Chuyển đến nội dung chính

Phương pháp kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing)

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com

Kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing MPT/MT hay Magnetic Particle Inspection - MPI) là một phương pháp kiểm tra không phá hủy nhằm phát hiện các khuyết tật trên bề mặt hoặc ngay bên dưới bề mặt kim loại. Đây là kỹ thuật nhanh và đáng tin cậy để phát hiện và định vị các vết nứt bề mặt.
Nguyên lý MPT: Từ thông rò trên bề mặt không liên tục

Nguyên lý Kiểm tra hạt từ (MT) dựa trên tính chất từ tính của vật liệu sắt từ. Khi một thành phần sắt từ bị từ hóa (được thực hiện bằng cách cho dòng điện chạy qua nó hoặc bằng cách đặt nó trong một từ trường mạnh), bất kỳ sự không liên tục hoặc khuyết tật nào có trong vật liệu sẽ gây ra rò rỉ từ thông (như vết nứt sẽ tạo ra lực cản đáng kể đối với từ trường, tại những điểm không liên tục như vậy, từ trường thoát ra trên bề mặt của mẫu thử (từ thông rò rỉ).

Xem thêm: 

Rò rỉ từ thông làm cho từ trường bị biến dạng trong vùng lân cận của khuyết tật. Bằng cách phun các hạt từ lên bề mặt của vật liệu được từ hóa, các hạt từ sẽ bị hút vào các khu vực rò rỉ từ thông, tạo ra một dấu hiệu rõ ràng về vị trí và mức độ của khuyết tật (Các hạt từ tính cực mịn, được trộn thành bột nhão trong nước hoặc dầu).

Phương pháp này có hiệu quả để phát hiện các khuyết tật trên bề mặt và gần bề mặt trong vật liệu sắt từ.

Thiết bị kiểm tra hạt từ (MT)

Nhiều loại thiết bị & kỹ thuật kiểm tra hạt từ được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau.  ASME, Section V Article 7, đã chỉ định năm phương pháp hoặc kỹ thuật MT dưới đây:

Phương pháp từ hóa vật kiểm tra:

1.      Phương pháp Prod

2.      Phương pháp từ hóa dọc (Longitudinal magnetization method)

3.      Phương pháp từ hóa vòng (Circular magnetization method)

4.      Phương pháp từ hóa đa hướng (Multidirectional magnetization method)

5.      Phương pháp Yoke (dùng gông từ được sử dụng phổ biến)

Hạt sắt từ cho MPI

MPI sử dụng các hạt từ làm phương tiện phát hiện khuyết tật. Các hạt từ có sẵn ở hai dạng:

1.      hạt khô

2.      Hạt ướt

Các hạt khô có nhiều kích cỡ và màu sắc khác nhau để phù hợp với các mức độ nhạy khác nhau trong MPI. Các hạt khô được áp dụng bằng phương pháp phủ bụi.

Các hạt màu được sử dụng để nâng cao mức độ nhạy. Chúng rất di động và phù hợp nhất với MPI hiện trường. 

Các hạt từ ướt được sử dụng chủ yếu cho MPI cố định nhưng cũng được sử dụng trong các ứng dụng hiện trường. Trong một hệ thống hạt ướt, các hạt oxit sắt lơ lửng trong nước hoặc trong chất lỏng gốc dầu mỏ. Chúng được sử dụng bằng cách phun hoặc đổ lên bề mặt thử nghiệm.

MT Kiểm tra đường hàn bằng phương pháp Yoke (dùng gông từ)

MPI dùng gông từ là kỹ thuật MT được sử dụng phổ biến nhất để kiểm tra các mối hàn. Kiểm tra bằng cách sử dụng 1 gông từ để tạo từ trường liên tục để xác định và định vị các khuyết tật.

Các hạt từ được sử dụng tại hiện trường bằng cách phun. Tiếp theo là tạo từ trường bằng cách sử dụng một gông từ di động.

