CHƯƠNG 9 QUY PHẠM VÀ TIÊU CHUẨN - Chụp ảnh bức xạ hạt nhân

Những tiêu chuẩn mô tả những yêucầu kỹ thuật đối với một vật liệu, quá trình gia công, sản phẩm, hệ thống hoặc dịch vụ.Chúng cũng chỉ ra những quy trình, phương pháp, thiết bị hoặc quá t

CHƯƠNG 9

QUY PHẠM VÀ TIÊU CHUẨN

9.1 CHẤT LƯỢNG VÀ TIÊU CHUẨN HÓA.

9.1.1 Thuật ngữ

(i) Chất lượng :

Chất lượng của một sản phẩm công nghiệp được định nghĩa như là “một sản phẩmthích hợp” để thực hiện công việc được yêu cầu bởi người sử dụng

(ii) Kiểm soát chất lượng :

Kiểm soát chất lượng có thể được định nghĩa là các quá trình kiểm soát được ápdụng trong mỗi giai đoạn chế tạo để tạo ra một sản phẩm có chất lượng nhất định

(iii) Tiêu chuẩn hoá :

Tiêu chuẩn hoá của một quá trình sản xuất có thể được định nghĩa như là quá trìnhthiết lập những tham số cho quá trình sản xuất sao cho tạo ra được những sản phẩm giốngnhau có cùng các đặc trưng như nhau

(iv) Tiêu chuẩn :

Tiêu chuẩn là các tài liệu quy định và hướng dẫn các cách thực hiện khác nhau diễn

ra trong quá trình chế tạo một sản phẩm công nghiệp Những tiêu chuẩn mô tả những yêucầu kỹ thuật đối với một vật liệu, quá trình gia công, sản phẩm, hệ thống hoặc dịch vụ.Chúng cũng chỉ ra những quy trình, phương pháp, thiết bị hoặc quá trình kiểm tra để xácđịnh rằng những yêu cầu đó đã được thoả mãn

(v) Quy phạm và những yêu cầu kỹ thuật :

Quy phạm và những yêu cầu kỹ thuật là những dạng giống nhau của tiêu chuẩn mà

có sử dụng các động từ “phải” hoặc “sẽ”, để chỉ ra sự bắt buộc phải sử dụng một vật liệunhất định hoặc những hoạt động nhất định hoặc cả hai Quy phạm khác với yêu cầu kỹthuật là việc sử dụng của chúng được quy định bắt buộc bởi một điều luật ban hành doquyền hạn của chính phủ

Việc sử dụng những yêu cầu kỹ thuật trở nên bắt buộc chỉ khi chúng bị tham chiếubởi các quy phạm hoặc các tài liệu hợp đồng Ví dụ : quy phạm ASME về nồi hơi và bình

áp lực là một bộ các tiêu chuẩn nhằm đảm bảo an toàn trong việc thiết kế, xây dựng vàkiểm nghiệm các nồi hơi và bình áp lực

(vi) Hướng dẫn và kiến nghị thực hành :

Những hướng dẫn và kiến nghị thực hành là những tiêu chuẩn chủ yếu hướng dẫngiúp cho người sử dụng Chúng sử dụng các động từ như : “nên” và “có thể” bởi việc sửdụng chúng là không bắt buộc Tuy nhiên, nếu những tài liệu này được tham chiếu bởicác quy phạm hoặc những văn kiện hợp đồng, thì sự sử dụng chúng trở thành bắt buộc.Nếu những quy phạm hoặc những điều khoản hợp đồng có những phần không bắt buộchoặc những phụ lục thì sự sử dụng các hướng dẫn và kiến nghị thực hành trong các quyphạm hay hợp đồng đó là tùy ý người sử dụng.

(vii) Quy trình :

Trong kiểm tra không phá hủy, quy trình kiểm tra là một dãy thứ tự các quy tắchoặc các hướng dẫn được trình bày một cách rất chi tiết, ở đâu, như thế nào và ở bướcnào thì một phương pháp NDT nên được áp dụng vào một quá trình sản xuất

(viii) Kỹ thuật :

Một kỹ thuật là một phương pháp cụ thể trong đó sử dụng một phương pháp NDTđặc thù Mỗi kỹ thuật kiểm tra được nhận dạng bởi ít nhất một tham số thay đổi quantrọng đặc biệt từ một kỹ thuật khác trong phạm vi của phương pháp đó (Ví dụ : Phươngpháp chụp ảnh bức xạ (RT); có các kỹ thuật tia X/tia gamma)

(ix) Khảo sát và thử nghiệm :

Quá trình khảo sát và thử nghiệm là những chức năng kiểm soát chất lượng đượctiến hành trong suốt quá trình chế tạo ra một sản phẩm công nghiệp, được thực hiện bởinhững nhân viên đã qua sát hạch đang làm việc trong các nhà máy

(x) Thanh tra :

Thanh tra là những chức năng kiểm soát chất lượng được thực hiện trong quá trìnhchế tạo một sản phẩm công nghiệp bởi một nhân viên thanh tra được ủy quyền

(xi) Nhân viên thanh tra được ủy quyền :

Nhân viên thanh tra được ủy quyền là một người không phải nhân viên trong nhàmáy chế tạo ra sản phẩm công nghiệp đó, nhưng người đó phải đã qua sát hạch và cóthẩm quyền để thẩm tra tất cả quá trình kiểm tra được chỉ định trong quy phạm chế tạosản phẩm, đã được chuẩn bị theo yêu cầu trong phạm vi tham khảo của quy phạm chế tạonói trên

(xii) Báo cáo :

Bản báo cáo kết quả trong một quá trình kiểm tra không phá hủy là một văn bảnbao gồm tất cả những thông tin yêu cầu cần thiết có thể là :

(i) Đưa ra quyết định đánh giá các khuyết tật đã phát hiện được trong quá trìnhkiểm tra

(ii) Thuận tiện để sửa chữa lại các khuyết tật không chấp nhận

(iii) Cho phép thực hiện kiểm tra hoặc khảo sát được lặp lại

(xiii) Những số liệu ghi nhận được :

Các số liệu ghi nhận là những văn bản sẽ cho những thông tin sau đây về kiểm trakhông phá hủy, ở bất cứ thời điểm nào trong tương lai :

(i) Quy trình sử dụng để thực hiện việc kiểm tra.

