Những yếu tố chất lượng trên lại bị ảnhhưởng bởi một số lượng lớn các yếu tố khác mà trong số đó là : năng lượng bức xạ, quátrình lọc, bề dày mẫu, mật độ và nguyên tử số của mẫu vật được
Trang 1xạ, cường độ ánh sáng đèn đọc phim, ánh sáng nền và độ nhạy của mắt người Những yếu
tố này sẽ được trình bày một cách chi tiết trong chương này
Độ đen : Để đạt được độ nhạy cực đại qua việc quyết định độ đen tối ưu và những
điều kiện xem phim thích hợp, cần đặc biệt lưu ý là độ đen phim và độ sáng của màn soi
phim là những thông số ảnh hưởng tương hỗ nhau Khái niệm độ tương phản tối thiểu có
thể quan sát được có nghĩa là sự khác biệt về độ đen có thể nhận thấy được trên một
phim đang để trên màn soi của đèn đọc phim, phụ thuộc vào độ sáng của ánh sáng đi quaphim đến mắt người quan sát và mức độ thích nghi với bóng tối của người quan sát Giả
sử rằng, mức độ phát hiện một chi tiết mảnh thí dụ như các đường thẳng có độ tươngphản thấp (ảnh của vết nứt.v.v…) cũng phụ thuộc vào độ sáng của ảnh giống như đã hiểnthị trên mắt người quan sát Bởi vậy có những thông tin (chỉ thị) trên ảnh chụp bức xạ sẽkhông thể thấy được, ngay cả khi nó được soi dưới một độ sáng thích hợp Bằng cáchthực hiện việc thay đổi độ sáng của đèn đọc phim (thường là tăng) thì có thể nhìn thấyđược thêm nhiều chi tiết Vì vậy “độ đen đúng” chỉ có nghĩa với sự thừa nhận rằng đã sửdụng sự chiếu sáng với độ sáng thích hợp và ngược lại các điều kiện xem phim thích hợpphải liên quan đến độ đen của phim đang được xem Hầu hết những quy phạm thực hànhchụp ảnh chụp bức xạ quy định một độ đen cho phép dựa vào những đặc trưng tươngphản độ đen của các loại phim tia X tốt có trên thị trường Độ đen cho phép trên phimđược quy định trong những quy phạm này thường là gần bằng 2.0 đối với phim dùngcùng với các màn tăng cường làm bằng kim loại, nhưng đôi khi được kiến nghị độ đencao đến 3.0
Độ sáng của đèn đọc phim : Yêu cầu về độ sáng của đèn đọc phim được chi tiết
hóa cho ba giá trị độ đen của phim là 1.0, 2.0 và 3.0 Những giá trị độ sáng khác cho dải
độ đen trung gian suy ra bằng phương pháp nội suy Dải độ đen lớn hơn 4.0 thườngkhông được sử dụng Ngoài ra đối với độ sáng của màn soi phim thì cần phải chú ý đặcbiệt đến độ chói Phim có kích thước hạt mịn sẽ làm tăng độ tương phản lên đến một giátrị độ đen rất cao (ít nhất là 6) và để nhận được một độ nhạy cực đại thì cần phải sử dụng
độ đen cao như vậy Nếu thiết kế được đèn đọc phim có cường độ ánh sáng cao thích hợpcho dải độ đen này thì sẽ phát sinh những vấn đề nghiêm trọng với độ chói khi ta thay đổiphim hoặc che chắn kém, như vậy ưu điểm vốn có của độ đen cao sẽ có khuynh hướng
Trang 2mất đi Màu của ánh sáng phát ra từ đèn đọc phim thường là màu trắng nhưng có thể chấpnhận được dải màu giữa cam và xanh nhạt.
