Công ty CP Dịch vụ Công nghệ và Đào tạo Phúc Minh Anh » Giải Đoán Ảnh Chụp Phóng Xạ

Giải Đoán Ảnh Chụp Phóng Xạ

Đăng bởi Phuc Minh
Giải Đoán Ảnh Chụp Phóng Xạ

Kiểm tra chụp ảnh phóng xạ (RT) hiện nay được sử dụng phổ biến. Trong đó, giai đoạn giải đoán ảnh chụp phóng xạ luôn đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật khắc nghiệt, kinh nghiệm và hiểu biết sâu sắc.

RT là một trong số nhiều phương pháp Kiểm tra không phá hủy (NDT). RT có một vai trò trọng yếu (gần như không thể thay thế) trong kiểm soát chất lượng công nghiệp. Thật hiếm có phương pháp nào như RT, ngay từ những ngày khởi đầu với những khám phá vật lý vĩ đại, lại có thể áp dụng ngay vào cuộc sống trong những ứng dụng cụ thể, thiết thực và hiệu quả.

Gần 110 năm trôi qua, phương pháp chụp ảnh phóng xạ đã có những bước tiến lớn về kỹ thuật và ứng dụng thực tiễn. Trong quá trình chụp ảnh phóng xạ, giai đoạn sau cùng được “mong chờ nhất” giải đoán ảnh. Với phương pháp RT, việc giải đoán ảnh chụp, dù được thực hiện trong những điều kiện thuận lợi hơn. Nhưng hàm chứa nhiều nội dung và yêu cầu kỹ thuật khá “khắc nghiệt”. Đòi hỏi người thực hiện không chỉ sự tập trung và cẩn trọng cao độ, mà còn là những hiểu biết, kinh nghiệm sâu sắc.

1. Chất lượng ảnh trong giải đoán ảnh chụp phóng xạ

Trước khi ảnh chụp phóng xạ được sử dụng để đánh giá chất lượng. Bản thân ảnh chụp này phải đạt những chỉ tiêu chất lượng nhất định. Bao gồm những nội dung chủ yếu như được liệt kê dưới đây.

Vết lỗi phim – Film Artefact/Artifact

Đây là những dấu vết, chỉ thị có nguồn gốc từ quá trình xử lý phim. Việc cầm – mang (handling) không phù hợp. Hoặc từ chính các khuyết tật nội tại trong lớp nhũ tương nhạy quang của phim. Hoặc do của màn (tăng quang). Những lỗi điển hình thuộc loại này là không giới hạn. Bao gồm: tình trạng mờ (fog); vết hóa chất; vết bẩn; vệt nước; vết xước; các chỉ thị do phóng điện tĩnh,…

Hình 1: (trái) Vết xước trong khi xử lý phim; (phải) Vết bẩn dự lượng hóa chất
Hình 2: (trái) Vết gẫy phim nằm trong vùng quan tâm; (phải) Vết loang giá rửa phim

Các quy phạm, tiêu chuẩn và quy trình áp dụng đều yêu cầu những lỗi loại này không được xuất hiện trên vùng quan tâm của ảnh. Do mức độ che lấp hoặc có thể gây nhầm lẫn cho việc giải đoán, đánh giá.

Thực tiễn áp dụng cũng yêu cầu, chỉ được thực hiện công việc giải đoán, đánh giá khi ảnh chụp đã ở trạng thái khô. Một số kỹ thuật viên có thói quen xấu là đọc và đánh giá ảnh ngay khi nó đang ở trạng thái ướt. Đây thực sự là một thói quen không phù hợp. Chứa rủi ro cao, có thể bỏ sót chỉ thị và đánh giá sai lệch bất liên tục.

Dấu hiệu nhận biết – Identification

Ảnh chụp cần thể hiện được một cách lâu bền các thông tin về công việc như: dự án; nhà chế tạo; đối tượng; vị trí và thời gian thực hiện… liên quan đến quá trình kiểm tra. Điều này thường được thực hiện bằng cách gắn các ký hiệu hay biểu tượng làm bằng các vật liệu có mật độ cao. Ví dụ chì, lên đối tượng kiểm tra trong suốt quá trình chiếu chụp.

