Ứng dụng phương pháp kiểm tra không phá hủy tại hiện trường phục vụ kiểm định chất lượng mối hàn với lớp phủ bề mặt cho các công trình cơ sở hạ tầng ngành năng lượng

.
BỘ CÔNG THƯƠNG
TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP THAN- KHOÁNG SẢN VIỆT NAM
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ- VINACOMIN









BÁO CÁO TỔNG KẾT DỰ ÁN


TÊN DỰ ÁN:
HOÀN THIỆN VIỆC ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP
KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY TẠI HIỆN TRƯỜNG
PHỤC VỤ KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN VÀ
LỚP PHỦ BỀ MẶT CHO CÁC CÔNG TRÌNH
CƠ SỞ HẠ TẦNG NGÀNH NĂNG LƯỢNG,
CƠ KHÍ ĐÓNG TÀU VÀ KHAI KHOÁNG


MÃ SỐ: 01DT-09




THS. BẠCH ĐÔNG PHONG

8458



Hà Nội, tháng 12-2010

BỘ CÔNG THƯƠNG
TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP THAN- KHOÁNG SẢN VIỆT NAM
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ- VINACOMIN








BÁO CÁO TỔNG KẾT DỰ ÁN


TÊN DỰ ÁN:
HOÀN THIỆN VIỆC ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP
KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY TẠI HIỆN TRƯỜNG

PHỤC VỤ KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN VÀ
LỚP PHỦ BỀ MẶT CHO CÁC CÔNG TRÌNH
CƠ SỞ HẠ TẦNG NGÀNH NĂNG LƯỢNG,
CƠ KHÍ ĐÓNG TÀU VÀ KHAI KHOÁNG


MÃ SỐ: 01DT-09

Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thương
Cơ quan chủ trì: Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin


Chủ nhiệm dự án






ThS. BẠCH ĐÔNG PHONG
Duyệt Viện




Hà Nội, 12-2010


Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
2

MỤC LỤC

Trang
MỤC LỤC ………………………………………………………………………… 2
LỜI MỞ ĐẦU …………………………………………………………………… 4
PHẦN I: CÁC THÔNG TIN CHUNG VỀ DỰ ÁN …………………
6
PHẦN II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN DỰ ÁN
9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ……………………………………………………
9
1.1. Giới thiệu về chung về phương pháp kiểm tra không phá huỷ NDT ……….
9
1.2. Các phương pháp NDT thông dụng ………………………………………
11
1.3. Giới thiệu phương pháp đo chiều dày lớp phủ bề mặt ……………………
23
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI …………………………………….
26
2.1. Địa điểm thực hiện dự án …………………………………………………
26
2.2. Phương án tài chính …………………………………………………………
27
2.3. Phương án tiêu thụ sản phẩm, quảng bá công nghệ để thị trường hóa kết
quả Dự án …………………………………………………………………
28
CHƯƠNG 3: NỘI DUNG THỰC HIỆN ………………………………………
29
3.1. Hoàn thiện quy trình kiểm tra không phá huỷ cho các công trình ………….
29

3.2. Mua sắm trang thiết bị phục vụ dự án ………………………………………
71
3.3. Triển khai ứng dụng các quy trình trên tại hiện trường ……………………
71
CHƯƠNG 4: SẢN PHẨM CỦA DỰ ÁN ………………………………………
72
4.1. Các thiết bị thí nghiệm NDT ………………………………………………
72
4.2. Nhân lực được đào tạo ………………………………………………………
72
4.3. Bộ tài liệu về Quy trình thí nghiệm NDT cho các kết cấu hàn ……………
73
4.4. Các hợp đồng thí nghiệm kiểm tra theo các quy trình trên với Ban quản lý
dự án Nhà máy Thủy điện Sơn La, Công ty Cơ khí Đóng tàu Vinacomin và
các công trình khác ………………………………………………………
73
CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ CỦA DỰ ÁN …………………………
74
5.1. Tình hình sử dụng kinh phí ……………………………………………………
74
5.2. Hiệu quả kinh tế- xã hội ……………………………………………………….
74
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ …………………………………….
78
6.1. Kết luận ………………………………………………………………………
78
6.2. Kiến nghị ………………………………………………………………………
78
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………
79

BIÊN BẢN HỌP HỘI ĐỒNG KHCN …………………… ………………
80

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
3
Các thuật ngữ và từ viết tắt

NDT: Non- Destructive Testing: Kiểm tra không phá hủy vật liệu
NDE: Non- Destructive Evaluation: Đánh giá không phá hủy
UT: Ultrasonic Testing: Kiểm tra siêu âm
RT: Radiographic Testing: Kiểm tra chụp ảnh bức xạ
MT: Magnetic Particle Testing: Kiểm tra từ tính
PT: Liquid Pentrant Testing: Kiểm tra thẩm thấu
ET: Eddy Current Testing: Kiểm tra dòng điện xoáy
VT: Visual Testing: Kiểm tra bằng mắt
IQI: Image Quality Indicator: Chỉ thị chất lượng hình ảnh trong chụp ảnh bức xạ
PTN:
Phòng thí nghiệm Vật liệu tính năng Kỹ thuật cao-
Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
KHCN: Khoa học công ngh
ệ
SXTN: Sản xuất thực nghiệm
NSNN: Ngân sách Nhà nước

Danh mục các hình vẽ
Hình 1.1: Minh họa các phương pháp kiểm tra NDT
Hình 1.2: Những dụng cụ quang học dùng trong quá trình kiểm tra bằng mắt
Hình 1.3: Các giai đoạn của quá trình kiểm tra thẩm thấu lỏng.
Hình 1.4: Nguyên lý cơ bản của phương pháp kiểm tra bằng bột từ.
Hình 1.5: Những cách từ hoá khác nhau sử dụng trong phương pháp kiểm tra bằng bột từ

Hình 1.6(a): Quá trình tạo ra dòng điện xoáy trong vật thể kiểm tra
Hình 1.6(b): Dòng điện xoáy bị méo bởi khuyế
t tật
Hình 1.7: Các loại đầu dò dùng trong phương pháp kiểm tra bằng dòng điện xoáy
Hình 1.8: Cách bố trí trong phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ.
Hình 1.10: Đầu đo cảm ứng từ.
Hình 1.11: Đầu đo dòng điện xoáy
Hình 1.12: Thiết bị đo siêu âm
Hình 1.13: Đo chiều dày lớp sơn bằng thiết bị đo từ trường
Danh mục bảng biểu
Bảng 3.1: Khối lượng kiểm tra vỏ tàu và các c
ơ cấu khác
Bảng 5.1: Bảng tổng hợp một số hợp đồng đã thực hiện của Dự án
Bảng 5.2: Bảng tổng hợp một số tài sản của Dự án
Bảng 5.3: Bảng tổng hợp đào tạo nhân lực cho Dự án

