Chương I: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT NDT Chương II: MỘT SỐ NGUYÊN LÝ VÀ KỸ THUẬT NDT Chương III: NGUYÊN LÝ STEREO IMAGING Chương IV: MỘT SỐ PHÉP ĐO ĐỘ SÂU, ĐO KHOẢNG CÁCH THỰC HIỆN TRÊN THIẾT BỊ KTKPH OLYMPUS NDT IPLEX LX 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG I. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT NDT Nghiên cứu ứng dụng vật lý là cầu nối giữa khoa học và thực tiễn, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế xã hội của các ngành khoa học nói chung và vật lý học nói riêng. Đồng thời đào tạo nguồn nhân lực có trình độ tiên tiến, chuyên sâu về khoa học cơ bản nhưng có khả năng thực hành như các kỹ sư, đáp ứng nhu cầu của xã hội hiện đại. Các phương pháp kiểm tra và thăm dò không phá hủy (Non Destructive Test, NDT) là các kỹ thuật và công nghệ hiện đại có phạm vi ứng dụng vô cùng to lớn trong các ngành khoa học và công nghiệp.
Kiểm tra không phá hủy (NDT) được sử dụng trong suốt quá trình chế tạo và sử dụng sản phẩm: Kiểm tra vật liệu đầu vào, các bán sản phẩm, sản phẩm đầu ra, kiểm tra mức độ toàn vẹn các kết cấu, hệ thống, tiểu hệ thống trong quá trình sử dụng. Hiện nay kiểm tra không phá hủy hiện đại được sử dụng trong sản xuất, chế tạo và dịch vụ kiểm tra để đảm bảo tính toàn vẹn của sản phẩm và độ tin cậy, để kiểm soát quá trình sản xuất, chi phí sản xuất thấp hơn và để duy trì một mức độ chất lượng đồng nhất. Trong quá trình xây dựng, NDT được sử dụng để đảm bảo chất lượng nguyên liệu và quá trình tham gia trong các giai đoạn chế tạo và lắp đặt, và trong dịch vụ kiểm tra NDT được sử dụng để đảm bảo rằng các sản phẩm sử dụng tiếp tục có sự toàn vẹn cần thiết để đảm bảo tính hữu dụng của họ và sự an toàn của sản phẩm. Kiểm tra không phá hủy còn được sử dụng để tối ưu hoá các quá trình và quy trình công nghệ trong gia công chế tạo.
Nhờ phát hiện sớm và loại bỏ các vật liệu, sản phẩm, bán sản phẩm không đạt yêu cầu, tối ưu hóa được quá trình sản xuất nên giúp giảm được chi phí sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm. Nhờ kịp thời phát hiện các khuyết tật, hư hại trong các kết cấu và hệ thống. NDT giúp sớm đưa ra được các phương án khắc phục và sửa chữa, tránh được các thảm họa có thể xẩy ra. Giới thiệu chung về phƣơng pháp kiểm tra không phá hủy NDT Kiểm tra không phá hủy hay còn được gọi là kiểm tra không tổn hại.
Viết tắt từ tiếng anh “Non-Destructive Testing” (NDT). Bao gồm các phương pháp dùng để kiểm tra mức độ toàn vẹn, phát hiện các khuyết tật của vật liệu, kết cấu, chi tiết hoặc để xác định các đặc trưng của đối tượng mà không làm ảnh hưởng đến khả năng sử dụng của đối tượng kiểm tra. NDT là việc sử dụng các phương pháp vật lí để kiểm tra phát hiện các khuyết tật bên trong hoặc bề mặt vật cần kiểm tra mà không làm tổn hại đến khả năng sử dụng của chúng. Điều này rất quan trọng vì nếu chúng ta phá hủy đến vật chúng ta đang kiểm tra, nó không còn tính trạng tốt để có thể kiểm tra ở cùng một vị trí.
