Chúng ta không muốn các vật liệu sử dụng trong các công trình kỹ thuật phát sinh hỏng hóc vì hậu quả thể gây ra thiệt hại về nhân mạng, thiệt hại kinh tế, gián đoạn sản xuất hoặc dịch vụ. Các nguyên gây ra hư hỏng vật liệu thường do lựa chọn vật liệu không chính xác, chế biến không theo quy trình, quy trình sản xuất không phù hợp, thiết kế không phù hợp hoặc sử dụng không đúng cách. Gãy nứt là sự tách vật liệu thành hai hoặc nhiều phần do tác động của áp lực. Ngoài ăn mòn, gãy nứt là nguyên nhân chính dẫn đến hỏng hóc.

Nứt mỏi

Nứt do mỏi hay Fatigue Crack là một trong những cơ chế gây hư hỏng chính của các vật liệu công nghiệp. Sự kết hợp của ứng suất tuần hoàn và ứng suất cắt nhiệt độ, quá tải, kết cấu luyện kim và ứng suất dư dẫn đến nứt do mỏi. Quá trình nứt xảy ra theo ba giai đoạn: 1) bắt đầu nứt, 2) nứt phát triển ổn định, 3) đứt gãy nhanh chóng. Dấu hiệu của một vết đứt gãy sắp xảy khó quan sát được bằng mắt thường làm cho nứt mỏi trở nên nguy hiểm.

 

Nứt do ăn mòn dưới ứng suất

Nứt do ăn mòn dưới ứng suất (SCC) có thể dẫn đến hỏng hóc không mong muốn của các hợp kim do ứng suất kéo thường xuyên ở nhiệt độ cao hơn. Vết nứt hình thành và phát triển trong môi trường ăn mòn và có tính đặc hiệu cao về mặt hóa học. Cơ chế nứt do ăn mòn ứng suất có thể có nhiều dạng khác nhau, chẳng hạn như SCC giữa các hạt, SCC xuyên hạt, hoặc SCC giữa các hạt. Loại nứt này thường tiến triển nhanh chóng và có thể tác động đến vật liệu theo nhiều cách khác nhau, từ nứt thông thường đến hỏng hóc nghiêm trọng. Nứt dạng này thường hay xuất hiện xung quanh vùng mối hàn, vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) và vật liệu cơ bản trong bồn chứa, thiết bị áp lực và các đường ống kỹ thuật.

Nứt H2S trong môi trường ẩm ướt

Môi trường có nhiều hydro sunfua kết hợp với khí hậu ẩm ướt như trong các nhà máy lọc dầu thường gây ra nứt trên vật liệu thép cacbon. Vết nứt do H2S có thể hình thành mà không có các dấu hiệu cảnh báo và cần sử dụng kỹ thuật NDT tiên tiến để phát hiện.

Nứt do xâm thực hydro

Quá trình nứt do hydro (HIC) là hiện tượng nứt do H2S trong môi trường ẩm trong thép dưới dạng các vết phồng rộp hoặc vết nứt gây bong tróc và tách lớp. HIC là một cơ chế gây suy thoái vật liệu phổ biến trong ngành công nghiệp dầu khí. Nhiều kỹ thuật NDT tập trung vào việc xác định, đo lường và theo dõi HIC, nhưng nhìn chung PAUT và TFM là kỹ thuật hiệu quả và thường được sử dụng.

Nứt gãy do hydro có định hướng ứng suất

Vết nứt do hydro do ứng suất định hướng (SOHIC) bao gồm các vết nứt phồng rộp được nối với nhau theo hướng chiều dày do cơ chế nứt phân cắt xuyên hạt. Quá trình này nghiêm trọng hơn HIC vì nó làm giảm đáng kể khả năng chịu tải của vật liệu.

Nứt do xâm thực Hydro ở nhiệt độ cao

Tấn công hydro ở nhiệt độ cao (HTHA), còn được gọi là tấn công hydro nóng, là một vấn đề liên quan đến thép hoạt động ở nhiệt độ cao (thường trên 400° C) trong môi trường có tồn tại hydro, trong nhà máy lọc dầu, hóa dầu và các cơ sở hóa học khác hoặc khi có hơi nước áp suất cao trong nồi hơi. Không nên nhầm lẫn với sự hấp thụ hydro hoặc các hình thức gây hại do hydro ở nhiệt độ thấp khác.