(ii) Kỹ thuật ghi nhận và phân tích dữ liệu

(iii) Những kết quả kiểm tra

9.1.2 Một số tổ chức tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế quan trọng

9.1.2.1 Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế (ISO)

Bảng 9.1 liệt kê một số tiêu chuẩn liên quan đến kiểm tra chụp ảnh bức xạ đượcđưa ra bởi nhiều ủy ban ISO khác nhau Khi muốn tham khảo hoặc mua bất kỳ tiêu chuẩnnào đã được trình bày ở trên thì chỉ cần tiếp xúc với Viện tiêu chuẩn quốc gia tại nước sởtại

BẢNG 9.1 MỘT SỐ TIÊU CHUẨN ISO LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC KIỂM TRA

BẰNG CHỤP ẢNH BỨC XẠ

1 ISO/DIS 5576 Industrial radiology - Nondestructive

3 ISO/R 41 Rules for construction of stationary boilers

Recommended practice for radiographicinspection of circumferential fusion-weldedbutt joints in steel pipes up to 50mm (2 in) wallthickness (ISO/RC 44)

1969

5 ISO/R 1027 Radiographic image quality indicators

-Principles and identification (ISO/TC 44) 1969

6 ISO/R 1106 Recommended practice for radiographicinspection of fusion-welded butt joints for steel

plates up to 50mm (2in) thick (ISO/RC 44)

1969

7 ISO 1677 Sealed radioactive Sources-General (ISO/TC

85)

1977

9 ISO 1758 Direct-reading electroscope-type pocket

Recommended practice for radiographicinspection of fusion-welded butt joints for steelplates 50-200mm thick (ISO/TC 44)

1972

Bảng 9.1 (Tiếp theo)

11 ISO 2437 Recommended practice for the X-rayinspection of fusion-welded butt joints for

aluminium and its alloys and magnesium andits alloys 5-50mm thick (ISO/RC 44)

1972

12 ISO 2504

Radiography of welds and viewing conditionsfor film utilisation of recommended patterns ofimage quality indicator (IQI) (ISO/RC 44) 1973

13 ISO 2604 (6 parts) Steel products for pressure purposes

-Quality requirements (ISO/RC 17) 1975 - 1978

14 ISO 2919 Sealed radioactive sources-classification (ISO/

Recommended practice for the radiographicinspection of resistance spot welds foraluminium and its alloys (ISO/RC 44)

1976

16 ISO 3897 Storage conditions for silver image

photographic plates for record purposes(ISO/TC 42)

1976

17 ISO 3925 Identification andcertification of unsealed

18 ISO 3999 Specification of apparatus for gamma

19 ISO 5655 Sizes, quantity, packaging and labeling of films

20 ISO/DIS 1027 Radiographic image quality indicators

-Principles and identification (ISO/TC 44) 1982

20 ISO/DIS 31/10 Quantities, units, and symbols Part 10: nuclear

reactions and ionising radiations (ISO/RC 12) 1982

9.1.2.2 Viện hàn quốc tế (I.I.W)

Bảng 9.2 trình bày các tiêu chuẩn và các tài liệu liên quan đến kiểm tra chụp ảnhbức xạ được xuất bản bởi I.I.W Ngoài ra I.I.W cũng đã soạn ra những bộ sưu tập các ảnhmẫu chụp bức xạ sau đây :

(i) Bộ sưu tập các ảnh mẫu chụp bức xạ kiểm tra các mối hàn trong thép (1962)(gồm 86 ảnh chụp bức xạ)

(ii) Bộ sưu tập các ảnh mẫu chụp bức xạ kiểm tra các mối hàn nhôm và hợp kimnhôm (1965) (gồm 51 ảnh chụp bức xạ)

(iii) Bộ sưu tập ảnh mẫu chụp bức xạ và các tiết diện ngang của các mối hàn trongthép (gồm 34 ảnh chụp bức xạ và 34 bản vẽ/ tiết diện ngang)

BẢNG 9.2 LIỆT KÊ CÁC TIÊU CHUẨN IIW LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC KIỂM TRA

BẰNG CHỤP ẢNH BỨC XẠ

Stt Số tiêu chuẩn/tài

1 IIS/IIW-183-65 Recommendations for the determination of the

2 IIS/IIW-184-65

Recommendation concerning 1965sensitometric test on radiographic films without

3 IIS/IIW-185-65 Rules for the reading of the IQI recommended

4 IIS/IIW208-66 Report on the investigation into the influenceof plate thickness on the visibility of weld

defects and on image quality in radiography ofwelds

1966

5 IIS/IIW-275-67

Draft recommended practice for theexamination with X-rays of resistance spotwelds on aluminium and it alloys 1967

6 IIS/IIW-412-72 The use and limitations of radiographic image

1975

10 IIS/IIW-572-78

Final report of the image quality indicatordeveloped by the CERL (Central Electricity

11 IIS/IIW-585-79 Recommendations relating to the training of

non-destructive testing personnel 1979

12 IIS/IIW-636-80 Inspection of welds when fitness-f or-purpose

criteria are applied-preliminaryrecommendations

1980

The probabilistic forecasting of the real defectdetectability based on the results of thedetecting standard defects in welded joints byradiography

1978

9.1.2.3 Ủy ban quốc tế về bảo vệ chống bức xạ (ICRP)

Ủy ban này được xem như là một ủy ban đầu tiên đưa ra những nguyên tắc cơ bản dựatrên quá trình đo đạc bảo vệ chống bức xạ Bảng 9.3 trình bày những tiêu chuẩn quan tâmđược áp dụng cho các nhân viên NDT làm việc trong kiểm tra chụp ảnh bức xạ

BẢNG 9.3 LIỆT KÊ CÁC TIÊU CHUẨN ICRP LIÊN QUAN ĐẾN BẨO VỆ CHỐNG

contamination due to occupational exposure.

