Hướng dẫn thử nghiệm không phá hủy (NDT) ống thép: UT, RT, MT, PT

Thử nghiệm không{0}}phá hủy (NDT) là gì?

Kiểm tra không-phá hủy (NDT), còn được gọi là Kiểm tra không-phá hủy (NDE), bao gồm một nhóm kỹ thuật phân tích dùng để đánh giá các đặc tính và tính toàn vẹn của ống thép mà không gây hư hỏng. NDT rất cần thiết trong sản xuất ống để phát hiện các khuyết tật bên trong và bề mặt có thể ảnh hưởng đến hiệu suất trong các điều kiện sử dụng. Đối với người mua, việc hiểu các phương pháp NDT mang lại niềm tin rằng đường ống được cung cấp đáp ứng các yêu cầu về chất lượng. Đối với nhà sản xuất, NDT là một công cụ kiểm soát chất lượng quan trọng nhằm đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn và ngăn chặn sản phẩm bị lỗi đến tay khách hàng.

Các khuyết tật đường ống phổ biến được NDT phát hiện bao gồm các vết nứt (các điểm gián đoạn tuyến tính có thể lan truyền dưới tác dụng của ứng suất), độ xốp (các túi khí bị giữ lại trong quá trình đông đặc), các tạp chất xỉ (vật liệu phi kim loại bị mắc kẹt trong thép), các lớp mỏng (các điểm gián đoạn phẳng từ tấm thép hoặc phôi thép) và thiếu sự kết dính (liên kết không hoàn chỉnh trong ống hàn). Mỗi phương pháp NDT đều có những điểm mạnh và hạn chế cụ thể trong việc phát hiện các loại và vị trí khuyết tật khác nhau. Một chương trình chất lượng toàn diện thường sử dụng nhiều phương pháp NDT để đảm bảo bao phủ toàn bộ lỗi.

Kiểm tra siêu âm (UT)

Kiểm tra siêu âm sử dụng sóng âm thanh tần số cao-(thường là 1{4}}10 MHz) truyền qua thành ống. Một bộ chuyển đổi gửi các xung năng lượng âm thanh vào vật liệu; khi sóng âm gặp khuyết tật hoặc thành sau của đường ống sẽ phản xạ trở lại đầu dò. Thời gian-truyền của tín hiệu phản xạ cho biết độ sâu của khuyết tật, trong khi biên độ phản xạ cho biết kích thước của khuyết tật. UT được thực hiện bằng cách sử dụng đầu dò tiếp xúc (với chất tiếp âm như gel hoặc nước) hoặc kỹ thuật ngâm (trong đó ống được quay trong bể nước).

UT rất nhạy cảm với các khuyết tật phẳng như vết nứt, lớp mỏng và khuyết tật thiếu sự kết hợp - được định hướng vuông góc với chùm âm thanh. Nó cũng có thể đo độ dày thành với độ chính xác cao (thường là ± 0,1 mm). Các tiêu chuẩn quản lý UT của đường ống bao gồm ASTM E213 (ống liền mạch và hàn), ASTM A388 (thép rèn hoặc cán lớn) và API 5L (yêu cầu UT cho một số loại và kích cỡ ống nhất định). Nhược điểm chính của UT là nó đòi hỏi bộ ghép và người vận hành có tay nghề cao để giải thích các tín hiệu. Hệ thống UT tự động với nhiều đầu dò hiện là tiêu chuẩn trong các nhà máy ống hiện đại, cung cấp khả năng kiểm tra thể tích 100% ở tốc độ sản xuất.

Kiểm tra chụp ảnh phóng xạ (RT)

Kiểm tra chụp ảnh phóng xạ sử dụng tia X{0}}hoặc tia gamma để tạo ra hình ảnh cấu trúc bên trong của đường ống trên máy dò phim hoặc kỹ thuật số. Khi bức xạ đi qua đường ống, các biến đổi vật chất (bao gồm cả khuyết tật) làm suy giảm chùm tia một cách khác nhau, tạo ra hình ảnh bóng. Các khuyết tật dày đặc (ví dụ, tạp chất vonfram) xuất hiện dưới dạng vùng sáng hơn trên ảnh chụp X quang, trong khi các khuyết tật ít đậm đặc hơn (ví dụ: độ xốp, xỉ) xuất hiện dưới dạng vùng tối hơn. RT rất tuyệt vời để phát hiện các khuyết tật thể tích - độ xốp, tạp xỉ và các vết nứt lớn - nhưng ít nhạy hơn với các vết nứt phẳng, chặt có thể không định hướng thuận lợi cho chùm bức xạ.

