Tất tần tật thông tin từ A tới Z về phương pháp thử nghiệm không phá hủy
Thử nghiệm không phá hủy (NDT) là một tập hợp các quy trình thử nghiệm và phân tích nhằm đánh giá chất lượng và tính toàn vẹn cấu trúc của sản phẩm được sản xuất. Các nhà máy, xí nghiệp sản xuất thường sử dụng NDT. Tuy nhiên, một số lĩnh vực không ngờ tới, chẳng hạn như y học, cũng đã tìm ra công dụng của nó. Kỹ năng của kỹ thuật viên NDT có giá trị đối với các ngành khác nhau vì chúng giúp họ tiết kiệm thời gian và tiền bạc cũng như xác định mức độ an toàn với độ chính xác cao.
Bạn muốn tìm hiểu thêm về NDT? Trong bài viết này, COMIT sẽ giới thiệu chi tiết hơn về thử nghiệm không phá hủy và chia sẻ cách bạn có thể đào tạo để theo đuổi sự nghiệp trong lĩnh vực NDT.
Kiểm tra không phá hủy là gì?
Kiểm tra không phá hủy (NDT) là gì? Kiểm tra không phá hủy (NDT) đôi khi được gọi là đánh giá không phá hủy (NDE), kiểm tra không phá hủy (NDE) hoặc kiểm tra không phá hủy (NDI). Mỗi tiêu đề này bao gồm cùng một quy trình kiểm tra tính toàn vẹn của sản phẩm mà không phá hủy nó. Nói cách khác, miễn là sản phẩm đáp ứng các thông số kỹ thuật đã đặt ra thì nó vẫn có thể sử dụng được sau khi quá trình thử nghiệm hoàn tất.
Nhiều ngành công nghiệp thích sử dụng NDT hơn là thử nghiệm phá hủy (DT), trong đó các kỹ thuật viên phân tích vật liệu bằng cách đẩy nó đến điểm hỏng. Vì thử nghiệm phá hủy sẽ phá hủy sản phẩm nên các công ty phải phân bổ nguồn lực để tạo mẫu để thử nghiệm. Ngược lại, nếu một sản phẩm vượt qua NDT, nó có thể di chuyển qua chuỗi cung ứng.
Điều này không chỉ giúp công ty tiết kiệm thời gian và tiền bạc mà còn tạo ra quy trình thử nghiệm chính xác hơn và cải thiện sự hài lòng của khách hàng.
Vì vậy, làm cách nào để kiểm tra độ bền của sản phẩm mà không đẩy nó đến điểm giới hạn? NDT dựa vào công nghệ và khoa học để làm điều đó.
Phương pháp kiểm tra không phá hủy
Mặc dù có vô số cách để thực hiện kiểm tra NDT, nhưng năm loại thử nghiệm không phá hủy phổ biến nhất bao gồm dòng điện xoáy, chất thẩm thấu thị giác, hạt từ tính, chụp X quang và thử nghiệm siêu âm.
Kiểm tra dòng điện xoáy
Dòng điện xoáy là một loại thử nghiệm điện từ (ET). Loại NDT này đưa dòng điện hoặc từ trường vào phôi.
Trong phương pháp này, một cuộn dây xoay chiều được sử dụng để tạo ra trường điện từ. Khi từ trường hình thành thì dòng điện xoáy cũng vậy. Dòng điện xoáy sau đó chống lại từ trường bằng cách hình thành dòng thứ hai.
Quá trình này cho phép các kỹ thuật viên NDT kiểm tra chặt chẽ hành vi của dòng điện. Nếu dòng điện xuất hiện bất thường trên một phần nhất định của phôi thì có thể có sự gián đoạn hoặc sai sót, chẳng hạn như vết nứt.
Kiểm tra thâm nhập trực quan
Còn được gọi là thử nghiệm thẩm thấu chất lỏng, phương pháp NDT này xác định các tạp chất, chẳng hạn như vết nứt, trên bề mặt của một bộ phận. NDT thẩm thấu trực quan thường được sử dụng trên kim loại màu.