ICRP Publication 10A The assessment of internal contamination resulting from

recurrent or prolonged uptakes

ICRP Publication 12 General principles of monitoring for radiation protection of

workers

ICRP Publication 14 Radiosensitivity and spatial distribution of dose

ICRP Publication 22 Implications of commission recommendationsthatdoses be kept

as low as readily achievable

ICRP Publication 26 Recommendations of the international commission on

radiological protection

ICRP Publication 27 Problems involved in developing an index of harm

ICRP Publication 28 The principles and general procedures for handling emergency

and accidental exposures of workers

ICRP Publication 30 Limits for intakes of radionuclides by workers

9.1.2.4 Hiệp hội kỹ sư cơ khí Hoa Kỳ (ASME)

Hiệp hội kỹ sư cơ khí Hoa Kỳ thành lập một ủy ban vào năm 1911 để đưa ra nhữngquy định chuẩn cho cấu trúc các nồi hơi và các bình áp lực khác Ủy ban này hiện nayđược gọi là ủy ban nồi hơi và bình áp lực

Chức năng của ủy ban này là thiết lập những quy định an toàn liên quan đến việcthiết kế, chế tạo và kiểm tra trong quá trình chế tạo các nồi hơi và các bình áp lực khôngđốt nóng; và để giải thích những quy định này khi nảy sinh những câu hỏi liên quan đếnmục đích của chúng Ủy ban này đã xuất bản một quy phạm về nồi hơi và bình áp lực(BPV Code) được coi như là tiêu chuẩn quốc gia của Hoa Kỳ Lần xuất bản đầu tiên làvào năm 1914 và từ đó chúng được tái bản, sửa lại và cập nhật những thông tin mới đượcphát hành thường xuyên trong một khoảng thời gian nhất định

Quy phạm nồi hơi và bình áp lực gồm có các phần (section) sau :

(a) Section I : Các nồi hơi năng lượng :

Section này trình bày những nguyên tắc và những yêu cầu chung cho tất cảc cácphương pháp chế tạo các loại nồi hơi năng lượng, nồi hơi điện, nồi hơi nhỏ và các nồi hơi

sử dụng nước ở nhiệt độ cao trong các công việc cố định Section này cũng trình bày về

cả những nồi hơi năng lượng được sử dụng trong những dịch vụ di động, xách tay và dịch

vụ vận chuyển

(b) Section II : Những đặc điểm kỹ thuật của vật liệu :

Phần A – Các nhóm vật liệu sắt

Phần B – Các nhóm vật liệu không sắt

Phần C – Các que hàn, điện cực và kim loại hàn

Phần này có liên quan đến những phần khác trong quy phạm nhằm cung cấp cácđặc tính kỹ thuật của vật liệu thích hợp để đảm bảo an toàn trong lĩnh vực thiết bị áp lực.(c) Section III :Những quy định chế tạo các cụm chi tiết dùng trong các nhàmáy điện hạt nhân :

Trong section này cung cấp những yêu cầu về vật liệu, thiết kế, chế tạo, kiểm tra,thử, thanh tra, lắp đặt, chứng nhận, đóng dấu và bảo vệ tránh quá áp của các thành phầnđược sử dụng trong nhà máy điện hạt nhân như : bình phản ứng, bình phản ứng bằng bêtông và sự nhiễm xạ bê tông, các bồn chứa, các hệ thống đường ống, các máy bơm, cácvan chặn, các cấu trúc trụ đỡ ở bên trong lõi, các trụ đỡ thành phần sử dụng trong đó, và

sự nhiễm xạ của các thành phần của hệ thống điện hạt nhân của bất kỳ nhà máy điện hạtnhân nào Section này được chia ra hai phần như sau :

Phần I : Tiêu chuẩn NB : Cụm chi tiết loại 1

Tiêu chuẩn NC : Cụm chi tiết loại 2

Tiêu chuẩn ND : Cụm chi tiết loại 3

Tiêu chuẩn NE : Cụm chi tiết loại MC

Tiêu chuẩn NF : Cụm chi tiết cho giá đỡ

Tiêu chuẩn NG : Cấu kiện cho giá đỡ bên trong

Phụ lục :

Phần II : Quy phạm về bình phản ứng bằng bêtông và nồi góp hơi

(d) Section IV : Các nồi hơi nhiệt

Section này trình bày những yêu cầu về an toàn tối thiểu cho việc thiết kế, chế tạo,lắp đặt và kiểm tra các nồi hơi chạy bằng hơi nước và các nồi hơi nước sôi được làm việc

ở áp suất thấp được đốt trực tiếp bằng dầu, khí, điện hoặc than

(e) Section V : Kiểm tra không phá hủy

Section này trình bày những yêu cầu và các phương pháp kiểm tra không phá hủy

mà được tham chiếu và yêu cầu bởi các section của quy phạm khác Section này cũngtrình bày cả những trách nhiệm kiểm tra của nhà sản xuất, nhiệm vụ của những nhân viênkiểm tra được ủy quyền và những yêu cầu về sát hạch nhân viên kiểm tra, thanh tra vàkiểm tra Những phương pháp kiểm tra được trình bày trong section này là nhằm để pháthiện các bất liên tục bề mặt và các bất liên tục nằm bên trong vật liệu, mối hàn, các chitiết và các bộ phận đã chế tạo

(f) Section VI :Những quy định được kiến nghị cho quá trình hoạt động vàbảo dưỡng các nồi hơi nhiệt :

Section này trình bày những yêu cầu kỹ thuật mới nhất, thuật ngữ và những nguyêntắc ứng dụng cơ bản các nồi hơi bằng thép và gang đúc, đã được giới hạn trong phạm vihoạt động của các nồi hơi nhiệt ở section IV Section này cũng trình bày những hướngdẫn về các quá trình kiểm soát kết hợp và các thiết bị đốt nhiên liệu tự động

(g) Section VII : Những quy định được kiến nghị cho việc bảo dưỡng nồi hơinăng lượng :

Để làm tăng sự an toàn trong việc sử dụng các nồi hơi nhiệt dạng cố định, xách tay

và dạng vận chuyển, section này đưa ra những quy định nhằm giúp cho các nhân viên vậnhành trong việc bảo dưỡng các nhà máy của họ càng an toàn càng tốt

(h) Section VIII : Bình áp lực :

Section này được chia ra làm hai phần Phần 1 trình bày những yêu cầu tối thiểu về

an toàn có thể áp dụng cho quá trình xây dựng, thiết kế và chế tạo các bình áp lực (chịu

