Ứng dụng công nghệ chụp ảnh bức xạ kỹ thuật số kiểm tra NDT trong ngành đóng tàu mang lại hiệu quả cao

Go down

default Ứng dụng công nghệ chụp ảnh bức xạ kỹ thuật số kiểm tra NDT trong ngành đóng tàu mang lại hiệu quả cao

Bài gửi by ddtuanatt on Sun Sep 08, 2013 8:44 pm

Kiểm tra không phá hủy là sử dụng các phương pháp vật lý để kiểm tra và phát hiện các khuyết tật bên trong cấu trúc vật liệu, sản phẩm hoặc chi tiết máy… mà không làm tổn hại đến khả năng hoạt động sau này của chúng. NDT liên quan đến việc phát hiện các khuyết tật trong cấu trúc của đối tượng được kiểm tra, tuy nhiên tự bản thân NDT không thể dự đoán những nơi nào khuyết tật sẽ hình thành và phát triển.
Phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ (RT) là phương pháp kiểm tra NDT chính xác nhất  được ứng dụng để kiểm tra các khuyết tật bên trong của nhiều loại vật liệu có cấu hình khác nhau. Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi cho tất cả các loại sản phẩm như đúc, rèn và hàn…
Ứng dụng của phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ
- Kiểm tra khuyết tật mối hàn: ngậm xỉ, cháy thủng, vết nứt ngầm…
- Kiểm tra khuyết tật các chi tiết gia công: vết nứt ngầm, mất liên kết…
- Kiểm tra khuyết tật các sản phẩm đúc: rỗ khí, tạp chất, co ngót,  nứt nguội…
- Kiểm tra, nghiên cứu các loại vật liệu mới: nghiên cứu các cấu trúc bên trong của vật liệu.
Ưu điểm của phương pháp RT
- Có thể dùng để kiểm tra các vật liệu có diện tích lớn chỉ trong một lần
- Có thể áp dụng cho tất cả các loại vật liệu
- Có thể dùng để kiểm tra sự sai hỏng bên trong cấu trúc vật liệu, sự lắp ráp sai các chi tiết…
- Kết quả trực quan và lưu trữ được lâu.
- Quá trình giải đoán khuyết tật được thực hiện trong các điều kiện tiện nghi.
- Nhiều công nghệ hiện đại và có thể tự động hóa
Các nhược điểm của phương pháp RT
- Khó phát hiện các khuyết tật dạng phẳng
- Cần phải tiếp xúc được cả hai phía của vật kiểm tra
- Bị giới hạn về bề dày kiểm tra
- Độ nhạy giảm theo bề dày kiểm tra
Các công nghệ của phương pháp chụp ảnh bức xạ RT

1. Công nghệ chụp film truyền thống
Chụp ảnh dùng phim là công nghệ chụp ảnh bức xạ đầu tiên và cho đến nay công nghệ này vẫn được sử dụng rộng rãi bởi chi phí đầu tư hợp lý và là công nghệ thông dụng nhất.  Nguyên lý chụp ảnh bức xạ dùng phim như sau:
- Phim được bao trong cát xét và đặt phía sau đối tượng cần kiểm tra
- Máy phát tia X đặt phía trước đối tượng, chiếu một chùm tia X vào đối tượng trong một khoảng thời gian gọi là thời gian chiếu chụp.
- Một phần của chùm tia X bị đối tượng hấp thụ và một phần sẽ xuyên qua đối tượng và chiếu vào phim làm thay đổi độ đen của phim.
- Bóng của phần diện tích đối tượng được chiếu sẽ hiện lên phim theo các độ đen khác nhau, bóng của khuyết tật cũng được hiện lên phim. Phim sau khi rửa được soi chiếu để giải đoán khuyết tật.
- Các công việc từ tráng rửa phim đều được thực hiện trong phòng tối với các đèn phòng tối (loại đèn này an toàn đối với phim)
Ưu đểm chụp bức xạ tia X dùng Film
- Chi phí đầu tư nhỏ
Nhược điểm của chụp bức xạ tia X dùng Film:
- Không biết ngay kết quả và mất thời gian tráng rửa phim.
- Thời gian chiếu chụp dài (từ vài phút đến vài chục phút) do phim có độ nhạy không cao
- Tiêu tốn các vật tư tiêu hao như phim, hóa chất…
- Ô nhiễm môi trường do nước thải, hóa chất…
- Chụp ảnh ở hiện trường, quay về phòng thí nghiệm giải đoán phim, nếu phim hỏng phải quay lại hiện trường để chụp lại.
- Không phóng đại và phân tích được khuyết tật
- Độ đen của phim là cố định, do đó phải chụp nhiều phim cho vật có nhiều bề dày (như vật đúc chẳng hạn)
- Tiêu tốn các chi phí bảo quản phim
- Tuổi thọ phim không cao nên không giữ được lâu
- Chỉ có duy nhất một bản kết quả nên không thể chia sẽ được
- Tính cơ động thấp