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
4
LỜI MỞ ĐẦU
Phương pháp kiểm tra không phá hủy (Nondestructive Testing- NDT) phát triển từ
hơn nửa thế kỷ qua, xuất phát từ các nước Nga, Đức và Mỹ đã trở thành công cụ không
thể thiếu trong việc kiểm tra tính toàn vẹn của vật liệu trong các lĩnh vực sản xuất công
nghiệp. Ưu điểm nổi bật nhất là thời gian thí nghiệm nhanh, tiến hành ngay tại hiện
trường mà không làm hư hỏng m
ẫu.
Có nhiều phương pháp kiểm tra không phá hủy, trong đó phổ biến nhất là kiểm tra
siêu âm (UT), chụp ảnh bức xạ (RT), từ tính (MT), và thẩm thấu (PT). Cùng với sự tiến
bộ của công nghệ điện tử và thông tin, sự ra đời các bộ vi xử lý tốc độ ngày càng cao và
các bộ nhớ dung lượng ngày càng lớn, các thiết bị kiểm tra không phá hủy ngày càng gọn
nhẹ và dễ sử dụng.

Ở Việt Nam, ứ
ng dụng kiểm tra không phá hủy được đưa vào nước ta từ những
năm 60 của thế kỷ trước, ứng dụng trong các ngành cơ khí, đóng tàu và trong quân sự.
Các thiết bị đầu tiên chủ yếu do Liên Xô cũ sản xuất, còn thô sơ và nặng nề, độ bền chưa
cao. Vào khoảng 10 năm trở lại đây, công nghệ NDT được phát triển mạnh hơn ở Việt
Nam, trước hết trong chương trình ứng d
ụng năng lượng hạt nhân ở Viện Năng lượng
Nguyên tử và trong kiểm tra các kết cấu cơ khí cho dầu khí, đóng tàu và điện lực
Tiếp cận và triển khai áp dụng kỹ thuật mới vào sản xuất, Viện Cơ khí Năng lượng
và Mỏ- Vinacomin đã đào tạo kỹ thuật viên NDT, tăng cường chuyên gia có kinh
nghiệm, nâng cao năng lực cả về con người và thiết bị phục vụ
cho công tác kiểm tra
không phá hủy tại hiện trường. Trên cơ sở năng lực hiện có, Phòng thí nghiệm Vật liệu
Tính năng Kỹ thuật cao (PTN)– Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin đã và đang
triển khai kiểm tra không phá hủy mối hàn cho kết cấu tàu; kiểm tra đối chứng hệ thống
đường ống áp lực, trục và buồng xoắn của công trình Thủy điện Sơn La.
Tuy nhiên, trong kiểm tra NDT, đặc biệt là ki
ểm tra các công trình lớn, có ý nghĩa
quan trọng cả về kinh tế và chính trị như Thủy điện Sơn La, nơi có tới hai nhà thầu đã
kiểm tra NDT (B tự kiểm tra) trước khi Phòng thí nghiệm được mời tiến hành kiểm tra
đối chứng (tư vấn kiểm định của A), ta cần kết hợp nhiều phương pháp khác nhau trước
khi đưa ra kết luận về một khuyết tật của cấu trúc cần s
ửa chữa. Mặt khác, do yêu cầu
ngày càng nghiêm ngặt về an toàn của các công trình dầu khí, nhà máy hoá lọc dầu, nhà
máy điện, kết cấu vỏ tàu, đòi hỏi phải có các công nghệ kiểm tra có độ tin cậy cao, vì

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
5
thế, nâng cao năng lực thí nghiệm của PTN cả về con người, nền tảng kiến thức và cơ sở
vật chất trong lĩnh vực NDT là rất cấp thiết.

Nhìn rộng hơn, để tăng cường năng lực của PTN về việc ứng dụng phương pháp
kiểm tra không phá hủy, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong lĩnh vực kiểm tra
chất lượng các sản phẩm đúc và các k
ết cấu hàn của các công ty trong Tập đoàn Công
nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam cũng như của các công trình thủy điện, nhiệt điện
EVN, các nhà máy đóng tàu Việc bổ sung trang thiết bị, đào tạo con người, các tiêu
chuẩn kỹ thuật quốc tế, các quy trình về NDT là nhiệm vụ cấp thiết, Viện Cơ khí Năng
lượng và Mỏ- Vinacomin đã đăng ký thực hiện dự án “Hoàn thiện việc ứng d
ụng
phương pháp kiểm tra không phá hủy tại hiện trường phục vụ kiểm định chất lượng
mối hàn và lớp phủ bề mặt cho các công trình cơ sở hạ tầng ngành năng lượng, cơ khí
đóng tàu và khai khoáng” theo hợp đồng số 04.09.SXTN/2009/HĐ KHCN ngày
05/03/2009, với thời gian thực hiện dự kiến là 2 năm (2009 và 2010).
Trong thời gian thực hiện, dự án đã mua về được một số thiết bị ki
ểm tra NDT tiên
tiến, phục vụ cho công tác kiểm tra tại hiện trường; đào tạo được nguồn nhân lực cho
PTN để có thể sử dụng cũng như phát huy trang thiết bị hiện có; xây dựng được bộ quy
trình thí nghiệm NDT kiểm tra các kết cấu hàn và lớp phủ bề mặt; đã và đang thực hiện
nhiều hợp đồng với các đơn vị trong và ngoài ngành.

Nhóm thực hiện dự án xin chân thành cảm ơ
n Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Công
Thương, Lãnh đạo Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam, Ban quản lý
Công trình Thủy điện Sơn La, Công ty Cơ khí đóng tàu, các công ty đã quan tâm giúp đỡ
và tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi hoàn thành dự án này.