Loại NDT này liên quan đến việc phun chất lỏng thẩm thấu được nhuộm lên trên kim loại cơ bản và để yên theo hướng dẫn của sản phẩm. Khi chất lỏng nằm trên phôi, nó sẽ chìm vào bất kỳ vết nứt nào hiện có.
Sau một thời gian, kỹ thuật viên NDT lau sạch chất thẩm thấu và thêm một lớp mỏng chất phát triển. Nhà phát triển kéo chất thẩm thấu có thể đã thấm vào tạp chất của kim loại trở lại bề mặt để NDT đánh giá.
Kiểm tra hạt từ tính
Hạt từ NDT xác định các tạp chất trên hoặc ngay dưới bề mặt phôi bằng cách tạo ra từ trường bằng nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện. Nam châm điện cần có dòng điện.
Cả hai phương pháp đều tạo ra các đường từ thông thay đổi khi có tạp chất. Thật không may, điều này không thể nhìn thấy được bằng mắt người. Vì vậy, kỹ thuật viên NDT thêm các hạt từ tính có màu ở dạng bột hoặc dạng lỏng. Nếu có sai sót, các hạt sẽ bị hút về phía chúng để kỹ thuật viên NDT kiểm tra.
Kiểm tra chụp X quang
Trong chụp X quang NDT, một phim chụp X quang được đặt ở phía đối diện của phần kim loại. Kỹ thuật viên áp dụng nguồn bức xạ, chẳng hạn như tia X vào bộ phận. Nó đi qua cả vật thể thử nghiệm và phim.
Nếu có sự gián đoạn ở phần kim loại, bức xạ sẽ làm tối màng ở khu vực này.
Kiểm tra siêu âm
Trong kiểm tra siêu âm, đầu dò truyền qua mẫu thử qua đầu dò. Sóng âm truyền qua vật liệu. Nếu sóng âm chạm vào vật phản xạ hoặc vết nứt bên trong vật liệu, nó sẽ quay trở lại đầu dò dưới dạng xung điện.
Các xung điện này thường được hiển thị trên màn hình để kỹ thuật viên NDT đánh giá.
Thử nghiệm không phá hủy được sử dụng ở đâu?
Mặc dù NDT có thể được sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau, Cục Thống kê Lao động (BLS) liệt kê các ngành sau đây là phổ biến nhất:
- Kiến trúc, kỹ thuật và các dịch vụ liên quan
- Sản xuất máy móc
- Sản xuất thiết bị vận tải
- Dịch vụ nghiên cứu và phát triển khoa học
- Sản xuất sản phẩm máy tính và điện tử
- Kỹ thuật viên NDT cũng có thể được tuyển dụng trong các ngành công nghiệp khai thác mỏ, hàng không vũ trụ, ô tô, sản xuất điện hoặc dầu khí.
Ví dụ về thử nghiệm không phá hủy trong thế giới thực
Để truyền đạt tầm quan trọng của việc kiểm tra NDT hàng ngày đối với chúng ta, chúng tôi sẽ chỉ rõ một số cách sử dụng nó trong thế giới thực. Các ví dụ về thử nghiệm không phá hủy bao gồm:
- Thử nghiệm các thiết bị y tế được sản xuất để đảm bảo chúng bền và hoạt động tốt
- Kiểm tra đường ống mang vật liệu nguy hiểm như dầu và các nguyên tố hạt nhân
- Kiểm tra mối hàn cho ngành vận tải, ô tô và cơ sở hạ tầng
- Đánh giá tình trạng và tuổi thọ của thiết bị sử dụng trong sản xuất, nhà máy lọc dầu, v.v.
- Kỹ thuật viên NDT có một công việc quan trọng. Họ có thể ngăn ngừa tai nạn, bảo trì máy móc và kết cấu quan trọng, đảm bảo chất lượng sản phẩm và hơn thế nữa.
Nếu điều này có vẻ giống như đôi giày mà bạn muốn lấp đầy, hãy tiếp tục đọc để tìm hiểu về triển vọng nghề nghiệp của một kỹ thuật viên NDT.