HTHA là kết quả của quá trình phân ly hydro và hòa tan trong thép, sau đó phản ứng với carbon trong trong thép để tạo thành khí metan. Điều này có thể dẫn đến sự oxy hóa dưới bề mặt, khi phản ứng chủ yếu xảy ra ở bề mặt và hút carbon từ vật liệu, hoặc quá trình khử khi hydro nguyên tử xâm nhập vào vật liệu và phản ứng với carbon tạo thành khí metan, tích tụ ở ranh giới hạt và / hoặc kết tủa và không thể khuếch tán ra khỏi thép. Điều này gây ra các vết nứt điển hình của HTHA. 

HTHA có thể dẫn đến hỏng hóc các thiết bị quan trọng bao gồm bộ trao đổi nhiệt, đường ống, mối hàn và thiết bị xúc tác.

OmniScan X3 với đầu dò TFM HTHA

Nứt bẻ nhánh

Một vấn đề trong cơ học đứt gãy, các vết nứt phân nhánh xảy ra khi vật liệu chịu cường độ ứng suất tới hạn liên tục làm các nhánh nứt xuất hiện do sự đứt gãy và không ổn định của vật liệu giòn hay đang có SCC.

Vết nứt quá nhiệt

Nứt quá nhiệt hay Thermal Crack là kết quả của dải nhiệt độ thay đổi quá mức. Ví dụ, các vết nứt dạng này có thể được tìm thấy trong các đường ống của hệ thống làm mát. Trong công nghiệp sản xuất điện, nứt do mỏi nhiệt có thể do các điều kiện vận hành cụ thể.

Kiểm tra không phá hủy trong phát hiện và đánh giá vết nứt

Việc kiểm tra thường xuyên thiết bị công nghiệp ở tất cả các giai đoạn sản xuất và trong suốt thời gian sử dụng là một phần quan trọng trong việc phòng tránh sự cố. Công việc NDT hỗ trợ đánh giá tuổi thọ của các cấu kiện và đánh giá sự phù hợp. Phát hiện vết nứt thường thông qua công tác kiểm tra không phá hủy (NDT). Phát hiện sớm cho phép thực hiện hành động phòng ngừa để giảm thiểu sự cố tiềm ẩn và đảm bảo hiệu quả hoạt động. Các phương pháp NDT khác nhau được sử dụng để phát hiện vết nứt trong đường ống, bể chứa, bình chịu áp lực hoặc các tài sản khác. Bề mặt thô ráp, sơn hoặc các loại lớp phủ bảo vệ khác làm tăng thêm những thách thức liên quan đến việc kiểm tra bề mặt khi tìm vết nứt.

Phát hiện vết nứt bề mặt vật liệu

Kiểm tra dòng điện xoáy (ECT) và dòng điện xoáy mảng pha (ECA) giúp phát hiện nhanh các vết nứt bề mặt, chỉ yêu cầu chuẩn bị bề mặt tối thiểu và không cần loại bỏ lớp sơn. Kỹ thuật có thể thu thập dữ liệu đánh giá và đo độ sâu các vết nứt vỡ bề mặt. Các đầu dò ECA có thể xác định vị trí, đo và định cỡ các vết nứt thông qua sơn hoặc các lớp phủ bảo vệ khác. Chúng tôi cung cấp các đầu dò ECA được thiết kế đặc biệt cho vết nứt do ăn mòn dưới ứng suất cho ống và tấm sử dụng như một công cụ sàng lọc. Khả năng phát hiện (PoD) cao và rất hiệu quả. Việc phát hiện các vết nứt trên bề mặt sử dụng thiết bị kiểm tra dòng điện xoáy là rất phù hợp.

Thiết bị ECA kiểm tra đánh giá vết nứt bề mặt trên ống, tấm và mối hàn.

Thiết bị và đầu dò sử dụng trong kiểm tra đánh giá vết nứt.

Đánh giá chiều cao và phát hiện sớm

Kiểm tra siêu âm Phased array được công nhận là một trong những kỹ thuật kiểm tra tốt nhất khi cần đánh các vết nứt theo độ cao hay thể tích. Kỹ thuật này cũng được sử dụng để phát hiện vết nứt do mỏi, SCC hoặc vết nứt trên diện rộng. Đây là một phương pháp đã được sử dụng trong định cỡ kích thước vết nứt và theo dõi thường xuyên. Các thiết bị PAUT tiên tiến như OmniScan X3 hoặc OmniScan MX2 cũng được sử dụng để xác định đặc điểm của vết nứt HTHA. Vì các khuyết tật HTHA rất nhỏ nên khá khó phát hiện với UT thông thường. Bằng cách tập trung năng lượng siêu âm vào từng vùng, TFM nhạy với những khuyết tật nhỏ ở giai đoạn sơ khởi. Với độ phân giải cao nhất trong các thiết bị TFM, các khuyết tật kích cỡ ~2-300 micron cũng có thể được phát hiện. Đây là lý do TFM đã được sử dụng trong quy trình chất lượng của các công ty dầu khí trên toàn cầu.