Trong một thiết bị gông từ, hai cực của nam châm điện được gắn theo một hệ thống sắp xếp trong đó mạch điện sẽ kín sau khi cả hai cực chạm vào vật thử. Bất kỳ sai sót nào nằm trong từ trường đều được hiển thị do sự đứt gãy của đường sức từ như được minh họa trong hình bên dưới.

Để đảm bảo kiểm tra từ hiệu quả bằng phương pháp gông từ (Yoke), điều cần thiết từ hóa theo hai hướng khác nhau để tất cả các khuyết tật nếu có trên bề mặt kiểm tra đều được phát hiện bất kể hướng của chúng.


Nguyên lý Magnetic Particle Testing,  Phương pháp Yoke (dùng gông từ được sử dụng phổ biến)

Kiểm tra hạt từ được sử dụng trong hầu hết các kim loại có từ tính, chẳng hạn như thép các bon, hợp kim thấp và gang. Mục đích chính của thử hạt từ là cho các mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt. Nó có thể áp dụng cho các bề mặt không qua vệ sinh và khá thô, nhưng như vậy thì độ nhạy sẽ giảm đi. Kiểm tra hạt từ huỳnh quang được sử dụng khi yêu cầu độ nhạy ở mức cao nhất.

Sự khác biệt chính giữa MT và MFL là phương tiện phát hiện khuyết tật, trong khi MT sử dụng các hạt từ tính để phát hiện các khuyết tật trong vật liệu, thì MT sau (MFL) sử dụng Cảm biến hiệu ứng Hall để xác định vị trí khuyết tật. Tuy nhiên, kỹ thuật Kiểm tra hạt từ tính (MPI) được sử dụng trong phạm vi rộng hơn so với các ứng dụng hạn chế của MFL.

Ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng kiểm tra hạt từ

Ưu điểm của thử nghiệm hạt từ

Kiểm tra hạt từ là một trong những phương pháp NDT bề mặt được sử dụng nhiều nhất. Thử nghiệm này được sử dụng cho nhiều vật liệu sắt từ bất kể hình dạng và kích cỡ của chúng, từ hàn, gia công, rèn và các thành phần quy trình sản xuất khác.

Những ưu điểm của Thử nghiệm hạt từ được liệt kê dưới đây:

1.      Phương pháp NDT trên bề mặt và dưới bề mặt nhanh và có độ nhạy cao.

2.   Di động và phù hợp nhất để kiểm tra tại hiện trường bằng cách sử dụng gông từ cầm tay.

3.      Ít yêu cầu đào tạo & kỹ năng cho Kỹ thuật viên NDT.

4.      Trực tiếp kiểm tra & đánh giá các bộ phận.

5.      Chỉ cần làm sạch bề mặt vừa phải.

6.      Không yêu cầu cao về làm sạch sau khi test như Penetrant testing.

7.      MT có thể được áp dụng cho nhiệt độ bề mặt vật liệu khác nhau.

8.      Thử nghiệm có thể được thực hiện ở bất kỳ vị trí hoặc hình dạng nào.

Nhược điểm (Hạn chế) của Kiểm tra hạt từ

Kiểm tra hạt từ, MT hay MPI cũng có một số nhược điểm hoặc nhược điểm như các phương pháp NDT khác. Những hạn chế quan trọng hàng đầu của Kiểm tra hạt từ (MT) là:

1.      Thử nghiệm chỉ có thể được áp dụng cho các vật liệu sắt từ, tức là chỉ dành cho các vật liệu có thể bị từ hóa.

2.      MT là không thể đối với vật liệu kim loại màu.

3.      MT chỉ giới hạn ở bề mặt và giới hạn trong việc kiểm tra khuyết tật dưới bề mặt.

4.      Sau thử nghiệm, cần khử từ để loại bỏ từ tính dư.

Tiêu chuẩn kiểm tra hạt từ MT

Các tiêu chuẩn và bộ Code về kiểm tra hạt từ của Mỹ, Canada và ISO được liệt kê dưới đây:

