Kiểm tra không phá hủy (NDT) là gì và cách sử dụng của nó phần 2
Cùng tìm hiểu tiếp về kiểm tra không phá hủy và ứng dụng của nó
Các phương pháp kiểm tra không phá hủy
Kiểm tra thâm nhập
Trong trường hợp thử nghiệm hạt từ tính không khả thi, kiểm tra thâm nhập là một phương pháp thay thế hiệu quả. Quá trình này yêu cầu một bề mặt làm việc sạch sẽ để thực hiện thử nghiệm thâm thấu. Trong quá trình kiểm tra thâm nhập, một chất thẩm thấu dạng lỏng được phun lên khu vực cần kiểm tra và để nguyên ngoài trời. Thời gian cần thiết để chất thẩm thấu hoạt động, hay thời gian lưu lại, trên bề mặt có thể dao động từ 10 phút đến một giờ, phụ thuộc vào tính chất của vật liệu được kiểm tra.
Sau khi hoàn thành quá trình thẩm thấu, chất lỏng dư thừa được loại bỏ khỏi bề mặt làm việc bằng cách sử dụng vải khô không có xơ. Một lượng nhỏ chất lỏng phát triển được áp dụng lên bề mặt đã kiểm tra. Nếu có khuyết tật trên bề mặt, chất lỏng thẩm thấu sẽ được hấp thụ vào các khu vực này, tạo ra các biểu hiện rõ ràng. Phương pháp kiểm tra thâm nhập thường được áp dụng để kiểm tra các bề mặt hàn và hoạt động theo nguyên tắc hoạt động mao dẫn. Đây là một công cụ quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và an toàn trong quá trình sản xuất và bảo trì.
Kiểm tra dòng điện xoáy
Kiểm tra dòng điện xoáy là một phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) phổ biến được sử dụng cả trong kiểm tra thủ công và tự động. Phương pháp này dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ.
Khi một điện áp được áp dụng vào cuộn dây, nó tạo ra một từ trường mạnh xung quanh cuộn dây đó. Khi một vật liệu kim loại được đặt vào gần cuộn dây này, từ trường này sẽ gây ra các dòng điện xoáy bên trong vật liệu. Các dòng điện này tạo ra một từ trường phản hồi, và khi khuyết tật hoặc lỗ hổng xuất hiện trong vật liệu, mức độ tiêu thụ của dòng điện xoáy sẽ tăng lên do đường dẫn dòng điện phải di chuyển một đoạn dài hơn qua vùng khuyết tật. Sự khác biệt về mức độ tiêu thụ dòng điện trên các mặt cắt ngang khác nhau của vật liệu có thể được sử dụng để xác định vị trí và kích thước của khuyết tật.
Quá trình kiểm tra này thường được thực hiện bằng các thiết bị đặc biệt như thiết bị kiểm tra dòng điện xoáy. Các thiết bị này có thể bao gồm đầu dò điện từ, máy phát hiện khuyết tật dòng điện, máy đo độ dẫn điện ECT và các phụ kiện khác. Chúng được sử dụng để thực hiện nhiều loại kiểm tra điện từ khác nhau, bao gồm kiểm tra bề mặt, kiểm tra dưới bề mặt, kiểm tra mối hàn, kiểm tra lỗ dây buộc, kiểm tra ống, xác minh xử lý nhiệt và phân loại cấp kim loại. Điều này làm cho kiểm tra dòng điện xoáy trở thành một công cụ quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và an toàn trong các quy trình sản xuất và bảo trì.
Kiểm tra bằng tia X và chụp cắt lớp vi tính công nghiệp
Mặc dù việc sử dụng tia X và kỹ thuật chụp cắt lớp vi tính (CT) phổ biến trong lĩnh vực y tế, nhưng chúng cũng được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp, đặc biệt là như một phần của quá trình kiểm tra không phá hủy. Trong kiểm tra công nghiệp bằng tia X và CT, các hình ảnh chi tiết của vật liệu được kiểm tra được tạo ra. Tia X được chiếu qua các bộ phận, và hình ảnh có thể được ghi lại trên phim hoặc hiển thị trực tiếp trên máy tính. Quá trình này cung cấp thông tin quan trọng về cấu trúc và tính chất của vật liệu mà không làm hỏng chúng.
Công nghệ chụp cắt lớp vi tính cũng cho phép tạo ra hình ảnh màu sắc của các vật thể khác nhau, dựa trên cấu trúc composite hoặc các khoang tồn tại trong vật liệu. Tia X có thể được gửi từ các góc độ khác nhau vào đối tượng thử nghiệm, giúp thu được các hình ảnh có độ chi tiết cao hơn và thông tin rõ ràng hơn về cấu trúc và khuyết tật của vật liệu. Kiểm tra bằng tia X và chụp cắt lớp vi tính là một phần của danh mục các phương pháp kiểm tra hình ảnh phóng xạ, trong đó bao gồm sự sử dụng của nhiều loại bức xạ ion hóa khác nhau, mang lại sự linh hoạt và đa dạng trong quá trình kiểm tra. Điều này giúp đảm bảo chất lượng và an toàn trong quá trình sản xuất và kiểm tra vật liệu công nghiệp.
Những đề cập đáng trân trọng
Ngoài bảy loại kiểm tra không phá hủy (NDT) đã được trình bày trong các phần trước, còn tồn tại một loạt các kỹ thuật NDT khác được áp dụng trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu khoa học và trong hoạt động công nghiệp. Đây là những phương pháp đa dạng và tiên tiến, mang lại sự đa dạng và sự linh hoạt trong việc kiểm tra và giám sát chất lượng của vật liệu và sản phẩm. Dưới đây là một số kỹ thuật NDT đáng chú ý:
- Kiểm tra sóng có hướng dẫn: Phương pháp này tập trung vào việc sử dụng sóng siêu âm được kích thích theo các hướng khác nhau để xác định khuyết tật. Bằng cách này, các chuyên gia có thể xác định vị trí và tính chất của các khuyết tật một cách chính xác và chi tiết.