Chụp X quang Kỹ thuật số (DR) đang ngày càng thay thế RT dựa trên phim truyền thống-, mang lại kết quả ngay lập tức, không cần xử lý hóa học cũng như lưu trữ và truyền hình ảnh dễ dàng hơn. Các tiêu chuẩn bao gồm ASTM E94 (kiểm tra chụp X quang), ASTM E142 (kiểm soát chất lượng) và ASME Phần V (phương pháp NDE). RT có nhược điểm là yêu cầu về an toàn bức xạ - việc che chắn bằng chì, các khu vực loại trừ và đo liều lượng nhân viên là bắt buộc. Đối với thành ống có độ dày trên 50 mm, nguồn gamma (Iridium{10}}192, Cobalt-60) được sử dụng thay cho máy chụp X-quang do khả năng xuyên thấu cao hơn.

Kiểm tra hạt từ tính (MT)

Kiểm tra hạt từ tính là phương pháp phát hiện sự gián đoạn trên bề mặt và gần{0}}bề mặt trong vật liệu sắt từ (thép cacbon, một số thép hợp kim). Đường ống được từ hóa bằng nam châm vĩnh cửu, nam châm điện hoặc dòng điện đi qua đường ống. Khi sự gián đoạn làm gián đoạn các đường sức từ, một trường rò rỉ sẽ được tạo ra trên bề mặt. Các hạt từ mịn (bột khô hoặc huyền phù ướt) được sử dụng và bị hút vào trường rò rỉ, tạo thành dấu hiệu rõ ràng về khuyết tật.

MT có thể phát hiện các vết nứt, đường nối, nếp gấp và các khuyết tật bề mặt tuyến tính khác với độ nhạy cao. Nó nhanh hơn và đơn giản hơn đáng kể so với PT đối với vật liệu sắt từ vì nó không yêu cầu độ sạch bề mặt ở mức độ tương tự. Phương pháp ướt MT (sử dụng các hạt huỳnh quang lơ lửng trong chất mang lỏng, quan sát dưới tia UV) mang lại độ nhạy cao nhất cho các vết nứt nhỏ. Phương pháp khô MT đơn giản hơn khi sử dụng tại hiện trường và trên các bề mặt gồ ghề. MT chịu sự điều chỉnh của ASTM E709 và ASME Phần V. Hạn chế quan trọng là MT không thể được sử dụng trên các vật liệu không có sắt từ như thép không gỉ austenit, nhôm hoặc hợp kim đồng.

Thử nghiệm thẩm thấu thuốc nhuộm (PT)

Thử nghiệm thâm nhập thuốc nhuộm, còn được gọi là Thử nghiệm thâm nhập chất lỏng, phát hiện các điểm không liên tục-được kết nối trên bề mặt trong mọi vật liệu không-xốp - bao gồm thép không gỉ, kim loại màu-và phi{4}}kim loại. Quá trình này bao gồm việc áp dụng chất thẩm thấu chất lỏng (thường là màu đỏ hoặc huỳnh quang) lên bề mặt ống đã được làm sạch. Chất thẩm thấu thấm vào các lỗ trên bề mặt bằng hoạt động mao dẫn. Sau thời gian dừng, chất thẩm thấu dư thừa sẽ được loại bỏ và chất hiện màu (sơn tĩnh điện màu trắng) được áp dụng. Nhà phát triển rút chất thẩm thấu trở lại bề mặt, để lộ vị trí khuyết tật dưới dạng dấu hiệu màu.

