Tìm hiểu về kiểm tra không phá hủy (NDT)
Kiểm tra không phá hủy (NDT) là gì?
Kiểm tra không phá hủy (NDT) là một phần quan trọng trong ngành công nghiệp, với sự chồng chéo giữa nhiều ngành và đóng vai trò không thể phủ nhận trong việc đảm bảo hiệu suất và an toàn của các thành phần cấu trúc. NDT không chỉ giúp xác định và mô tả các vấn đề và sai sót trong vật liệu, mà còn giúp tránh được những sự cố nguy hiểm như tai nạn máy bay, hỏng hóc lò phản ứng, hay hỏng hóc đường ống. Điều quan trọng là các kỹ thuật viên và kỹ sư NDT có khả năng thực hiện các thử nghiệm mà không ảnh hưởng đến tính chất hoặc tính hữu dụng của vật liệu và thành phần, tạo điều kiện cho việc kiểm tra một cách an toàn và hiệu quả.
Bằng cách này, kiểm tra không phá hủy (NDT) không chỉ giúp kiểm soát chất lượng mà còn giúp tối ưu hóa chi phí, bởi vì nó cho phép kiểm tra mà không cần phải hủy hoại các sản phẩm hay cấu trúc cần được kiểm tra. Điều này tạo ra một sự cân bằng tuyệt vời giữa việc đảm bảo chất lượng và tối ưu hóa chi phí sản xuất. Nói chung, NDT không chỉ áp dụng trong các ngành công nghiệp mà còn là một phần không thể thiếu trong quá trình sản xuất và vận hành các cấu trúc và thiết bị. Các công nghệ được sử dụng trong NDT có thể tương đương với các công nghệ y tế, nhưng hướng tới việc kiểm tra các vật thể không sống mà không gây tổn thương hay ảnh hưởng đến tính mạng và an toàn của con người.
NDE là gì?
Đánh giá không phá hủy (NDE) là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật và sản xuất. Trong khi Kiểm tra không phá hủy (NDT) tập trung vào việc phát hiện và đánh giá các khuyết điểm trong vật liệu mà không làm hỏng chúng, NDE đặc biệt nhấn mạnh vào việc thực hiện các phép đo có tính định lượng cao hơn.
NDE không chỉ giúp xác định khuyết điểm mà còn cung cấp thông tin về các đặc tính cụ thể của chúng, như kích thước, hình dạng, và hướng của khuyết điểm đó. Điều này mang lại cái nhìn sâu sắc hơn về tình trạng và tiềm năng của vật liệu hoặc cấu trúc. Thêm vào đó, NDE cũng có thể được áp dụng để đánh giá các đặc tính vật liệu, bao gồm độ bền khi gãy, khả năng định dạng và các thuộc tính vật lý khác.
Ví dụ, NDE không chỉ cho biết có một khuyết điểm ở một vị trí nào đó trên vật liệu mà còn cung cấp thông tin về kích thước và hình dạng của nó. Điều này giúp kỹ sư và chuyên gia có thể đưa ra các quyết định thông minh hơn về việc sửa chữa hoặc thay thế vật liệu, đồng thời cung cấp thông tin cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu suất của cấu trúc.
NDE không chỉ là một công cụ để phát hiện khuyết điểm mà còn là một công cụ mạnh mẽ để đánh giá và đo lường các đặc tính cụ thể của vật liệu và cấu trúc, đồng thời cung cấp cơ sở cho quyết định kỹ thuật và quản lý hiệu suất.
Một số công nghệ NDT/NDE
Một số công nghệ phổ biến trong lĩnh vực Kiểm tra không phá hủy (NDT) và Đánh giá không phá hủy (NDE):
Có nhiều công nghệ được áp dụng trong NDT/NDE, một số trong số đó đã trở nên quen thuộc với nhiều người thông qua việc sử dụng chúng trong ngành y tế. Ví dụ, mọi người thường quen thuộc với tia X qua việc chụp X-quang và phương pháp siêu âm thông qua việc sử dụng máy siêu âm để kiểm tra thai nhi trong tử cung. Tuy nhiên, tia X và siêu âm chỉ là một phần nhỏ trong các công nghệ được sử dụng trong lĩnh vực NDT/NDE.
Số lượng phương pháp kiểm tra trong lĩnh vực này dường như ngày càng tăng lên, nhưng dưới đây là một bản tóm tắt về một số phương pháp phổ biến nhất:
- Phương pháp tia X: Sử dụng tia X để kiểm tra vật liệu và cấu trúc, phát hiện khuyết điểm và đánh giá chất lượng.