Cường độ ánh sáng chiếu qua ảnh chụp bức xạ không được nhỏ hơn 30 cd/m vànhững lúc có thể đạt gần bằng 100 cd/m hoặc lớn hơn Sau đây là yêu cầu về độ sáng củađèn đọc phim cho các giá trị độ đen phim tương ứng
Đối với phim có độ đen 1.0 : 300cd/m
Đối với phim có độ đen 2.0 : 3000cd/m
Đối với phim có độ đen 3.0 : 30000cd/m
Trong trường hợp không có loại máy đo cường độ sáng thích hợp, độ sáng của mànsoi phim có thể kiểm tra được nhờ hầu hết các máy đo thời gian chiếu sáng ảnh chụpthông thường Khi đó phải đặt phần tử cảm biến sát với màn soi và đặt tốc độ phim là100ASA Sau đó đọc giá trị thời gian chiếu sáng 0.01 tại f:10 tương ứng với giá trị độ sángmàn soi phim là 1000 cd/m
Ánh sáng nền : Ánh sáng nền phải khuếch tán, nhưng không cần phải khuếch tán
hoàn toàn; như khi sử dụng một tấm kính trắng đục mỏng là đủ đạt yêu cầu (bề dày cànglớn thì hấp thụ ánh sáng càng nhiều và vì thế làm giảm độ sáng trên màn soi) Vùng đượcchiếu sáng phải được che chắn để đạt được vùng (ô cửa sổ) soi phim tối thiểu theo yêucầu Các cạnh phim luôn phải được che chắn, nếu trên phim có những vùng có độ đennhỏ hơn hẳn độ đen tại nơi đang kiểm tra, thì chúng cũng phải bị che lại hoàn toàn Ảnhchụp bức xạ phải được kiểm tra trong phòng tối hoặc trong phòng kín, lưu ý trong phòngphải giữ ánh phản xạ từ bề mặt phim trực tiếp đến mắt người quan sát càng ít càng tốt Độsáng của tấm kiếng trắng đục được đặt trong vị trí của phim để chắn ánh sáng xung quanhphải không vượt quá 10% cường độ ánh sáng của vùng trên phim đang chiếu sáng đểkiểm tra (Giá trị này có thể được kiểm tra bằng một máy đo thời gian chiếu sáng )
Thị lực của người quan sát : Tất cả những người đọc phim hàng năm phải kiểm
tra thị lực tại khoảng cách xem phim thông thường của họ Nếu cần thiết phải đeo kính đểđọc phim hoặc dùng một thấu kính phóng đại Tất cả những người đọc phim phải đọcđược những chữ và số trong các bảng chữ và số để kiểm tra mắt (bảng Jaeger), đó là :(a) Khoảng cách nhìn phải bằng 20/30 hoặc tốt hơn bằng một bên mắt, không đúnghoặc là đúng
(b) Khả năng nhìn gần phải đọc được tối thiểu số 2 của bảng Jaeger hoặc tươngđương loại chữ có kích thước không nhỏ hơn 30cm của bảng Jaeger chuẩn cho khảnăng nhìn gần bằng một bên mắt, đúng
(c) Khả năng nhìn thấy màu phải đủ sao cho người quan sát có thể phân biệt và nhận
ra sự khác nhau về độ tương phản giữa các màu được sử dụng trong phương phápNDT có liên quan
Sự thích nghi với bóng tối phụ thuộc rõ rệt vào những điều kiện chiếu sáng màngười giải đoán ảnh trải qua trước khi bắt đầu xem phim, những quy tắc cố định này làkhông đổi Theo chỉ dẫn, một người giải đóan ảnh đi từ ngoài ánh sáng mặt trời vào phảichờ ít nhất 10 phút trong điều kiện chiếu sáng dịu trước khi bắt đầu xem phim, nếu từmột phòng thiết kế có ánh sáng nhân tạo thông thường thì chỉ cần khoảng 30s là đủ Thờigian thích nghi phải là một khoảng thời gian liên tục Nếu như mắt của người quan sát
Trang 3chịu toàn bộ ánh sáng của đèn đọc phim trong lúc đổi phim thì cần ít nhất 30s để thíchnghi lại.
Khoảng cách quan sát phim phải là khoảng cách mà người quan sát đã qua quátrình kiểm tra thị lực nhưng khoảng cách lớn nhất là 40cm Việc sử dụng thấu kính có độphóng đại thấp ( 3 đến 4) cho những vùng thích hợp là rất cần thiết và nên thườngxuyên sử dụng
Bên cạnh những yếu tố được trình bày ở trên, việc giải đoán ảnh bức xạ yêu cầu sựtập trung cao độ và đầu óc phải yên tĩnh Nếu cần thì nên sử dụng một phòng riêng biệt,yên tĩnh ở nơi ít có tiếng ồn
Thích hợp nhất là có một máy đọc phim với độ sáng thay đổi cho được hai mứccường độ cao và thấp theo mong muốn của người đọc phim
8.2 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA ẢNH BỨC XẠ.