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
6
PHẦN I: CÁC THÔNG TIN CHUNG VỀ DỰ ÁN
1. Tên Dự án: Hoàn thiện việc ứng dụng phương pháp kiểm tra không phá hủy tại

hiện trường phục vụ kiểm định chất lượng mối hàn và lớp phủ bề mặt cho các công
trình cơ sở hạ tầng ngành năng lượng, cơ khí đóng tàu và khai khoáng
2. Mã số đăng ký: 01DT-09
3. Cấp quản lý: Bộ Công Thương
4. Thời gian thực hiện:
24 tháng, từ tháng 1/2009 đế
n hết tháng 12/2010
5. Kinh phí thực hiện dự kiến: 10.000.000.000 đồng
6. Thu hồi: 70% kinh phí hỗ trợ từ ngân sách nhà nước.(30% không thu hồi bao
gồm: Kinh phí đào tạo, chuyển giao công nghệ; Chi phí quản lý Dự án; Chi phí kiểm tra
đánh giá nghiệm thu; Chi khác)
Thời gian đề nghị thu hồi: 24 tháng sau khi kết thúc dự án
7. Tổ chức đăng ký chủ trì thực hiện Dự án
Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ - Vinacomin
Địa chỉ: 565 Nguy
ễn Trãi – Thanh Xuân – Hà Nội
Điện thoại: 04.38545224
Fax: 04.38543154
8. Chủ nhiệm Dự án: Bạch Đông Phong
Học vị: Thạc sỹ
Chức vụ: Phó Viện Trưởng
Địa chỉ: 565 Nguyễn Trãi – Thanh Xuân – Hà Nội
Điện thoại: 04.38543344
Email:
9. Cơ quan phối hợp chính
Một số đơn vị thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam, VINASHIN
và EVN. Cụ thể:
- Ban quản lý Công trình Thủ
y điện Sơn La
- Công ty Cơ khí Đóng tàu – Vinacomin

- Ban quản lý Công trình bô xít – Vinacomin
- V.v.

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
7
10. Danh sách cá nhân tham gia dự án
TT Họ và tên Học vị, chuyên môn
1 Bạch Đông Phong Thạc sỹ Công nghệ Vật liệu
2 Nguyễn Minh Hồng
Tiến sỹ Vật Lý, Chuyên gia
kiểm định NDT bậc 3
3 Nguyễn Thu Hiền
Kỹ sư Luyện kim, kiểm định viên
NDT bậc 2
4 Vũ Chí Cao
Kỹ sư Cơ khí, kiểm định viên
NDT bậc 2
5 Nguyễn Văn Dũng
Kỹ sư Công nghệ Vật liệu,
kiểm định viên NDT bậc 2
6 Nguyễn Xuân Trường
Kỹ sư Công nghệ Vật liệu,
kiểm định viên NDT bậc 2
7 Phạm Thu Thủy Cử nhân kinh tế
8 Vương Văn Hiệp Thạc sỹ Vật lý
9 Đinh Thái Sơn Thạc sỹ Cơ khí
10 Hoàng Hiếu Minh Kỹ sư Cơ khí
11 Nguyễn Song Toàn Kỹ sư Cơ khí
12 Lê Thanh Bình Kỹ sư Công nghệ Vật liệu
13 Trần Thị Mai Kỹ sư Công nghệ Vật liệu

14 Nguyễn Văn Nam Kỹ sư Công nghệ Thông tin
15 Nguyễn Văn Sáng Kỹ sư Hệ thống Điện
16 Phạm Hồng Thái Kỹ sư Cơ tin
17
Và một số Nhân viên kỹ thuật,
phục vụ trực tiếp
Cao đẳng, nhân viên kỹ thuật

11. Những mục tiêu chính của dự án
- Mục tiêu trước mắt:
+ Hoàn thiện quy trình kiểm tra đường ống áp lực của Nhà máy Thủy điện Sơn La.
+ Hoàn thiện quy trình kiểm tra trục và buồng xoắn của Nhà máy Thủy điện Sơn La.

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
8
+ Hoàn thiện quy trình kiểm vỏ tàu biển của Công ty Cơ khí Đóng tàu Vinacomin.
+ Triển khai ứng dụng các quy trình trên để kiểm định tại hiện trường.
- Mục tiêu lâu dài:
Xây dựng PTN trở thành một trong các trung tâm thí nghiệm chuẩn trong Tập đoàn
Công nghiệp Than- Khoáng sản nói riêng và trong công nghiệp nói chung, đáp ứng
nhu cầu đảm bảo chất lượng sản phẩm công nghiệp.
12. Các nội dung chính cần thực hiện
- Hoàn thiện quy trình kiểm tra không phá hủ
y.
- Mua sắm trang, thiết bị phục vụ dự án.
- Triển khai ứng dụng các quy trình trên tại hiện trường.
- Tổng kết, nghiệm thu dự án.
- Quyết toán kinh phí, trả thu hồi.

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin

9
PHẦN II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN DỰ ÁN
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu về chung về phương pháp kiểm tra không phá huỷ NDT
Trong nền kinh tế toàn cầu của chúng ta, những nhà sản xuất công nghiệp trong tất
cả các lĩnh vực muốn cung cấp chất lượng tốt nhất có thể với mức giá cạnh tranh. Những
quy trình sản xuất có hệ thống và được kiểm soát để cung cấp các sản phẩm có độ tin cậy
cao. Vì vậy mục tiêu thự
c hiện những dịch vụ kiểm soát chất lượng để đảm bảo những
sản phẩm có chất lượng tốt, phù hợp với những yêu cầu của khách hàng, phù hợp với
những thông số kỹ thuật, quy phạm và những tiêu chuẩn hay những quy định của chính
phủ là thực sự cần thiết. Sự ra đời và phát triển của các phương pháp kiểm tra không phá
huỷ NDT đáp ứng được m
ục tiêu đó.

a) Định nghĩa
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. Từ kiểm tra không phá hủy có tên gọi chữ tiếng Anh là: "Non -
destructive Testing"- NDT, hay mở rộng hơn là " Non - Destrictive Evaluation" (Đánh
giá không phá hủy- NDE - thiên về định lượng, kiểm tra).
Kiểm tra không phá hủy rất quan trọ
ng bởi vì các khuyết tật mà chúng ta tìm được
thường không thể nhìn thấy bằng mắt vì nó bị bao bọc bởi lớp sơn hoặc một lớp mạ kim
loại. Hoặc cũng có thể khuyết tật đó quá nhỏ không thể nhìn thấy bằng mắt hoặc bất cứ
phương pháp kiểm tra bằng mắt nào khác.

