KIỂM TRA BẰNG TRUYỀN ÂM - Accoustic Emission

Phương pháp truyền âm dựa trên một nguyên lý rất đơn giản: khi trên vật thể phát sinh vết nứt, quá trình nứt luôn phát ra các sóng siêu âm tắt dần ở một dải tần số nhất định.Bằng cách gắn các đầu dò sóng siêu âm trên bề mặt vật thử theo một sơ đồ thích hợp, xử lý các số liệu về độ trễ, biên độ .. của các tín hiệu nhận được, người ta có thể xác định được chính xác các vết nứt phát sinh trên bề mặt và cả bên trong kim loại trong quá trình thử.

Mặc dù nguyên lý đơn giản nhưng phương pháp này chỉ bắt đầu được áp dụng trong khoảng 15 năm trở lại đây cùng với sự phát triển của kỹ thuật siêu âm và kỹ thuật tin học cho phép xử lý một cách tức thời với độ chính xác cao các tín hiệu thu nhận trong quá trình thử.

Thực tế cho thấy kể cả khi không có hiện tượng nứt, trong quá trình thử bên trong kim loại luôn lan truyền các sóng siêu âm ở các dải tần khác nhau. Tuy nhiên đặc điểm nhận biết của các sóng siêu âm do vết nứt trong kim loại tạo ra là chúng có tần số từ 100 - 400 kHz và là các sóng ở dạng tắt dần. Vì vậy trong kỹ thuật kiểm tra truyền âm người ta chỉ ghi nhận và xử lý các tín hiệu có hai đặc tính như vậy.

Khi xuất hiện vết nứt ở một vùng nào đó trong quá trình thử, cùng một lúc sẽ có nhiều đầu dò khác nhau nhận được tín hiệu, tuy nhiên do độ dài và đặc tính của đường truyền âm đến mỗi đầu dò là khác nhau nên tín hiệu nhận được cũng khác nhau. Bằng việc so sánh các tín hiệu người ta sẽ định vị được chính xác vị trí và độ lớn của khuyết tật.

Phần lớn các nước tiên tiến trên thế giới đều đã công nhận và có tiêu chuẩn đối với phương pháp này. Ví dụ như tại Mỹ, phương pháp truyền âm đã được các tổ chức như ASTM (hiệp hội vật liệu), ASNT (hiệp hội kiểm tra không phá hủy) và ASME (hiệp hội cơ khí) công nhận. Trường hợp áp dụng thử chính thức đầu tiên được thực hiện tại Mỹ năm 1985, đến năm 1988 phương pháp truyền âm đối với vật liệu kim loại bắt đầu chính thức được ASME chấp thuận đưa vào tiêu chuẩn.

Quá trình thử truyền âm bao gồm các bước cơ bản sau:

1. Chuẩn đầu dò: người ta dùng các bộ nguồn phát ra các tín hiệu giả để kiểm tra và chuẩn cho từng đầu dò, tiêu chuẩn đòi hỏi quá trình bước này phải thực hiện trước mỗi lần thử nhằm kiểm tra tính chính xác và đặt ngưỡng chấp nhận cho quá trình kiểm tra.
2. Chuẩn hệ thống: sau khi các đầu dò đã được gắn trên bồn, người ta sử dụng một vật chuẩn (thường là thanh chuẩn đầu nhọn có chất liệu giống như ruột bút chì) gõ lên bồn tạo ra tín hiệu sẽ được các đầu dò cảm biến. Dựa trên mẫu chuẩn này người ta sẽ hiệu chỉnh số lượng, khoảng cách và độ khuyếch đại của hệ thống.
3. Sau khi hoàn tất việc hiệu chuẩn, bồ sẽ được tăng áp đến áp suất thử, theo một quy trình chuẩn được quy định trong tiêu chuẩn, ghi nhận các xung khuyết tật có thể có.
4. Báo kiểm tra sẽ ghi nhận tất cả các xung khuyết tật, so sánh với ngưỡng chấp nhận và đưa ra đánh giá về tình trạng của bồn.
5. Các kiểm định viên thực hiện phép thử truyền âm phải được cấp chứng chỉ, thường người ta sử dụng hệ thống chứng chỉ của ASNT (hiệp hội kiểm tra không phá hủy Mỹ) theo tiêu chuẩn SNT-TC-1A để đào tạo, kiểm tra và cấp chứng chỉ.

Một trong những ưu điểm cơ bản của truyền âm là nó là phương pháp duy nhất trong số các biện pháp kiểm tra không phá hủy cho phép đánh giá một cách tổng thể toàn bộ kim loại bồn trong khi các phương pháp khác chỉ có thể đánh giá một cách cục bộ tại vùng kiểm tra.

Ngoài ra người ta còn sử dụng các đầu dò truyền âm gắn cố định trên bề mặt bồn để theo dõi và phát hiện ngay các vết nứt có thể phát sinh trong quá trình vận hành.

Một trong những hạn chế lớn nhất của phương pháp truyền âm là chi phí thiết bị, đào tạo con người rất lớn, chính vì vậy nó mới chỉ áp dụng rộng rãi tại các nước phát triển và trong công nghiệp dầu mỏ. Tuy nhiên cùng với sự phát triển của công nghệ tin học và vật liệu, chúng tôi tin rằng trong tương lai không xa, nhược điểm này hoàn toàn có thể được khắc phục và Truyền âm sẽ là biện pháp đắc lực góp phần nâng cao chất lượng, độ an toàn của quá trình kiểm định.
Trần Hồng Hà - trung tâm kiểm định KTAT khu vực 2

Related Posts by Categories