Lựa chọn mẫu hiệu chuẩn cho dự án kiểm tra siêu âm theo ASME 5

Giới thiệu chung

Các quy tắc trong ASME để chọn khối hiệu chuẩn cho piping phù hợp được viết khá đơn giản nhưng có thể dễ dàng bị hiểu sai nếu bạn không chăm làm bài tập về nhà được giao :). Hãy cùng xem lại các yêu cầu trong tiêu chuẩn để loại bỏ sự nhầm lẫn và tránh mọi rủi ro khi nhận được một mẫu chuẩn sau khi gia công mà không sử dụng được.

Có 2 thứ mà bạn cần phải chú ý: đường kính và độ dày thành ống.  

“Tránh” các quy tắc về mặt cong

Các quy định sau được trích từ ASME Section V (2019) Article 4 para. T-434.1.7:

Quy tắc mặt cong #1: Nếu đường kính ống lớn hơn 20 inches (500mm), sử dụng khối hiệu chuẩn mặt phẳng. Nếu đường kính là 20 inches hoặc nhỏ hơn, sử dụng khối hiệu chuẩn mặt cong.

Quy tắc mặt cong #2: Nếu bạn cần sử dụng khối hiệu chuẩn mặt cong, hãy lấy đường kính của khối hiệu chuẩn nhân với 0.9 và 1.5. Các con số nằm giữa hai giá trị này là khoảng đường kính có thể sử dụng mẫu cong này để hiệu chuẩn.

Ví dụ: Một khối mẫu chuẩn đường kính 10 inches thì dải đường ống có thể sử dụng mẫu này có đường kính từ 9 tới 15 inches, như vậy bạn có thể sử dụng mẫu này cho ống 10, 12 và 14-inch. Không may là ống 8-inch và 16-inch không thể sử dụng.

Hình 1: “Tôi có thể sử dụng mẫu hiệu chuẩn này cho các ống nào?”

Ghi chú: Ví dụ này có các con số đưa ra để giải thích về dải ống dễ dàng nhất có thể. Trong thực tế, không phải lúc nào kích thước OD của mẫu hiệu chuẩn cũng là số chẵn như 10-inches. Một ống 10-inch pipe thường có kích thước đo được là 10.75-inches OD. Kích thước ống thường có sự sai lệch này cho đến khi OD đạt đến 14-inches trở lên. Tham khảo thêm kích thước danh định NPS của đường ống.

Để bao quát được dải ống từ 2 tới 20 inches, bạn chỉ cần 4 đường kính cho các mẫu chuẩn:

Nhưng hãy nhớ, đây chỉ là kích thước cho OD hay đường kính ngoài hay mặt cong. Chúng ta vẫn cần một dải các độ dày khác nhau cho toàn bộ Schedule ống. Xin đọc thêm phần bên dưới

Chiều dày hay chiều mỏng

Các yêu cầu sau trích xuất từ ASME Section V (2019) Article 4 para. T-434.3:

Quy tắc độ dày: Mẫu hiệu chuẩn có độ dày nằm trong dải 25% của chiều dày ống.

Dễ quá rồi, bạn chỉ cần nhân chiều dày với 0.75 (dưới 25%) và 1.25 (trên 25%). 

Ghi chú: Cẩn thận khi giải toán nhé! Đừng chia chiều dày ống cho 1.25 để tìm ra cận dưới của mẫu hiệu chuẩn. Chia cho 1.25 không giống như nhân với 0.75. 

Xong, bạn có chú ý thấy sự khác nhau giữa quy tắc cho đường kính (mặt cong) và chiều dày không? 

Quy tắc cho chiều dày dựa trên ống, nhưng quy tắc trên mặt cong dựa trên khối hiệu chuẩn.

Mặt cong: “Tôi có một khối hiệu chuẩn, dải đường kinh có thể sử dụng là gì?”

Chiều dày: “Tôi có ống, cần sử dụng khối hiệu chuẩn có chiều dày thế nào?”

Đây là cách diễn đạt theo tiêu chuẩn (nhân chiều dày với chênh lệch ±25%):

Hình 2: Chiều dày ống (±25%) để tìm chiều dày hiệu chuẩn phù hợp.

Và đây là cách diễn đạt nếu bạn muốn bắt đầu từ khối hiệu chuẩn:

 Hình 3: Chiều dày khối hiệu chuẩn (80% tới 133%) để tìm chiều dày ống thích hợp.

Ghi chú: Toàn học vui, con số bạn nhân trong Hình 3 là ngịch đảo của các con số trong Hình 2.

Chú ý một chút

Hay chú ý đến mặt cong của nêm: bạn không thể sử dụng nêm có đường kính nhỏ hơn đường kính ống. Đây là yêu cầu của tiêu chuẩn. Ngay cả khi mẫu 14 inch piping có thể sử dụng cho ống 12 inch pipe, bạn không thể sử dụng đầu dò với nêm AOD12.75 trên ống 14 inch để hiệu chuẩn. Hãy lên kế hoạch để nếu bạn muốn sử dụng mẫu ở cận dưới, đảm bảo bạn sử dụng nêm đáp ứng các yêu cầu của mẫu. Nêm cong có đường kính lớn hơn đường kính mẫu một chút có thể được phép sử dụng (xem thêm T-432.2), nhưng nhỏ hơn thì không được!

T-432.2 – Contact Wedges

Kết luận

Có nhiều yếu tố cần cân nhắc khi chọn mẫu hiệu chuẩn cho Piping. Tất nhiên, ống nào mẫu nấy luôn là tốt nhất. Trong thực tế, không phải lúc nào chúng ta cũng có thể có đúng mẫu cho đúng đường kính và đúng chiều dày trong bảng danh mục các loại ống, do vậy ASME có đưa ra các lựa chọn mềm dẻo. Nhưng hãy nhớ lại khoảng trước năm 2007, chúng ta không có khoảng 0.9 tới 1.5 với mặt cong hay ±25% với chiều dày: khi đó mẫu hiệu chuẩn của bạn phải giống với mẫu kiểm tra 100%. Khi làm dự án UT lúc đó, cân nhắc mua thêm xem bán tải để chở mẫu.

Lời cảm ơn

Thanks to Andrew Robinson at PH Tool for the picture of the calibration blocks at the top of the article, and to Ed Ginzel for proofreading.

Link bài gốc tại đây.