1.      ASME Mục V

2.      ASTM E3024 – Thực hành tiêu chuẩn cho MT.

3.       ISO 9934-1 : Các nguyên tắc chung MT

4.      ISO 17638 : Để kiểm tra các mối hàn. (Cũng được sử dụng ở Canada).

5.      ISO 3059 : Điều kiện xem MPI

6.      ASTM E1444: MT cho các ứng dụng hàng không vũ trụ

7.      CSA W59

8.      AWSD1.1

Related Posts by Categories



Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1...

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Nguyên lý hoạt động tuabin hơi (steam turbine)

Giới thiệu Tua bin hơi (steam turbine)  là loại máy biến đổi nhiệt năng sinh ra từ hơi có áp suất thành động năng sau đó chuyển hóa thành cơ năng làm trục quay. Trục này được kết nối với một máy phát điện ( Generator ) để sản xuất điện. Một phần rất lớn các yêu cầu về điện năng của thế giới được đáp ứng bởi các tuabin hơi nước này, có mặt trong các nhà máy điện hạt nhân, nhiệt điện và điện than. Riêng ở Mỹ, khoảng 88% điện năng được sản xuất bằng cách sử dụng các tuabin hơi nước. Tua bin hơi nước hiện đại đầu tiên được phát triển bởi Sir Charles A. Parsons vào năm 1884. Kể từ đó, rất nhiều cải tiến đáng kể đã được thực hiện về năng lực và hiệu quả sản xuất. Tua bin hơi nước được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện chu trình hỗn hợp . Trong các nhà máy này, tuabin khí tạo ra nhiệt và năng lượng từ khói thải có thể được tận dụng để sản xuất hơi nước để chạy tuabin hơi. Sự kết hợp của hai tuabin này với nhau giúp sản xuất điện có hiệu quả trong các nhà máy này. Về cơ bản, hiện na...

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z   Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răn...

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để ...

Chọn vật liệu chế tạo bánh răng và xử lý nhiệt

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Điều cần thiết là chọn vật liệu và xử lý nhiệt thích hợp phù hợp với ứng dụng dự kiến ​​của bánh răng. Vì các bánh răng được ứng dụng cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau, chẳng hạn như máy móc công nghiệp, thiết bị điện/điện tử, đồ gia dụng và đồ chơi, và bao gồm nhiều loại vật liệu, nên chúng tôi muốn giới thiệu các vật liệu điển hình và phương pháp xử lý nhiệt của chúng. Hộp số 1. Các loại vật liệu chế tạo bánh răng a) S45C (Thép cacbon dùng cho kết cấu máy): S45C là một trong những loại thép được sử dụng phổ biến nhất, chứa lượng carbon vừa phải ( 0,45% ). S45C dễ kiếm được và được sử dụng trong sản xuất bánh răng trụ thẳng, bánh răng xoắn, thanh răng, bánh răng côn và bánh răng trục vít bánh vít . Xử lý nhiệt và độ cứng đạt được: nhiệt luyện độ cứng Không < 194HB Nhiệt luyện bằng cách nung nóng, làm nguội nhanh (dầu hoặc nước) và ram thép, còn gọi là quá...

Giới thiệu về Tua bin khí (Gas Turbine)