Chất lượng ảnh chụp bức xạ có thể được xác định dưới dạng độ tương phản, độ xácđịnh, độ hạt hiện ra trên một ảnh chụp bức xạ Những yếu tố chất lượng trên lại bị ảnhhưởng bởi một số lượng lớn các yếu tố khác mà trong số đó là : năng lượng bức xạ, quátrình lọc, bề dày mẫu, mật độ và nguyên tử số của mẫu vật được kiểm tra, kích thướcnguồn, khoảng cách từ nguồn đến phim (FSD) và khoảng cách từ mẫu đến phim (OFD),bức xạ tán xạ, sự kết hợp giữa phim với màn tăng cường và giữa loại phim với quá trình
xử lý tráng rữa phim Nhìn chung một quá trình cải tiến chất lượng ảnh chụp bức xạ cóthể là như sau:
(i) Năng lượng của bức xạ :
Hạ thấp năng lượng bằng cách sử dụng tia X tương đối đơn giản hơn dùng bức xạgamma, cho trường hợp các thành mỏng sẽ cải thiện đáng kể độ tương phản và do vậy cảithiện chất lượng ảnh chụp bức xạ
(ii) Sử dụng phim có kích thước hạt mịn hơn:
Việc sử dụng phim có kích thước hạt mịn hơn cũng làm cho thời gian chiếu kéodài Mức độ của chất lượng cao cho ảnh mịn hơn Do đó nhận biết được các khuyết tậtnhỏ hơn
(iii) Sự tiếp xúc giữa màn tăng cường và phim :
Sự tiếp xúc giữa màn tăng cường và phim gây ảnh hưởng tốt hoặc xấu lên ảnh chụpbức xạ và tiếp đó là chất lượng ảnh, chỉ được kiểm tra một cách hệ thống sau hai năm.Hai thông số thay đổi ảnh hưởng rõ rệt trong quá trình này là :
- Độ đen của phim thấp hơn đáng kể khi phim và màn tăng cường cáchnhau một khoảng cách quá lớn do sự suy giảm hiệu ứng tăng cường của màn tăngcường
- Sự suy giảm chất lượng ảnh, nếu được biểu diễn bằng số chất lượng ảnh,cũng có thể đo được ngay cả khi khoảng cách giữa màn tăng cường và phim chỉbằng khoảng một vài phần mười millimet
Hai yếu tố trên chỉ ra sự cần thiết của việc sử dụng các cassette chân không hoặcphim và màn tăng cường được bọc trong chân không và được đóng kín bởi nhà sản xuất(phim Vacumpack của Agfa)
Trang 4(iv) Bức xạ tán xạ :
Mặc dù các tiêu chuẩn thực hành yêu cầu sử dụng một tấm chắn để giới hạn chùmbức xạ sơ cấp tại cửa sổ ống phát tia X hoặc từ nguồn phóng xạ, mục đích nhằm làmgiảm sự chiếu xạ không mong muốn lên những vùng của mẫu vật kiểm tra không đượckhảo sát, trong thực tế thì việc đặt một tấm chắn bức xạ tán xạ ở đằng sau phim tương đốikhó thực hiện Như ta đã biết, các tấm che chắn như vậy không thể cố định một cách đơngiản bằng cách sử dụng các miếng nam châm hoặc các loại băng keo chuyên dùng Tuynhiên , bất chấp những sự khó khăn này ta phải vẫn chú ý đến việc che chắn như một yếu
tố quan trọng; nếu các khối sinh ra tán xạ nằm ở vùng lân cận (khoảng cách < 1.5m), nó
có thể bị tương tác bởi chùm tia bức xạ sơ cấp, sẽ sinh ra bức xạ tán xạ chiếu lên phimlàm giảm độ tương phản
Trong thực tế thì rất phức tạp và tốn kém để đánh giá chất lượng ảnh chụp bức xạbằng cách đo độ tương phản, độ xác định và độ hạt trên mỗi ảnh chụp bức xạ Thay vào
đó chất lượng ảnh sẽ được xác định bằng cách sử dụng vật chỉ thị chất lượng ảnh (IQI)
mà hiện nay có nhiều loại khác nhau Mục đích sử dụng IQI là có được một khái niệm vềkhả năng phát hiện khuyết tật và khả năng này được thể hiện dưới dạng độ nhạy IQI.Dải độ nhạy IQI mong muốn cho một công việc chụp ảnh chụp bức xạ tốt nhất nằmtrong khoảng từ 1 đến 2% Khi đánh giá độ nhạy ảnh chụp bức xạ bằng IQI, phải quan sátthấy các loại IQI thích hợp trên phim tương ứng với từng loại bề dày mẫu (phù hợp theoloại và bề dày vật kiểm tra) Phương pháp đặt IQI trên mẫu vật kiểm tra là bước quantrọng kế tiếp cần phải lưu ý Độ nhạy sau đó được tính toán từ ảnh chụp bức xạ của dâyhoặc bậc nhìn thấy được trên phim bằng cách sử dụng công thức đã cho trong phần 6.2.Phải xem xét quy trình xử lý tráng rữa phim và đo độ đen của ảnh chụp bức xạ.Chúng ta biết rằng chất lượng của ảnh chụp bức xạ có độ tương phản đặc biệt sẽ tốt hơnkhi có độ đen cao hơn, chỉ có các ảnh chụp bức xạ có độ đen thích hợp mới được giảiđoán và đánh giá, dải độ đen từ 1.5 đến 3.0 thường được coi như một dải chuẩn Quytrình xử lý tráng rữa phim tự nó tạo ra những chỉ thị giả trên phim có thể làm cho ta lẫnlộn và nhầm lẫn khi đánh giá các khuyết tật thực sự Những chỉ thị giả đó cần phải đượcxem xét cẩn thận trước khi giải đoán phim Những chỉ thị giả này đôi khi được gọi là ảnh
“lừa dối” hay phim artifact mà đã được giải thích trong phần 5.9 Những phim được sử
dụng phải càng mới càng tốt và có độ mờ nằm trong giới hạn cho phép Trong nhiềutrường hợp độ đen mờ tới 0.3 coi như không đáng kể Cần phải biết được nguồn gốc gây
ra độ mờ Nếu phim bị lão hoá thì cần phải chuyển đổi kho lưu giữ; nếu do tán xạ hoặc doquá trình hiện để quá lâu thì cần phải tiến hành những phép đo chính xác Mỗi một ảnhchụp bức xạ phải có một ký hiệu nhận dạng để có thể đưa ra kích thước, vị trí của nhữngkhuyết tật xuất hiện trên phim liên quan đến kích thước, vị trí của khuyết tật thật bêntrong mẫu vật được kiểm tra Điều này quan trọng khi sữa chữa cũng như để đánh giáchấp nhận hay loại bỏ mẫu vật
Ngoài ra, tất cả những yếu tố khác gây ảnh hưởng đến chất lượng ảnh chụp bức xạphải được tìm hiểu một cách thấu đáo cũng như xác minh để đánh giá một cách phù hợp.Kiểm soát có hiệu quả để cải tiến được chất lượng ảnh chụp bức xạ
BẰNG CHỤP ẢNH BỨC XẠ.