áp suất trong hoặc áp suất ngoài), hoạt động ở áp suất lớn hơn 15psig (1 at) và cho cácbình áp lực có các đường kính bên trong lớn hơn 6 inch (150mm) Các bình áp lựcđược chế tạo theo những quy định trong phần 2 yêu cầu kiểm tra kỹ hơn các chi tiết chếtạo theo yêu cầu, kiểm tra vật liệu, quy trình hàn và quá trình thực hiện gia công mối hàn

và thực hiện kiểm tra không phá hủy nhiều hơn, khi hệ số an toàn được sử dụng cho cácbình áp lực này nhỏ hơn hệ số an toàn được sử dụng cho bình áp lực được chế tạo theocác quy định của phần 1

(i) Section IX : Thẩm định các mối hàn và các mối hàn thau:

Section này trình bày một số quy định liên quan đến sát hạch thợ hàn, thợ hàn thau

và các nhân viên vận hành, để họ có thể thực hiện việc hàn và hàn thau theo như yêu cầucủa các phần quy phạm khác trong các nhà máy chế tạo các cụm chi tiết

(j) Section X : Bình áp suất bằng chất dẻo gia cường bọc sợi thuỷ tinh (FRP).Section này trình bày những yêu cầu tối thiểu về an toàn cho việc chế tạo một bình

áp lực FRP theo đúng với bản vẽ thiết kế của nhà sản xuất Quá trình chế tạo, gia công,kiểm soát chất lượng và các phương pháp kiểm tra được quy định để đảm bảo chất lượngcho bình áp lực dạng này

(k) Section XI : Quy định về kiểm tra trong khi vận hành các cụm chi tiếttrong nhà máy điện hạt nhân – phần 1

Section này đưa ra những quy định và những yêu cầu về kiểm tra trong khi vậnhành của các cụm chi tiết chịu áp lực loại 1, 2 và 3 và giá đỡ của chúng Kiểm tra tronglúc hoạt động các thiết bị bơm, van xả và các cụm chi tiết làm lạnh của nhà máy điện hạtnhân bằng nước nhẹ Phần này phân loại các vùng cần kiểm tra và xác định rõ về tráchnhiệm, phương pháp và các quy trình kiểm tra, thẩm định nhân viên, quá trình kiểm trathường xuyên, những yêu cầu về báo cáo và lưu giữ kết quả ghi nhận được, quy trìnhđánh giá kết quả kiểm tra và cách sắp xếp kết quả đánh giá tiếp theo, và các yêu cầu vềsửa chữa Phần này cũng cung cấp các quá trình thiết kế, chế tạo, lắp đặt và kiểm tra thaythế

9.1.2.5 Tiêu chuẩn Anh quốc (BS)

Trong bảng 9.4 liệt kê các tiêu chuẩn của Anh quốc liên quan đến kiểm tra chụp ảnh bứcxạ

BẢNG 9.4 CÁC TIÊU CHUẨN BS LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC KIỂM TRA BẰNG

CHỤP ẢNH BỨC XẠ

1973

4 BS 2910 Methods for radiographic examination of

fusion-welded circumferential butt joints in steel pipes 1973

5 BS 3385 Direct-reading pocket-type electroscope

6 BS 3490 Sizes of film for industrial radiography and

7 BS 3510 A basic symbol to denote the actual or potential

8 BS 3664 Film badges for personnel radiation monitoring 1963

6370 (March 1968) Ultrasonic flaw detection Amendment PD 6371(March 1968)

Eddy current flaw detection

196319631963196419651965

General recommendations for the testing,calibration, and processing of radiation

11 BS 3971 Specifications for image quality indicators for

radiography (including guidance on their use) 1980

14 BS 4304 X-ray film cassettes (flat, rigid type) 1968

Method for the measurement of speed andcontrast of direct type films for industrialradiography Amendment AMD 3503(September 1981)

1975

Recommendations for installed exposure rate

17 BS 5566 meters, warning assemblies, and monitors for X

or radiations of energy between 80keV and 3MeV

21 BS 6251 Method for determining the luminance

distribution of electrooptical X-ray intensifiers 1982

22 BS 6252 Method for measuring the conversion factor of

electrooptical X-ray intensifiers 1982

23 PD 3542 Operation of a company standards department 1979

24 PD 6493 Guidance on some methods for the derivation ofacceptance levels for defects in fusion welded

joints

1980

25 M 34 Method of preparation and use of radiographic

9.1.2.6 Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản

Ủy ban tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản là một tổ chức được công nhận nằm trong

bộ thương mại và công nghiệp quốc tế có chức năng soạn thảo và ban hành các tiêuchuẩn quốc gia

BẢNG 9.5 CÁC TIÊU CHUẨN CÔNG NGHIỆP NHẬT BẢN LIÊN QUAN ĐẾN

VIỆC KIỂM TRA CHỤP ẢNH BỨC XẠ

Số của tiêu

JIS Z 3104 Methods of radiographic test and classification of radiographs

JIS Z 3105 Methods of radiographic test and classification of radiographs

JIS Z 3106 Methods of radiographic test and classification of radiographs

JIS Z 3107 Methods of radiographic test and classification of radiographs

JIS Z 3108 Methods of radiographic test for circumferential butt welds of

JIS Z 3109 Methods of radiographic test for aluminium tee welds 1980JIS G 0581 Methods of radiographic test and classification of radiographs

JIS Z 3861 Standards qualification procedure for radiographic testing

JIS H 0522 Radiographic inspection soundness requirements for aluminium

9.1.3 Tham khảo các tiêu chuẩn về NDT

Sau đây tóm tắt và tham khảo các tiêu chuẩn NDT có hiệu lực đã được xuất bản :

1 Specifications and standards for nondestructive inspection of steels,Journal of NDT of the Japanese Society for Nondestructive inspection, 19(9), 467(September 1970)

2 Commonly used specifications and standards for nondestructive testing,Materials Evaluation, 27(7), 13A, (July 1969): 29(5), 17A (May 1971)

3 Bates, C C and Campkin, C, Nondestructive testing and standardisation inGreat Britain, Proceedings of the International NDT Conference, Montreal, 274(1967)