NDT 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com rất quan trọng bởi vì thường các khuyết tật mà chúng ta tìm không thể nhìn thấy bằng mắt vì nó bị bao bọc bởi lớp sơn hoặc lớp mạ kim loại. NDT là quá trình kiểm tra, thử nghiệm, hoặc đánh giá nguyên vật liệu, thành phần hoặc lắp ráp cho gián đoạn, hoặc sự khác biệt về đặc điểm mà không phá hủy khả năng phục vụ của một phần hoặc hệ thống. Nói cách khác, khi thanh tra, kiểm tra được hoàn thành phần vẫn có thể được sử dụng. Các phƣơng pháp NDT Những phương pháp NDT có từ đơn giản đến phức tạp.
Những phương pháo NDT được chia thành từng nhóm theo những mục đích sử dụng khác nhau đó là: 1- Phương pháp kiểm tra bằng mắt hay còn gọi là phương pháp quang học (Visual Testing – VT); 2- Phương pháp kiểm tra bằng bột từ (Magnetic Paticle Testing - MT); 3- Phương pháp kiểm tra bằng chất thấm lỏng (Liquiq Penetrant Testing - PT); 4- Phương pháp kiểm tra bằng dòng điện xoáy (Eddy Current Testing - ET); 5- Phương pháp kiểm tra bằng siêu âm (Ultrasonic Testing - UT); 6- Phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ (Radiography Testing - RT); Trong các phương pháp phương pháp số 1, 2, 3 và 4 (VT, MT, PT và ET) sử dụng khi cần kiểm tra các khuyết tật nằm trên bề mặt hay lớp bề mặt. Còn các số 5 và 6 (UT và RT) được sử dụng để phát hiện các khuyết tật nằm sâu bên trong chiều dày kết cấu. Ngoài ra có các nhóm phương pháp đặc biệt như là: - Kiểm tra bằng phương pháp truyền âm. - Kiểm tra bằng phương pháp rò rỉ.
- Kiểm tra bằng phương pháp chụp ảnh nơtron. - Kiểm tra bằng kĩ thuật vi sóng, bức xạ âm… Hình 1.1 - Minh họa các phương pháp kiểm tra NDT 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Đặc điểm của NDT Ưu điểm của phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) so với các phương pháp kiểm tra phá hủy đó là NDT không làm ảnh hưởng đến khả năng sử dụng của vật liệu sau này. Ngoài ra phương pháp NDT có thể kiểm tra 100% vật cần kiểm tra, trong khi đó phương pháp DT chỉ kiểm tra xác suất.
Phương pháp NDT có thể kiểm tra ngay khi vật liệu cần kiểm tra nằm trên dây chuyền sản xuất mà không phải ngưng dây chuyền sản xuất lại. Trong các phương pháp NDT đã nêu trên, mỗi phương pháp đều có ưu điểm riêng, không phương pháp nào có thể thay thế cho phương pháp nào. Ứng với mỗi trường hợp cụ thể mà ta lựa chọn một hay một nhóm các phương pháp phù hợp sao cho có hiệu quả đạt được là cao nhất. Khi áp dụng các phương pháp NDT ta có thể phát hiện những khuyết tật, để sửa chữa khắc phục sai sót.
Do đó, công trình khi hoàn thành sẽ có các chi tiết sai hỏng hóc thấp nhất ở mức tiêu chuẩn chấp nhận được. Tầm quan trọng của NDT Phương pháp này đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm tra chất lượng sản phẩm và trong các công đoạn của quá trình sản xuất mang lại một số hiệu quả sau: - Làm tăng mức độ an toàn và tin cậy của sản phẩm khi làm việc. Làm giảm giá thành sản phẩm bởi sự giảm phế liệu và bảo toàn vật liệu, công lao động và năng lượng. - Nó làm tăng danh tiếng cho nhà sản xuất.