Hình 3: (trái) Ký hiệu nhận dạng số nổi; (phải) Ký hiệu nhận dạng số chìm

Yêu cầu có tính phố biến là hình ảnh các ký hiệu này không được xuất hiện trong vùng cần quan tâm của ảnh chụp.

Hình 4: (trái) Ký hiệu xuất hiện trong vùng quan tâm; (phải) Mất ký hiệu nhận dạng vị trí

Mật độ – Density

Là đại lượng mô tả mức độ đen của ảnh chụp. Nó liên quan trực tiếp đến các “nội dung thông tin” mà bức ảnh đem lại. Mật độ cần có giá trị phù hợp để ảnh chụp hiển thị thông tin một cách tối ưu. Các giá trị mật độ quá thấp hoặc quá cao đều ảnh hưởng tiêu cực đến việc giải đoán. Hoặc hình ảnh bất liên tục quan tâm chưa được thể hiện rõ. Hoặc chúng bị che lấp một phần đến hoàn toàn. Mật độ được đo  bằng các công cụ như: máy đo độ đen (densitometer); phim bậc so sánh (wedge film)…

Các tiêu chuẩn phổ biến đều yêu cầu mật độ ảnh chụp phải có giá trị nằm trong một dải nhất định. Ví dụ: từ 2.0 đến 4.0.

Chỉ thị chất lượng hình ảnh – IQI

Mục tiêu xuyên suốt của kiểm tra không phá hủy trong công nghiệp, bao gồm chụp ảnh phóng xạ, là phát hiện và đánh giá sự tồn tại, mức độ nghiệm trọng của bất liên tục, khiếm khuyết trong đối tượng được kiểm tra. Do vậy, mối quan tâm và yêu cầu hàng đầu đối với bất kỳ một phương pháp hay kỹ thuật. Đó là khả năng phát hiện bất liên tục nếu có, được gọi với một thuật ngữ chuyên môn là độ nhạy, của phương pháp hay kỹ thuật đó.

Hình 5: ASTM IQI dây và lỗ

Trong kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ, một cách tiếp cận mang xu hướng định lượng hóa khả năng này. Là sử dụng một công cụ đặc biệt, có tên là chỉ thị chất lượng hình ảnh, IQI. Công cụ này được đặt lên đối tương kiểm tra trong suốt thời gian chiếu chụp. Hình ảnh các chi tiết của nó trên ảnh chụp được dùng để đánh giá độ nhạy. Và chính xác hơn là một kỹ thuật chụp có phù hợp hay không.

Hình 6: Chữ F xuất hiện trên phim có nghĩa IQI được đặt phía phim

Các tiêu chuẩn áp dụng thường quy định chi tiết hỉnh ảnh nào (ví dụ: dây; hoặc lỗ) phải được nhìn thấy trên ảnh chụp.

2. Cơ sở vật chất kỹ thuật giải đoán ảnh chụp phóng xạ

Một điều cần lưu ý là khả năng nhận biết (nhìn thấy) chỉ thị tối ưu trên ảnh chụp còn phụ thuộc vào hàng loạt các điều kiện liên quan đến cơ sở vật chất kỹ thuật phục vụ cho việc đọc ảnh, như: mức độ ánh sáng nền xung quanh; cường độ ánh sáng của đèn đọc phim tương ứng với độ đen; thiết bị đo độ đen; công cụ thước đo kích thước chỉ thị;…

Đèn đọc phim – film viewer/negatoscope

Đèn đọc phim cần cung cấp một mức độ sáng phù hợp tương ứng với mật độ ảnh chụp. Một số tiêu chuẩn (AS3998) đề xuất các mức tương ứng như sau:

Mật độCường độ sáng tối thiểu của đèn
1.0300 cd/m2
1.51000 cd/m2
2.03000 cd/m2
2.510000 cd/m2
3.030000 cd/m2
3.5100000 cd/m2

Cường độ sáng của đèn có thể được đo bằng thiết bị đo cường độ sáng (Lightmeter). Một yêu cầu quan trọng là các thiết bị đèn đọc phải có chức năng điều chỉnh mức độ sáng tùy theo giá trị mật độ ảnh thực tế, đồng thời, cần có các công cụ điều chỉnh phạm vi vùng chiếu sáng tương ứng với kích thước ảnh đọc, tránh để ánh sáng phát ra từ đèn chiếu trực tiếp vào mắt người giải đoán.

