TCVN-11759-2016-ISO-17638-2016-Thu-khong-pha-huy-moi-han-Thu-hat-tu

• Số hiệu: TCVN11759:2016
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2016

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11759:2016

ISO 17638:2016

THỬ KHÔNG PHÁ HỦY MỐI HÀN - THỬ HẠT TỪ

Non-destructive testing of welds - Magnetic particle testing

Lời nói đầu

TCVN 11759:2016 hoàn toàn tương đương với ISO 17638:2016.

TCVN 11759:2016 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 135 Thử không phá hủy biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

...

...

...

Non-destructive testing of welds - Magnetic particle testing

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các kỹ thuật để phát hiện các khuyết tật bề mặt trong mối hàn ở các vật liệu sắt từ, gồm cả các vùng ảnh hưởng nhiệt, bằng phương pháp thử hạt từ. Các kỹ thuật này thích hợp cho hầu hết các quá trình hàn và các dạng cấu hình mối nối. Các thay đổi trong các kỹ thuật cơ bản nhằm cung cấp một độ nhạy thử cao hơn hoặc thấp hơn được mô tả trong Phụ lục A.

Tiêu chuẩn này không quy định các mức chấp nhận của các chỉ thị. Thông tin thêm về các mức chấp nhận đối với các chỉ thị có thể được cho trong TCVN 11762 (ISO 23278) hoặc trong các tiêu chuẩn sản phẩm hoặc tiêu chuẩn áp dụng.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 5880 (ISO 3059) Thử không phá hủy - Thử thẩm thấu và thử hạt từ - Điều kiện quan sát;

ISO 9934-1:2015, Non-destructive testing - Magnetic particle testing - Part 1: General principle (Thử không phá hủy - Thử hạt từ - Phần 1: Nguyên lý chung);

ISO 9934-2, Non-destructive testing - Magnetic particle testing - Part 2: Detection media (Thử không phá hủy - Thử hạt từ - Phần 2: Phương tiện phát hiện);

...

...

...

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa cho trong ISO 12707 và TCVN 11764 (ISO 17635).

4  Phòng ngừa an toàn

Sự xem xét đặc biệt phải được đưa ra đối với các vật liệu có tính độc, dễ cháy và/hoặc dễ bay hơi, an toàn điện và bức xạ UV không được lọc.

Thử hạt từ thường tạo ra từ trường mạnh gần xung quanh đối tượng thử và thiết bị từ hóa. Các phần tử nhạy với các từ trường này nên được đưa ra khỏi các khu vực đó.

5  Quy định chung

5.1  Thông tin được yêu cầu trước khi thử

Trước khi thử phải quy định các nội dung sau (nếu áp dụng):

a) quy trình thử cụ thể;

...

...

...

c) phạm vi bao phủ thử;

d) tình trạng chế tạo;

e) các kỹ thuật thử được sử dụng;

f) thử hiệu năng tổng thể;

g) bất kỳ sự khử từ nào;

h) mức chấp nhận;

i) hành động cần thiết đối với các chỉ thị không được chấp nhận.

5.2  Thông tin bổ sung trước khi thử

Trước khi thử, cũng có thể yêu cầu các thông tin bổ sung sau:

...

...

...

b) các quá trình hàn;

c) vị trí và phạm vi của các mối hàn sẽ được thử;

d) sự chuẩn bị mối nối và các kích thước;

e) vị trí và phạm vi của bất kỳ các sửa chữa nào;

f) xử lý nhiệt sau khi hàn (nếu có);

g) các điều kiện bề mặt.

Những người thử nghiệm có thể yêu cầu thêm thông tin mà có thể là hữu ích cho việc xác định bản chất của bất kỳ chỉ thị nào được phát hiện.

5.3  Trình độ chuyên môn của người thử nghiệm

Thử hạt từ các mối hàn và việc đánh giá các kết quả để chấp nhận cuối cùng phải được thực hiện bởi người có trình độ chuyên môn và có năng lực. Người thử nên được đánh giá trình độ phù hợp với TCVN 5868 (ISO 9712) hoặc một tiêu chuẩn tương đương ở một bậc thích hợp trong lĩnh vực công nghiệp liên quan.

...

...

...