b) Các phương pháp kiểm tra NDT
Kiểm tra không phá hủy có rất nhiều phương pháp, các phương pháp kiểm tra chủ
yếu:

1. Kiểm tra bằng thị giác và quang học (Visual Testing - VT)
2. Chụp ảnh bức xạ hay còn gọi là chụp phim (Radiographic Testing – RT)
3. Kiểm tra siêu âm (Ultrasonic Testing – UT)
4. Kiểm tra bằng phương pháp dòng điện xoáy (Eddy Current Testing - ET)
5. Kiểm tra bằng chất lỏng thẩm thấu (Liquid Penetrant Testing - PT)
6. Kiểm tra bằng bột từ (Magnetic particle Testing – MT)
Trong đó các biện pháp số 2 và 3 (RT và UT) được sử dụng để phát hiện các khuyế
t
tật nằm sâu bên trong chiều dày kết cấu, còn biện pháp số 1, 4, 5 và 6 (VT, ET, PT, và
MT) sử dụng khi cần kiểm tra các khuyết tật nằm trên bề mặt hay lớp dưới bề mặt. Ngoài
ra có nhóm phương pháp đặc biệt như là:

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
10
- Kiểm tra bằng truyền âm
- Kiểm tra rò rỉ
- Phương pháp chụp ảnh nơtron.
- Kỹ thuật vi sóng, bức xạ âm v.v
c) Đặc điểm
Ưu điểm của phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) so với các phương pháp
phá hủy (DT) đó là NDT không làm ảnh hưởng đến khả năng sử dụng của vật kiểm sau
này. Ngoài ra phương pháp NDT có thể kiểm tra 100% vật kiểm, trong khi đó phương
pháp DT chỉ có thể kiể
m tra xác suất. Phương pháp NDT có thể kiểm tra ngay khi vật
kiểm 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 được phương pháp nào. Ứng với mỗi trường hợp
cụ thể mà ta lựa chọn những phương pháp kiểm tra phù hợp.
Khi áp dụng các phương pháp kiểm tra không phá hủy, ta có thể phát hiệ
n những

khuyết tật, để sửa chữa khắc phục sai sót. Do đó, công trình khi hoàn thành sẽ có các chi
tiết sai hỏng thấp nhất ở mức tiêu chuẩn chấp nhận được.


Hình 1.1 : Minh họa các phương pháp kiểm tra NDT

d) Ứng dụng
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 d
ựng ),v.v
Trong nhà máy lọc dầu, hóa chất, nhiệt điện, các kỹ thuật kiểm tra không phá hủy
được sử dụng trong chương trình bảo dưỡng phòng ngừa cho các thiết bị tĩnh như bồn bể,
tháp phản ứng, nồi hơi, trao đổi nhiệt, …



Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
11
1.2 Các phương pháp NDT thông dụng
Những phương pháp NDT có từ đơn giản đến phức tạp. Kiểm tra bằng mắt là
phương pháp đơn giản nhất trong tất cả các phương pháp. Những bất liên tục trên bề mặt
không nhìn thấy được bằng mắt thường có thể phát hiện được bằng phương pháp dùng
chất lỏng thẩm thấu hoặc phương pháp dùng bột từ. Những phương pháp NDT được chia
thành từ
ng nhóm theo những mục đích sử dụng khác nhau đó là: những phương pháp
thông thường và những phương pháp đặc biệt. Nhóm phương pháp thông thường gồm có
các phương pháp được dùng phổ biến đó là: phương pháp kiểm tra bằng mắt hoặc còn gọi

là phương pháp quang học, phương pháp kiểm tra bằng chất lỏng thẩm thấu, phương
pháp kiểm tra bằng bột từ, phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ và ph
ương pháp
kiểm tra bằng siêu âm. Nhóm phương pháp đặc biệt chỉ được dùng trong những ứng dụng
đặc biệt như là: chụp ảnh neutron, bức xạ âm, kiểm tra nhiệt và hồng ngoại, đo biến dạng,
kỹ thuật vi sóng, kiểm tra rò rỉ, chụp ảnh giao thoa laser (Holography) Do đó, chúng bị
hạn chế trong việc sử dụng.
Không có một phương pháp nào trong số những phương pháp nêu trên có thể giúp
ta giải quyết được tất c
ả các vấn đề. Do vậy việc lựa chọn, sử dụng kết hợp các phương
pháp sao cho có hiệu quả cần phải được xem xét kỹ lưỡng.
Những nguyên lý cơ bản, ứng dụng điển hình, những ưu điểm và hạn chế của các
phương pháp NDT thông dụng sẽ được trình bày tóm tắt dưới đây.
1.2.1. Phương pháp kiểm tra bằng mắt (Visual testing-VT)
Phương pháp này thường không được chú ý tới trong danh sách li
ệt kê các phương
pháp NDT, phương pháp kiểm tra bằng mắt là một trong những phương pháp phổ biến
nhất và hiệu quả nhất theo nghĩa kiểm tra không phá hủy. Đối với phương pháp kiểm tra
bằng mắt thì bề mặt của vật thể kiểm tra cần phải có đủ độ sáng và tầm nhìn của người
kiểm tra. Để việc thực hiện kiểm tra có hiệu quả, người kiểm tra cần phả
i tìm hiểu kiến
thức về sản phẩm, các quá trình gia công, dự đoán điều kiện hoạt động, các tiêu chuẩn
chấp nhận, duy trì số liệu đo và bản thân người kiểm tra cũng cần phải được trang bị một
số các thiết bị, dụng cụ bổ trợ. Trong thực tế tất cả các khuyết tật được phát hiện bởi
những phương pháp NDT khác cuối cùng cũng ph
ải được kiểm chứng lại bởi quá trình
kiểm tra bằng mắt. Các phương pháp NDT phổ biến như là phương pháp kiểm tra bằng
bột từ (MT), phương pháp kiểm tra bằng chất lỏng thẩm thấu (PT) thực ra cũng là những
phương pháp có tính khoa học đơn giản để làm nổi bật các chỉ thị nhằm dễ nhìn thấy hơn.
Các thiết bị bổ trợ đơn giản (Hình 1.2) như: đ

