Kiểm tra không phá hủy: Các loại và ứng dụng

Kiểm tra không phá hủy là gì?

Kiểm tra không phá hủy là một kỹ thuật hiệu quả cho phép các chuyên gia kiểm tra thu thập dữ liệu mà không làm hư hại sản phẩm. Kỹ thuật này được sử dụng để kiểm tra các khuyết tật và sự xuống cấp bên trong vật thể mà không cần tháo rời hoặc phá hủy sản phẩm.

Kiểm tra không phá hủy (NDT) và kiểm định không phá hủy (NDI) là hai thuật ngữ đồng nghĩa, cùng đề cập đến việc kiểm tra mà không gây hư hại cho vật thể. Nói cách khác, NDT được sử dụng để kiểm tra không phá hủy, trong khi NDI được sử dụng để kiểm định đạt/không đạt.
Trong một số trường hợp, kiểm tra không phá hủy (NDT) và kiểm tra không phá hủy (NDI) có thể được sử dụng thay thế cho nhau, cả hai đều đề cập đến việc kiểm tra các vật thể mà không gây ra hư hại. Nói cách khác, NDT được sử dụng cho kiểm tra không phá hủy, trong khi NDI được sử dụng cho kiểm tra đạt/không đạt. Vì phần này cũng bao gồm các phương pháp NDT thuộc kiểm tra không phá hủy, nên tốt nhất là phân biệt giữa hai thuật ngữ này tùy thuộc vào ứng dụng và mục đích của bạn.

Hai mục đích chính của kiểm tra không phá hủy (NDT) là:

Đánh giá chất lượng: Kiểm tra các vấn đề trong sản phẩm và linh kiện đã sản xuất. Ví dụ, được sử dụng để kiểm tra độ co ngót khi đúc, các khuyết tật hàn, v.v.

Đánh giá tuổi thọ: Xác nhận hoạt động an toàn của sản phẩm. Có thể được sử dụng để kiểm tra các bất thường trong quá trình sử dụng lâu dài của các công trình và cơ sở hạ tầng.
Ưu điểm của phương pháp kiểm tra không phá hủy

Kiểm tra không phá hủy cung cấp các phương pháp an toàn và hiệu quả để kiểm tra vật thể như sau.

Độ chính xác cao, dễ dàng phát hiện các khuyết tật không thể nhìn thấy từ bề mặt.
Không có hư hại nào đối với các vật dụng, sẵn sàng cho việc kiểm tra.
Tăng độ tin cậy của sản phẩm
Xác định thời điểm sửa chữa hoặc thay thế kịp thời.
Lý do khiến phương pháp kiểm tra không phá hủy đặc biệt chính xác và hiệu quả là vì nó có thể xác định các khuyết tật bên trong của vật thể mà không làm hư hại vật thể đó. Phương pháp này tương tự như kiểm tra bằng tia X, có thể phát hiện vị trí vết nứt khó nhận biết từ bên ngoài.

Kiểm tra không phá hủy (NDT) có thể được sử dụng để kiểm tra sản phẩm trước khi vận chuyển, vì phương pháp này không làm ô nhiễm hoặc hư hại sản phẩm. Điều này giúp đảm bảo tất cả các sản phẩm được kiểm tra đều được kiểm tra kỹ lưỡng hơn, từ đó tăng độ tin cậy của sản phẩm. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, có thể cần nhiều bước chuẩn bị, điều này có thể tương đối tốn kém.

Các phương pháp kiểm tra không phá hủy thông dụng

Có nhiều kỹ thuật được sử dụng trong kiểm tra không phá hủy, và chúng có mức độ hiệu quả khác nhau tùy thuộc vào khuyết tật hoặc vật liệu cần kiểm tra.

Kiểm tra X-quang (RT)

Kiểm tra không phá hủy (NDT) có thể được sử dụng để kiểm tra trước khi vận chuyển hàng hóa, vì phương pháp này không làm ô nhiễm hoặc hư hại sản phẩm. Điều này giúp đảm bảo tất cả các sản phẩm được kiểm tra đều được kiểm tra kỹ lưỡng hơn, từ đó tăng độ tin cậy của sản phẩm. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, có thể cần nhiều bước chuẩn bị, điều này có thể tương đối tốn kém. Kiểm tra chụp X-quang (RT) sử dụng tia X và tia gamma để kiểm tra vật thể. RT phát hiện các khuyết tật bằng cách sử dụng sự khác biệt về độ dày hình ảnh ở các góc độ khác nhau. Chụp cắt lớp vi tính (CT) là một trong những phương pháp tạo ảnh NDT công nghiệp cung cấp hình ảnh mặt cắt ngang và hình ảnh 3D của vật thể trong quá trình kiểm tra. Tính năng này cho phép phân tích chi tiết các khuyết tật bên trong hoặc độ dày. Nó phù hợp để đo độ dày của các tấm thép và điều tra bên trong các tòa nhà. Trước khi vận hành hệ thống, cần phải xem xét một số yếu tố: cần hết sức thận trọng khi sử dụng bức xạ. RT được sử dụng để phân tích bên trong pin lithium-ion và bảng mạch điện tử. Nó cũng có thể được sử dụng để phát hiện các khuyết tật trong đường ống và mối hàn được lắp đặt trong các nhà máy điện, nhà máy sản xuất và các tòa nhà khác.