4 Bates, C C, Progress report on the activities of ISO TC 135 (including list

of national standards), Proceedings of the 7th International NDT ConferenceWarsaw, Paper A03

5 Hosokawa, T, List of MIL Specs for NDT, Japanese Journal of NDT,24(10), 596 (October 1975)

6 Campbell, H F, standards of acceptance by NDI for raw materials orcomponents, in AGARD – AG 20/, 1, 57 (October 1975)

7 Marguglio, B W, Quality systems in the nuclear industry (and in otherhight technology industries), ATM Spec Tech Pub 616 (1977)

8 LaDonna Thompson, Beckman, K and Ricci, P, Standards CrossReference List, MTS System Corp, Minneapolis (April 1977)

9 NDT specifications and codes of pratice, Australian NondestructiveTesting Journal (July, August, September issues 1979)

10 Specifications and standards issued in NDT, Materials Evaluation, 25(May 1980)

11 American, British Canadian, Australian Armies Standardisation ProgramQuadripartite standardisation agreement 274 (certification of radiographic testingpersonnel

12 NTIAC Handbook 79 – 1, edited by R E Engelhardt, NTIAC SouthwestResearch Institute, San Antonio Texas, USA

9.2 GIỚI THIỆU VỀ CÁC TIÊU CHUẨN VÀ QUY PHẠM NDT.

Kiểm tra không phá hủy là phương tiện rất có ích để đảm bảo sự hoạt động tin cậycủa thiết bị và các cụm chi tiết Hầu hết các sản phẩm được thiết kế, chế tạo hoặc đượcsản xuất theo các tiêu chuẩn, quy phạm hoặc những yêu cầu kỹ thuật nhất định Đối vớicác phép thử NDT, thì mục đích của những tiêu chuẩn và quy phạm là nhằm quy định

trước một phương pháp hoặc quy trình kiểm tra mà sẽ cho ta một sự đánh giá chính xác

và đồng nhất về chất lượng của sản phẩm

Những nhân viên NDT nào có đủ khả năng mới được cho phép đánh giá chất lượngcủa sản phẩm Điều này có thể đạt được qua một quá trình huấn luyện và đào tạo thíchhợp về thực hành NDT Việc này nhằm giải thích tại sao về các quá trình sát hạch vàchứng nhận nhân viên NDT phải theo một tiêu chuẩn trên toàn thế giới được soạn thảotrong một tiêu chuẩn của ISO

Việc sử dụng và thực hiện kiểm tra không phá hủy trong công nghiệp phụ thuộc rấtnhiều vào các tiêu chuẩn Các tiêu chuẩn được sử dụng để so sánh các kết quả, để bảođảm tính đồng nhất và tính tái tạo kết quả, giúp cho ta xác định được như thế nào là chấpnhận và như thế nào là loại bỏ sản phẩm Nhìn chung, những tiêu chuẩn và những quyphạm được phân loại theo các cách sau đây :

(i) Tiêu chuẩn và quy phạm dành cho sản phẩm Tiêu chuẩn này thông thườngđược chỉ định hoặc kiến nghị, các phương pháp chế tạo và sản xuất có thể chấpnhận, những yêu cầu kỹ thuật về kiểm tra và thanh tra và cũng như các tiêu chuẩnchấp đánh giá

Ví dụ có những tiêu chuẩn và quy phạm sau đây :

(a) Quy phạm ASME về nồi hơi và bình áp lực section I, II và III

(b) Tiêu chuẩn BS 5500 nêu các yêu cầu kỹ thuật cho các bình chịu áp lựchàn, không đốt nóng

(c) AWS D 1.1 quy phạm cho mối hàn cấu trúc thép.v.v…

(ii) Những tiêu chuẩn và quy phạm dành cho phương pháp hoặc quy trình kiểmtra hoặc thanh tra Một số những tiêu chuẩn này quy định các phương pháp hoặc cácquy trình kiểm tra chung (tổng quát), trong khi đó các tiêu chuẩn khác quy định vềphương pháp kiểm tra khác cho các sản phẩm, hình dạng hoặc các vật liệu đặc trưngnhư các mối hàn ống.v.v… Số còn lại là các tiêu chuẩn quy định về loại, vật liệu vàhình dạng của các vật chỉ thị chất lượng ảnh (IQI) mà đôi khi được gọi là các dụng

cụ đo độ tương phản như trong các tiêu chuẩn của Nhật Bản thường có Nhìn chung,loại tiêu chuẩn này sẽ quy định cách bố trí chụp ảnh bức xạ, các tiêu chuẩn để chọnphim, màn tăng cường, lựa chọn năng lượng bức xạ, mức chất lượng và độ nhạy cầnđạt.v.v…Một số ví dụ về những tiêu chuẩn và quy phạm loại này là :

(a) Quy phạm ASME về nồi hơi và bình áp lực Section V

Ví dụ những tiêu chuẩn như thế gồm có :

(a) Bộ sưu tập IIW các ảnh chụp bức xạ đối chứng cho các mối hàn

(b) Tiêu chuẩn ASTM E186 các ảnh chụp bức xạ đối chứng cho các vật đúc bằng thép lớn có mối hàn.

(c) Tiêu chuẩn ASTM E390 các ảnh chụp bức xạ đối chứng cho các mối hàn nóng chảy trong thép.v.v…

9.3 SO SÁNH MỘT SỐ TIÊU CHUẨN QUAN TRỌNG VỀ CHỤP ẢNH BỨC XẠ.

Trong phần này chúng ta so sánh một số thông số kỹ thuật quan trọng bằng cách xem xétnhững tiêu chuẩn thực hành về kiểm tra chụp ảnh bức xạ sau đây :

9.3.1 Phân loại các kỹ thuật

9.3.1.1 Tiêu chuẩn ISO/DIS 5579

Trong tiêu chuẩn này, các kỹ thuật chụp ảnh bức xạ được chia ra thành hai loại sau :

- Loại A : Kỹ thuật thông thường

- Loại B : là những kỹ thuật có độ nhạy cao hơn, khi mà các kỹ thuật thông thườngcho kết quả không đạt yêu cầu hoặc không thích hợp cho việc phát hiện các dịthường Dùng loại này yêu cầu thời gian chiếu chụp dài hơn