Trang 5Ảnh chụp bức xạ là một ảnh bóng của mẫu vật ghi nhận được trên phim ảnh khibức xạ tia X hoặc tia gamma truyền qua mẫu vật Để nhận được một ảnh chụp bức xạ thìphải đặt mẫu cần chụp nằm ở giữa nguồn phát tia X/tia gamma và một phim dùng trongchụp ảnh bức xạ, rồi thực hiện chiếu chụp trong một khoảng thời gian được xác địnhtrước Diện mạo của ảnh bóng một khuyết tật bị ảnh hưởng bởi : hình dạng của khuyếttật; hướng của khuyết tật tương ứng với hướng của chùm tia bức xạ so với mặt phẳng củaphim; kích thước của nguồn cũng như khoảng cách từ nguồn đến khuyết tật và đến phim.Xét về khía cạnh hình học của quá trình tạo ảnh bóng thì chỉ có tính chất truyền thẳng củabức xạ tia X hoặc tia gamma mới là quan trọng Vì vậy, chúng ta sẽ nghiên cứu quá trìnhtạo ảnh bóng dưới dạng ánh sáng bình thường
Các khuyết tật có hình dạng khác nhau sẽ có những dạng ảnh bóng khác nhau Tabiết rằng một khuyết tật có kích thước ba chiều sẽ có ảnh chụp bức xạ là hai chiều (giốngnhư hình chiếu trong vẽ kỹ thuật) Ví dụ, một lỗ khí trong thực tế có dạng hình cầu thìảnh chụp bức xạ của nó sẽ có dạng là một hình tròn, một vết nứt trong thực tế có chiềudài, chiều rộng và độ sâu; nếu phát hiện được thì ảnh chụp bức xạ của nó có dạng là mộtđường thẳng Ảnh chụp bức xạ của các vết lõm co và các khuyết tật dạng hình trụ khác sẽxuất hiện trên ảnh chụp bức xạ với những hình dạng khác nhau phụ thuộc vào hướng củachúng tương ứng với hướng truyền chùm tia bức xạ
Hình 8.1 Tác động của (a) chùm bức xạ vuông góc, (b) chùm bức xạ xiên góc (c) phim bị
nghiêng trong quá trình tạo bóng
Nếu hướng truyền chùm tia bức xạ không vuông góc hoặc nếu mặt phẳng củakhuyết tật không song song với mặt phẳng của phim thì ảnh bóng sẽ bị biến dạng (méo)như biểu diễn trong hình 8.1 Do vấn đề méo ảnh nên đôi khi một khuyết tật với ảnh bóng
bị méo có thể giải đoán nhầm lẫn thành loại khuyết tật khác Mặc dù trước khi thực hiệnchụp ảnh bức xạ ta có thể không có bất kỳ một thông tin nào về hướng của các khuyết tậtđang hiện hữu nên cần phải cố gắng thực hiện làm sao đặt phim càng song song với mẫuvật kiểm tra và càng vuông góc với hướng truyền chùm tia bức xạ càng tốt
Trang 6Độ nét của hình ảnh hay độ xác định ảnh sẽ phụ thuộc vào kích thước của nguồn,khoảng cách từ mẫu vật đến phim và khoảng cách từ nguồn đến phim Ta có thể đạt được
độ xác định ảnh tốt hơn bằng cách sử dụng nguồn phát bức xạ có kích thước tiêu điểmphát bức xạ càng nhỏ càng tốt, hoặc giữ khoảng cách từ nguồn đến phim càng lớn càngtốt và đặt phim càng sát với mẫu vật càng tốt Giá trị độ nhòe hình học (Ug) cho phép đốivới một phép thử nghiêm ngặt nằm trong khoảng 0.025mm, trong khi đối với quá trìnhkiểm tra thông thường là 0.05mm Dựa trên những giá trị này, thì khoảng cách từnguồn đến phim tối thiểu đối với một quá trình kiểm tra nghiêm ngặt được cho bởi côngthức sau :
025.0
)1F(
*dSFDmin Trong đó : d là bề dày của mẫu vật kiểm tra và F là đường chéo của tiết diện ngang
tiêu điểm phát chùm tia bức xạ
Đối với quá trình kiểm tra thông thường thì giá trị khoảng cách từ nguồn đến phimtối thiểu được cho bởi công thức :
05.0
)1F(
*dSFDmin Các khuyết tật nằm gần sát với phim (nghĩa là nằm ở những phần phía dưới trongmột mẫu vật dày) sẽ có độ xác định tốt hơn so với các khuyết tật nằm ở cách xa phim hơn(nghĩa là nằm ở những phần phía trên trong một mẫu vật)
8.3.1 Một số khuyết tật điển hình trong quá trình kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ
Về cơ bản thì phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ có thể phát hiện được tất