Ánh sáng nền – Background lighting:

Ánh sáng nền thông thường cần mức độ thấp, ở dạng khuếch tán, tránh tạo ra các tia phản chiếu rọi vào mắt người đọc. Nói chung, cường độ ánh sáng nền xung quanh nên thấp hơn một chút so với cường độ ánh sáng của đèn sau khi truyền qua ảnh chụp. Cường độ ánh sáng nền quá cao sẽ làm giảm tạo ra nhiều ánh phản chiếu, giảm độ tương phản….gây khó khăn cho việc nhận biết và phát hiện chỉ thị trên ảnh chụp. Ngược lại, nếu cường độ quá thấp, gây độ tương phản (khác biệt) quá cao, dễ gây mệt mỏi cho mắt người giải đoán, cũng như gây khó khăn cho việc ghi chép thông tin hoặc làm các công việc khác trong quá trình gải đoán…

Máy đo độ đen và phim bậc so sánh

Đây là những công cụ dùng để xác định thông số chủ yếu của ảnh chụp đó là mật độ. Để đảm bảo kết quả đo là chính xác, tin cậy, máy và phim bậc cần được chuẩn, kiểm tra định kỳ theo một tần suất xác định. Quá trình đánh giá tuân theo các tiêu chí do quy phạm và tiêu chuẩn áp dụng quy định.

Hình 7: Máy đo độ đen và phim bậc so sánh

Công cụ hoặc thước đo kích thước chỉ thị

Phần lớn các quy phạm, tiêu chuẩn áp dụng đều đưa ra các tiêu chí đánh giá liên quan đến kích thước chỉ thị đo được trên ảnh chụp. Mặt khác, các chỉ thị có thể xuất hiện dưới các hình dạng phức tạp. Do vậy, việc có các công cụ hay thước đo kích thước chỉ thị một cách sát thực và thuận tiện là yêu cầu cần thiết để việc đánh giá có độ tin cậy cao. 

Các tiện ích khác

Nếu vị trí đọc và giải đoán ảnh được thực hiện trong một môi trường yên tĩnh, vệ sinh và thoáng mát cùng các điều kiện tiện nghi khác, độ tin cậy và chính xác của kết quả giải đoán, đánh giá là điều có thể trông đợi và “cảm nhận” được một cách rõ rệt.

3. Thị lực của người thực hiện giải đoán ảnh chụp phóng xạ

Rõ ràng, khả năng nhìn và nhận thấy các chi tiết, dấu hiệu hay chỉ thị xuất hiện trên ảnh chụp, là điều kiện cơ bản để đảm bảo khả năng phát hiện bất liên tục và  phụ thuộc trực tiếp vào thị lực của người thực hiện giải đoán. Các tiêu chuẩn và hệ thống liên quan đến việc chứng nhận trình độ của nhân lực NDT đều yêu cầu kiểm tra khả năng nhìn thấy, tại khoảng cách gần, ví dụ cách xa 300 mm, các chi tiết nhỏ và khả năng phân biệt sự khác biệt màu sắc hay mức độ xám tối.

Hình 8: Bảng Jeager
Hình 9: Mức độ sám

Việc thực hiện có thể trong điều kiện cho phép người nhìn sử dụng kính điều chỉnh, ví dụ cận thị hay viễn thị, và thông thường, với tần suất là hàng năm.

Trước khi tiến hành công việc, giống như yêu cầu với các kỹ thuật huỳnh quang (MT và PT), kỹ thuật viên cần dành một khoảng thời gian nhất định để mắt quen với điều kiện ánh sáng thấp  tại vị trí đọc ảnh so với môi trường bên ngoài.Trong quá trình đọc và giải đoán ảnh, để giảm sự mỏi mệt và mất khả năng tập trung nhìn của mắt, có tài liệu đề xuất một phương thức thực hành, là thời gian đọc một ảnh chụp không nên kéo dài quá 5 phút.