2. Công nghệ chụp x-ray kỹ thuật số
Những năm gần đây, máy chụp ảnh kỹ thuật số (digital camera) đã nổi lên với những ưu thế như: không cần đến phim, ảnh chụp xong có thể xem ngay, chất lượng ảnh cao hơn nhờ dùng các phần mềm chỉnh sửa, việc lưu trữ gọn nhẹ, sao chép hoặc in ra giấy dễ dàng, đặc biệt có thể được truyền đến những nơi xa nhanh chóng qua mạng Internet.



Chụp ảnh bức xạ kỹ thuật số cũng giống như chụp ảnh bằng máy ảnh số và đều được phát triển theo sự phát triển của kỹ thuật điện tử số và công nghệ thông tin. Các thiết bị chụp ảnh bức xạ kỹ thật số không dùng phim ra đời thay cho công nghệ chụp phim với các thiết bị phòng tối và hệ thống tráng rửa phim phức tạp. Đây là kỹ thuật tiên tiến, hiện đại và cho kết qủa chính xác hơn so với chụp bức xạ dùng phim. Hơn nữa, chụp bức xạ kỹ thuật số còn mang đến cho người dùng rất nhiều tiện lợi nhờ công nghệ phần mềm phân tích ảnh.
Công nghệ chụp ảnh bức xạ kỹ thuật số là công nghệ hiện đại và tiên tiến được ứng dụng rộng rãi không những trong công nghiệp mà còn trong các ngành khác như an ninh (soi chiếu an ninh, tháo gỡ bom), công binh (tháo gỡ bom), hải quan (soi chiêu shàng hóa giấu bên trong mà không cần phải mở ra)… Về nguyên lý, chụp ảnh x-ray kỹ thuật số cũng giống như chụp phim cổ điển nhưng chỉ khác nhau về mặt công nghệ hiển thị ảnh. Theo công nghệ này, màn thu ảnh kỹ thuật số thay thế cho phim và hệ thống trang thiết bị phòng tối tráng rửa phim. Ảnh chụp được hiển thị ngay tại chỗ và thời gian chiếu chụp rất ngắn do màn thu ảnh có độ nhạy rất cao. Chi phí để đầu tư một hệ thống chụp bức xạ tia kỹ thuật số tùy thuộc vào kích thước của màn thu ảnh, độ phân dải, mức xám và độ đâm xuyên (độ dày của vật cần chụp).

Ưu điểm của công nghệ chụp ảnh bức xạ kỹ thuật số
- Biết ngay kết quả tại hiện trường
- Thời gian chiếu chụp ngắn nhất do màn thu ảnh có độ nhạy rất cao, kéo dài tuổi thọ máy phát và giảm tối đa rò rỉ bức xạ
- Chỉ cần chụp một ảnh cho các vật có nhiều bề dày khác nhau như vật đúc…
- Phần mềm phân tích ảnh, phóng đại và đo lường khuyết tật
- Không tiếu tốn các vật tư tiêu hao như phim, hóa chất, và an toàn môi trường
- Chính xác nhờ hình ảnh có độ phân dải cao, có thể phát hiện được các khuyết tật cở một vài trăm micron
- Cho phép quản lý cơ sở dữ liệu và tài liệu số hoá hình ảnh - xử lý ảnh, lưu trữ, in ấn, hiển thị,...
- Kết quả dạng ảnh số có thể chia sẻ thông tin - gửi email, ghi đĩa CD, v.v...
- Thiết kế kiểu xách tay – đựng vừa trong một vali, thích hợp cho việc kiểm tra tại hiện trường cũng như trong phòng thí nghiệm.