cả các loại bất liên tục nằm bên trong vật liệu có thể gây ảnh hưởng đến sự suy giảm củachùm tia bức xạ Trong các mối hàn thì những bất liên tục này là các vết nứt, rỗ bọt khí,các lỗ rỗng, các tạp chất kim loại và phi kim loại, các khuyết tật hàn không ngấu, cáckhuyết tật hàn không thấu, khuyết mép, các vết lõm ở chân mối hàn và các vết lõm ởnhững nơi khác, các khuyết tật hàn dư thấu, khuyết tật hàn chồng mép, các vết nổ vỡ vàhàn lệch hàng.v.v…Các loại khuyết tật đặc trưng liên quan đến các quá trình gia côngđúc khác nhau phát hiện được bằng chụp ảnh bức xạ đó là rỗ bọt khí, các lỗ rỗng, lõm co,các tạp chất, rỗ xốp, co ngót, các vết xé nóng, các vết chồng mép nguội, chuỗi tạp chấtkhông nóng chảy, xô lệch ruột đúc, sự phân lớp.v.v…Các khuyết tật trong các sản phẩmrèn và cán cần chú ý đó là : tách lớp, các nếp gấp do cán, gấp mép do rèn, các vết nổ vỡkim loại ở tâm do tăng thể tích, các vết nứt do nhiệt, các vảy rỉ (các vết nứt mảnh), cácvết xé nóng, các khuyết tật dạng vết tạp chất, các khuyết tật do quá nhiệt và lõm co.Khả năng phát hiện khuyết tật của kỹ thuật kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ bị hạnchế đối với các khuyết tật dạng phẳng như : các vết nứt, các khuyết tật hàn không ngấu ởvách mối hàn và không ngấu ở giữa các đường hàn trong một mối hàn và các vết nứt tế
vi, các vết gấp và các vết tách lớp trong các vật rèn thường là ta không thể tiên đoán được
vị trí và hướng của vết nứt và nếu khuyết tật nằm trong một mặt phẳng khác với mặtphẳng phát chùm tia bức xạ, về cơ bản sẽ không thể phát hiện được Khả năng ghi nhậnảnh bức xạ của một vết nứt trong trường hợp như vậy phụ thuộc vào chiều rộng và độ sâucủa vết nứt cũng như tính đồng đều của chùm tia bức xạ truyền qua phần có vết nứt bêntrong mẫu vật
Trang 78.4 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIẢI ĐOÁN ẢNH CHỤP BỨC XẠ
Mục đích của việc kiểm tra một mẫu vật bằng phương pháp chụp ảnh bức xạ là đểphát hiện và xác định các khuyết tật bên trong nó Do đó, việc giải đoán chính xác cácảnh chụp bức xạ là một trong những công việc rất quan trọng Các hình ảnh xuất hiện trênphim có thể là do một trong những nguyên nhân sau đây:
(i) Do các bất liên tục nằm trên bề mặt mẫu vật được kiểm tra
(ii) Do các bất liên tục nằm bên trong mẫu vật
(iii) Do phim artifact
Điều quan trọng là xác định được nguồn gốc của tất cả hình ảnh xuất hiện trên vàphân loại hình ảnh của các bất liên tục nằm bên trong mẫu Tất cả các loại bất liên tụcnày phải được định danh theo bản chất, kích thước và vị trí của chúng.v.v Tuy nhiên,không bắt buộc người giải đoán ảnh chụp bức xạ phải thực hiện bất kỳ những công việcnào khác ngoài việc báo cáo xác thực về bản chất, kích thước, vị trí của khuyết tật đãđược phát hiện bằng phương pháp chụp ảnh bức xạ; vấn đề chấp nhận hay loại bỏ mẫukiểm tra thông thường không nằm trong phạm vi trách nhiệm của người giải đoán Tuynhiên, trong những tình huống mà ở đó người giải đoán cũng được yêu cầu cho ý kiến vềviệc chấp nhận hay loại bỏ mẫu vật kiểm tra thì quá trình giải đoán cần phải được thựchiện sau khi đã hiểu kỹ được các tiêu chuẩn kiểm tra một cách đúng đắn
Để giải đoán được ảnh chụp bức xạ một cách có hiệu quả thì người giải đoán cầnphải hiểu biết được những vấn đề sau :
(a) Kỹ thuật chụp ảnh bức xạ đã được sử dụng và độ nhạy đạt được; (b) ảnh chụpbức xạ mẫu đặc trưng của các bất liên tục khác nhau xuất hiện trên phim và sự thayđổi hình dạng của các bất liên tục này do những yếu tố khác nhau; (c) chi tiết vềmẫu vật được kiểm tra, quá trình gia công chế tạo và các bất liên tục liên quan cóthể sinh ra trong các quá trình gia công này; (d) Chi tiết về các quy trình thực hiệnchụp ảnh bức xạ
