Giới thiệu chung về TCVN 4394:1986

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4394:1986 về kiểm tra không phá hủy - phân loại và đánh giá khuyết tật mối hàn bằng phim rơnghen là một trong những văn bản kỹ thuật quan trọng trong lĩnh vực cơ khí, xây dựng và chế tạo. Tiêu chuẩn này đưa ra các quy định mang tính đồng bộ và chuẩn hóa nhằm nhận biết, phân loại và đánh giá mức độ nghiêm trọng của các khuyết tật bên trong mối hàn thông qua hình ảnh thu được trên phim chụp tia X (rơnghen) hoặc tia gamma. Việc áp dụng tiêu chuẩn giúp kiểm soát chặt chẽ chất lượng liên kết hàn, ngăn ngừa các sự cố phá hủy kết cấu trong quá trình vận hành.

Phạm vi áp dụng và các điều khoản đầu (Điều 1 đến Điều 4)

Nội dung phần mở đầu và các điều khoản đầu tiên của TCVN 4394:1986 tập trung vào việc định hình phạm vi, nguyên tắc cơ bản và các yêu cầu kỹ thuật chuẩn bị trước khi tiến hành đánh giá khuyết tật. Cụ thể bao gồm các nội dung cốt lõi sau:

• Phạm vi áp dụng (Điều 1): Tiêu chuẩn này áp dụng đối với việc phân loại và đánh giá chất lượng các mối hàn liên kết nóng chảy của thép và các kim loại, hợp kim khác bằng phương pháp chụp ảnh tia rơnghen hoặc tia gamma. Tiêu chuẩn không áp dụng cho các phương pháp kiểm tra không phá hủy khác như siêu âm, thẩm thấu hay bột từ, trừ khi có sự phối hợp bổ trợ được quy định riêng.
• Yêu cầu về chất lượng phim chụp (Điều 2): Để kết quả đánh giá chính xác, phim rơnghen phải đạt được độ nhạy, độ tương phản và độ sắc nét tối thiểu theo quy định. Trên phim chụp không được có các vết xước, vết bẩn hóa chất, hoặc các vệt đen do quá trình rửa phim gây ra làm ảnh hưởng đến việc nhận diện khuyết tật. Phim phải thể hiện rõ ràng các ký hiệu đánh dấu, thước đo độ nhạy (chỉ thị chất lượng hình ảnh - IQI) đặt bên cạnh mối hàn.
• Chuẩn bị bề mặt mối hàn trước khi chụp (Điều 3): Trước khi tiến hành chụp ảnh bức xạ, bề mặt của mối hàn và vùng kim loại cơ bản lân cận phải được làm sạch các vảy hàn, xỉ hàn, vết gồ ghề hoặc các khuyết tật bên ngoài có thể gây nhầm lẫn với khuyết tật bên trong trên phim chụp. Sự không bằng phẳng của bề mặt mối hàn phải được xử lý cơ học nếu nó làm giảm độ nhạy phát hiện khuyết tật.
• Yêu cầu đối với người đánh giá (Điều 4): Người thực hiện việc đọc phim và đánh giá khuyết tật mối hàn phải là những kỹ thuật viên có chuyên môn, được đào tạo bài bản và có chứng chỉ chuyên môn phù hợp về kiểm tra không phá hủy bằng phương pháp chụp ảnh bức xạ. Việc đánh giá phải được thực hiện trong điều kiện ánh sáng phòng đọc phim tiêu chuẩn, sử dụng thiết bị đọc phim (đèn đọc phim) có độ sáng điều chỉnh được và phù hợp với mật độ quang học của phim.

Phân loại khuyết tật mối hàn theo tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn phân chia các khuyết tật phát hiện được trên phim rơnghen thành các nhóm chính dựa trên hình dạng, tính chất và vị trí của chúng trong mối hàn:

• Khuyết tật dạng tròn (Khuyết tật điểm): Bao gồm các bọt khí (rỗ khí) đơn lẻ hoặc tập trung, các ngậm xỉ hoặc ngậm kim loại (như ngậm vonfram) có dạng hình tròn hoặc hình thù không kéo dài. Kích thước của chúng được xác định bằng đường kính của vòng tròn ngoại tiếp khuyết tật.
• Khuyết tật dạng kéo dài (Khuyết tật tuyến tính): Bao gồm các đường ngậm xỉ kéo dài, các vết không thấu (chưa ngấu ở chân mối hàn) hoặc không ngấu giữa các lớp hàn, giữa kim loại mối hàn và kim loại cơ bản. Các khuyết tật này có chiều dài lớn hơn nhiều so với chiều rộng.
• Khuyết tật dạng nứt: Đây là loại khuyết tật nguy hiểm nhất, bao gồm các vết nứt dọc, nứt ngang, nứt chân chim phát sinh trong quá trình đông đặc của kim loại mối hàn hoặc do ứng suất nhiệt. Trên phim rơnghen, vết nứt thường xuất hiện dưới dạng các đường đen mảnh, ngoằn ngoèo và có đầu nhọn.

Nguyên tắc đánh giá và phân cấp chất lượng mối hàn

Việc đánh giá chất lượng mối hàn dựa trên việc xác định kích thước, số lượng và mật độ phân bố của các khuyết tật trên một chiều dài vùng kiểm tra quy định (thường là 100mm hoặc 150mm chiều dài mối hàn):

• Xác định kích thước giới hạn: Tiêu chuẩn quy định kích thước tối đa cho phép đối với từng loại khuyết tật riêng lẻ tùy thuộc vào chiều dày của kim loại cơ bản.
• Quy đổi khuyết tật tập trung: Đối với các khuyết tật dạng tròn đứng gần nhau, tiêu chuẩn đưa ra công thức quy đổi tổng kích thước hoặc khoảng cách tối thiểu giữa chúng để xem xét chúng là một khuyết tật lớn hay các khuyết tật độc lập.
• Phân cấp chất lượng: Dựa trên kết quả đo đạc khuyết tật, mối hàn sẽ được phân thành các cấp chất lượng khác nhau (ví dụ: Cấp I, Cấp II, Cấp III, Cấp IV). Cấp I là cấp chất lượng cao nhất (không có khuyết tật nguy hiểm hoặc chỉ có khuyết tật nhỏ nằm trong giới hạn cho phép), trong khi các cấp thấp hơn cho phép sự xuất hiện của một số khuyết tật với mật độ và kích thước lớn hơn nhưng vẫn trong giới hạn an toàn kỹ thuật của công trình.