Phát hiện vết nứt mỏi trên chân vịt tàu thủy bằng phương pháp dòng điện xoáy (eddy current testing)

Trong nhiều trường hợp, kích thước đồ sộ của những con tàu làm người ta phải choáng ngợp, tuy nhiên những tác phẩm cơ khí đằng sau chúng mới thực sự là điều khiến các con tàu đó thật sự khác biệt. Chân vịt tàu thủy hay cánh quạt là bộ phận tạo ra lực đẩy cho con tàu và vì thế chúng được chế tạo với kích thước đủ lớn để có thể tạo ra lực đẩy tương xứng các con tàu.

Chân vịt sử dụng trên tàu thuyền thuộc mọi kích cỡ và chủng loại đều trải qua mỏi theo thời gian sử dụng. Các vết nứt xảy ra do mỏi theo chu kỳ có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng. Kiểm tra chân vịt và cánh quạt được áp dụng trong ngành công nghiệp hàng hải.

Có nhiều loại vật liệu khác nhau được sử dụng để chế tạo chân vịt bao gồm đồng, nhôm, thép không gỉ và thép cacbon, tất cả đều dễ bị mỏi theo chu kỳ. Vết nứt có thể bắt nguồn từ nhiều vị trí trên chân vịt. Trong hầu hết các trường hợp, vết nứt bắt đầu từ các điểm ứng suất cao nhất như các cạnh sắc nhọn, các vị trí chuyển đổi từ dày sang mỏng và các khu vực đã xảy ra sửa chữa. Điểm hư hỏng phổ biến nhất trên các cánh quạt là ở vị trí cánh nối với trục trung tâm. Các vết nứt xảy ra ở bất kỳ vị trí nào dọc theo trục của từ cánh quạt đến trục trung tâm.

Các ưu điểm của kiểm tra dòng điện xoáy trong kiểm tra chân vịt:

• Trong nhiều trường hợp, đặc biệt là đối với các tàu biển lớn, việc kiểm tra chân vịt ngay tại ụ khô mà không cần tháo ra một lợi thế lớn. Kiểm tra dòng điện xoáy thậm chí có thể được thực hiện dưới nước trong khi nhiều phương pháp NDT khác không thể tiến hành trong điều kiện này.
• Dòng điện xoáy cũng có thể được sử dụng trên tất cả các vật hay được sử dụng trong chế tạo chân vịt. Trong một số trường hợp khi cánh quạt được phủ sơn, việc kiểm tra có thể được tiến hành mà không cần loại bỏ lớp phủ.
• Dòng điện xoáy có thể được sử dụng để phát hiện các dị thường nhỏ ở bề mặt.
• Độ sâu của vết nứt có thể được ước tính trong một số trường hợp.
• Có thể thực hiện dưới nước.
• Trong trường hợp cánh quạt lớn hơn, kiểm tra mảng dòng điện xoáy (ECA) có thể giúp kiểm tra nhanh và cung cấp kết quả dưới dạng hình ảnh trực quan.

Các kỹ thuật NDT áp dụng tùy thuộc vào chất liệu cấu tạo, loại khuyết tật được phát hiện và vị trí của đối tượng được kiểm tra. Kiểm tra từ tính, thẩm thấu và kiểm tra bằng mắt cũng có thể được sử dụng nếu cần.

Để đạt được kết quả phát hiện tối ưu, hai lần quét sử dụng hai đầu dò dòng điện xoáy khác nhau để hoàn thành việc kiểm tra. Lần quét đầu tiên sử dụng đầu dò bút chì thông thường, một đầu dò phổ biến được sử dụng để phát hiện vết nứt bề mặt. Lần quét thứ hai được thực hiện bằng đầu dò dòng chuyên kiểm tra mối hàn do bề mặt được thiết kế cong, phù hợp với các vị trí góc cạnh.

Bề mặt được quét hai lần với 2 đầu dò và thu nhận dữ liệu cho mỗi lần quét tương ứng. Lần quét đầu tiên được thực hiện trên toàn bộ khu vực quan tâm trong khi lần quét với đầu dò mối hàn được thực hiện trực tiếp trên vị trí có rãnh tham chiếu để mô phỏng phản ứng từ khuyết tật trên bề mặt.

(Theo visco.com.vn)