Triển vọng về nhu cầu và tiền lương của NDT
Theo BLS, tổng số việc làm kỹ thuật viên NDT dự kiến sẽ vượt quá 76.000 vào năm 2032, cho thấy nhu cầu về kỹ năng kỹ thuật NDT đang tăng lên.76
Sự nghiệp trong lĩnh vực NDT có thể là một con đường sự nghiệp tốt cho những ứng viên phù hợp. Theo BLS, mức lương trung bình hàng năm của kỹ thuật viên NDT ở Hoa Kỳ là 65.520 USD vào tháng 5 năm 2022.62 Điều này có nghĩa là một nửa số kỹ thuật viên NDT kiếm được nhiều tiền hơn và một nửa kiếm được ít hơn. Hãy nhớ rằng mức lương phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm kinh nghiệm, người sử dụng lao động, nhu cầu và chi phí sinh hoạt trong khu vực.
Trước khi theo đuổi sự nghiệp trong ngành này, hầu hết các kỹ thuật viên có tham vọng đều theo học tại trường thương mại để tìm hiểu các quy trình phức tạp liên quan đến thử nghiệm không phá hủy. Chương trình NDT của chúng tôi bắt đầu từ đầu, cung cấp cho sinh viên nền tảng kiến thức mà họ có thể xây dựng dựa trên đó
Con đường sự nghiệp NDT tiềm năng
Có nhiều con đường sự nghiệp mà các kỹ thuật viên NDT (Non-Destructive Testing) có thể theo đuổi, từ các vị trí cấp thấp đến những vai trò cao cấp và chuyên sâu. Nhưng trước hết, để hiểu rõ hơn về các con đường này, chúng ta hãy xem xét những vị trí cơ bản mà hầu hết những người mới bắt đầu trong lĩnh vực này thường bắt đầu.
- Kỹ thuật viên NDT cấp đầu vào: Đây là vị trí mà hầu hết sinh viên mới ra trường bắt đầu. Công việc của họ thường là thực hiện các phương pháp kiểm tra không phá hủy như siêu âm, tia X, phát hiện dầu và khí, để kiểm tra và đánh giá sự bền vững của các vật liệu và cấu trúc.
- Kỹ thuật viên kiểm soát chất lượng: Trong vai trò này, họ thường chịu trách nhiệm đảm bảo rằng các quy trình sản xuất và sản phẩm cuối cùng đáp ứng các yêu cầu chất lượng và an toàn.
- Thanh tra viên: Đây là những người có trách nhiệm đảm bảo rằng các quy trình và sản phẩm tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định được đề ra.
Từ những vị trí này, những kỹ thuật viên NDT có kinh nghiệm có thể tiến xa hơn trong sự nghiệp của mình. Dưới đây là một số con đường mà họ có thể theo đuổi:
- Kỹ thuật viên X quang công nghiệp: Trong vai trò này, họ chịu trách nhiệm sử dụng tia X để kiểm tra và đánh giá vật liệu và cấu trúc cho các ứng dụng công nghiệp, từ sản xuất hàng không đến sản xuất công nghiệp nặng.
- Kỹ thuật viên NDT/NDE cấp I: Đây là một cấp độ cao hơn trong lĩnh vực NDT, yêu cầu kiến thức sâu rộng về các phương pháp kiểm tra không phá hủy và khả năng đánh giá và xử lý dữ liệu phức tạp.
- Trợ lý RT hoặc trợ lý thanh tra QC/QA: Các vị trí này thường yêu cầu kỹ năng lãnh đạo và quản lý, và những người nắm giữ chúng thường phụ trách hướng dẫn và giám sát các kỹ thuật viên và quy trình kiểm tra.
Với sự chăm chỉ và nỗ lực, các kỹ thuật viên NDT có thể tiến xa trong sự nghiệp của mình và đạt được những vị trí và cơ hội thú vị và đầy thách thức.
Câu hỏi thường gặp về kiểm tra không phá hủy
Các kỹ thuật NDT khác nhau là gì?