OmniScan X3 là thiết bị siêu âm cung cấp đồng thời UT thông thường, PAUT tiêu chuẩn, TOFD và phương pháp lấy nét tổng thời gian thực (TFM). Các hình ảnh quét S do OmniScan X3 cung cấp giúp phân biệt giữa các giai đoạn khác nhau của quá trình nứt do xâm thực hydro. Để phát hiện sớm và ngăn ngừa các khuyết tật nguy hiểm, PAUT và TOFD có thể được sử dụng để theo dõi các vết nứt, phồng rộp thông qua giao diện phần mềm trên thiết bị cũng như phần mềm đi kèm OmniPC hoàn toàn miễn phí. OmniScan X3 và Focus PX cũng được triển khai trong lĩnh vực hàng không trong việc phát hiện vết nứt quanh lỗ đinh tán hay trong việc phát hiện vết nứt do tiếp xúc lăn (RCF) trong ngành đường sắt.

Bài đăng liên quan

Xem thêm

Video liên quan

Tài liệu

Có tất cả 194 file, kích thước 334,3 MiB với 25.126 lượt tải trong mục total.

Hiển thị từ 181 tới 194 trong tổng số 194 file.

TRACER 5

  Case_Study_Primates.pdf
» 167,2 KiB - 96 hits - 12 Tháng Mười, 2021
Nghiên cứu: Tái tạo khẩu phần ăn của các loài linh trưởng đã tuyệt chủng sử dụng XRF.

  Customs_Border_Inspection_Solutions_1.pdf
» 586,9 KiB - 27 hits - 12 Tháng Mười, 2021
Tài liệu giới thiệu về Giải pháp Kiểm tra XRF cho biên phòng & Hải quan

  Environmental_Solutions_brochure_1.pdf
» 547,8 KiB - 30 hits - 12 Tháng Mười, 2021
Giải pháp XRF trong Quản lý Môi trường và kiểm soát chất thải

  Handheld-XRF_Accessories__Brochure_2.pdf
» 1,1 MiB - 21 hits - 12 Tháng Mười, 2021
Tờ rơi phụ kiện XRF

  Periodic_Table_and_X-ray_Energies.pdf
» 1,1 MiB - 42 hits - 12 Tháng Mười, 2021
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và năng lượng tia X

  Regulated_Materials_Solutions_brochure_2.pdf
» 1,2 MiB - 27 hits - 12 Tháng Mười, 2021
Giải pháp XRF trong việc đảm bảo An toàn sức khỏe & sản phẩm tiêu dùng (Kiểm soát các chất cấm/độc hại)

  Seed-to-harvest-brochure-XRF-agriculture_1.pdf
» 1,4 MiB - 25 hits - 12 Tháng Mười, 2021
XRF sử dụng trong nông nghiệp - từ hạt giống đến khi thu hoạch

  TN1701_pXRF_Analysis_for_soil_and_crop_management.pdf
» 1,8 MiB - 0 hits - 12 Tháng Mười, 2021
Ghi chú Ứng dụng: Phân tích pXRF trong quản lý đất nông nghiệp và cây trồng

  TN_2001_TRACER_5_Spectrometer_Mode.pdf
» 3,9 MiB - 33 hits - 12 Tháng Mười, 2021
Ghi chú ứng dụng: Chế độ phân tích quang phổ trên máy XRF cầm tay TRACER 5

  TN_2002_Sample_Preparation_of_Plant_Samples.pdf
» 718,5 KiB - 0 hits - 12 Tháng Mười, 2021
Ghi chú ứng dụng: Quy trình chuẩn bị mẫu thực vật cho XRF cầm tay

  TRACER-5_Brochure.pdf
» 1.018,8 KiB - 31 hits - 12 Tháng Mười, 2021
Tài liệu giới thiệu tổng quan về TRACER 5

YXLON

  Cheetah_EVO_Brochure_en-LR.pdf
» 503,4 KiB - 100 hits - 3 Tháng Mười Một, 2021
Catalog sản phẩm YXLON Cheetah EVO

  Cougar_EVO_Brochure_en-LR.pdf
» 505,5 KiB - 98 hits - 3 Tháng Mười Một, 2021
Catalog sản phẩm YXLON Cougar

Thickness gauge

  72DL_PLUS_Letter_EN_2022_01_Web.pdf
» 841,3 KiB - 21 hits - 8 Tháng Ba, 2022
Thiết bị đo chiều dày siêu âm tần số cao 72DLP