Ngoài ra để có một IQI thích hợp, một số ứng dụng của chụp ảnh bức xạ yêu cầuphải tạo ra được các ảnh chụp bức xạ bao phủ được một dải bề dày của mẫu vật Một vài

sự thay đổi trong loại A hoặc loại B sẽ làm tăng dải bề dày thay đổi rộng (tăng latitude)

Việc quyết định sử dụng một loại tiêu chuẩn nào đó cho một ứng dụng đặc biệt phải được sự đồng ý trước giữa khách hàng và nhà cung cấp (ở đây là nhà thầu thực hiện NDT), có tính đến loại IQI được yêu cầu, các dải bề dày thay đổi rộng cần thiết (latitude), thiết bị cần thiết, giá thành, tính khả thi.v.v…

9.3.1.2 BS 2600

Trong tiêu chuẩn này người ta đưa ra một sự phân loại khác về các kỹ thuật Sựphân loại này được cho trong bảng 9.6

Bức xạ kỹ thuật Stt của Loại phim* Loại màn tăng

cường Độ đen của ảnh mốihàn trên phim, vùng

được kiểm tra

Loại trực tiếp có kíchthước hạt mịn, độ

* Những kỹ thuật này không được kiến nghị cho các mối hàn loại I

* Thuật ngữ phim “không dùng màn tăng cường” là đồng nghĩa với phim “ loại trựctiếp”

đối với vết nứt ngang

Độ nhạy IQI Độ đen

9.3.2 Phim và màn tăng cường

9.3.2.1 ISO/DIS 5579

Sự phân loại các phim chụp ảnh bức xạ theo tiêu chuẩn này được cho trong bảng9.8 Phim chụp ảnh bức xạ được sử dụng kết hợp với những kỹ thuật đặc biệt, thí dụ nhưcác loại màn huỳnh quang không được đưa ra trong bảng này Đối với các kỹ thuật thuộcloại A thì loại GIII hoặc các loại phim có kích thước hạt mịn hơn được sử dụng còn đốivới các kỹ thuật thuộc loại B thì loại GII hoặc các loại phim có kích thước hạt mịn hơnmới được sử dụng.

BẢNG 9.8 PHÂN LOẠI PHIM CHỤP ẢNH BỨC XẠ THEO TIÊU CHUẨN ISO

GI Phim có kích thước hạt rất mịn Rất chậm

GIII Phim có kích thước hạt trung bình Tốc độ trung bình

Các màn tăng cường có thể chọn theo bảng 9.9 Đối với kỹ thuật phim kép thì đượckiến nghị nên sử dụng một màn tăng cường được đặt ở giữa

BẢNG 9.9 LỰA CHỌN MÀN TĂNG CƯỜNG THEO TIÊU CHUẨN ISO

Màn tăng cường bằng chì,thép2 hoặc đồng đặt ở đằngtrước và đằng sau có bề dày0.4 đến 0.7mm

1 đến 2MV Màn tăng cường bằng chì đặt ở đằng trước và đằng sau có bề dày

Lớn hơn 12MV Màn tăng cường bằng tantalum hoặc tungsten đặt ở đằng trước và

đằng sau không dùng màn tăng cường

Trong quy phạm này, phim chụp ảnh bức xạ được phân loại theo cột “Loại phim”của bảng 9.4 Bề dày của các màn chì tăng cường được sử dụng nên như sau :

Bức xạ Bề dày của màn tăng cường đặt ở

đằng trước Bề dày của màn tăng cường đặtở đằng sau

BẢNG 9.10 PHÂN LOẠI PHIM CHỤP ẢNH BỨC XẠ THEO QUY PHẠM ASME

Kích thước hạt cực kỳ mịn và độ tương phản cao.Được sử dụng để đạt được chất lượng cao nhất khi sửdụng các thiết bị phát bức xạ tia X có điện thế caohoặc khi vật kiểm tra là các kim loại nhẹ như Al/Mg.Được kiến nghị sử dụng khi cần kỹ thuật chụp ảnhbức xạ có chất lượng cao Loại này được sử dụng trựctiếp hoặc cùng với màn tăng cường bằng chì

2 Trung

bình

Cao Thấp Kích thước hạt mịn và độ tương phản cao được sử

dụng trong chụp ảnh bức xạ để kiểm tra các kim loạinhẹ ở dải điện thế thấp và ở dải điện thế lên đếnmegavolt để kiểm tra các mẫu vật bằng thép nặnghơn Phim loại này không mịn hoàn toàn như phimloại 1 nhưng loại phim này cho tốc độ chụp cao hơnnên có thể dùng rộng rãi hơn Để sử dụng trực tiếphoặc cùng với màn tăng cường bằng chì

3 Cao Trung

bình

Cao Loại này cho tốc độ cao nhất khi sử dụng trực tiếp

hoặc cùng với màn tăng cường bằng chì khi sử dụngbức xạ tia X có điện thế cao hoặc bức xạ gamma

cao

Rất cao

Phụ thuộc

Có thể cho tốc độ cao nhất và độ tương phản cao khi

sử dụng cùng với màn tăng cường huỳnh quang Màn

tăng cường thích hợp cho việc kiểm tra thép, đồngthau.v.v… với nguồn phóng xạ có năng lượng hạnchế Tốc độ, độ tương phản và độ hạt trung bình khi

sử dụng trực tiếp hoặc cùng với màn tăng cường bằngchì Ghi nhận được dải bề dày rộng nằm trong một dải

độ đen tương đối nhỏ

BẢNG 9.11 HƯỚNG DẪN CÁCH LỰA CHỌN PHIM THEO QUY PHẠM ASME

Kỹ thuật kiểm tra loại B Kỹ thuật kiểm tra loại A

10 2 3 4 5 6 7 8 100

2 3 4

6 5 7 1000

Tiêu chuẩn này không quy định về việc phân loại phim và màn tăng cường

9.3.3 Khoảng cách từ tiêu điểm phát bức xạ đến phim

9.3.3.1 ISO/DIS 5579

Khoảng cách tối thiểu giữa nguồn phóng xạ và bề mặt của mẫu vật nằm ở phíanguồn được cho trong bảng 9.1 Trong đó, bề dày của mẫu vật được gọi là t và kích thướchiệu dụng của tiêu điểm quang học là d

Hình 9.1 Các giá trị của tỷ số f/d nhỏ nhất theo bề dày t.