- Kiểm tra bằng laser: Sử dụng công nghệ laser để phát hiện khuyết tật của vật liệu, bao gồm cả chụp ảnh ba chiều, cắt ảnh và đo biên dạng. Kỹ thuật này cung cấp các hình ảnh rõ ràng và chi tiết về cấu trúc và tính chất của vật liệu, đồng thời giúp xác định các vấn đề tiềm ẩn và tiến hành các biện pháp sửa chữa kịp thời.
- Kiểm tra rò rỉ: Phương pháp này được áp dụng để phát hiện rò rỉ qua các phương thức như bong bóng, thay đổi áp suất, sử dụng điốt halogen và kiểm tra khối phổ. Việc nắm bắt và khắc phục các vấn đề liên quan đến rò rỉ là một phần quan trọng trong việc bảo trì và bảo dưỡng hệ thống công nghiệp.
- Rò rỉ từ thông: Phương pháp này giúp xác định các khuyết tật do các kiểu từ thông khác nhau trong vật liệu kim loại màu. Bằng cách này, nhà sản xuất có thể đảm bảo chất lượng và an toàn của sản phẩm cuối cùng.
- Kiểm tra chụp ảnh tia neutron: Sử dụng neutron năng lượng thấp để xuyên qua bề mặt làm việc thay vì sử dụng tia X. Phương pháp này mang lại các hình ảnh chất lượng cao và chi tiết về cấu trúc của vật liệu, đồng thời giúp xác định các khuyết tật và vấn đề khác có thể ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu suất của sản phẩm.
- Kiểm tra nhiệt/hồng ngoại: Kỹ thuật này tạo ra các bản đồ nhiệt độ của bề mặt, dựa trên bức xạ hồng ngoại phát ra từ vật liệu. Việc đo lường nhiệt độ là một yếu tố quan trọng trong việc kiểm tra và giám sát hiệu suất và sự ổn định của các quá trình công nghiệp.
Những kỹ thuật NDT đề cập ở trên đem lại sự linh hoạt và đa dạng trong việc kiểm tra và giám sát chất lượng của vật liệu và sản phẩm trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau. Điều này giúp tăng cường hiệu suất, độ tin cậy và an toàn của các quá trình sản xuất và sử dụng sản phẩm.
Ai thực hiện kiểm tra không phá hủy?
Nguyên tắc cơ bản của kiểm tra không phá hủy là sự kỹ năng và kinh nghiệm của các kỹ thuật viên. Các phương pháp NDT đa dạng đòi hỏi mức độ chuyên môn và đào tạo khác nhau cho từng loại kiểm tra.
Ví dụ, các kiểm tra trực quan có thể được thực hiện bởi người mới vào nghề sau một ít đào tạo và sự hướng dẫn cụ thể. Tuy nhiên, các phương pháp phức tạp như chụp cắt lớp vi tính yêu cầu kỹ thuật viên có kiến thức chuyên môn sâu về kỹ thuật X-quang và thiết bị liên quan.
Người thực hiện kiểm tra thường phụ thuộc vào loại kiểm tra cũng như mục tiêu của quá trình kiểm tra. Trong một số trường hợp, nhóm đảm bảo chất lượng chịu trách nhiệm kiểm tra chất lượng sản phẩm hoặc dây chuyền sản xuất. Trong các trường hợp khác, nhóm bảo trì có thể đảm nhận vai trò này. Đôi khi, các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) cũng có thể được giao trách nhiệm tiến hành kiểm tra NDT theo lịch trình cố định.
Trong tất cả các trường hợp, việc quản lý và ghi chép dữ liệu kiểm tra rất quan trọng. Phần mềm quản lý bảo trì hệ thống (CMMS) thường được sử dụng để lên lịch và ghi lại các hoạt động kiểm tra. Nếu kiểm tra được thực hiện tự động bằng máy móc trang bị cảm biến, CMMS có thể phân tích dữ liệu trực tiếp và kích hoạt cảnh báo khi cần thiết, giúp quản lý rủi ro và bảo đảm chất lượng sản phẩm.
Tương lai của thử nghiệm không phá hủy
Qua nhiều năm, số lượng lớn các phương pháp kiểm tra không phá hủy đã được phát triển, điều này là minh chứng cho tính hữu ích và hiệu quả của chúng. Khả năng kiểm tra tình trạng của máy mà không làm hỏng máy và không cần phải ngừng hoạt động là hai ưu điểm quan trọng, đặc biệt là trong môi trường sản xuất.
Trong tương lai, khi việc áp dụng phân tích dự đoán và phân tích theo quy định tiếp tục phát triển, sự sử dụng của kiểm tra không phá hủy cũng sẽ tiếp tục được mở rộng. Các thuật toán yêu cầu một lượng lớn dữ liệu về tình trạng máy để dự đoán lỗi và đề xuất giải pháp. Trong trường hợp này, không có cách nào tốt hơn để thu thập dữ liệu này ngoài việc sử dụng các cảm biến theo dõi tình trạng và các phương pháp kiểm tra không phá hủy. Điều này sẽ giúp cải thiện hiệu suất, tiết kiệm chi phí và tăng cường độ tin cậy của quy trình sản xuất và vận hành máy móc.
