Luận Văn Xây dựng quy trình kỹ thuật và kế hoạch kiểm tra khuyết tật mối hàn trong quá trình gia công chế tạo

Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Xây dựng quy trình kỹ thuật và kế hoạch kiểm tra khuyết tật mối hàn trong quá trình gia công chế tạo tàu kéo L152 tại Công ty công nghiệp tàu thủy Dung Quất


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
ĐỀCƯƠNG ĐỀTÀI TỐT NGHIỆP
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.1 TỔNG QUAN 1
1.1.1 Sơlược vềphương pháp kiểm tra không phá huỷ 1
1.1.2 Ý nghĩa của phương pháp kiểm tra không phá huỷ .1
1.2 TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆKIỂM TRA KHÔNG PHÁ
HỦY TRONG CHẾTẠO CÁC TÀU VỎTHÉP TẠI VIỆT NAM . 2
1.3 GIỚI HẠN NỘI DUNG . .3
CHƯƠNG 2: CƠSỞLÝ THUYẾT KIỂM TRA KHUYẾT TẬT MỐI HÀN
2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN TRONG NGHÀNH ĐÓNG TÀU 5
2.1.1 Hàn hồquang tay
Shielded Metal Arc Welding – Smaw . 5
2.1.2 Hàn hồquang dưới lớp thuốc (hàn tự động)
Submerged Arc Welding – SAW 7
2.1.3 Hàn hồquang kim loại nóng chảy trong môi trường khí (bán tự động)
CO2Gas - Shielded Metal Arc Welding – GMAW .8
2.1.4 Hàn hồquang trong môi trường khí trơ(bán tự động)
MIG(Metal Inert Gas)- GMAW 10
2.1.5 Hàn hồquang tựbảo vệ(bán tự động)
Self-Shielded Arc Welding 10
2.1.6 Hàn hồquang điện cực Tungsten trong khí trơ
TIG (Tungsten Inert Gas)Arc Welding (GTAW) .11
2.17 Công nghệhàn áp dụng tại nhà máy đóng tàu Dung Quất . 12
2.2 CÁC DẠNG KHUYẾT TẬT MỐI HÀN 13
2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HUỶKHUYẾT TẬT
MỐI HÀN . 18
2.3.1 Kiểm tra bằng mắt thường
Visual testing –VT 18
2.3.2 Phương pháp kiểm tra thẩm thấu lỏng
Liquid penetrant testing-PT .19
2.3.3 Phương pháp kiểm tra bằng bột từ
Magnetic particle-MT 21
2.3.4 Phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ
Radiographic testing-RT . 24
2.3.5 Kiểm tra bằng siêu âm
Utrasonic Testing – UT 25
2.3.6 Phương pháp kiểm tra độkín của liên kết hàn 28
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG QUY TRÌNH KỸTHUẬT VÀ KẾHOẠCH
KIỂM TRA 29
3.1 CÁC THÔNG SỐCƠBẢN VÀ ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA TÀU L152
3.2 QUY TRÌNH GIA CÔNG CHẾTẠO TÀU KÉO L152 .31
3.3 XÂY DỰNG QUY TRÌNH KIỂM TRA NDT 36
3.3.1 Quy trình kiểm tra thẩm thấu chất lỏng (PT) 36
3.3.2 Quy trình kiểm tra bằng bột từ(MT) 44
3.3.3 Quy trình kiểm tra siêu âm (UT) 49
3.3.4 Quy trình kiểm tra bằng tia bức xạ(Tia X & Gamma) . 55
3.3.5 Quy trình thửchân không đường hàn . 67
3.3.6 Quy trình thửáp lực khí và thửthủy lực các két liền vỏ . . 68
3.4 XÂY DỰNG KẾHOẠCH KIỂM TRA NDT CHO TÀU KÉO L152 70
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN & ĐỀXUẤT . . 75


LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay trên thếgiới nói chung và ởViệt Nam nói riêng ngành đóng tàu
đang phát triển mạnh mẽ, mỗi năm ngành đóng tàu đóng góp khá lớn vào ngân
sách nhà nước. Do điều kiện tựnhiên của nước ta rất thuận lợi, do đó càng thúc
đẩy ngành công nghiệp đóng tàu của nước ta phát triển mạnh mẽhơn, ngành
công nghiệp đóng tàu của nước ta còn rất trẻnhưng đã chứng tỏ được khảnăng
của mình là một ngành công nghiệp mũi nhọn của đất nước.