èn xách tay, gương có tay cầm, kính lúp có
tay cầm độ phóng đại 2x hay 4x, thiết bị phóng đại ảnh có độ phóng đại 5x hoặc 10x. Để
thực hiện việc kiểm tra từ phía bên trong vật liệu, cần phải có hệ thống các thấu kính ánh

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
12
sáng như borescope, cho phép kiểm tra được những bề mặt từ xa. Những thiết bị tinh vi
hơn thuộc loại này sử dụng các sợi quang học cho phép đưa vào các lỗ và khe rất nhỏ.
Hầu hết các hệ thống này được gắn thêm các máy ảnh cho phép ghi nhận lại các kết quả
để giữ lại lâu dài.
Các ứng dụng của phương pháp kiểm tra bằng mắt :
(1) Kiểm tra điều kiện bề m
ặt của vật thể kiểm tra.
(2) Kiểm tra sự liên kết của các vật liệu ở trên bề mặt.
(3) Kiểm tra hình dạng của chi tiết.
(4) Kiểm tra các dấu hiệu rò rỉ.
(5) Kiểm tra các khuyết tật bên trong.


Hình 1.2 – Những dụng cụ quang học dùng trong quá trình kiểm tra bằng mắt.
A. Gương có tay nắm: có thể là gương phẳng để quan sát bình thường hoặc gương
lõm cho độ phóng đại giới hạn.
B. Kính lúp có tay cầm (có độ phóng đại thường là 2 – 3x).
C. Thiết bị phóng đại ảnh (hệ số phóng đại 5 – 10x).
D. Kính kiểm tra, thường gắn một thang đo; mặt trước đặt tiếp xúc với vật thể kiể
m
tra (độ phóng đại 5 – 10x).
E. Borescope hoặc intrascope có nguồn sáng lắp trong (độ phóng đại 2 – 3x).

1.2.2. Phương pháp kiểm tra chất lỏng thẩm thấu (Liquid Penetrant Testing-PT)

Đây là một phương pháp được áp dụng để phát hiện những bất liên tục mở ra trên
bề mặt vật liệu của bất cứ sản phẩm công nghiệp nào được chế tạo từ những vật liệu
không xốp. Phương pháp này được sử dụng ph
ổ biến để kiểm tra những vật liệu không từ
Ống
Gương
Đèn
Mối hàn
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
13
tính. Trong phương pháp này, chất thấm lỏng được phun lên bề mặt của sản phẩm trong
một thời gian nhất định để chất lỏng thấm vào bên trong bất liên tục, phần chất thấm còn
dư được loại bỏ khỏi bề mặt. Sau đó, bề mặt được làm khô và phủ chất hiện lên nó.
Những chất thấm nằm trong bất liên tục sẽ bị chất hiện hấp thụ
tạo thành chỉ thị kiểm tra,
phản ánh vị trí và bản chất của bất liên tục. Toàn bộ quá trình này được minh họa trong
Hình 1.3
Các chất thấm lỏng được sử dụng trong phương pháp này là chất thấm nhuộm màu
nhìn thấy được và chất thấm huỳnh quang. Quá trình kiểm tra bằng chất thấm nhuộm màu
nhìn thấy được thì được thực hiện dưới ánh sáng trắng bình thường còn quá trình kiểm tra
bằng chất thấm huỳnh quang
được thực hiện dưới ánh sáng đen (tia cực tím hay tử ngoại)
trong điều kiện phòng tối. Quá trình xử lý chất thấm lỏng được phân loại theo phương
pháp làm sạch vật thể kiểm tra. Các chất thấm có thể: (i) Rửa sạch bằng nước, (ii) nhũ

tương hóa được, có nghĩa là : chất nhũ tương được thêm vào chất thấm lỏng dư thừa trên
bề mặt vật thể kiểm tra để
tạo cho nó có thể rửa sạch bằng nước, (iii) rửa bằng dung môi
hoà tan, có nghĩa là: lượng chất thấm lỏng dư thừa được hòa tan trong chất dung môi để
tẩy rửa chúng khỏi bề mặt vật thể kiểm tra.

Một số ưu điểm của phương pháp kiểm tra bằng chất thấm lỏng :
(1) Rất nhạy với những khuyết tật nằm trên bề mặt, n
ếu được sử dụng phù hợp.
(2) Thiết bị và vật tư được dùng trong phương pháp này tương đối rẽ tiền.
(3) Quá trình thấm lỏng tương đối đơn giản và không gây ra vấn đề rắc rối.
(4) Hình dạng của chi tiết kiểm tra không là vấn đề quan trọng.

Một số hạn chế của phương pháp kiểm tra bằng chất thấm lỏng :
(1) Các khuyế
t tật phải mở ra trên bề mặt.
(2) Vật liệu được kiểm tra phải không xốp.
(3) Quá trình kiểm tra bằng chất thấm lỏng khá bẩn.
(4) Giá thành kiểm tra tương đối cao.
(5) Các kết quả của phương pháp này khó giữ được lâu.

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
14

Hình 1.3 – Các giai đoạn của quá trình kiểm tra thẩm thấu lỏng.

Làm sạch trước khi kiểm tra
Làm sạch các vết bẩn,
bụi bám trên bề mặt
bằng chất tẩy rửa

Phun chất thấm lỏng lên bề
mặt vật liệu cần kiểm tra
Phun chất thấm lỏng lên
bề mặt vật liệu cần kiểm
tra và giữ yên khoảng 5
đến 10 phút
Làm sạch chất thấm lỏng
Làm sạch chất thấm lỏng
Làm sạch các ch
ấ
t th
ấm

lỏng dư trên b
ề
mặt b
ằ
ng
chất tẩy rửa
Quá trình hiện
Phun thuốc hiện
lên bề mặt
Kiểm tra
Những khuyết tật sẽ
hiện lên qua chỉ thị
màu đỏ rõ ràng

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
15
1.2.3. Phương pháp kiểm tra bằng bột từ (Magnetic particle Testing-MT)

Phương pháp kiểm tra bằng bột từ được dùng để kiểm tra các vật liệu dễ nhiễm từ.
Phương pháp này có khả năng phát hiện những khuyết tật mở ra trên bề mặt và ngay sát
dưới bề mặt. Trong phương pháp này, vật thể kiểm tra trước hết được cho nhiễm từ bằng
cách dùng một nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện, hoặ
c cho dòng điện đi qua trực
tiếp hoặc chạy xung quanh vật thể kiểm tra. Từ trường cảm ứng vào trong vật thể kiểm tra
gồm có các đường sức từ. Nơi nào có khuyết tật sẽ làm rối loạn đường sức, một vài
đường sức này phải đi ra và quay vào vật thể. Những điểm đi ra và đi vào này tạo thành
những cực từ trái ngược nhau. Khi những bột từ
tính nhỏ được rắc lên bề mặt vật thể
kiểm tra thì những cực từ này sẽ hút các bột từ tính để tạo thành chỉ thị nhìn thấy được
gần giống như kích thước và hình dạng của khuyết tật. Hình 1.4 minh họa những nguyên
lý cơ bản của phương pháp này.