Những vấn đề này sẽ được trình bày tóm tắt dưới đây :
a Kỹ thuật chụp ảnh bức xạ : Tất cả những yếu tố như chất lượng của chùm tiabức xạ, cách bố trí hình học, phim, màn tăng cường và độ đen đều gây ảnh hưởng đến độnhạy phát hiện khuyết tật Do đó, nếu không hiểu biết về kỹ thuật chụp ảnh bức xạ thì rấtkhó thực hiện giải đoán ảnh chụp bức xạ một cách chính xác Đôi khi cần phải xây dựnglại mô hình mô phỏng các điều kiện về hình học của kỹ thuật chụp ảnh bức xạ để giúp tatrong việc nhận biết các hình ảnh từ các quá trình chụp nghiêng Kỹ thuật hoặc quy trìnhchụp ảnh bức xạ phải chứa đựng ít nhất những thông tin sau :
i Loại vật liệu được kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ
ii Dải bề dày của vật liệu được kiểm tra bằng chụp ảnhbức xạ
iii Loại nguồn phóng xạ, kích thước hiệu dụng của tiêuđiểm phát chùm tia bức xạ hay kích thước của nguồn phóng xạ, dải điện thếcủa thiết bị phát tia X và hãng sản xuất
Trang 8iv Nhãn hiệu phim hoặc loại phim, số lượng phim đượcđặt trong cassette.
v Loại và bề dày của màn tăng cường và các bộ lọc
vi Kỹ thuật mặt nạ hoặc che chắn ( nếu được sử dụng).vii Khoảng cách từ nguồn đến phim nhỏ nhất
viii Các điều kiện chiếu chụp: điện thế, milliampere – phút,khoảng cách từ phim đến mẫu vật kiểm tra, cách bố trí hình học để thực hiệnchiếu chụp (sơ đồ bố trí), hướng các vật đánh dấu vị trí kiểm tra, mô tả cáchđặt khoảng cách giữa các vật đánh dấu vị trí kiểm tra trong các vùng quantâm
ix Mô tả hoặc tham khảo tới các quy trình hàn
(b) Ảnh chụp bức xạ mẫu của các bất liên tục đặc trưng
Các ảnh chụp bức xạ mẫu tham khảo của các bất liên tục và những tiêu chuẩn khácnhau sẽ giúp ta một cách đáng kể trong việc giải đoán Việc sử dụng các ảnh chụp bức xạmẫu tham khảo và các tiêu chuẩn khác nhau này giúp ta trong việc nhận dạng bản chấtcủa một bất liên tục và đặt nó theo một tên gọi chuẩn Tuy nhiên, những tiêu chuẩn nàycung cấp các ảnh chụp bức xạ của các loại khuyết tật của các mẫu vật đơn giản và thường
có bề dày đồng nhất Để giải đoán các ảnh chụp bức xạ của các mẫu vật phức tạp hơn thìnhững ảnh chụp bức xạ mẫu tham khảo và các tiêu chuẩn khác nhau này không thể thaythế được cho kinh nghiệm
Việc giải đoán ảnh chụp bức xạ trên phim sẽ tốt hơn và hiệu quả hơn khi có một sựhiểu biết tường tận về mẫu vật kiểm tra và phương pháp gia công chế tạo nó Ví dụ, đốivới các loại mối hàn thì việc giải đoán sẽ rất thuận lợi nếu biết kỹ thuật hàn đã được sử
Phép thử chụp ảnh bức xạ thực hiện tuân theo một quy phạm hay yêu cầu kỹ thuật chung
Thực hiện một Project điển hình theo quy trình
chụp ảnh bức xạ
Các kỹ thuật chụp ảnh bức
xạ đặc trưng
Hình 8.2 Các quy trình chụp ảnh bức xạ điển hình
Trang 9dụng, quá trình chuẩn bị mối hàn và bản chất của các khuyết tật liên quan Đối với cácvật đúc thì ta cần phải biết được nguồn gốc của mẫu vật kiểm tra, bản chất của quá trìnhđúc, quá trình định hướng khi đúc, loại khuôn đúc.v.v…
Các bản vẽ kỹ thuật về mẫu vật kiểm tra cũng giúp ích cho ta một cách đáng kể và
do đó người giải đoán cần phải thông thạo về bản vẽ kỹ thuật Sự chuẩn bị mẫu vật tạithời điểm giải đoán sẽ tránh được bất kỳ sự nhầm lẫn nào giữa những hình ảnh sinh ra từcác khuyết tật bề mặt và các hình ảnh khác Nếu điều này không thực hiện được thì mẫuvật cần phải được kiểm tra bằng mắt một cách kỹ càng trước khi thực hiện kiểm tra bằngchụp ảnh bức xạ và những điểm đặc biệt sẽ được ghi chép lại
Hình 8.3 Bản hướng dẫn kỹ thuật chụp ảnh bức xạ
Trang 10Hình 8.4 Mẫu báo cáo kết quả kiểm tra