Có một loạt các kỹ thuật NDT (Non-Destructive Testing) khác nhau được sử dụng trong ngành công nghiệp để kiểm tra và đánh giá sự bền vững và chất lượng của vật liệu và cấu trúc mà không cần phải phá hủy mẫu. Dưới đây là một số kỹ thuật cơ bản:
- Dòng điện xoáy (ECT – Eddy Current Testing): Kỹ thuật này sử dụng dòng điện điều chỉnh để tạo ra một trường từ, khi có sự thay đổi về dẫn điện hoặc dẫn từ trong vật liệu được kiểm tra, sự thay đổi này sẽ tác động lên dòng điện và tạo ra các tín hiệu phản hồi. Các tín hiệu này được phân tích để phát hiện các khiếm khuyết như nứt, lỗ hổng hoặc sự biến dạng.
- Thẩm thấu thị giác (PT – Penetrant Testing): Kỹ thuật này sử dụng một chất thẩm thấu có khả năng thấm qua các bề mặt không hoàn hảo của vật liệu. Sau đó, một chất phát quang được áp dụng để làm sạch bề mặt và làm nổi bật các lỗ hổng hoặc nứt trong vật liệu.
- Hạt từ tính (MT – Magnetic Particle Testing): Kỹ thuật này sử dụng một lượng nhỏ hạt từ tính được phân bố trên bề mặt của vật liệu. Khi có một khiếm khuyết (như nứt hoặc lỗ hổng) tồn tại, các hạt từ tính sẽ tập trung ở đó, tạo ra một dấu vết dễ nhận biết.
- Chụp X quang (RT – Radiographic Testing): Kỹ thuật này sử dụng tia X để xuyên qua vật liệu và tạo ra hình ảnh của bên trong. Các vùng dày hơn hoặc có mật độ vật liệu cao hơn sẽ xuất hiện sáng hơn trong hình ảnh, trong khi các vùng có lỗ hổng hoặc khiếm khuyết sẽ xuất hiện tối hơn.
- Siêu âm (UT – Ultrasonic Testing): Kỹ thuật này sử dụng sóng siêu âm để phát hiện các khiếm khuyết trong vật liệu. Sóng siêu âm được phát ra và nếu gặp phải một ranh giới giữa các vùng vật liệu khác nhau hoặc một khiếm khuyết, sóng sẽ phản xạ lại và được ghi lại để phân tích.
Mỗi kỹ thuật có ưu nhược điểm riêng và phù hợp với các ứng dụng và môi trường kiểm tra cụ thể. Việc lựa chọn kỹ thuật phù hợp sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại vật liệu, kích thước và loại khiếm khuyết cần kiểm tra, cũng như yêu cầu và hạn chế của ngành công nghiệp hoặc công ty cụ thể.
Mất bao lâu để được chứng nhận NDT?
Để đạt được chứng nhận trong lĩnh vực NDT, các kỹ thuật viên cần phải trải qua đào tạo chính thức và có kinh nghiệm thực tế đầy đủ. Chương trình đào tạo thường bao gồm cả lý thuyết và thực hành, giúp họ hiểu rõ về các phương pháp kiểm tra không phá hủy và cách áp dụng chúng trong các tình huống thực tế. Điều này đòi hỏi họ phải có sự cam kết và kiên nhẫn để hoàn thành các khóa học và thực hành một cách chính xác và hiệu quả. Sau khi hoàn thành chương trình đào tạo và có đủ giờ làm việc, các kỹ thuật viên có thể yêu cầu được hướng dẫn và hỗ trợ từ nhà tuyển dụng hoặc các chuyên gia có kinh nghiệm trong ngành để chuẩn bị và thi lấy chứng chỉ. Điều này có thể bao gồm việc chuẩn bị tài liệu, thực hành các kỹ năng cụ thể và chuẩn bị cho các bài kiểm tra hoặc thi thực hành. Một khi đã đạt được chứng chỉ, các kỹ thuật viên NDT có thể tận dụng những cơ hội nghề nghiệp rộng lớn và tiến xa hơn trong sự nghiệp của mình.
Chứng nhận nào là tốt nhất cho NDT?
Hiệp hội Kiểm tra Không phá hủy Hoa Kỳ (ASNT) có các chứng nhận khác biệt được quốc tế công nhận. Để được chứng nhận thường đòi hỏi phải được đào tạo chính quy cũng như kinh nghiệm thực tế tại chỗ. ANST cung cấp nhiều chứng chỉ. Nhà tuyển dụng có thể giúp bạn chuẩn bị cho một công việc phù hợp.