Hình 1.4 – Nguyên lý cơ bản của phương pháp kiểm tra bằng bột từ.

Tùy theo những ứng dụng cụ thể
mà có những kỹ thuật từ hoá khác nhau. Những
kỹ thuật này được nhóm thành hai loại sau đây:
a) Các kỹ thuật từ hoá trực tiếp bằng dòng điện: Kỹ thuật này được thực hiện bằng cách
cho một dòng điện chạy qua vật kiểm tra thì sẽ tạo ra một từ trường và từ trường này
được dùng để phát hiện các khuyết tật. Kỹ thuật này được mô tả trong Hình 1.5(a, b & c).
Khe hở không khí
N
S
SN
N
S
Φ
SN

Φ

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
16

Hình 1.5 - Những cách từ hoá khác nhau sử dụng trong phương pháp kiểm tra bằng bột
từ.
Cực từ Khuyết tật
Từ thông
Dòng điện
Dòng điện
Dòng điện
Cực từ
Khuyết tật
Cực từ
Vật kiểm tra
Từ thông
Dòng điện
(a) Từ hoá dọc tiếp xúc hai đầu

(b) Từ hoá xuyên tâm tiếp xúc hai đầu

Cực từ
Dòng điện
Từ thông
Khuyết tật
Thanh dẫn
Từ thông
Cực từ
Khuyết tật

Dòng điện
Dòng điện
(c) Từ hoá bằng prod

(e) Từ hoá bằng thanh dẫn trung tâm

Từ thông
Dòng điện
Dòng điện
Khuyết tật
Từ thông
Lõi sắt từ
Khuyết tật
Dòng điện
Dòng điện
Dòng điện
Nam châm điện
Khuyết tật
Từ thông
(d) Từ hoá vòng

(f) Từ hoá bằng yoke

(g) Từ hoá bằng dòng điện cảm ứng

Vật kiểm tra
Vật kiểm tra
Vật kiểm tra
Vật kiểm tra
Vật kiểm tra

Vật kiểm tra

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
17

b) Các kỹ thuật từ hoá bằng từ thông: Trong những kỹ thuật này từ thông được tạo ra trên
vật kiểm tra bằng cách sử dụng một nam châm vĩnh cửu hoặc một dòng điện chạy trong
cuộn dây hay một thanh dẫn. Những kỹ thuật này được mô tả trên Hình 1.5 (d, g).

Những ưu điểm của phương pháp kiểm tra bằng bột từ được liệt kê dưới đây:
(1) Có th
ể phát hiện được các khuyết tật mở trên bề mặt cũng như các khuyết tật nằm
gần sát bề mặt của vật thể kiểm tra.
(2) Có thể được sử dụng mà không cần cạo bỏ các lớp phủ bảo vệ mỏng trên bề mặt
vật kiểm tra.
(3) Không yêu cầu nghiêm ngặt về quá trình làm sạch bề mặt trước khi kiểm tra.
(4) Thực hi
ện nhanh.
(5) Cho độ nhạy cao.
(6) Quá trình xử lý ít hơn vì thế khả năng gây ra sai số do người thực hiện kiểm tra
thấp.
Một số hạn chế của phương pháp kiểm tra bằng bột từ:
(1) Không dùng được cho các vật liệu không nhiễm từ.
(2) Chỉ nhạy đối với các khuyết tật có góc nằm trong khoảng từ 45
0
đến 90
0
so với
hướng của các đường sức từ.
(3) Thiết bị được dùng trong phương pháp này đắt tiền hơn.

1.2.4. Phương pháp kiểm tra bằng dòng điện xoáy (Eddy current testing-ET)
Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để phát hiện các khuyết tật bề mặt, phân
loại vật liệu, để đo những thành mỏng từ một mặt, để đo lớp mạ mỏng và trong một vài
ứng dụ
ng khác để đo độ sâu lớp thấm. Phương pháp này chỉ áp dụng được cho những vật
liệu dẫn điện. Ở đây dòng điện xoáy được tạo ra trong vật thể kiểm tra bằng cách đưa nó
lại gần cuộn cảm có dòng điện xoay chiều.
Từ trường xoay chiều của cuộn cảm bị thay đổi do từ trường của dòng điện xoáy.
Sự thay đổi này ph
ụ thuộc vào điều kiện của phần chi tiết nằm gần cuộn cảm, nó được
biểu hiện như một điện kế hoặc sự hiện diện của ống phóng tia âm cực. Hình 1.6 trình
bày những nguyên lý cơ bản của phương pháp kiểm tra bằng dòng điện xoáy.
Có ba loại đầu dò (Hình 1.7) được sử dụng trong phương pháp kiểm tra bằng dòng
điện xoáy. Những đầu dò đặt bên trong th
ường được dùng để kiểm tra các ống trao đổi
nhiệt. Những đầu dò bao quanh được dùng phổ biến để kiểm tra các thanh và ống trong

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
18
quá trình chế tạo. Việc sử dụng những đầu dò bề mặt để xác định vị trí vết nứt, phân loại
vật liệu, đo bề dày thành và bề dày lớp mạ, và đo độ sâu lớp thấm.

Hình 1.6(a) – Quá trình tạo ra dòng điện xoáy trong vật thể kiểm tra.

(b)
Hình 1.6(b) – Dòng điện xoáy bị méo bởi khuyết tật.
Phương pháp này được dùng để :
(1) Phát hiện các khuyết tậ
t trong các vật liệu ống.

(2) Phân loại vật liệu.
(3) Đo bề dày của thành mỏng chỉ từ một phía.
(4) Đo bề dày lớp mạ mỏng.
(5) Đo độ sâu của lớp thấm.