- Phương pháp siêu âm: Sử dụng sóng siêu âm để xâm nhập vào vật liệu và tạo ra hình ảnh để phát hiện khuyết điểm và đánh giá đặc tính vật liệu.
- Phương pháp kiểm tra bằng ánh sáng: Sử dụng ánh sáng để kiểm tra bề mặt của vật liệu và phát hiện các khuyết điểm như vết nứt, sự phai mờ hoặc sự biến dạng.
- Phương pháp kiểm tra bằng sóng siêu âm: Sử dụng sóng siêu âm tần số cao để kiểm tra vật liệu và phát hiện các khuyết điểm bên trong.
- Phương pháp kiểm tra bằng từ trường: Sử dụng từ trường để kiểm tra vật liệu và phát hiện các khuyết điểm dưới bề mặt.
Những phương pháp này cung cấp các công cụ quan trọng để đảm bảo chất lượng và an toàn của các sản phẩm và cấu trúc trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ công nghiệp đến y tế và vận tải.
Kiểm tra hình ảnh và quang học (VT)
Một trong những phương pháp NDT cơ bản nhất là kiểm tra hình ảnh. Người kiểm tra hình ảnh tuân theo các quy trình từ việc đơn giản chỉ nhìn vào một phần để xem xem có những khuyết điểm trên bề mặt có thể nhìn thấy không, đến việc sử dụng hệ thống camera điều khiển bằng máy tính để tự động nhận diện và đo lường các đặc điểm của một thành phần. Điều này cho phép xác định và đánh giá các khuyết điểm một cách tự động và chính xác hơn, đồng thời tăng tính hiệu quả và đáng tin cậy của quy trình kiểm tra.
Chụp X quang (RT)
Chụp X quang (RT) là việc sử dụng tia gamma hoặc tia X xuyên qua các vật liệu và sản phẩm để tìm kiếm khuyết điểm hoặc kiểm tra các đặc tính bên trong hoặc ẩn. Một máy phát tia X hoặc izotop phóng xạ được sử dụng làm nguồn tia phóng xạ. Tia phóng xạ được hướng qua một phần và vào một tấm phim hoặc cảm biến khác. Hình ảnh chụp được sẽ hiển thị các đặc điểm bên trong và tính chất của phần đó. Sự thay đổi về độ dày và mật độ vật liệu được biểu diễn qua các khu vực sáng hoặc tối trên tấm phim hoặc cảm biến. Các vùng tối trên hình ảnh chụp X dưới đây đại diện cho các lỗ hổng bên trong trong thành phần.
Izotop phóng xạ là gì? Izotop phóng xạ là các biến thể của một nguyên tố hóa học cụ thể, có cùng số proton nhưng khác về số neutron trong hạt nhân. Do sự khác biệt về số neutron, các izotop có thể có khối lượng nguyên tử khác nhau. Izotop phóng xạ là những izotop có khả năng phóng xạ, tức là chúng phát ra các hạt và/hoặc tia bức xạ khi hạt nhân của chúng phân rã. Phản ứng phóng xạ có thể làm thay đổi cấu trúc nguyên tử của izotop, tạo ra các nguyên tố mới và thường đi kèm với việc phát ra năng lượng. Ứng dụng của izotop phóng xạ rất đa dạng, từ việc sử dụng trong y tế (như hình ảnh chẩn đoán và điều trị ung thư), trong nghiên cứu khoa học (như định tuổi các hóa thạch và vật liệu), đến các ứng dụng trong công nghiệp và năng lượng hạt nhân. Tuy nhiên, cần cẩn trọng trong việc sử dụng và xử lý izotop phóng xạ do tiềm ẩn của nó về nguy cơ đối với sức khỏe con người và môi trường.
Kiểm tra hạt từ tính (MT)
Phương pháp kiểm tra hạt từ tính (MT) là một kỹ thuật tiên tiến được sử dụng để phát hiện các khuyết điểm trong vật liệu sắt và các hợp kim liên quan. Quá trình kiểm tra bắt đầu bằng cách tạo ra một trường từ bên trong vật liệu sắt từ, thường bằng cách sử dụng một cuộn dây dẫn điện được điện truyền qua để tạo ra từ trường. Sau đó, bề mặt của vật liệu được phủ bằng các hạt sắt, có thể là trong dạng khô hoặc phân tán trong chất lỏng. Những hạt này sẽ di chuyển trên bề mặt và tiếp xúc với các vùng có khuyết điểm hoặc bất thường trong cấu trúc của vật liệu. Khi có sự gián đoạn của dòng từ do sự tồn tại của các khuyết điểm, một phần của từ trường sẽ rò rỉ ra ngoài tại các vị trí này.
