Kiểm tra không phá hủy (Non destructive testing – NDT)

Trong kỹ thuật sửa chửa sữa cơ khí, có một số phương pháp kiểm tra không phá hủy nhằm tìm ra các khuyết tật hoặc tiềm năng hư hỏng của chi tiết máy hoặc thiết bị, mắt thường nhiều khi không thấy được mà không ảnh hưởng đến chi tiết, thiết bị. Ở nhà máy tôi thường dùng pp siêu âm để đo bề dày vỏ thiết bị bồn, tháp cao áp và pp chụp phim phóng xạ để kiểm tra mối hàn cao áp. Xin giới thiệu các pp NDT chủ yếu sau đây để các bạn tham khảo.

Kiểm tra không phá hủy là việc sử dụng các phương pháp vật lý để kiểm tra phát hiện các khuyết tật bên trong hoặc ở bề mặt vật kiểm mà không làm tổn hại đến khả năng sử dụng của chúng. Viết tắt từ chữ tiếng Anh “Non – destructive Testing”, hay mở rộng hơn là ” Non – Destrictive Evaluation” (NDE – thiên về định lượng, kiểm tra) hay “Non – Destructive inspection” – NDI.Kiểm tra không phá hủy dùng để phát hiện các khuyết tật như là nứt, rỗ, xỉ, tách lớp, hàn không ngấu, không thấu trong các mối hàn…, kiểm tra độ cứng của vật liệu, kiểm tra độ ẩm của bê tông (trong cọc khoan nhồi), đo bề dày vật liệu trong trường hợp không tiếp xúc được hai mặt (thường ứng dụng trong tàu thủy), đo cốt thép (trong các công trình xây dựng… ),v.v…Kiểm tra không phá hủy có rất nhiều phương pháp, có hai nhóm phương pháp đó là:
Phương pháp kiểm tra thông thường:

1. Siêu âm kiểm tra (Ultrasonic test – UT)

2. Chụp ảnh bức xạ hay còn gọi là chụp phim (Radiographic test – RT)

Chụp ảnh phóng xạ thường gồm nguồn, ví dụ như tia X, nguồn Gamma cũng như các phương pháp mới hơn như chụp ảnh phóng xạ thời gian thực, vi tính hóa, ví tính hóa cắt lớp. Một giải pháp có không thể đáp ứng tất cả các yêu cầu chụp ảnh phóng xạ. Việc lựa chọn đúng phụ thuộc vào các ứng dụng cụ thể. Chúng ta phải xem xét đến các điều kiện sau đây: điều kiện chiếu chụp, yêu cầu chất lượng ảnh và năng suất chụp cũng như là mức độ chấp nhận của các tiêu chuẩn quốc tế trong điều kiện công nghiệp của chúng ta.3. Kiểm tra bằng chất lỏng thẩm thấu hay thấm màu (Penetrant test – PT)4. Kiểm tra bằng bột từ (Magnetic particle test – MT)Kiểm tra hạt từ được sử dụng trong hầu hết các kim loại có từ tính, chẳng hạn như thép các bon, hợp kim thấp và gang. Mục đích chính của thử hạt từ là cho các mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt. Nó có thể áp dụng cho các bề mặt không qua vệ sinh và khá thô, nhưng như vậy thì độ nhạy sẽ giảm đi. Kiểm tra hạt từ huỳnh quang được sử dụng khi yêu cầu độ nhạy ở mức cao nhất.

5. Dòng xoáy điện  (Eddy Current Testing)

Khi một cuộn dây dẫn, có dòng điện xoay chiều đi qua tiến dần tới một miếng kim loại phẳng có khả năng dẫn điện, khi đó sẽ có dòng điện xoáy được tạo ra do hiện tượng cảm ứng điện từ. Sự thay đổi của dòng điện xoáy khi tiếp cận tấm kim loại được sử dụng để phát hiện các khuyết tật.

Trong đó các biện pháp số 1 và 2 (UT và RT) được sử dụng để phát hiện các khuyết tật nằm sâu bên trong chiều dày kết cấu, còn biện pháp số 3 và 4 (PT và MT) sử dụng khi cần kiểm tra các khuyết tật nằm trên bề mặt.

6 KIỂM TRA BẰNG TRUYỀN ÂM – Accoustic Emission

Quá trình thử truyền âm bao gồm các bước cơ bản sau:
1. Chuẩn đầu dò: người ta dùng các bộ nguồn phát ra các tín hiệu giả để kiểm tra và chuẩn cho từng đầu dò, tiêu chuẩn đòi hỏi quá trình bước này phải thực hiện trước mỗi lần thử nhằm kiểm tra tính chính xác và đặt ngưỡng chấp nhận cho quá trình kiểm tra.
2. Chuẩn hệ thống: sau khi các đầu dò đã được gắn trên bồn, người ta sử dụng một vật chuẩn (thường là thanh chuẩn đầu nhọn có chất liệu giống như ruột bút chì) gõ lên bồn tạo ra tín hiệu sẽ được các đầu dò cảm biến. Dựa trên mẫu chuẩn này người ta sẽ hiệu chỉnh số lượng, khoảng cách và độ khuyếch đại của hệ thống.
3. Sau khi hoàn tất việc hiệu chuẩn, bồ sẽ được tăng áp đến áp suất thử, theo một quy trình chuẩn được quy định trong tiêu chuẩn, ghi nhận các xung khuyết tật có thể có.
4. Báo kiểm tra sẽ ghi nhận tất cả các xung khuyết tật, so sánh với ngưỡng chấp nhận và đưa ra đánh giá về tình trạng của bồn.
5. Các kiểm định viên thực hiện phép thử truyền âm phải được cấp chứng chỉ, thường người ta sử dụng hệ thống chứng chỉ của ASNT (hiệp hội kiểm tra không phá hủy Mỹ) theo tiêu chuẩn SNT-TC-1A để đào tạo, kiểm tra và cấp chứng chỉ.

7 thử nghiệm thủy tĩnh – hydrostatic test

Thử nghiệm thủy tĩnh là hình thức phổ biến, trong đó sự rò rỉ (leaks) có thể được tìm thấy trong các thiết bị cao áp như bồn cao áp, đường ống dẫn dầu và ống dẫn nước. Bằng cách sử dụng phương pháp kiểm tra này giúp duy trì tiêu chuẩn an toàn và độ bền của thiết bị qua thời gian. Kiểm tra thủy tĩnh cũng là một cách để kiểm tra các thiết bị áp lực như chai gas và nồi hơi để kiểm tra sự rò rỉ hay khuyết tật. Việc kiểm tra này là rất quan trọng bởi vì các thiết bị này chứa khí nén áp cao có thể nổ tung khi có lớp vỏ có rò rỉ hay mất độ bền do có khuyết tật.