Turbine khí, còn được gọi là tuốc bin khí  (Gas Turbine) , là một loại động cơ nhiệt được sử dụng để chuyển đổi nhiệt năng thành năng lượng cơ học thông qua quá trình đốt cháy khí và chuyển động quay turbine. Một máy phát điện Generator kéo bởi một tuốc bin khí. Đây là tổ hợp của máy nén khí + tuốc bin khí + máy phát điện. Không khí được hút vào và nén lên áp suất cao nhờ một máy nén. Nhiên liệu cùng với không khí này sẽ được đưa vào buồng đốt để đốt cháy. Khí cháy sau khi ra khỏi buồng đốt sẽ được đưa vào quay turbine. Vì thế nên mới gọi là turbine khí. Năng lượng cơ học của turbine một phần sẽ được đưa về quay máy nén, một phần khác đưa ra quay tải ngoài, như cách quạt, máy phát điện... Đa số các turbine khí có một trục, một đầu là máy nén, một đầu là turbine. Đầu phía turbine sẽ được nối với máy phát điện trực tiếp hoặc qua bộ giảm tốc. Riêng mẫu turbine khí dưới đây có 3 trục. Trục hạ áp gồm máy nén hạ áp và turbine hạ áp. Trục cao áp gồm máy nén cao áp và turbine cao áp. Trụ...

Tải giáo trình chuyên nghành cơ khí [pdf]

Danh mục sách chuyên nghành cơ khí do chúng tôi tìm kiếm sưu tầm trên internet, đường link google drive có sẵn (pdf).  Nếu có điều kiện các bạn nên mua sách để ủng hộ tác giả và NXB nhé! Link tải giáo trình vẫn đang tiếp tục được cập nhật hàng ngày...... Ngày cập nhật: 13/6/2023 -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 1 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng, TH.S. Phan Đăng Phong NXB Khoa học và Kỹ thuật (2006) Số trang: 734 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 2 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng NXB Khoa học và Kỹ thuật (2004) Số trang: 601 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 3 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng NXB Khoa học và Kỹ thuật (2006) Số trang: 653 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ ...

Các dạng và nguyên nhân hư hỏng thường gặp trong bộ truyền bánh răng trụ

Dạng hư hỏng Nguyên nhân Tróc bề mặt làm việc của răng - Vật liệu làm bánh răng bị mỏi vì làm việc lâu với tải trọng lớn. - Bề mặt làm việc của bánh răng bị quá tải cục bộ - Không đủ dầu bôi trơn hay bôi trơn không đủ nhớt Xước bề mặt làm việc của răng - Răng làm việc trong điều kiện ma sát khô. Răng mòn quá nhanh - Có bùn, bụi, hạt mài hoặc mạt sắt lọt vào giữa hai mặt răng ăn khớp Gãy răng - Răng bị quá tải hoặc bị vấp vào vật lạ Bộ truyền làm việc quá ồn kèm theo va đập - Khoảng cách trục xa quá dung sai qui định - Khe hở cạnh răng quá lớn Bộ truyền bị kẹt và quá nóng - Khoảng cách trục gần quá dung sai qui định - Khe hở cạnh răng quá nhỏ SCCK.TK

Sơ đồ tuabin khí chu trình hỗn hợp (combined cycle)

Viết bài KS Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com CCGT được gọi là chu trình kết hợp trong nhà máy điện, có sự tồn tại đồng thời của hai chu trình nhiệt trong một hệ thống, trong đó một lưu chất làm việc là hơi nước và một lưu chất làm việc khác là một sản phẩm khí đốt. Giải thích rõ hơn: Turbine khí chu trình hỗn hợp (Combined Cycle Gas Turbine - CCGT) là một hệ thống phát điện sử dụng cùng một nguồn nhiên liệu để vận hành hai loại máy phát điện khác nhau: một máy phát điện dẫn động bởi tuabin khí (gas turbine) và một máy phát điện dẫn động bởi tuabin hơi nước (steam turbine). Hệ thống CCGT được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện, do có thể giảm thiểu lượng khí thải và tăng tính hiệu quả trong việc sử dụng năng lượng. Nhà máy điện CCGT Trong hệ thống CCGT, nguồn nhiên liệu (thường là khí tự nhiên natural gas hoặc dầu) được đốt trong máy tuabin khí dẫn động cho máy phát điện generator để sản xuất điện. Hơi nước được tạo ra từ lò hơi thu hồi nhiệt (Heat Re...

Nghe Podcast Bảo Dưỡng Cơ Khí