Chọn đúng loại chất tiếp âm cho ứng dụng kiểm tra siêu âm

Các câu hỏi và gợi ý giúp bạn chọn đúng loại chất tiếp âm cho thử nghiệm UT.

Mục đích của một chất tiếp âm siêu âm là:

• Để truyền nhiều năng lượng siêu âm từ đầu dò vào chi tiết cần kiểm tra
• Để nhận nhiều năng lượng siêu âm phản xạ từ bất liên tục tới bề mặt chi tiết và quay trở lại đầu dò

Năng lượng siêu âm bị ảnh hưởng bởi mật độ của vật liệu mà nó truyền qua, nó không di chuyển tốt giữa không khí (mật độ thấp) và chất rắn (mật độ cao).

Vì vậy, để năng lượng siêu âm đi từ đầu dò (một chất rắn), vào mẫu thử (một chất rắn khác), cần phải tạo một “cầu nối” qua không gian giữa hai chất rắn để năng lượng siêu âm truyền qua. Trong nhiều trường hợp, chất tiếp âm siêu âm được sử dụng để tạo “cầu nối”.

Mục tiêu của việc lựa chọn chất tiếp âm UT phù hợp là tối đa hóa lượng năng lượng truyền qua “cầu nối” đồng thời giảm thiểu rủi ro, chi phí, thời gian, công sức làm sạch, v.v.

Trong bài viết này, ta sẽ xem xét năm câu hỏi và đưa ra các khuyến nghị cho từng câu hỏi để giúp bạn chọn chất tiếp âm siêu âm tốt nhất cho một ứng dụng kiểm tra.

Đang kiểm tra chi tiết gì?

Kết cấu bề mặt

Một bộ phận có kết cấu bề mặt thô ráp như vật đúc có nghĩa là chất tiếp âm phải làm nhiều việc hơn để tạo ra một “cầu nối” đáng tin cậy cho năng lượng siêu âm truyền qua. Một lớp chất tiếp âm đặc hơn sẽ lấp đầy những khoảng trống và đường gờ trên bộ phận có kết cấu thô tốt hơn các chất tiếp âm loãng như nước.

Tuy nhiên, trên các bề mặt thử nghiệm nhẵn, bạn không cần phải có chất tiếp âm đặc. Các chất tiếp âm lỏng hơn sẽ giúp đầu dò lướt dễ dàng trên bề mặt nhẵn hoặc đã được gia công.

Loại kim loại / vật liệu

Trong bất kỳ thử nghiệm không phá hủy nào, vật liệu sau khi thử nghiệm cần phải giống hệt như trước khi thực hiện kiểm tra, đây là lý do tại sao chúng ta cần sử dụng chất tiếp âm đã được chứng minh là không làm hư hại bề mặt thử nghiệm.

Không giống như một số vật liệu đã được phê duyệt thường được sử dụng làm chất tiếp âm (chẳng hạn như dầu mỡ nhiệt độ cao, Vaseline, dầu động cơ, gel vuốt tóc v.v.), vật liệu chất tiếp âm NDT cần phải có các thử nghiệm tiến hành độc lập để đảm bảo an toàn khi sử dụng.

Một số loại chất tiếp âm có khả năng hạn chế ăn mòn tốt hơn những loại khác, một số loại chất tiếp âm an toàn khi sử dụng trên nhựa và sợi thủy tinh, trong khi một số loại được chấp nhận sử dụng cho hợp kim hàng không vũ trụ. Hãy chắc chắn rằng bạn biết rõ về vật liệu sẽ kiểm tra và chất tiếp âm được chứng nhận sử dụng trên vật liệu đó.

Kích thước

Nếu bề mặt khu vực thử nghiệm tương đối lớn, cần sử dụng chất tiếp âm có khả năng tự loang ra và bằng phẳng để giảm thời gian áp dụng.

Ngoài ra, một chất tiếp âm với các đặc tính thấm ướt tốt sẽ giúp đảm bảo việc truyền tín hiệu không bị gián đoạn trong quá trình kiểm tra UT trên một khu vực rộng.

Môi trường / điều kiện thử nghiệm thế nào?