Các hạt sắt sẽ bị hút và tập trung tại những vị trí mà từ trường rò rỉ ra ngoài, tạo ra những mảng tập trung của chúng. Việc này tạo ra dấu hiệu rõ ràng và dễ nhận biết về các khuyết điểm trên bề mặt hoặc bên trong của vật liệu. Những kết quả này được minh họa qua các hình ảnh trước và sau khi được kiểm tra bằng phương pháp từ tính khô, nơi các chi tiết nhỏ và các khuyết điểm được thể hiện rất rõ ràng và chi tiết. Đây là một công cụ quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và an toàn của các sản phẩm và cấu trúc sử dụng vật liệu sắt và hợp kim.
Kiểm tra siêu âm (UT)
Kiểm tra siêu âm (UT) là một phương pháp quan trọng được sử dụng rộng rãi trong việc đánh giá chất lượng và độ an toàn của vật liệu và các sản phẩm kỹ thuật. Trong quá trình này, các sóng âm có tần số cao được truyền qua vật liệu để phát hiện các điểm không hoàn hảo, khuyết điểm hoặc xác định vị trí của các thay đổi về tính chất vật liệu.
Phương pháp kiểm tra siêu âm phổ biến nhất là tiếng vang xung. Trong quá trình này, âm thanh được phát vào vật thử nghiệm và các sóng âm phản xạ (gọi là tiếng vang) từ các khuyết điểm bên trong hoặc các biến dạng hình học của bộ phận sẽ được thu lại và phân tích. Một ví dụ thường gặp là việc điều tra mối hàn bị biến dạng. Trong trường hợp này, dấu hiệu của các khuyết điểm được phản xạ trong mối hàn thường được ghi nhận và phân tích.
Một trong những đặc điểm đáng chú ý của kiểm tra siêu âm là khả năng xác định vị trí chính xác của các khuyết điểm và biến dạng trong vật liệu, giúp các kỹ sư và nhà sản xuất đưa ra các quyết định chính xác về sự sử dụng và bảo trì của sản phẩm. Đồng thời, những dấu hiệu rõ ràng và chi tiết được ghi nhận từ quá trình kiểm tra siêu âm cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và an toàn của sản phẩm và cấu trúc kỹ thuật.
Kiểm tra thâm nhập (PT)
Trong quy trình kiểm tra thâm nhập (PT), vật thử nghiệm được phủ bằng một lớp dung dịch chứa thuốc nhuộm, có khả năng hiển thị hoặc phát sáng dưới ánh sáng tia cực tím. Sau đó, dư lượng của dung dịch được loại bỏ khỏi bề mặt vật thể, nhưng các khuyết điểm trên bề mặt vẫn được lưu lại. Tiếp theo, một chất thẩm thấu được áp dụng để hút chất thẩm thấu từ các khe hở và khuyết điểm.
Nếu thuốc nhuộm có khả năng phát sáng dưới ánh sáng tia cực tím, ánh sáng tia cực tím được sử dụng để tạo ra sự phát quang rõ ràng, giúp làm nổi bật các khuyết điểm để dễ dàng quan sát. Nếu thuốc nhuộm có khả năng hiển thị, sự tương phản màu sắc sống động giữa các vùng bị thâm nhập và vùng không bị thâm nhập tạo ra sự dễ nhận biết các khuyết điểm.
Các dấu hiệu màu đỏ trong hình ảnh được sử dụng để đại diện cho một khuyết điểm tại vị trí cụ thể của thành phần. Phương pháp này không chỉ cung cấp một cách hiệu quả để phát hiện và đánh giá các khuyết điểm trên bề mặt, mà còn cho phép xác định vị trí và tính chất của chúng, giúp nâng cao chất lượng và đảm bảo an toàn của sản phẩm hoặc cấu trúc kiểm tra.