Hình 9.2 Hình dạng các loại tiêu điểm phát chùm tia bức xạ (lý tưởng).

Nếu tiêu điểm quang học giống với các dạng tiêu điểm được vẽ trong hình 9.2 (mộtcách lý tưởng), trong quá trình tính toán khoảng cách tối thiểu từ nguồn đến mẫu vật : f ,thì kích thước hiệu dụng của tiêu điểm quang học d được quy ước như sau :

Đối với tiêu điểm có dạng hình vuông thì :

d = a với a là cạnh của tiêu điểm hình vuông

Đối với tiêu điểm có dạng hình chữ nhật thì :

2

ba

d   với a là chiều dài và b là chiều rộng của tiêu điểm hình chữ nhật.Đối với tiêu điểm dạng ellipse thì :

2

ba

d  với a là chiều dài trục phụ và b là chiều dài trục chính

Toán đồ trong hình 9.3 được dùng để xác định khoảng cách từ nguồn đến mẫu vật ftheo bề dày vật liệu t và kích thước hiệu dụng của tiêu điểm quang học d tương ứng theohình 9.1 cho hai loại A và B (ví dụ: d = 3mm và t = 37mm thì f = 300mm kiểm tra theoloại B) Độ nhòe hình học tương ứng Ug có thể tính được từ công thức sau đây và nó phảikhông lớn hơn 0.4 cho các kỹ thuật loại A và 0.2 cho các kỹ thuật loại B đối với mẫu vật

có bề dày đến 400mm

Trong đó :

f

td

Ug  

d là kích thước hiệu dụng của tiêu điểm quang học theo phụ lục A (tính theo mm)

f là khoảng cách từ nguồn đến mẫu vật (tính theo mm)

t là bề dày của vật liệu (tính theo mm)

Đối với các mẫu vật có bề dày nằm trong khoảng 40 đến 100mm, khoảng cách từnguồn đến mẫu vật thường được bổ chính giữa khoảng cách mong muốn của kỹ thuật vàkhoảng thời gian chiếu chụp ngắn có thể chấp nhận được

Hình vuông a

Hình chữ nhật a

Hình tròn

Hình ellip a

TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II

Hình 9.3 Toán đồ dùng để tính f.

Trong dải bề dày này khi tăng f lên sẽ cải thiện được độ nhạy phát hiện khuyết tật.Cassette cần phải tiếp xúc càng sát với bề mặt của mẫu vật kiểm tra càng tốt Nếuđiều này không thể thực hiện được thì khi khoảng cách b giữa phim và mẫu vật kiểm tracàng lớn so với bề dày t thì t phải được thay bằng (b + t) trên tọa độ của hình 9.1

9.3.3.2 BS 2600

Tiêu chuẩn Anh quốc BS 2600 cho một vài đồ thị tính toán khoảng cách phim (SFD) hoặc khoảng cách tiêu điểm phát chùm tia bức xạ - phim (FFD) tối thiểu,hình 9.4

nguồn-0.5 1

2

3 4 5 6 7 8 9 10

10

10

10

20 30 50 100

200 300 500 1000

2000 3000 5000

20 30 50 100

200 300 500 1000 2000

5 6 8

20 30 40 50 60 80 100 200

TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II

Các giá trị khoảng cách từ tiêu điểm phát chùm bức xạ đến phim (khoảng cáchnguồn - phim) nhỏ nhất được tính cho tiêu điểm phát chùm bức xạ có kích thước là 7mm(đường cong A và B) và kích thước nguồn 4mm (đường cong C)

Hình 9.4 Giá trị khoảng cách tối thiểu từ tiêu điểm phát chùm tia bức xạ đến phim

(khoảng cách nguồn - phim), được tính cho tiêu điểm phát chùm tia bức xạ

có kích thước 7mm (các đường cong A và B) và nguồn có kích thước 4mm (đường cong C).

LƯU Ý 1 Đối với tiêu điểm phát chùm bức xạ có kích thước hiệu dụng lớn nhất là

s (mm) (khác với 7mm) thì khoảng cách từ tiêu điểm phát chùm bức xạ đến phim Fz phải

bằng hoặc lớn hơn giá trị được tính từ công thức sau đây :

7

Fs

Fz  1

Trong đó F1 là khoảng cách từ tiêu điểm phát chùm bức xạ đến phim với kích thướchiệu dụng của tiêu điểm phát chùm bức xạ bằng 7mm

LƯU Ý 2 Đối với một nguồn phóng xạ có đường kính d (mm) (khác với 4mm) thì

khoảng cách từ nguồn đến phim tối thiểu phải bằng hoặc lớn hơn giá trị được tính từ côngthức sau :

4

Fd

Trong đó : F2 là khoảng cách từ nguồn đến phim với nguồn có đường kính bằng 4mm

Đường cong B cũng được áp dụng cho kỹ thuật dùng màn tăng cường bằng muối có độ xác định cao để kiểm tra vật liệu dày đến 2 in (50.8mm)

0.5

1.0 C

B 1.5

A

2 0

100 75

50 25

80 70 60 50 40 30 20 10

Hình 9.4 trình bày các đường cong để xác định các giá trị SFD theo BS 2600.

9.3.3.3 Quy phạm ASME

Khoảng cách từ tiêu điểm phát chùm bức xạ đến phim cần thiết để làm giảm độnhòe hình học đến một mức không đáng kể sẽ phụ thuộc vào phim hoặc sự kết hợp giữaphim và màn tăng cường, cũng như kích thước tiêu điểm phát chùm bức xạ và khoảngcách từ mẫu vật đến phim

(a) Độ nhòe hình học, Ug (b) Ảnh chụp bức xạ rộng (c) Sự méo ảnh chụp bức xạ.

Chú thích cho hình (a) và (b) Chú thích cho hình (c)

d 0 = Khoảng cách từ nguồn đến phim L i = Kích thước hình ảnh không bị méo

% độ phóng to = /L 0  100 L d = Kích thước hình ảnh bị méo.

t = Khoảng cách từ mẫu vật đến phim L 0 = L i /(1 + t/d 0 ) L d – L i = L

L 0 = Kích thước của mẫu vật % độ biến dạng = L/L i  100

L i = Kích thước của hình ảnh

Hình 9.5 Ảnh hưởng của sự bố trí hình học giữa mẫu vật và phim.