Cũng do sựphát triển nhanh, và tuổi đời còn rất trẻnên trong quá trình
hoạt động sản xuất cũng còn mắc phải nhiều lỗi kỹthuật mà kểcảcác nước đã
có truyền thống về đóng tàu cũng vẫn mắc phải.
Theo thống kê thì mối năm có rất nhiều vụtai nạn đắm tàu đáng tiếc xảy ra
mà nguyên nhân không hoàn toàn do điều kiện tựnhiên, mà còn do lỗi kỹthuật
của con người, trong quá trình đóng tàu gây ra, trong quá trình lắp ráp các kết
cấu của tàu, do không chú ý sâu đã làm cho mối ghép kết cấu không đủbền, mà
nguyên nhân gây ra là trong khi hàn không thực hiện đúng quy trình, điều kiện
hàn làm cho mối hàn bịmắc khuyết tật rất nguy hiểm.
Trước thực trạng nhưvậy thì hiện nay tất cảcác nhà máy đóng tàu trên thế
giới cũng nhưViệt Nam đều rất quan tâm đến khuyết tật của mối hàn, luôn tìm
cách hạn chế đến mức thấp nhất khuyết tật của mối hàn. Vì vậy đềtài “Xây
dựng quy trình kỹthuật và kếhoạch kiểm tra khuyết tật mối hàn trong quá
trình gia công chếtạo tàu kéo L152 tại Công ty công nghiệp tàu thủy Dung
Quất” là đềtài có nhiều ý nghĩa và vô cùng cần thiết.


Chương 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 TỔNG QUAN
1.1.1 Sơlược vềphương pháp kiểm tra không phá huỷ.
Thuật ngữ“kiểm tra không phá huỷ- NDT (non-destructive testing)” là sử
dụng các phương pháp vật lý đểkiểm tra phát hiện các khuyết tật bên trong cấu
trúc vật liệu, cho những thông tin vềnhững tính chất của vật liệu mà không làm
hưhỏng hoặc ảnh hưởng đến sựhữu dụng của vật liệu hoặc bộphận được kiểm
tra. NDT liên quan với việc xác định kích thước phát hiện khuyết tật trong đối
tượng được kiểm tra, tuy nhiên tựbản thân NDT không thểdự đoán những nơi
nào tồn tại khuyết tật, mà cần phải có sự đánh giá của con người.
Hay nói cách khác, kiểm tra không phá huỷlà phương pháp kiểm tra không
làm thay đổi hình dạng kích thước, chất lượng của đối tượng được kiểm tra, mà
vẫn cho một kết quảchính xác. Đây là yếu tốcó ý nghĩa thực tiễn cao.
1.1.2 Ý nghĩa của phương pháp kiểm tra không phá huỷ
Trong quá trình chếtạo đóng mới tàu thủy, các phương pháp kiểm tra khuyết
tật được chia ra làm hai phương pháp chính: kiểm tra phá hủy và kiểm tra không
phá hủy. Trong đó việc sửdụng phương pháp phá hủy chỉáp dụng trên một số
mẫu, quá trình kiểm tra lại tốn kém, mất thời gian, và không thểthực hiện
phương pháp này một cách trực tiếp với kết cấu tàu thủy khi đang chếtạo. Trái
lại phương pháp kiểm tra không phá hủy lại thực hiện kiểm tra trực tiếp lên tàu
trong quá trình chếtạo, đặc biệt là các liên kết hàn mà không gây nên biến đổi
đặc tính của sản phẩm.
Phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) đóng một vai trò quan trọng
trong việc kiểm tra chất lượng sản phẩm. NDT cũng được sửdụng trong tất cả
các công đoạn của quá trình chếtạo một sản phẩm.
Nó cũng có thể được dùng đểkiểm tra, giám sát chất lượng của:
- Các phôidùng trong quá trình chếtạo một sản phẩm.
- Các quá trình gia công đểchếtạo một sản phẩm.
- 11 -
- Các thành phẩm trước khi đưa vào sửdụng.
Sửdụng các phương pháp NDT trong các công đoạn của quá trình sản xuất
mang lại một sốhiệu quảsau:
- Làm tăng mức độan toàn và tin cậy của sản phẩm khi làm việc.