Vết nứt nhỏ

Đường đi của dòng điện xoáy
Đường đi của dòng điện xoáy
Trường điện từ thứ cấp được tạo ra bởi
dòng điện xoáy trong vật thể kiểm tra.
Trường điện từ thứ cấp có chiều ngược
với trường điện từ sơ cấp.
Cuộn dây
Trường điện từ sơ cấp
Vật th
ể kiểm tra
(a)

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
19
Một số ưu điểm của phương pháp kiểm tra bằng dòng điện xoáy:
(1) Cho đáp ứng tức thời.
(2) Dễ tự động hóa.
(3) Phương pháp này đa năng.
(4) Không cần tiếp xúc trực tiếp giữa đầu dò và vật thể kiểm tra.
(5) Thiết bị dễ di chuyển.

Hình 1.7 – Các loại đầu dò dùng trong phương pháp kiểm tra bằng dòng điện xoáy.
Mẫu kiểm tra

Cuộn dây
Dẫn đến
thiết bị

Dẫn đến thiết bị
Cuộn dây
Cáp đồng trục dẫn đến thiết bị
Lò xo
Vỏ bọc
Cuộn dây
Vật kiểm tra

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
20
Một số hạn chế của phương pháp kiểm tra bằng dòng điện xoáy:
(1) Người thực hiện cần phải có nhiều kinh nghiệm.
(2) Chỉ dùng được cho các vật liệu dẫn điện.
(3) Bị giới hạn về khả năng xuyên sâu.
(4) Khó áp dụng trên những vật liệu sắt từ.

1.2.5. Phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ (Radiographic testing-RT)

Phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ được dùng để xác định khuyết tật bên
trong của nhiều loại vật liệu nhờ khả năng hấp thụ tia bức xạ khác nhau của các cấu trúc
bên trong của vật thể. Một phim chụp ảnh bức xạ thích hợp được đặt phía sau vật cần
kiểm tra (Hình 1.8) và được chiếu bởi một chùm tia X hoặc tia γ đi qua nó. Cường
độ của
chùm tia X hoặc tia γ khi đi qua vật thể bị hấp thụ thay đổi tùy theo cấu trúc bên trong
của vật thể và như vậy sau khi rửa phim đã chụp sẽ hiện ra hình ảnh bóng, được gọi là
ảnh chụp bức xạ của sản phẩm. Sau đó phim được giải đoán để có được những thông tin

về khuyết tật bên trong sản phẩm. Phương pháp này được dùng rộng rãi cho tất cả các
loại sản phẩm như vật rèn, đúc và hàn.

Một số ưu điểm của phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ là :
(1) Phương pháp này có thể được dùng để kiểm tra những vật liệu có diện tích lớn chỉ
trong một lần.
(2) Phương pháp này hữu hiệu đối với tất cả các vật liệu.
(3) Phương pháp này có thể được dùng
để kiểm tra sự sai hỏng bên trong cấu trúc vật
liệu, sự lắp ráp sai các chi tiết, sự lệch hàng.
(4) Nó cho kết quả kiểm tra lưu trữ được lâu.
(5) Có các thiết bị để kiểm tra chất lượng phim chụp bức xạ.
(6) Quá trình giải đoán phim được thực hiện trong những điều kiện rất tiện nghi.

Những hạn chế của phương pháp này là:
(1) Chùm b
ức xạ tia X hoặc tia γ gây nguy hiểm cho sức khỏe con người.
(2) Phương pháp này không thể phát hiện được các khuyết tật dạng phẳng một cách dễ
dàng.
(3) Cần phải tiếp xúc được cả hai mặt của vật thể kiểm tra.
(4) Bị giới hạn về bề dày kiểm tra.
(5) Có một số vị trí trong một số chi tiết không thể chụp được do cấu t
ạo hình học.
(6) Độ nhạy kiểm tra giảm theo bề dày của vật thể kiểm tra.

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
21
(7) Phương pháp này đắt tiền.
(8) Phương pháp này không dễ tự động hóa.
(9) Người thực hiện phương pháp này cần có nhiều kinh nghiệm trong việc giải đoán

ảnh chụp trên phim.

Hình 1.8 – Cách bố trí trong phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ.

1.2.6. Phương pháp kiểm tra bằng siêu âm (Ultrasonic testing-UT)

Kiểm tra vật liệu bằng siêu âm là một trong những phương pháp kiểm tra không
phá hủy, sóng siêu âm có tần số cao được truyề
n vào vật liệu cần kiểm tra. Hầu hết các
phương pháp kiểm tra siêu âm được thực hiện ở vùng có tần số 0,5 - 20 MHz. Sóng siêu
âm truyền qua vật liệu kèm theo sự mất mát năng lượng (sự suy giảm) bởi tính chất của
vật liệu. Cường độ của sóng âm hoặc được đo sau khi phản xạ (xung phản hồi) tại các
mặt phân cách (khuyết tật) hoặc được đo tại bề mặt
đối diện của vật thể kiểm tra (xung
truyền qua). Chùm sóng âm phản xạ được phát hiện và phân tích để xác định sự có mặt
khuyết tật và vị trí của nó. Mức độ phản xạ phụ thuộc nhiều vào trạng thái vật lý của vật
liệu ở phía đối diện với bề mặt phân cách, và ở phạm vi nhỏ hơn vào các tính chất vật lý
Điểm hội tụ
Màn chắn chuẩn trực
Anode
Vật thể kiểm
Khuyết tật
Phim tia X

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
22
đặc trưng của vật liệu đó, ví dụ như sóng siêu âm bị phản xạ hoàn toàn tại bề mặt phân
cách kim loại - chất khí. Phản xạ một phần tại bề mặt phân cách giữa kim loại - chất lỏng
hoặc kim loại - chất rắn. Kiểm tra vật liệu bằng siêu âm có độ xuyên sâu lớn hơn hẳn
phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ và ta có thể phát hiện được nh

ững vết nứt
nằm sâu bên trong vật thể (khoảng 6 -7 m sâu bên trong khối thép). Nó cũng rất nhạy với
những khuyết tật nhỏ và cho phép xác định chính xác vị trí và kích thước của khuyết tật.
Nguyên lý cơ bản của phương pháp kiểm tra bằng siêu âm đươc trình bày trong Hình 1.9
Phương pháp kiểm tra vật liệu bằng siêu âm :

(1) Được sử dụng để phát hiện các khuyết tật trong vật liệu.
(2) Sử dụng rộ
ng rãi trong việc đo bề dày.
(3) Được dùng để xác định các tính chất cơ học và cấu trúc hạt của vật liệu.
(4) Được dùng để đánh giá quá trình biến đổi của vật liệu.

