch chất xâm nhập mà không để lại cặn.

2. Áp dụng chất thấm

Bước này nói chung được thực hiện bằng việc xịt chất thấm từ bình xịt. Hoặc áp dụng thông qua chải chất thấm. Chờ một khoảng thời gian để chất thấm thâm nhập vào khuyết tật, vết nứt hoặc lỗ trống. Quá trình này khoảng từ 5 đến 30 phút nhưng không quá dài đến mức có thể khô chất thấm. Cần tuân thủ các khuyến cáo của các hãng sản xuất chất thấm và quy trình văn bản.

3. Loại bỏ chất thấm dư

Tất cả chất thấm phải được loại bỏ bằng giẻ sạch, khô, không xơ cho đến khi sạch hoàn toàn. Bộ phận hoặc vật liệu phải được chà xát mạnh cho đến khi không nhìn thấy chất thấm trên giẻ khô. Tiếp theo, chất làm sạch/chất tẩy rửa nên được xịt lên một miếng giẻ sạch, khô, không xơ và dùng tay chà mạnh phần đó một lần nữa cho đến khi không còn thấy chất thấm trên miếng giẻ.

4. Áp dụng chất hiện

Một lớp mỏng, đều chất hiện phải được xịt lên trên đối tượng kiểm tra. Khoảng thời gian hiện được sử dụng để chất thấm màu thấm ngược lên tại nơi có khuyết tật và tạo thành chỉ thị trên bề mặt chất hiện. Thời gian hiện phần lớn từ 10 đến 60 phút. Thời gian hiện cần tuân thủ khuyến cáo của nhà sản xuất và quy trình văn bản.

5. Đánh giá chỉ thị

Điều quan trọng là phải kiểm tra, đánh giá đối tượng trong khung thời gian được chỉ ra trong quy trình văn bản. Chiều dài của chỉ thị có thể tăng lên theo thời gian khi chất thấm chảy ngược lên bề mặt, khiến một chỉ thị có thể chấp nhận được lại trở thành một khuyết tật phải loại bỏ. Chiều dài của chỉ thị được đo đạc để đánh giá, không phải chiều dài của khuyết tật. Trên hình, hai chỉ thị tuyến tính là các khuyết tật phải loại bỏ. Chỉ thị tròn là không liên quan.

6. Làm sạch sau kiểm tra

Đối tượng cần được làm sạch và loại bỏ hết chất hiện sau quá trình kiểm tra/đánh giá.

ASME Chương V yêu cầu phương pháp kiểm tra thấm màu có thể loại bỏ bằng dung môi phải được đánh giá dưới cường độ sáng tối thiểu là 100 foot candles đo trên bề mặt đối tượng kiểm tra. Chất lượng ánh sáng phù hợp phải được xác nhận thông qua sử dụng một số thiết bị đo cường độ sáng.

Thiết bị đo cường độ sáng: cường độ sáng 109.0 footcandles

Trong bộ tiêu chuẩn ASME B & PV, phương pháp kiểm tra hạt từ và kiểm tra thẩm thấu lỏng được nhắc đến rất nhiều lần với khả năng phát hiện tốt các khuyết tật bề mặt. Nếu đối tượng kiểm tra là vật liệu phi từ tính thì PT còn được xem như là sự lựa chọn duy nhất.

Khi nồi hơi và bình áp suất đang trong quá trình hoạt động, PT có thể là một công cụ rất có giá trị.  NBIC khuyến cáo dùng PT để kiểm tra: các đường ống của nồi hơi đốt để tìm rò rỉ xung quanh ống, kiểm tra bên ngoài các mối hàn, đánh giá các thành phần bị hư hỏng do hỏa hoạn, nồi hơi đã sử dụng, thiết bị áp suất nhựa nhiệt rắn gia cố bằng sợi, máy sấy Yankee và bình áp suất trong LPG.

Liên hệ triển khai dịch vụ Kiểm tra thẩm thấu mối hàn

Khi hệ thốngm hoạt động, PT cũng phải được sử dụng ở những khu vực nghi ngờ có khuyết tật. Bao gồm: các đầu nozzles (xem Hình 1), các tt (xem Hình 2), các đầu khủy-khớp nối (xem Hình 3) và các đầu hàn nút (xem Hình 4).  Để sử dụng hiệu quả chất thấm trên lưới ống trong Hình 2, một lượng công việc lớn cần được thực hiện.  Tất cả rỉ sét và cáu cặn sẽ cần được loại bỏ sao cho chất thấm có thể được áp dụng.  Các đầu ống cán, không nóng chảy cũng sẽ làm chảy ra chất thấm và gây ra các chỉ định sai.  Đầu hàn nút nhìn thông thường có thể gây cảm giác có thể chấp nhận được, nhưng sẽ thấy nhiều khuyết tật khi được kiểm tra thẩm thấu lỏng (xem Hình 5 và 6).

Tóm lại, PT có thể là công cụ rất giá trị để kiểm tra trong quá trình xây dựng và vận hành. PT cũng có những nhược điểm và không phải là giải pháp tốt nhất trong tất cả các ứng dụng. Tuy nhiên, để kiểm tra một cách nhanh chóng, chi phí thấp ở bất kỳ đâu, PT thông thường là sự lựa chọn tốt nhất trong các phương pháp kiểm tra không phá hủy.

Xem thêm các bài viết về phương pháp kiểm tra thẩm thấu: Tại đây

Công ty Cổ phần Dịch vụ Công nghệ và Đào tạo Phúc Minh Anh (PMA)

Hotline: 08897189880973145129

Email:  phucminhanh68@gmail.com; info@phucminhanh.com.vn

Có thể bạn quan tâm

error: Nội dung đã được bảo vệ !