Các vùng được thử phải khô ráo trừ khi sử dụng các sản phẩm thích hợp đối với các bề mặt ẩm ướt. Có thể cần thiết cải thiện điều kiện bề mặt, như bằng sử dụng giấy ráp hoặc mài cục bộ để cho phép diễn giải chính xác các chỉ thị.

Bất kỳ sự làm sạch hoặc chuẩn bị bề mặt nào cũng không được làm tổn hại đến vật liệu, sự hoàn thiện bề mặt hoặc phương tiện thử từ. Phương tiện phát hiện phải được sử dụng trong các giới hạn dải nhiệt độ thiết lập bởi nhà sản xuất.

5.5  Sự từ hóa

5.5.1  Thiết bị từ hóa

Các yêu cầu về sự từ hóa nói chung phải thỏa mãn yêu cầu của ISO 9934-1:2015, Điều 8.

Trừ khi có quy định khác, ví dụ như trong tiêu chuẩn áp dụng, phải sử dụng các loại thiết bị từ hóa dòng điện xoay chiều sau:

a) các móc điện từ hình chữ U (gông từ) (yoke);

b) thiết bị lưu lượng dòng với các cực nhọn (prod);

c) các vật dẫn áp sát hoặc xoắn ốc hoặc các kỹ thuật cuộn dây.

...

...

...

Thiết bị từ hóa phải tuân theo ISO 9934-3.

Khi sử dụng các cực nhọn, phải thực hiện các biện pháp phòng ngừa để giảm tối thiểu sự quá nhiệt, cháy nổ hoặc tạo hồ quang tại các đỉnh tiếp xúc. Việc loại bỏ cháy nổ hồ quang phải được thực hiện khi cần thiết. Các vùng bị ảnh hưởng phải được thử bằng một phương pháp phù hợp để đảm bảo tính nguyên vẹn của bề mặt.

5.5.2  Kiểm tra xác nhận sự từ hóa

Đối với việc kiểm tra xác nhận sự từ hóa, xem ISO 9934-1:2015, 8.2.

Đối với thép kết cấu trong mối hàn, khuyến nghị một từ trường tiếp tuyến nằm giữa giá trị 2 kA/m đến 6 kA/m.

Sự thích hợp của mật độ từ thông bề mặt phải được thiết lập bằng một hoặc nhiều phương pháp sau:

a) bằng thử nghiệm một bộ phận đại diện chứa các mất liên tục tự nhiên hoặc các mất liên tục nhân tạo ở các vị trí ít thuận lợi nhất.

b) đo cường độ từ trường tiếp tuyến gần nhất có thể với bề mặt sử dụng một đầu đo hiệu ứng Hall; giá trị cường độ từ trường tiếp tuyến thích hợp có thể khó đo gần với các thay đổi đột ngột về hình dạng của chi tiết hoặc ở chỗ từ thông dời khỏi bề mặt của chi tiết.

c) tính toán giá trị gần đúng của dòng điện để đạt được giá trị cường độ từ trường tiếp tuyến khuyến nghị; việc tính toán này có thể dựa trên các giá trị dòng điện được quy định trong các Hình 5 và 6.

...

...

...

Các bộ chỉ thị từ thông (nghĩa là kiểu đệm) được đặt tiếp xúc với bề mặt thử cung cấp một hướng dẫn cho độ lớn và phương của cường độ từ trường tiếp tuyến, nhưng không được sử dụng để kiểm tra xác nhận rằng cường độ từ trường tiếp tuyến là được chấp nhận.

CHÚ THÍCH: Các thông tin đối với b) được cho trong ISO 9934-3.

5.6  Kỹ thuật áp dụng

5.6.1  Phương từ trường và vùng thử nghiệm

Khả năng phát hiện của một khuyết tật phụ thuộc vào góc của trục chính của nó so với phương của từ trường. Điều này được giải thích cho một phương của sự từ hóa trên Hình 1.

CHÚ DẪN:

...

...

...

1 phương từ trường

góc nhỏ nhất để phát hiện khuyết tật

2 độ nhạy tối ưu

ví dụ sự định hướng khuyết tật

3 độ nhạy suy giảm

...

...

...