Theo hình 9.5 thì độ nhòe hình học được tính theo công thức :

d

tF

Ug  Trong đó :

Ug là độ nhòe hình học

F là kích thước của nguồn phóng xạ

t là bề dày của mẫu vật

d là khoảng cách từ nguồn đến mẫu vật

L i

L d

L i  Mẫu vật Nguồn

Một toán đồ dùng để xác định Ug được cho trong hình 9.6.

Hình 9.6 Toán đồ dùng để xác định độ nhòe hình học.

Ví dụ : Khoảng cách từ nguồn đến phim (d) = 40 inch

Kích thước của nguồn (F) = 5.0mm

Khoảng cách từ bề mặt của mẫu vật nằm ở phía nguồn đến phim (t) = 1.5 inch

Vẽ một đường thẳng (đường thẳng nét đứt nằm ngang trong hình 9.6) giữa 5mmtrên thang F và 1.5 inch trên thang t Ghi lại điểm giao nhau (P) của đường thẳng này vớitrục đứng Vẽ một đường thẳng (đường thẳng nét liền nằm ngang trong hình 9.6) từ 40inch trên thang d qua điểm giao nhau (P) và kéo dài đến thang Ug Giao điểm giữa đường

Độ nhòe hình học

Ug (mm)

0.001 0.01

0.002 0.02

0.003 0.03

0.004 0.04

0.005 0.05 0.006 0.06

0.008 0.08

0.01 0.10

0.02 0.2

0.03 0.3

0.04 0.4

0.05 0.5 0.06 0.6

0.08 0.8

0.1 1.0

0.2 2

0.3 3

0.4 4

0.5

6

0.8 8

1 10

0.01

0.02 0.03

0.04 0.05 0.06

0.08

0.1

0.2 2

0.3 3

0.4 4

0.5 5

0.6 6

0.8 8

1.0 10

2 20

3 30

4 40

5

60

8 80

1

100

0 10 20 30 40 50 60

80

70

90 100

P

1

thẳng này với thang Ug sẽ cho giá trị độ nhòe hình học tính theo mm ví dụ như trong đó là0.19mm.

Kích thước nguồn phóng xạ (F) thường cố định đối với một nguồn phóng xạ chotrước, giá trị Ug chủ yếu được điều chỉnh bởi một tỷ số đơn giản là d/t

Vì bức xạ tia X và tia gamma là phân kỳ nên ảnh chụp bức xạ của một mẫu vật haycủa cấu tạo bên trong một mẫu vật sẽ lớn hơn bản thân mẫu vật hoặc bản thân cấu tạo bêntrong một mẫu vật Độ mở rộng sẽ tăng lên nếu ta giảm khoảng cách từ nguồn đến mẫuvật (hay cấu tạo bên trong mẫu vật) xuống và cùng với việc tăng khoảng cách từ mẫu vật(hay cấu tạo bên trong mẫu vật) đến phim lên (hình 9.5.(b))

Nếu đặt phim không song song với mẫu vật thì ảnh chụp bức xạ của mẫu vật trênphim sẽ bị méo do các chi tiết khác nhau trong ảnh chụp bức xạ sẽ bị mở rộng với những

độ lớn khác nhau Độ méo hình ảnh sẽ được cho bởi tỷ số của sự thay đổi kích thước hìnhảnh bị méo chia cho kích thước của hình ảnh không bị méo (hình 9.5(c))

Sự chấp nhận các ảnh chụp bức xạ nên căn cứ vào khả năng nhìn thấy được hìnhảnh của vật chỉ thị chất lượng ảnh hay các lỗ (IQI dạng lỗ) được quy định trước Côngthức tính toán độ nhòe phải có trong thông tin và hướng dẫn và sẽ có giá trị trong giớihạn thực tế, nhưng sẽ phải giảm khi tỷ số d/t tăng lên

9.3.3.4 JIS Z 3104

i) Hình 9.7 trình bày một quá trình kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ được thiết lậptheo tiêu chuẩn JIS Z 3104 của Nhật Chất lượng ảnh được chia thành hai loại : loạithông thường và loại đặc biệt Tỷ số khoảng cách từ nguồn - vật chỉ thị chất lượngảnh L1 chia cho khoảng cách IQI - phim L2 , được ký hiệu là m Giá trị m phải thỏamãn theo các công thức cho mỗi loại sau đây :

Trong đó: m = L1/L2

f = kích thước của tiêu điểm phát chùm bức xạ (mm)

ii) JIS Z 3104 quy định cách bố trí chụp ảnh bức xạ sao cho khả năng phát hiệncác khuyết tật dạng mặt phẳng như các vết nứt chẳng hạn, sẽ không tạo ra sự khácbiệt nhiều giữa tâm và các góc của một ảnh chụp bức xạ ở một mối hàn đối đầu

dạng tấm phẳng Khoảng cách từ nguồn đến vật chỉ thị chất lượng ảnh : L 1 được

quy định là nhỏ hơn n lần chiều dài hiệu dụng của mẫu vật kiểm tra; L 3 hệ số n phải

bằng 2 cho loại thông thường và 3 cho loại đặc biệt Nếu giả sử có một vết nứt đượchình thành nằm vuông góc với đường hàn trong mặt phẳng bề dày như biểu diễntrong hình 9.7, thì góc phát chùm tia phóng xạ tương quan với vết nứt ngang đượccho bởi các công thức sau :

Đối với loại thông thường (L1  2L3) :

Điều này chứng tỏ, tiêu chuẩn này giới hạn về chiều dài hiệu dụng của mẫu vật

được kiểm tra và vì thế góc phát chùm tia phóng xạ đối với vết nứt ngang (từ đây được

gọi là góc phát chùm tia phóng xạ) không quá 140 đối với loại thông thường và không quá

90 đối với loại đặc biệt

9.3.4 Năng lượng của bức xạ

Thép (hợp kim và nguyên chất), sắt, nikel

và hợp kim của chúng Đồng và hợp

kim của nó

Chì và hợp kim của nó