PT đơn giản, di động và có thể kiểm tra các hình dạng phức tạp mà MT khó kiểm tra. Đây là phương pháp kiểm tra bề mặt chính đối với thép không gỉ austenit và các vật liệu không{1} sắt từ khác. Phương pháp tương phản màu (sử dụng chất thẩm thấu màu đỏ và chất hiện màu trắng) có thể nhìn thấy được dưới ánh sáng bình thường và phổ biến khi kiểm tra hiện trường. Phương pháp huỳnh quang (sử dụng tia UV) mang lại độ nhạy cao hơn và được ưu tiên cho các ứng dụng quan trọng. Các tiêu chuẩn bao gồm ASTM E165 và ASME Phần V. Hạn chế chính của PT là nó chỉ phát hiện các khuyết tật mở trên bề mặt - các khuyết tật dưới bề mặt mà PT không nhìn thấy được.

Bảng so sánh phương pháp NDT

Yêu cầu NDT của ngành

API 5L yêu cầu UT hoặc RT của đường hàn cho tất cả các ống hàn và có thể yêu cầu UT toàn thân cho đường ống liền mạch tùy thuộc vào cấp thông số kỹ thuật (cụ thể là PSL2). ASME B31.3 chỉ định tỷ lệ kiểm tra dựa trên danh mục dịch vụ chất lỏng: 5% mối hàn cho dịch vụ thông thường, 10% cho dịch vụ khắc nghiệt và 100% cho dịch vụ có áp suất cao và độc tính cao{9}. ASTM A106 không bắt buộc NDT phải tuân thủ tiêu chuẩn, nhưng người mua có thể thêm các yêu cầu NDT làm tùy chọn bổ sung. Đối với dấu CE theo PED 2014/68/EU, các yêu cầu NDT cụ thể sẽ được áp dụng dựa trên danh mục thiết bị áp lực. NORSOK M-650 (Tiêu chuẩn dầu khí Na Uy) yêu cầu NDT toàn diện bao gồm UT của toàn bộ thân ống.

NDT trong sản xuất ống

NDT được áp dụng ở nhiều giai đoạn sản xuất ống. Nguyên liệu thô (phôi liền mạch, tấm hàn) trải qua UT để phát hiện các lớp mỏng và khuyết tật bên trong trước khi xử lý. Trong quá trình hàn, hệ thống UT trực tuyến giám sát đường hàn trong thời gian thực để phát hiện tình trạng thiếu nhiệt hạch, vết nứt và độ xốp. Sau quá trình xử lý cuối cùng (xử lý nhiệt, làm thẳng), ống thành phẩm trải qua NDT cuối cùng theo tiêu chuẩn áp dụng. Tất cả các kết quả NDT đều được ghi lại với khả năng truy nguyên đường ống hoặc số nhiệt cụ thể. Nhà sản xuấtPipe cung cấp báo cáo NDT đầy đủ với mỗi lô hàng, bao gồm kết quả UT/RT, đo độ dày thành và báo cáo kiểm tra trực quan.

Đảm bảo chất lượng của chúng tôi

ManufacturingPipe duy trì-khả năng NDT nội bộ đầy đủ cho cả bốn phương pháp chính (UT, RT, MT, PT). Nhân viên NDT của chúng tôi được chứng nhận đạt tiêu chuẩn ISO 9712 (Cấp II và III) trong tất cả các phương pháp áp dụng. Chúng tôi hợp tác với các cơ quan-kiểm tra bên thứ ba (SGS, BV, Intertek) để tìm kiếm nhân chứng-cụ thể của dự án và tổ chức-các cuộc kiểm tra điểm khi được yêu cầu. Tất cả các báo cáo NDT đều được ghi lại với khả năng truy xuất nguồn gốc đầy đủ và chúng tôi có thể cung cấp báo cáo song ngữ (tiếng Trung/tiếng Anh) cho các dự án quốc tế.

Cần đảm bảo chất lượng NDT?

Liên hệ với nhóm chất lượng của chúng tôi để thảo luận về các yêu cầu NDT của bạn và chương trình đảm bảo chất lượng khi mua sắm ống thép.

Danh mục sản phẩm

• Ống thép không gỉ
• Ống thép cacbon
• Ống thép hợp kim
• Ống mạ kẽm