Trang 11Hầu hết các quy phạm quy định các phép thử chụp ảnh bức xạ đều phải được thựchiện tuân theo một quy trình viết sẵn
Quy trình viết sẵn này thường tham chiếu tới một bản viết cách thức chụp ảnh bức
xạ thường có dạng của một bản hướng dẫn kỹ thuật chụp ảnh bức xạ Chi tiết của kỹthuật chụp ảnh bức xạ luôn sẵn sàng cung cấp cho các thanh tra, đại diện khách hàng vànhững người khác có trách nhiệm xem và giải đoán ảnh chụp bức xạ Mỗi kỹ thuật viênchụp ảnh bức xạ cần phải có các thông tin tối thiểu như đã được trình bày ở trên
Người giải đoán phim phải kiểm tra xem chắc chắn đã có một bản hướng dẫn kỹthuật chụp ảnh bức xạ hay chưa và kỹ thuật chụp ảnh bức xạ phải tuân theo các thông sốđặt ra ở trong đó Hình 8.2 trình bày các quy trình kiểm tra chụp ảnh bức xạ điển hình.Hình 8.3 trình bày một bản hướng dẫn kỹ thuật chụp ảnh bức xạ điển hình, và hình 8.4trình bày một mẫu báo cáo kết quả kiểm tra
8.4.1 Giải đoán ảnh chụp bức xạ của mối hàn
Trong các mối hàn có rất nhiều loại bất liên tục nằm trên bề mặt và bên trong mối hàn Các bất liên tục này sẽ được phân loại và trình bày sau đây :
Bất liên tục, là một thành ngữ hay dùng trong kiểm tra không phá hủy, để chỉ bất cứloại hư hỏng hoặc khiếm khuyết nào trong vật liệu Còn khuyết tật là các bất liên tục cóthể gây nguy hại cho sự hoạt động của chi tiết hay cụm thiết bị, theo sự phân loại của mộttiêu chuẩn nào đó đã được công nhận Sau đây sẽ trình bày các loại bất liên tục thườnggặp trong một mối hàn hồ quang thông thường :
a> Các bất liên tục tại chân mối hàn.
Đường hàn đáy là lớp hàn đầu tiên trong một mối hàn để nối hai thành phần vật liệuhoặc hai ống với nhau Một mối hàn nối sơ bộ ban đầu có chiều dài ngắn dùng để giữ haiphần của ống hoặc vật liệu được hàn thẳng hàng với nhau thì được gọi là mối hàn đính(tack weld) Cho dù mối hàn đính này có bị mài đi, hay tự tiêu mất, hay dính vào đườnghàn đáy hay không, nó sẽ là thông tin quan trọng cho kỹ thuật viên giải đoán ảnh chụpbức xạ
a.1 > Mối hàn không thấu – hình 8.5 phía trên
Loại bất liên tục này sinh ra là do sự không điền đầy kim loại hàn (hay sự xuyênthấu) và liên kết (chảy ra và liên kết lại) với rãnh hàn đã được vát mép tại mặt khe hở đáy
và mặt rãnh hàn Đối với các mối hàn vát mép đơn, bất liên tục này xuất hiện tại phần đáycủa rãnh hàn hở ra ngoài và rãnh đã vát mép không chảy ra nhưng lại hở ra ngoài Đốivới các mối hàn vát mép hai phía, bất liên tục này nằm tại trung tâm đường hàn và không
hở ra ngoài
Sau đây là các nguyên nhân có thể gây ra tình trạng này : (1) khe hở rãnh hànkhông đủ khi ráp hoặc khi hàn gây co hay kéo làm khe hở đáy xích lại gần nhau (2)chiều sâu rãnh hàn quá lớn, (3) người thợ hàn kéo que hàn nhanh nên không thể xuyênthấu xuống khe hở đáy
Ảnh chụp bức xạ của loại bất liên tục này xuất hiện trên phim giống như một đườngthẳng liên tục hay ngắt quãng, rất đen, đôi khi hơi nhạt đi, hoặc xuất hiện dưới dạng haiđường thẳng song song có bề rộng thay đổi từ mảnh, sắc nét tới mờ và rộng ra
a.2> Mối hàn không thấu do lệch mép – hình 8.5 phía dưới
Trang 12Mối hàn giáp mép không thấu
Hai đường song song
(Ảnh chụp bức xạ)
Hàn không thấu do chênh bề dày
(Ảnh chụp bức xạ)
Cao thấp là tình trạng không thẳng hàng của các bề mặt ống hay vật liệu được hàn
Sự không thấu do cao thấp (lệch mép) xảy ra ở những nơi một cạnh của rãnh hàn lệch ra
và không liên kết với phần còn lại do sự cao thấp Ảnh chụp bức xạ của bất liên tục nàyxuất hiện trên phim giống như những đường liên tục, hay ngắt quãng chạy dọc theo mépcủa đường hàn đáy và hầu như rất đen nhưng đôi khi lại trắng nhợt
Hình 8.5 Các bất liên tục dưới đáy hàn.