Hình 1.9 – Các thành phần cơ bản của máy dò khuyết tật bằng xung phản hồi siêu âm.

Một số ưu điểm của phương pháp kiểm tra bằng siêu âm :
(1) Có độ nhạy cao cho phép phát hiện được các khuyế
t tật nhỏ.
(2) Có khả năng xuyên thấu cao (khoảng tới 6 -7 m sâu bên trong khối thép) cho phép
kiểm tra các tiết diện rất dày.
(3) Có độ chính xác cao trong việc xác định vị trí và kích thước khuyết tật.

Bộ phát
xung
Bộ thu
Bộ phát
xung
Bộ thu
Đầu dò
Đầu dò
(a) Phương pháp xung phản hồi

(a) Phương pháp truyền qua

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
23
(4) Cho đáp ứng nhanh vì thế cho phép kiểm tra nhanh và tự động.
(5) Chỉ cần tiếp xúc từ một phía của vật được kiểm tra.

Những hạn chế của phương pháp siêu âm :
(1) Hình dạng của vật thể kiểm tra có thể gây khó khăn cho công việc kiểm tra .
(2) Khó kiểm tra các vật liệu có cấu tạo bên trong phức tạp.
(3) Phương pháp này cần phải sử dụng chất ti
ếp âm.
(4) Đầu dò phải được tiếp xúc phù hợp với bề mặt mẫu trong quá trình kiểm tra.
(5) Hướng của khuyết tật có ảnh hưởng đến khả năng phát hiện khuyết tật.
(6) Thiết bị rất đắt tiền.
(7) Nhân viên kiểm tra cần phải có rất nhiều kinh nghiệm.

1.3 Giới thiệu phương pháp đo chiều dày lớp phủ bề mặt
Lớp phủ bề mặt có một vai trò hết sức quan trọng trong các chi tiết cần được bảo vệ
cũng như các công trình xây dựng hiện nay. Ưu điểm của lớp phủ là cải thiện đáng kể
tính thẩm mỹ của công trình và đặc biệt là khả năng bảo vệ chống các tác động xâm thực
từ bên ngoài nhằm nâng cao độ bền của các vật liệu : ví dụ như sơ
n có thể chống thấm,
ẩm, rêu mốc cho tường, gỗ, chống ăn mòn cho các kết cấu sắt thép…
Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nhiều dự án lớn nhỏ ở Việt
Nam thì các hãng sơn như Nippon, ICL, Kova, Tổng hợp…hàng năm đã cung cấp cho thị
trường khối lượng rất lớn. Việc sử dụng rộng rãi các loại sơn phủ cho các công trình đòi
hỏi v
ấn đề kiểm tra chất lượng sơn phủ cần phải được quan tâm nhiều hơn. Đã có nhiều
đề tài khoa học, tiêu chuẩn, quy phạm, chỉ dẫn kỹ thuật liên quan đến sơn phủ nhằm mục

đích nâng cao chất lượng.
Xác định chiều dày màng sơn phủ là một trong những chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng
để đánh giá chất lượng sơn phủ. Hầu hết các chỉ tiêu kỹ thu
ật của lớp sơn phủ đều quan
hệ mật thiết đến chiều dày màng sơn. Các bộ tiêu chuẩn lớn trên thế giới như ISO,
ASTM, DIN đều đã có tiêu chuẩn xác định chiều dày màng sơn. Trong số các phương
pháp xác định chiều dày màng sơn phủ, phương pháp kiểm tra không phá hủy sử dụng
thiết bị đo từ trường, siêu âm được nhiều nước lựa chọn áp dụng do có ưu điể
m, màng
sơn phủ không bị phá hủy, dễ sử dụng, cho kết quả nhanh và có độ chính xác cao.

Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ- Vinacomin
24
Phương pháp kiểm tra không phá hủy xác định chiều dày lớp sơn phủ bằng thiết bị đo từ
trường hoặc thiết bị đo siêu âm.

a, Thiết bị đo từ trường
Thiết bị đo từ trường có hai loại đầu đo: Đầu đo cảm ứng từ và đầu đo dòng điện
xoáy. Đầu đo cảm ứng từ hoạt động theo nguyên lý c
ảm ứng từ, khi tiến hành đo tại đầu
đo xuất hiện dòng cảm ứng giữa cuộn cảm ứng và cuộn đo, dòng cảm ứng này bị ảnh
hưởng bởi chiều dày của lớp sơn phủ trên nền có từ tính. Chiều dày lớp sơn phủ tăng thì
cường độ dòng đo được giảm, nhờ đó bộ phận xử lý tín hiệu tự động củ
a thiết bị đo sẽ
tính ra được chiều dày màng sơn phủ. Đầu đo dòng điện xoáy hoạt động theo nguyên lý
dòng điện xoáy, khi tiến hành đo tại đầu đo xuất hiện một trường điện từ tần số cao bị
cảm ứng vào lớp nền kim loại không sắt tạo ra một dòng điện xoáy mà độ lớn của nó bị
ảnh hưởng bởi chiề
u dày của lớp sơn phủ. Đầu đo của thiết bị thu được cường độ dòng
điện xoáy phản hồi về truyền tới bộ phận xử lý tín hiệu tự động của thiết bị đo để tính ra

chiều dày lớp phủ.

b, Thiết bị đo siêu âm hoạt động theo nguyên lý phản xạ sóng siêu âm
Khi đầu đo truyền các sóng siêu âm qua lớp sơn phủ đến lớp n
ền, chúng bị phản xạ lại
bởi các bề mặt khác nhau và truyền tới bộ chuyển đổi trong đầu đo. Khoảng thời gian
sóng siêu âm truyền đi và phản xạ lại sẽ tỷ lệ thuận với chiều dày lớp sơn phủ, nhờ đó bộ
phận xử lý tín hiệu tự động của thiết bị đo có thể tính ra chiều dày lớp phủ.

Hình 1.10 : Đầu
đo cảm ứng từ Hình 1.11 : Đầu đo dòng điện xoáy