Nguyên lý MFL sử dụng trong Tube testing

Giới thiệu về MFL trong tube testing

Kỹ thuật từ trường rò, rò rỉ từ thông hay Magnetic Flux Leakage là một kỹ thuật được sử dụng để kiểm tra ăn mòn và xói mòn các ống làm bằng vật liệu ferit, như thép Carbon và Chrome-Molypden. MFL chỉ là một trong những kỹ thuật để kiểm tra ống thép cacbon và khi kiểm tra ống thép cacbon, người ta thường khuyến nghị sử dụng kết hợp một hoặc nhiều kỹ thuật. MFL thường được sử dụng trong kiểm tra các ống thép carbon với cánh tản nhiệt nhôm dò từ trường ít bị ảnh hưởng bởi các cánh tản nhiệt này. Kỹ thuật MFL là một kỹ thuật bổ xung khá tốt cho RFT.

Nguyên lý MFL trong tube testing

MFL sử dụng một nam châm mạnh để từ hóa vật liệu dẫn điện cần thử nghiệm (thường là thép). Khi có khuyết tật – ăn mòn hoặc mất vật liệu – từ trường “rò rỉ” ra khỏi bề mặt thép. Đầu dò MFL kết hợp một cảm biến dò từ tính được đặt giữa các cực của nam châm giúp nó có thể phát hiện ra trường rò rỉ. Hai nam châm vĩnh cửu mạnh, được ghép vào một lõi thép, tạo ra một từ trường bão hòa trong thành ống.

Nguyên lý kiểm tra đường ống với MLF
  • Một cuộn dây tuyệt đối (ABS) được quấn quanh lõi để đo sự biến đổi từ trường do các thay đổi chiều dày thành ống gây ra.
  • Khi một khuyết tật nhỏ nằm giữa hai nam châm, từ trường trong thành ống bị xáo trộn, dẫn đến rò rỉ một lượng nhỏ từ thông vào bên trong ống.
  • Rò rỉ từ thông được phát hiện bởi cuộn dây vi sai (LEAD), nằm giữa các nam châm.
  • Một cuộn dây dẫn gọi là cuộn TRAIL, ở cuối đầu dò, phát hiện từ tính dư từ các ăn mòn nhỏ bên trong.
  • Nếu khuyết tật nằm bên thành ngoài ống:
    • Các đường sức từ không chỉ bị biến dạng ngoài không khí mà còn biến dạng bên trong ống.
    • Vì thành ống đã ở trạng thái bão hòa, nên không thể chứa các biến dạng đường từ thông trong thành ống, do đó rò rỉ từ thông được tạo ra.
    • Cuộn dây LEAD có thể phát hiện ra sự rò rỉ từ thông này vì nó nằm giữa các nam châm, giữa các đường sức từ.
    • Cuộn dây TRAIL nằm ngoài đường sức từ và không thể phát hiện ra khuyết tật dạng này vì không có rò rỉ từ thông bên trong ống
  • Phương pháp thích hợp cho các ống sắt từ như thép cacbon, niken và thép không gỉ có từ tính.
  • Kỹ thuật này có thể phát hiện ăn mòn pitting, ăn mòn thành ống và vết nứt theo chu vi.
  • Đánh giá kích thước khuyết tật bị hạn chế vì biên độ tín hiệu bị ảnh hưởng bởi tốc độ kéo đầu dò và không có thông tin pha với tín hiệu MFL.
  • Việc làm sạch ống là yêu cầu bắt buộc.
  • Kỹ thuật cho tốc độ kiểm tra khá nhanh. Tốc độ kéo đầu dò có thể lên tới 1m/s.
  • Thường được sử dụng kết hợp với IRIS.

Với phương pháp MFL, việc yêu cầu làm sạch ống không cần chú trọng như phương pháp IRIS. Khối lượng công việc hoàn thành trong một ca làm việc khoảng 500 ống chiều dài 6m.

Lưu ý khi kiểm tra tube testing với MFL

  • Nhạy với cả khuyết tật ID & OD cũng như vết nứt vòng ống.
  • Kỹ thuật không phù hợp với các tổn thất ăn mòn thành ống đồng đều, không phát hiện được các ăn mòn dạng này.
  • Độ nhạy phù thuộc tốc độ kéo đầu dò.
  • Yêu cầu đầu dò có nam châm vĩnh cửu.

Ưu nhược điểm chính của kỹ thuật RFT

Ưu điểm

  • Sử dụng được trên các ống có cánh tản nhiệt khi RFT không thực hiện được.
  • Phân biệt được khuyết tật ID và OD
  • Có thể phát hiện khuyết tật dưới giá đỡ

Nhược điểm

  • Chỉ sử dụng được trên các vật liệu sắt từ.
  • Khả năng phát hiện giới hạn ở mức 20% hoặc lớn hơn.
  • Ảnh hưởng lớn bởi tốc độ kéo đầu dò. Độ chính xác của phép kiểm tra có thể thay đổi nếu kéo đầu dò không đúng.
  • Không đánh giá được chính xác kích thước khuyết tật.
  • Cần kết hợp với IRIS khi cần đánh giá kích thước chính xác.
  • Ống cần được làm sạch.

Mẫu chuẩn phương pháp MFL

Mẫu chuẩn cho phương pháp MFL cần có đủ khuyết tật để xây dựng đường cong voltage-to-depth. Ngay cả khi MFL là phương pháp sử dụng chủ yếu trong việc phát hiện, một mẫu chuẩn tốt cũng giúp công việc thực hiện dễ dàng hơn nhiều.

Mẫu chuẩn CT50 cho phương pháp MFL kiểm tra ống.
Khuyết tậtĐộ sâu (%WT)Đường kínhKhuyết tậtĐộ sâu (%WT)Đường kính
GR1010 % (internal)H100ThruIf OD<1.00”, OD / 6 Else: 4mm
GR2020 %On (180°)H8080 %0.078”
GR4040 %On (180°)H6060%0.125”
GR6060 %On (180°)H4040%0.188”
Bảng các khuyết tật chính trong ống hiệu chuẩn MFL theo chiều dày thành ống (WT)
Biến sốKích thước (in)Kích thước (mm)Biến sốKích thước (in)Kích thước (mm)
A4.00”102mmGL1/2 ”13mm
B3.00”76mmTL36”914mm
C5.00”127mm