Hình 1 - Các phương của các khuyết tật có khả năng phát hiện

Để đảm bảo phát hiện các khuyết tật trong tất cả các định hướng, các mối hàn phải được từ hóa trong hai phương gần vuông góc với nhau với một sai lệch lớn nhất là 30°. Điều này có thể đạt được bằng sử dụng một hoặc nhiều phương pháp từ hóa.

Không khuyến nghị chỉ thử nghiệm trong một phương từ trường nhưng có thể thực hiện nếu được quy định, ví dụ, trong một tiêu chuẩn áp dụng.

Khi sử dụng các móc chữ U hoặc các cực nhọn, sẽ có một vùng của bộ phận trong khu vực lân cận của từng chân gông từ hoặc đầu cực từ sẽ không có khả năng thử được do cường độ từ trường quá mức. Điều này thường được thấy như là sự lắng đọng của các hạt từ.

Cần phải cẩn thận để đảm bảo sự phủ chồng thích hợp của các vùng thử nghiệm như thể hiện trên Hình 2 và Hình 3.

Kích thước tính bằng milimét

...

...

...

d  khoảng cách giữa các cực (móc chữ U/cực nhọn)

Hình 2 - Ví dụ của vùng thử nghiệm hiệu quả (được tạo màu tối) đối với sự từ hóa bằng các móc chữ U và các cực nhọn

CHÚ DẪN:

1  vùng hiệu quả

2  vùng phủ chồng

Hình 3 - Sự phủ chồng của các vùng hiệu quả

5.6.2  Kỹ thuật thử từ điển hình

Các kỹ thuật thử hạt từ đối với các dạng cấu hình mối hàn thông thường được thể hiện trên Hình 4, Hình 5 và Hình 6. Các giá trị được đưa ra chỉ cho các mục đích hướng dẫn. Khi có thể, nên sử dụng cùng các phương từ hóa và các vùng phủ chồng từ trường đối với các hình học mối hàn khác sẽ được thử. Bề rộng của dòng thông lượng (trong trường hợp kỹ thuật dòng thông lượng) hoặc của dòng từ trường (trong trường hợp kỹ thuật dòng từ trường) đi trong vật liệu, d, phải lớn hơn hoặc bằng chiều rộng của mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt + 50 mm và trong tất cả các trường hợp, mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt phải nằm trong vùng hiệu quả. Phương của sự từ hóa so với hướng của mối hàn phải được quy định.

...

...

...

CHÚ DẪN:

1 các nứt dọc

2 các nứt ngang

Hình 4 - Kỹ thuật từ hóa điển hình đối với các móc chữ U

Kích thước tính bằng milimét

Hình 5 - Kỹ thuật từ hóa điển hình đối với các cực nhọn, sử dụng việc tạo khoảng cách của cực nhọn dòng từ hóa

Kích thước tính bằng milimét

...

...

...

CHÚ DẪN:

N số vòng quấn

I cường độ dòng điện (r.m.s)

a khoảng cách giữa mối hàn và cuộn dây hoặc dây cáp

Hình 6 - Kỹ thuật từ hóa điển hình đối với các dây cáp hoặc cuộn dây mềm (đối với các nứt dọc)

5.7  Phương tiện phát hiện

5.7.1  Quy định chung

Phương tiện phát hiện có thể là dạng bột khô hoặc mực từ phù hợp với ISO 9934-2.

5.7.2  Kiểm tra xác nhận đặc tính của phương tiện phát hiện

...

...

...

Các chỉ thị nhận được cùng với phương tiện cần kiểm tra xác nhận phải được so sánh dựa vào các chỉ thị nhận được từ một phương tiện có đặc tính đã biết và được chấp nhận. Với mục đích này, có thể sử dụng các chỉ thị tham chiếu sau:

- các khuyết tật thật,

- ảnh chụp bức xạ, và

- các bản sao.

5.8  Điều kiện quan sát

Các điều kiện quan sát phải phù hợp với TCVN 5880 (ISO 3059).

5.9  Áp dụng phương tiện phát hiện

Sau khi đối tượng đã được chuẩn bị cho thử nghiệm, phương tiện phát hiện phải được đưa vào bằng phun, đổ tràn hoặc rắc lên ngay trước khi và trong khi từ hóa. Tiếp đến, phải duy trì một thời gian để chỉ thị hình thành trước khi ngắt bỏ từ trường.