Nhược điểm của công nghệ chụp ảnh bức xạ kỹ thuật số:
- Chi phí đầu tư ban đầu tương đối cao
Hệ thống chụp X-Ray kỹ thuật số được sử dụng cho các ứng dụng NDT khác nhau trên thế giới, bao gồm cả nhà máy đóng tàu, dầu khí, hàng không vũ trụ, vũ khí, xây dựng ... để kiểm tra khuyết tật các đượng hàn. Một trong những vấn đề sản xuất liên tục trong các lĩnh vực này là công việc kiểm tra chụp X-ray, mà cần phải được thực hiện trong một thời gian rất ngắn để tăng năng suất.
Thách thức này có thể được đáp ứng nhờ sử dụng công nghệ chụp ảnh bức xạ kỹ thuật số của Vidisco, mà cung cấp hình ảnh chất lượng cao ngay lập tức trên công trường và cho phép thực hiện kiểm tra chụp ảnh phóng xạ tiêu chuẩn cao tại các địa điểm khác nhau. Thời gian quý báu có thể được tiết kiệm trong quá trình sản xuất, do liều chiếu xạ thấp chỉ bằng 3% so với chụp film truyền thống. Sử dụng hệ thống chụp X-ray kỹ thuật số của Vidisco đạt được độ nhạy hình ảnh tuyệt vời khi sử dụng các máy phát tia X công nghiệp, thậm chí đạt được ngay cả với một nguồn tia X dạng xung.
Công nghệ  chụp ảnh bức xạ kỹ thuật số tiết kiệm thời gian và do đó đã được chứng minh là tối ưu hơn so với chụp x-ray dùng phim cổ điển. Khi thực hiện chụp film thì công việc sản xuất được thực hiện vào ban ngày trong khi kiểm tra X-quang dùng film được thực hiện vào ban đêm rất bất tiện. Xử lý và chẩn đoán film lại được thực hiện vào ngày hôm sau, do đó làm chậm quá trình sản xuất. Hơn nữa, trong những thời điểm mà thời gian có giá trị thì mong muốn tránh chụp lại có thể dẫn đến thỏa hiệp về chất lượng hình ảnh.
Khi làm việc với X-ray kỹ thuật số, công việc kiểm tra X-ray bằng hệ thống kỹ thuật số có thể được thực hiện trong thời gian ngày song song với quá trình sản xuất. Kết quả ngay có lập tức tại công trường, cho phép sửa chữa ngay lập tức các khuyết tật khi cần thiết. Hình ảnh ngay lập tức cho phép kiểm định chất lượng hình ảnh tại chỗ để biết anh chụp có đạt chất lượng không, và không cần phải quay trở lại công trường kiểm tra sau này cho để chụp lại các ảnh không đạt chất lượng. Điều này cho phép đạt được chất lượng hình ảnh vượt trội.
Hình ảnh được chụp bởi máy chụp ảnh bức xạ kỹ thuật số hoạt động bằng pin của Vidisco đạt chất lượng hình ảnh 14-16 bit, độ phân giải cao và tỷ lệ tín hiệu/nhiệu SNR  và tỷ lệ tương phản/nhiễu CNR tuyệt vời. Những hình ảnh tức thời chất lượng cao đã chứng minh rằng các hệ thống chụp X-ray kỹ thuật số là giải pháp cuối cùng cho các kỹ thuật viên NDT.

Theo công nghệ này đối với các mối hàn có cua rtàu SSIC-05 chiều dày từ 8-38mm thì chúng tôi đã tiến hành chụp bằng máy chụp x-ray kỹ thuật số mỗi điểm chỉ mất 10-45 giây phát tia, 2 giây hiển thị ảnh trên màn hình laptop, giải đoán khuyết tật tại chỗ mất 5-10 giây. Như vậy, thời gian chụp mỗi ảnh (điểm) trong vòng 1 phút. Thời gian thao tác gá màn thu ảnh và đầu phát tia X mất 2-5 phút cho mỗi điểm chụp. Với một ca gồm 3 người trong 1 đêm từ 10 giờ đến 4 giờ sáng hôm sau chúng tôi đã chụp hoàn thành chụp và giải đoán 115 điểm chụp (115 ảnh). Trong khi đó nếu chụp phim thì mỗi điểm chụp như vậy mất 5-10 phút phát tia (tùy chiều dày mối hàn), mỗi ca cùng thời gian có thể chụp được 50-70 phim, mất 1 thêm 4 giờ để tráng rửa phim tại phòng thí nghiệm và giải đoán kết quả mỗi film mất 3-5 phút. Như vậy các bạ sẽ so sánh được hiệu quả về mặt thời gian giữa hai công nghệ chụp film và chụp kỹ thuật số.

Sau đây là một số hình ảnh x-ray kỹ thuật số chụp mối hàn tại công ty công nghệp tàu thủy Sài Gòn trên tàu SSIC-05.








Được sửa bởi ddtuanatt ngày Sun Sep 08, 2013 8:56 pm; sửa lần 1. (Reason for editing : bổ sung nội dung)

ddtuanatt
Active member
Active member

Tổng số bài gửi : 8
Age : 40
Đến từ: : Hanoi
Nghề nghiệp/sở thióch : Khoa học kỹ thuật
Điểm : 12
Uy tín : 0
Registration date : 19/01/2010

Xem lý lịch thành viên http://www.att-vn.com

Về Đầu Trang Go down

Về Đầu Trang

- Similar topics

 
Permissions in this forum:
Bạn không có quyền trả lời bài viết