- Làm giảm giá thành sản phẩm bằng cách giảm phếliệu và bảo toàn vật
liệu, công lao động và năng suất.
- Nó làm tăng danh tiếng cho nhà sản xuất khi được biết đến nhưlà một nhà
sản xuất các sản phẩm có chất lượng.
Tất cảnhững yếu tốtrên không những làm tăng giá bán của một sản phẩm
mà còn tạo thêm những lợi ích kinh tếcho nhà sản xuất.NDT cũng được sửdụng
rộng rãi trong việc xác định thường xuyên hoặc định kỳchất lượng của các thiết
bị, máy móc và các công trình trong quá trình vận hành. Điều này không những
làm tăng độan toàn trong quá trình làm việc, mà còn giảm thiểu được bất kỳ
những trục trặc nào làm cho thiết bịngưng hoạt động.
Các phương pháp kiểm tra không phá hủy khác nhau được phát triển nhanh
chóng để đo đạc tin cậy và chính xác các đặc trưng của sản phẩm mà không làm
ảnh hưởng đến giá trịthương mại của nó. Nhiều phương pháp đã được chấp
nhận, trởthành các công cụcó thểgiúp đỡcho cảngười quản lý và sản xuất giảm
chi phí và cải thiện chất lượng sản phẩm. Ngày nay việc sửdụng kiểm tra không
phá huỷNDT đã trởnên cần thiết cho ngành công nghiệp đóng tàu nói riêng và
các ngành khác nói chung.
1.2 TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆKIỂM TRA KHÔNG PHÁ
HỦY TRONG CHẾTẠO CÁC TÀU VỎTHÉP TẠI VIỆT NAM.
Từnhững năm năm mươi của thếkỷ20 các kỹthuật kiểm tra không phá huỷ
(NDT) đã được nghiên cứu và ứng dụng trong kiểm tra vật liệu ởcác phòng thí
nghiệm ởMĩ, Anh, Liên Xô và cho đến nay chúng đã được chấp nhận và sử
dụng rộng rãi ởrất nhiều nước. ỞViệt Nam hiện nay kỹthuật kiểm tra không
phá huỷ(NDT) đã được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, nhiều cơsở
sản xuất trong phạm vi cảnước. Trong đó NDT ngày càng chiếm qua trọng trong
- 12 -
kiểm tra kết cấu thép, liên kết hàn trong quá trình chếtạo công trình nổi, kết cấu
xa bờvà chếtạo tàu thủy.
Trong kiểm tra vật liệu kim loại, các phương pháp NDT sau đây thường được
sửdụng phổbiến:
- Kiểm tra ngoại quang.
- Kiểm tra thẩm thấu chất lỏng.
- Kiểm tra từtính.
- Kiểm tra chụp ảnh bức xạ.
- Kiểm tra siêu âm.
- Kiểm tra dòng điện xoáy.
- Thửkín.
Tại công ty công nghiệp tàu thủy Dung Quất:
* Sau khi ký hợp đồng đóng mới một con tàu, tiến hành các công việc sau:
- Lập quy trình gia công chếtạo tàu
- Thiết kế đường hàn, quy trình hàn theo tiêu chuẩn đăng kiểm yêu cầu của
chủtàu.
- Phương pháp hàn (hàn hồquang, hàn khí CO2bảo vệ, hàn khí trơbảo vệ
v.v )
- Tuỳtheo chiều dày của tôn mà có chế độvát mép hợp lý.
- Tiến hành hàn đính các tấm tôn thay thếvới các kết cấu khác.
- Vệsinh khu vực hàn.
- Khe hởlắp ráp từ5mm ư 10mm
- Khi hàn ởnhững vịtrí khó như: kết cấu vỏ, bệmáy, ống bao trục chân vịt,
ống dẫn dầu, ống áp lực cần công nhân bậc cao từ3G đến 4G tiến hành hàn,
khi hàn ống cần công nhân bậc từ5G đến 6G.
- Quy trình hàn theo đăng kiểm do chủtàu yêu cầu
- Kích thước mối hàn: Chiều cao mối hàn từ2mmư3mm tính từmặt thép cơ
bản, bềrộng mối hàn tuỳtheo chiều dầy của tôn mà bềrộng của mối hàn có kích
thước khác nhau.
- 13 -
- Bềmặt mối hàn theo yêu cầu của chủtàu (nhẵn hoặc vẩy ốc).