Kiểm tra siêu âm (UT)

Kiểm tra siêu âm (UT) sử dụng sóng siêu âm để phát hiện vật thể. Bằng cách đo sự phản xạ của sóng âm trên bề mặt vật liệu, UT có thể phát hiện tình trạng bên trong của vật thể. UT thường được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như một phương pháp kiểm tra không phá hủy, không làm hư hại vật liệu. Nó được sử dụng để phát hiện các khuyết tật bên trong sản phẩm và các khuyết tật trong vật liệu đồng nhất như cuộn thép. Hệ thống UT an toàn và dễ sử dụng, nhưng chúng có những hạn chế khi kiểm tra các vật liệu có hình dạng không đều. Chúng được sử dụng để phát hiện các khuyết tật bên trong sản phẩm và để kiểm tra các vật liệu đồng nhất như cuộn thép.

Kiểm tra dòng điện xoáy (điện từ) (ET)

Trong phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy (EC), một cuộn dây có dòng điện xoay chiều được đặt gần bề mặt của vật thể. Dòng điện trong cuộn dây tạo ra dòng điện xoáy quay gần bề mặt vật thể, tuân theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Nhờ đó, các khuyết tật bề mặt, chẳng hạn như vết nứt, được phát hiện. Kiểm tra EC là một trong những phương pháp kiểm tra không phá hủy phổ biến nhất, không cần xử lý trước hoặc sau khi kiểm tra. Phương pháp này rất phù hợp cho việc đo độ dày, kiểm tra công trình xây dựng và các lĩnh vực khác, và thường được sử dụng trong các nhà máy sản xuất. Tuy nhiên, kiểm tra EC chỉ có thể phát hiện các vật liệu dẫn điện.

Kiểm tra bằng hạt từ tính (MT)

Kiểm tra bằng hạt từ (MT) được sử dụng để phát hiện các khuyết tật ngay dưới bề mặt vật liệu trong dung dịch kiểm tra có chứa bột từ. Dòng điện được truyền vào vật thể để kiểm tra bằng cách thay đổi mô hình bột từ trên bề mặt vật thể. Khi dòng điện gặp khuyết tật tại đó, nó sẽ tạo ra một trường rò rỉ từ thông tại vị trí của khuyết tật.
Nó được sử dụng để phát hiện các vết nứt nông/nhỏ trên bề mặt, và có sẵn cho các bộ phận máy bay, ô tô và đường sắt.

Kiểm thử xâm nhập (PT)

Kiểm tra thẩm thấu (PT) là phương pháp lấp đầy bên trong khuyết tật bằng cách đưa chất thẩm thấu vào vật thể nhờ hiện tượng mao dẫn. Sau khi xử lý, chất thẩm thấu trên bề mặt sẽ được loại bỏ. Chất thẩm thấu đã đi vào bên trong khuyết tật không thể bị rửa trôi và sẽ được giữ lại. Bằng cách cung cấp chất hiện hình, khuyết tật sẽ được hấp thụ và trở nên nhìn thấy được. Phương pháp PT chỉ thích hợp để kiểm tra khuyết tật trên bề mặt, đòi hỏi thời gian và quy trình lâu hơn, và không thích hợp để kiểm tra bên trong. Nó được sử dụng để kiểm tra cánh tuabin động cơ phản lực và các bộ phận ô tô.

Các phương pháp khác

Hệ thống kiểm tra bằng búa thường được vận hành bởi các kỹ thuật viên, những người kiểm tra tình trạng bên trong của vật thể bằng cách đập vào nó và lắng nghe âm thanh phát ra. Phương pháp này sử dụng nguyên lý tương tự như khi một tách trà nguyên vẹn tạo ra âm thanh trong trẻo khi bị đập, trong khi một tách trà bị vỡ tạo ra âm thanh trầm. Phương pháp kiểm tra này cũng được sử dụng để kiểm tra các bu lông lỏng lẻo, trục đường sắt và tường ngoài. Kiểm tra bằng mắt thường là một trong những phương pháp kiểm tra không phá hủy đơn giản và phổ biến nhất, trong đó nhân viên kiểm tra trực quan hình thức bên ngoài của vật thể. Kiểm tra không phá hủy mang lại lợi ích trong việc kiểm soát chất lượng đối với các sản phẩm đúc, rèn, cán, đường ống, quy trình hàn, v.v., từ đó nâng cao sự an toàn và độ tin cậy của các công trình công nghiệp. Nó cũng được sử dụng để bảo trì cơ sở hạ tầng giao thông như cầu, đường hầm, bánh xe và trục đường sắt, máy bay, tàu thuyền, xe cộ, cũng như để kiểm tra tuabin, đường ống và bể chứa nước của các nhà máy điện và các cơ sở hạ tầng đời sống hàng ngày khác. Hơn nữa, việc ứng dụng công nghệ NDT trong các lĩnh vực phi công nghiệp như di tích văn hóa, tác phẩm nghệ thuật, phân loại trái cây và kiểm tra hình ảnh nhiệt đang ngày càng trở nên quan trọng.