Khi sử dụng hạt từ dạng huyền phù, từ trường phải được duy trì trong vật thử cho đến khi phần lớn chất lỏng mang thể vẩn đã rút khỏi bề mặt thử. Việc này sẽ ngăn ngừa bất kỳ các chỉ thị nào bị rửa trôi.

...

...

...

5.10  Thử hiệu năng tổng thể

Khi có quy định, một phép thử hiệu năng tổng thể của độ nhạy hệ thống đối với mỗi một quy trình phải được thực hiện ở hiện trường. Phép thử đặc tính phải được thiết kế để đảm bảo thực hiện chức năng thích hợp của chuỗi tổng thể các thông số gồm có thiết bị, cường độ và phương từ trường, tính chất bề mặt, phương tiện phát hiện và sự chiếu sáng.

Một phép thử tin cậy nhất là sử dụng các mẫu thử đại diện chứa các khuyết tật thật đã biết về loại, vị trí, cỡ kích thước và sự phân bố cỡ kích thước. Nếu các mẫu này không sẵn có, có thể sử dụng các mẫu thử được chế tạo với các khuyết tật nhân tạo hoặc các chỉ thị phân dòng từ thông kiểu chữ thập hoặc kiểu đĩa hoặc kiểu đệm.

Các mẫu thử phải được khử từ và loại bỏ các chỉ thị do bởi các thử nghiệm trước đó.

CHÚ THÍCH: Có thể cần thiết thực hiện một thử hiệu năng tổng thể của độ nhạy hệ thống cho mỗi một quy trình cụ thể ở hiện trường.

5.11  Chỉ thị sai

Các chỉ thị sai có khả năng che các chỉ thị liên quan có thể phát sinh vì nhiều lý do, như các thay đổi về độ từ thẩm, biến đổi hình học rất quan trọng, ví dụ, vùng ảnh hưởng nhiệt. Khi nghi ngờ về việc bị che, bề mặt thử phải được sửa hoặc nên sử dụng các phương pháp thử thay thế khác.

5.12  Ghi hồ sơ các chỉ thị

Các chỉ thị có thể được lập hồ sơ theo một hoặc nhiều cách sau bằng việc sử dụng:

...

...

...

b) sơ đồ bản vẽ;

c) chụp ảnh;

d) băng dính trong suốt;

e) véc-ni trong suốt để “đóng băng” chỉ thị trên bề mặt được thử;

f) lớp phủ tương phản có thể bóc được;

g) bản ghi video;

h) sự phân tán hạt từ trong nhựa epoxy;

i) các băng từ;

j) quét điện tử.

...

...

...

Sau khi thử nghiệm các mối hàn với dòng điện xoay chiều, từ dư thường sẽ thấp và nói chung sẽ không cần khử từ cho vật được thử.

Nếu có yêu cầu khử từ, nó phải được thực hiện bằng sử dụng một phương pháp đã xác định và theo một mức đã xác định trước.

Đối với các quá trình cắt kim loại, một giá trị cường độ từ trường dư điển hình H ≤ 0,4 kA/m là được khuyến nghị.

5.14  Báo cáo thử nghiệm

Phải chuẩn bị một báo cáo thử.

Báo cáo thử cần chứa ít nhất các thông tin sau:

a) tên của tổ chức thực hiện thử nghiệm;

b) đối tượng thử;

c) ngày, tháng, năm thử nghiệm;

...

...

...

e) bất kỳ sự xử lý nhiệt sau hàn nào;

f) kiểu mối nối;

g) chiều dày vật liệu;

h) các quá trình hàn;

i) nhiệt độ của đối tượng thử và phương tiện phát hiện (khi sử dụng các phương tiện tuần hoàn) trong suốt khoảng thời gian thử;

j) tính đồng nhất của quy trình thử và sự mô tả các thông số sử dụng, bao gồm:

- kiểu từ hóa;

- loại dòng điện;

- phương tiện phát hiện;

...

...