Hướng tiếp cận khi kiểm tra

Bề mặt cần kiểm tra có nằm ngang, dọc, trên cao không? Đối với việc kiểm tra theo phương thẳng đứng hoặc trên cao, tốt nhất là sử dụng chất tiếp âm đặc hơn với độ nhớt cao hơn sẽ giúp bám dính vào bề mặt kiểm tra và cung cấp ghép nối đáng tin cậy cho năng lượng siêu âm truyền qua.

Nhiệt độ bề mặt

Đối với thử nghiệm siêu âm ở nhiệt độ cao, điều quan trọng là phải sử dụng chất tiếp âm được chế tạo đặc biệt để hoạt động tốt và truyền năng lượng siêu âm ở nhiệt độ cao và không cháy hoặc bắt lửa.

Khi chọn chất tiếp âm nhiệt độ cao, hãy đặc biệt chú ý đến nhiệt độ tự động bắt lửa, đây là nhiệt độ thấp nhất mà nó sẽ tự bốc cháy trong môi trường bình thường mà không có nguồn đánh lửa bên ngoài, chẳng hạn như ngọn lửa hoặc tia lửa. Đảm bảo không bao giờ sử dụng chất tiếp âm nhiệt độ cao ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tự bốc cháy.

Cần đặc biệt chú ý thêm khi thực hiện đo độ dày siêu âm với nêm cách nhiệt. Hoạt động của hỗn hợp chất tiếp âm với lớp nêm cách nhiệt tạo ra nhiệt độ bắt lửa thấp hơn, vì vậy cần thận trọng hơn trong các ứng dụng này.

Ngoài ra, các kết quả đo độ dày bằng siêu âm thường ở trong môi trường “kín”, nơi khói có thể tích tụ khi chất tiếp âm bắt đầu phân hủy do tiếp xúc với nhiệt. Điều này làm giảm điểm chớp cháy của chất tiếp âm, vì vậy bạn không nên sử dụng chất tiếp âm giới hạn trên trên của dải nhiệt độ khuyến nghị trong những trường hợp này. Luôn nhớ tham khảo bảng dữ liệu sản phẩm của chất tiếp âm trước khi sử dụng trong ứng dụng có nhiệt độ cao.

Để kiểm tra siêu âm trong điều kiện nhiệt độ thấp, chất tiếp âm dạng nước không phải là lựa chọn tốt nhất vì chúng có nhiều khả năng bị đóng băng khi nhiệt độ giảm xuống. Một lựa chọn tốt hơn trong điều kiện nhiệt độ thấp là sử dụng chất tiếp âm dựa trên silicone hoặc glycol. Tuy nhiên, một số chất tiếp âm gốc nước có thể được “chống đông” bằng cách thêm propylene glycol. Đảm bảo kiểm tra với VISCO và nhà sản xuất trước khi thêm propylene glycol, hoặc bất kỳ vật liệu nào khác vào chất tiếp âm.

Một lưu ý khác đối với việc kiểm tra UT trong nhiệt độ khắc nghiệt là độ nhớt của chất tiếp âm sẽ tăng lên (trở nên đặc hơn) ở nhiệt độ thấp hơn và sẽ giảm xuống (loãng hơn) ở nhiệt độ cao hơn. Vì vậy, hãy chọn chất tiếp âm cung cấp cho bạn độ nhớt mong muốn trong quá trình kiểm tra, có thể có nghĩa là chọn chất tiếp âm đặc hơn hoặc loãng hơn tùy vào nhiệt độ sử dụng.

Loại hình kiểm tra UT?

Phát hiện và định cỡ khuyết tật

Công việc kiểm tra siêu âm này thường chỉ mất vài phút và thường chỉ giới hạn trong một khu vực xác định trước vì vậy có nhiều chất tiếp âm tương thích với các ứng dụng kiểm tra UT này.

Đo độ dày

Loại thử nghiệm siêu âm này thường liên quan đến các đường ống nhiệt độ cao hoặc có thể yêu cầu một loại chất tiếp âm có khả năng chống môi trường muối. Một số chất làm đặc được sử dụng để kiểm soát độ nhớt của chất tiếp âm sẽ phân hủy rất nhanh nếu được sử dụng khi có muối (như trên cầu cảng hoặc nồi hơi).