a.3> Mối hàn lõm đáy – hình 8.6 phía trên
Lõm đáy, lõm phía trong, lõm mặt đáy mối hàn hoặc rút đáy: là các thuật ngữ đểchỉ đường hàn đáy của một mối hàn đã được hàn thấu và nóng chảy tới mặt khe hở đáy,nhưng đường trung tâm mối hàn lại nằm thấp hơn bề mặt của vùng kim loại cơ bản kếcận Tình trạng này có thể do kim loại hàn điền vào không đủ , tốc độ hàn không đúng,
Trang 13Mối hàn lõm đáy (Suck back)
a.4> Cháy thủng – hình 8.6 phía dưới
Cháy thủng là một bất liên tục do sự xuyên thấu quá mức hoặc do nhiệt độ cao sẽgây nên một đoạn mối hàn cháy thủng xuyên qua lớp hàn đáy, tạo ra các lỗ dạng tròn, ô-van hoặc kỳ dị trên đáy mối hàn Ảnh chụp bức xạ của bất liên tục dạng này xuất hiệntrên phim sẽ cho ta thấy được các chỉ thị đen có hình dạng tròn, ô-van, sắc, trơn hay kỳ dịtương ứng với hình dạng thực
Hình 8.6 Các bất liên tục đáy mối hàn
a.5> Lẹm đáy (phía trong) mối hàn – hình 8.7 phía trên
Lẹm đáy phía mặt trong đường hàn là một dạng bất liên tục trông giống như mộtrãnh cắt vào kim loại cơ bản, nằm ở bên này hay bên kia hoặc ở cả hai phía của gờ rãnh
Trang 14Mối hàn lẹm đáy trong
Độ đen của ảnh bất liên tục này trên phim sẽ xác định sự trầm trọng của tình trạng(độ sâu của rãnh) Nhiều khi, ảnh của lẹm đáy phía trong dễ bị giải đoán nhầm thành bấtliên tục xỉ bởi hình dạng trên phim của nó
Những nguyên nhân có thể gây ra bất liên tục này : (1) chênh lệch cao thấp, (2)dòng điện hàn cao quá, (3) góc que hàn sai, (4) hàn sai tư thế
a.6> Hàn không ngấu ở đáy mối hàn – hình 8.7 phía dưới
Hàn không ngấu ở đáy mối hàn là một dạng sai hỏng của mặt khe hở đáy (hay vùngđáy kim loại cơ bản) đang nóng chảy không hòa lẫn với kim loại hàn đang điền vào Ảnhchụp bức xạ của bất liên tục này xuất hiện trên phim có dạng đường thẳng sắc cạnh chạydọc theo gờ của đường hàn đáy Khi có sự chênh lệch cao thấp, người giải đoán ảnh nêndùng một miếng che chắn sáng để bảo đảm rằng đường đen đó thực sự là bất liên tục và
tránh bị ảo giác như thường gọi là giải băng giả
Hình 8.7 Các bất
liên tục đáy mối
hàn
Trang 15Rỗng đáy đường hàn (Hollow Bead)
Ảnh chụp bức xạ
Sự lệch mép (cao – thấp)
Ảnh chụp bức xạ
a.7> Hollow Bead : Rỗng đáy đường hàn – Hình 8.8 phía trên
Rỗng đáy đường hàn (hay còn gọi hollow bead) là một bọc khí nằm ngầm dọc dưới
đáy trung tâm đường hàn Ảnh chụp bức xạ của loại bất liên tục này xuất hiện trên phim
là một đường dài đen, nhẵn dọc chạy dọc theo đường tâm mối hàn, đôi khi dễ bị nhầm lẫnvới bất liên tục của tạp chất xỉ
a.8> Sự lệch mép (cao – thấp) – Hình 8.8 phía dưới
Sự lệch mép, đôi khi còn gọi là lệch cao-thấp hay mismatch, để chỉ việc hai mép(gờ) của hai vật liệu cơ bản bị lệch nhau Ảnh chụp bức xạ của lệch mép có thể thấy rõtrên phim bởi ảnh của một phía này thì đen hơn phía bên kia