Kiểm tra điện từ (ET)
Trong lĩnh vực kiểm tra điện từ, nhiều phương pháp được áp dụng, nhưng chúng ta sẽ tập trung vào phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy. Phương pháp này sử dụng sự biến thiên của từ trường để tạo ra dòng điện (gọi là dòng điện xoáy) trong vật liệu dẫn điện. Cường độ của dòng điện xoáy có thể được đo lường để phát hiện các khuyết điểm trong vật liệu.
Các khuyết điểm trong vật liệu tạo ra sự gián đoạn trong dòng điện xoáy, cung cấp cảnh báo cho người kiểm tra về sự xuất hiện của chúng, cũng như các lỗi khác và các thay đổi trong vật liệu. Đồng thời, dòng điện xoáy cũng bị ảnh hưởng bởi tính dẫn điện và tính thấm từ của vật liệu, cho phép phân loại chúng dựa trên những tính chất này. Trong hình ảnh, một kỹ thuật viên đang thực hiện kiểm tra trên một cánh máy bay để phát hiện các khuyết điểm có thể tồn tại. Đây là một phương pháp quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và an toàn của các cấu trúc và thiết bị, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp đòi hỏi sự độ tin cậy cao như ngành hàng không.
Kiểm tra rò rỉ (LT)
Kiểm tra rò rỉ (LT) là một quy trình phức tạp sử dụng một loạt các kỹ thuật để phát hiện và xác định vị trí của các điểm rò rỉ trong các thành phần chịu áp lực, bể chứa áp lực và các cấu trúc khác. Mục tiêu chính là đảm bảo rằng không có sự mất mát chất lỏng hoặc khí từ các hệ thống này, đồng thời đảm bảo an toàn và hiệu suất của chúng. Trong quá trình này, nhiều phương pháp tiếp cận khác nhau được áp dụng. Các thiết bị nghe điện tử có thể được sử dụng để cảm nhận các âm thanh subsonic hoặc ultrasonic phát ra từ vùng rò rỉ. Đo áp suất là một kỹ thuật khác, nơi áp suất trong hệ thống được giám sát để phát hiện bất kỳ sự giảm sút đột ngột nào, chỉ ra có thể có rò rỉ.
Kỹ thuật thẩm thấu chất lỏng và khí là một phương pháp khác, trong đó chất lỏng hoặc khí được áp dụng trên bề mặt ngoại vi của cấu trúc để phát hiện sự rò rỉ thông qua quá trình thẩm thấu. Ngoài ra, phương pháp kiểm tra bằng bong bóng xà phòng đơn giản cũng có thể được sử dụng để nhanh chóng xác định vị trí của các điểm rò rỉ bằng cách theo dõi sự tạo bọt xà phòng tại những khu vực bị rò rỉ.
Những phương pháp này không chỉ cung cấp các công cụ hiệu quả để phát hiện rò rỉ mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ an toàn, bảo dưỡng và duy trì hiệu suất của các hệ thống và cấu trúc chịu áp lực.
Kiểm tra phát xạ âm thanh (AE)
Kiểm tra phát xạ âm thanh (AE) là một phương pháp tiên tiến được sử dụng để phát hiện và đánh giá các khuyết điểm bên trong vật liệu rắn khi chúng chịu ứng suất. Trong quá trình này, các khuyết điểm như nứt rạn, lỗ hổng hoặc vùng ứng suất sẽ phát ra các xung điện ngắn chứa năng lượng âm thanh, được gọi là “khí thải”. Tương tự như trong quá trình kiểm tra siêu âm, các xung âm thanh phát xạ có thể được thu lại thông qua các thiết bị thu âm thanh đặc biệt. Các nguồn phát âm thanh có thể được đánh giá bằng cách nghiên cứu cường độ và thời gian phát xạ, giúp thu thập thông tin về các nguồn năng lượng như vị trí và tính chất của chúng.
Thông tin thu thập từ quá trình kiểm tra phát xạ âm thanh cung cấp những góc nhìn quan trọng về các khuyết điểm hoặc vùng ứng suất trong vật liệu. Điều này giúp đánh giá sự ổn định và hiệu suất của các cấu trúc và thành phần, cung cấp cơ sở cho việc đưa ra các quyết định về bảo dưỡng, sửa chữa và nâng cấp để đảm bảo an toàn và hiệu quả của chúng.
Hy vọng thông tin trong bài viết đã giúp bạn biết được sâu hơn về tìm hiểu về kiểm tra không phá hủy (NDT). Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi, xin vui lòng truy cập vào trang website COMIT và Fanpage của chúng tôi.