Đo lưu lượng hay cảm biến online

Đồng hồ đo lưu lượng yêu cầu chất tiếp âm không bị khô theo thời gian. Đối với những ứng dụng này, hãy chọn loại chất tiếp âm dựa trên glycol hoặc silicone có đặc tính bảo vệ chống ăn mòn lâu dài tuyệt vời.

Sóng cắt (sóng ngang)

Cần có chất tiếp âm đặc quánh, có độ nhớt cao để truyền năng lượng sóng dọc vì các chất tiếp âm dạng gel hoặc lỏng không hỗ trợ ứng suất sóng ngang. Với chất tiếp âm đặc như vậy, vẫn nên sử dụng lớp ghép mỏng nhất có thể.

Chứng chỉ / thông số kỹ thuật / thông báo phù hợp nào cần có?

Cũng giống như các kiểm tra không phá hủy khác, nhiều thông số kỹ thuật trong đã xác định rõ các yêu cầu đối với chất tiếp âm siêu âm. Một số thông số kỹ thuật với các yêu cầu có thể kể đến như API, ASME BPVC và AWS.

Các chất tiếp âm được sử dụng trong kiểm tra UT trong ngành công nghiệp hạt nhân được yêu cầu phải đáp ứng hàm lượng halogen và lưu huỳnh ở mức rất thấp.

Các chất tiếp âm được ngành hàng không vũ trụ phê duyệt phải được kiểm tra độc lập để đảm bảo chúng sẽ không gây ra ăn mòn, nứt ứng suất hoặc hiện tượng xâm lấn hydro trên nhiều loại kim loại, hợp kim và các vật liệu khác.

Đảm bảo xem xét tất cả các bộ phận khác nhau mà bạn chịu trách nhiệm kiểm tra và đảm bảo chọn chất tiếp âm đáp ứng tất cả các thông số kỹ thuật.

Các yêu cầu / yếu tố khác cần xem xét?

Khối lượng kiểm tra

Nếu bạn đang kiểm tra nhiều bộ phận, cần chọn một chất tiếp âm dễ áp dụng và loại bỏ vì việc áp dụng và loại bỏ có thể ảnh hưởng đến tổng thời gian dành cho việc kiểm tra UT.

Chống ăn mòn

Một số loại chất tiếp âm có khả năng ức chế ăn mòn tốt hơn các loại khác, đặc biệt là sử dụng trong thời gian dài, vì vậy hãy đảm bảo sử dụng chất tiếp âm đáp ứng nhu cầu bảo vệ chống ăn mòn.

Chi phí

Chìa khóa để tìm ra chất tiếp âm tốt nhất cho ứng dụng của bạn là cân bằng giữa giá với hiệu suất.

Đối với các thành phần đắt tiền, quan trọng hoặc chính xác, sử dụng chất tiếp âm được phê duyệt từ một nhà sản xuất đáng tin cậy như các dòng chất tiếp âm từ Olympus.

Những yếu tố khác cần xem xét

Việc thực hiện thay đổi đối với bất kỳ quy trình NDT nào cũng cần được xem xét cẩn thận, vì vậy bạn nên dành một vài phút để xem xét trước khi tìm kiếm một loại chất tiếp âm mới

Một vài câu hỏi khác mà bạn có thể cần tìm cấu trả lời:

Bạn đang sử dụng sản phẩm nào?
Bạn thích điều gì về chất tiếp âm UT hiện tại?
Bạn không thích điều gì?
Tại sao bạn cần thay đổi?

Bằng cách xem xét vị trí của bạn hiện tại, bạn có thể đánh giá xem liệu thay đổi có được thực hiện vì những lý do phù hợp hay không và bạn sẽ được trang bị tốt hơn để đưa ra lựa chọn phù hợp cho doanh nghiệp của mình.

Bởi vì, bất kể bạn quyết định sử dụng loại chất tiếp âm nào, bạn cũng cần tự tin khi thực hiện đánh giá NDT.

Các sản phẩm liên quan