- Phương pháp kiểm tra theo yêu cầu của chủtàu.
* Song song với công việc chếtạo con tàu, phòng QC kiểm tra các mục:
- Lắp ráp các kết cấu.
- Chuẩn bịmối hàn.
- Quy trình hàn theo yêu cầu của chủtàu.
- Phương pháp hàn.
- Bềmặt của mối hàn do yêu cầu của chủtàu.
- Sau khi đã hàn xong tại nhà máy, phòng QC tiến hành kiểm tại các kết cấu
tàu dựa theo quy trình kỹthuật và kếhoạch kiểm tra khuyết tật mối hàn bằng
NDT.
- Khi đã kiểm tra xong tiến hành nghiệm thu và bàn giao cho chủtàu.
1.3 GIỚI HẠN NỘI DUNG
Ta có thểthấy rằng khi đóng mới một con tàu, song song với quá trình gia
công chếtạo là quá trình kiểm tra chất lượng khi gia công. Vì vậy việc tìm hiểu
các phương pháp hàn và các khuyết tật của mối hàn đểcó những biện pháp khắc
phục những khuyết tật đó góp phần làm tăng thông sốan toàn cho tàu, đáp ứng
đầy đủcác yêu cầu kỹthuật, giảm những tai nạn tàu đáng tiếc xảy ra là vô cùng
cần thiết và cấp bách. Đềtài “Xây dựng quy trình kỹthuật và kiểm tra khuyết
tật mối hàn trong quá trình gia công chếtạo tàu kéo L152 tại công ty công
nghiệp tàu thủy Dung Quất” là vô cùng cần thiết và có ý nghĩa thực tếcao đối
với ngành đóng tàu trên thếgiới nói chung và với ngành đóng tàu tại Việt Nam
nói riêng.
Đềtài được thực hiện trong quá trình thực tếquá trình gia công chếtạo tàu
kéo L152 ởnhà máy đóng tàu Dung Quất. Nội dung chỉtập trung giới thiệu các
phương pháp hàn, xây dựng quy trình kỹthuật và kếhoạch kiểm tra không phá
hủy cho tàu kéo L152.
- 14 -
Chương 2:
CƠSỞLÝ THUYẾT KIỂM TRA KHUYẾT TẬT MỐI HÀN
2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN TRONG NGÀNH ĐÓNG TÀU
Trong ngành đóng tàu hiện nay phương pháp hàn hồquang được sửdụng phổ
biến nhất cho hàn ghép mối các loại kim loại.
Hàn hồquang được bao gồm một quá trình trong đó điện cực tựphát ra hồ
quang và bịnóng chảy, sau đó đông đặc tạo thành kim loại mối hàn. Được gọi là
hàn hồquang điện cực nóng chảy.
Quá trình hàn hồquang trong đó điện cực chỉtạo ra hồquang, và dây hoặc
thanh kim loại điền đầy được đưa vào đểtạo kim loại mối hàn. Được gọi là hàn
hồquang điện cực không nóng chảy.


TÀI LIỆU THAM THẢO
1) KS. Nguyễn Nhật Quang, KS. Nguyễn Lê Sơn, Phương pháp kiểm tra siêu âm
cấp 1, Nhà xuất bản viện năng lượng nguyên tửViệt Nam – Trung tâm hạt nhân
thành phốHồChí Minh, 2002.
2) PANAMETRIES – 25DL – HP, Máy đo chiều dày cầm tay, Phòng kiểm
nghiệm cơtính, Viện nghiên cứu chếtạo tàu thuỷ, Trường Đại Học Nha Trang.
3) Trương Công Đạt, Kỹthuật hàn, Nhà xuất bản giáo dục, 1995.
4) EPOCH IIIB – 2400, Máy đo khuyết tật bằng siêu âm, Phòng kiểm nghiệm cơ
tính, Viện nghiên cứu chếtạo tàu thuỷ, Trường Đại học Nha Trang.
5)Hướng dẫn đo chiều dày kết cấu thân tàu, Đăng kiểm Việt Nam, 1999.
6) Các cơsởcủa kiểm tra siêu âm, LR/VSP/96-97.
7) Đăng kiểm Việt Nam 2003
8) Giáo trình đào tạo Kiểm tra không phá hủy – Đăng kiểm Việt Nam 2006