- NDT cũng được sử dụng rộng rãi trong việc xác định hoặc định kì chất lượng của các thiết bị, máy móc và các công trình vận hành. Điều này không những làm tăng độ an toàn trong quá trình làm việc, mà còn giảm thiểu được bất kì những trục trặc nào làm cho thiết bị ngưng khi hoạt động. Các kĩ thuật kiểm tra không phá hủy NDT được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: - Công nghệ có sử dụng nồi hơi, hệ thống ống và bình áp lực. - Cơ khí, đúc, luyện kim, rèn dập.
- Giao thông, xây dựng, vật liệu. - Thực phẩm đóng gói, đồ hộp, dược phẩm. - Hải quan, an ninh, quốc phòng. - Ngành hàng không, đường sắt, nhà máy điện, dầu khí, hóa chất.
- Đóng tàu, chế tạo ô tô, tầu hỏa… 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Tình hình nghiên cứu và triển khai ứng dụng của KTKPH ở Việt Nam Mặc dù cho tới nay, nhiều phương pháp Địa vật lý đã được ứng dụng ở Việt Nam trong việc giải quyết các vấn đề về địa chất, tìm kiếm và thăm dò khoáng sản, dự báo và góp phần làm giảm thiểu thiên tai…nhưng việc áp dụng phương pháp thăm dò không phá hủy trong các lĩnh vực giao thông, xây dựng, khảo cổ…mới chỉ được tiến hành thử nghiệm trong những năm gần đây trên một số đối tượng còn hết sức hạn chế, các kết quả khả quan chỉ đạt được nhiều hơn ở những khu vực không có nhiều nguồn nhiễu như các khu vực xa thành phố. Trong các dự án có áp dụng phương pháp thăm dò Địa vật lý tiến hành ở khu vực thành phố hiệu quả của việc áp dụng bị giảm đáng kể, thậm chí một số loại thiết bị địa vật lý bị vô hiệu hóa. Trong khi đó trên thế giới, công nghệ không phá hủy đã được các nhà Địa vật lý áp dụng từ lâu trong các lĩnh vực giao thông, xây dựng và khảo cổ.
Riêng bộ phận nghiên cứu khảo cổ áp dung công nghệ không phá hủy thuộc Trường Đại học Bách khoa Milano trong vòng 30 năm qua đã thực hiện đến hơn 500 dự án không chỉ trong phạm vi Italy mà còn ở nhiều nước khác trên thế giới, trong đó có Việt Nam Đặc biệt, trong những năm gần đây nhờ sự tiến bộ nhảy vọt của công nghệ điện tử và tin học, các thiết bị địa vật lý, đặc biệt là các thiết bị áp dụng công nghệ không phá hủy đã có bước phát triển đáng kể về chất lượng. các thiết bị tần số như thiết bị radar và các dạng tương tự không bị nhiễu bởi hầu hết các dòng điện dân dụng đã dần dần trở nên phổ biến. Đồng thời với sự tiến bộ về trang thiết bị, nhờ sự phát triển nhanh chóng của công nghệ máy tính, các phần mêm ưu việt thuộc lĩnh vực Địa vật lý đã được tạo ra cho phép khai thác ngày càng hiệu quả hơn tài liệu địa vật lý. Cũng từ đó, các loại thiết bị và công nghệ Địa vật lý, đặc biệt là công nghệ thăm dò không phá hủy đã được áp dụng trong các lĩnh vực giao thông và xây dựng, là các lĩnh vực phải được phát triển và đi đầu trong nhiệm vụ hiện đại hóa và công nghiệp hóa đất nước Riêng trong lĩnh vực khảo cổ, ở nước ta, do điều kiện tự nhiên khắc nghiệt lại trải qua nhiều cuộc chiến tranh kéo dài nên nhiều di tích bị phá hủy, vùi lấp.
Cơ sở dữ liệu về di tích ở nhiều nơi cũng không được đầy đủ, gây nhiều khó khăn cho khâu quản lý, khai thác và bảo tồn các di tích văn hóa. Vì vậy việc áp dụng công nghệ kiểm tra không phá hủy đề tìm kiếm, phát hiện nhằm bảo tồn các di tích văn hóa cổ là vô cùng cấp thiết.