...

k) các chi tiết và các kết quả của phép thử hiệu năng tổng thể, nếu áp dụng;

l) các mức chấp nhận;

m) sự mô tả và vị trí của tất cả các chỉ thị có thể ghi được;

n) các kết quả thử tham chiếu so với các mức chấp nhận;

o) tên, trình độ chuyên môn liên quan và chữ ký của người thực hiện thử nghiệm.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Các thay đổi ảnh hưởng đến độ nhạy của thử hạt từ

...

...

...

Độ nhạy phép thử lớn nhất có thể đạt được bằng bất kỳ phương pháp thử từ nào phụ thuộc vào nhiều biến số nhưng có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi độ nhám bề mặt của vật thử và bất kỳ bất thường nào có mặt. Trong một số trường hợp, có thể cần thiết

- sửa cháy cạnh và các bất thường bề mặt bằng mài, và

- loại bỏ hoặc làm giảm gia cường mối hàn.

Các bề mặt được bao phủ với lớp phủ không có tính sắt từ mỏng có chiều dày đến 50 μm có thể được thử với điều kiện là màu sắc tương phản với màu của phương tiện phát hiện được sử dụng. Lớn hơn chiều dày này, độ nhạy của phương pháp giảm đi và có thể được chứng minh là đủ nhạy trước khi tiếp tục phép thử.

A.2  Đặc trưng thiết bị từ hóa

Sử dụng dòng điện xoay chiều cho độ nhạy tốt nhất đối với việc phát hiện các khuyết tật bề mặt.

Các móc chữ U tạo ra một từ trường thích hợp trong các mối hàn giáp mép đơn giản nhưng khi đó từ thông bị giảm bởi các khe hở hoặc đường đi xuyên qua quá mức vật thử, như trong các mối nối chữ T có thể xuất hiện một sự suy giảm độ nhạy.

Đối với các dạng mối nối phức tạp, nghĩa là các mối liên kết nhánh với một góc nghiêng nhỏ hơn 90°, thử nghiệm sử dụng các móc chữ U có thể là không phù hợp. Trong các trường hợp này, các cực nhọn hoặc dây cáp quấn quanh với thông lượng dòng sẽ chứng tỏ thích hợp hơn.

A.3  Cường độ từ trường và độ từ thẩm

...

...

...

Nói chung, độ từ thẩm là cao trong các vật liệu từ mềm hơn, ví dụ các thép hợp kim thấp, và độ từ thẩm là thấp trong các vật liệu từ cứng hơn, ví dụ các thép mactensit. Vì độ từ thẩm là một hàm của dòng điện từ hóa, các vật liệu có độ từ thẩm thấp thường yêu cầu áp dụng giá trị từ hóa cao hơn so với các hợp kim mềm hơn để tạo ra cùng một mật độ từ thông. Do đó, cần thiết thiết lập các giá trị mật độ từ thông thích hợp trước khi bắt đầu phép thử hạt từ.

A.4  Phương tiện phát hiện

Hạt từ thể huyền phù sẽ thường cho một độ nhạy đối với việc phát hiện các khuyết tật bề mặt cao hơn so với các bột khô.

Các phương tiện phát hiện từ huỳnh quang thường cho độ nhạy thử nghiệm cao hơn các phương tiện tương phản màu, do sự tương phản cao hơn giữa nền đã làm tối và chỉ thị huỳnh quang. Tuy vậy, độ nhạy của phương pháp huỳnh quang sẽ giảm tỷ lệ với bất kỳ độ tăng nào của nhám bề mặt mà các hạt từ bám chặt vào và có thể gây ra một sự phát huỳnh quang nền nhiễu loạn.

Ở nơi mà sự chiếu sáng nền không thể giảm xuống một cách thích hợp hoặc nơi mà sự phát huỳnh quang nền đang nhiễu loạn, phương tiện phát hiện có màu sắc kết hợp với hiệu ứng làm nhẵn của một phương tiện trợ giúp độ tương phản sẽ thường cho độ nhạy tốt hơn.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 5868 (ISO 9712), Thử không phá hủy - Trình độ chuyên môn và cấp chứng chỉ cá nhân NDT

[2] ISO 12707, Non-destructive testing - Magnetic particle testing - Vocabulary (Thử không phá hủy - Thử hạt từ - Từ vựng)

...

...

...

[4] TCVN 11762 (ISO 23278), Thử không phá hủy mối hàn - Thử hạt từ - Mức chấp nhận