4. Hiểu biết về kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ công nghiệp

Người thực hiện giải đoán có thể không nhất thiết phải có kỹ năng thực hiện thành thục mọi công việc liên quan đến chiếu chụp hay xử lý phim,… nhưng việc hiểu  được các thông số, yếu tố và điều kiện cơ bản của kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ công nghiệp là một yêu cầu có tính quyết định.

Với kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ sử dụng phim thông thường, các thông số, điều kiện cơ bản đó bao gồm:

  • bản chất hình ảnh trên ảnh chụp
  • độ không chính xác hình học, còn gọi là độ nhòe
  • độ nhạy: các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhạy và đánh giá độ nhạy qua IQI
  • các kỹ thuật bố trí hình học: SW, DW, Panoramic
  • các giai đoạn và yêu cầu của quá trình xử lý phim (thủ công và tự động)
Hình 10: Các kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ

5. Hiểu biết về đối tượng được kiểm tra

Có một sự tương đồng thú vị giữa yêu cầu của binh pháp trong quân sự và công việc giải đoán ảnh chụp là “biết người-biết ta”! Kết quả giải đoán và đánh giá sẽ có độ tin cậy càng cao nếu người giải đoán có được những hiểu biết cơ bản về đối tượng được kiểm tra. Nhưng có điều khác biệt, kết quả của một trận đánh quân sự thường là thứ có thể cảm nhận và đánh giá trực tiếp, rõ ràng được.

Trong khi đó, bản chất của quá trình kiểm tra không phá hủy (NDT) nói chung và phương pháp chụp ảnh phóng xạ nói riêng, là có tính GIÁN TIẾP. Trong nhiều tình huống, có những chỉ thị xuất hiện, người giải đoán không thể dựa chỉ hoàn toàn vào các hiểu biết kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ mà còn cần đến các hiểu biết, dù là ở mức độ cơ bản, về đối tượng được kiểm tra, để có những thông tin quý hỗ trợ cho việc đánh giá bất liên tục một cách tin cậy, chính xác.

Những hiểu biết này, ví dụ trong giải đoán ảnh chụp mối hàn, bao gồm:

  • Quá trình hàn và vật liệu sử dụng
  • Thiết kế, cấu hình mối hàn
  • Quá trình xử lý (nhiệt…)
  • Các loại bất liên tục, nguyên nhân và điều kiện gây ra, hình ảnh chỉ thị (điển hình, có tính phương pháp luận) tương ứng.
Hinh 11 (trái) Khuyết tật thiếu ngấu chân; (phải) Khuyết tật ngậm xỉ
Hình 12: Khuyết tật thiếu ngấu chân
Hình 13: Khuyết tật thiếu ngấu vách
Hình 14: Khuyết tật thiếu thấu chân
Hình 15: Khuyết tật quá thấu chân
Hình 16: (trái) Khuyết tật nứt; (phải) Khuyết tật rỗ khí;

6. Tiêu chuẩn đánh giá

Các quy phạm, tiêu chuẩn, quy trình áp dụng và tài liệu kỹ thuật liên quan (Specification) của công việc hay dự án công nghiệp thường chỉ định rõ các tiêu chí đánh giá chấp nhận hoặc không chấp nhận (Acceptance Criteria) khi áp dụng các phương pháp kiểm tra không phá hủy.  

Phần lớn các tiêu chí đánh giá đều dựa trên các thông tin do chỉ thị cung cấp: kích thước, vị trí, loại hình (tròn, đường…), số lượng, mật độ, vv…

Việc sẵn có các tiêu chuẩn này và hiểu rõ được các nội dung của nó là một yêu cầu cơ bản đối với người thực hiện giải đoán ảnh chụp phóng xạ, đảm bảo sự đúng mức và nhất quán cho kết quả đánh giá liên quan. Thực tiễn triển khai cho thấy, rất nên có sẵn các tiêu chuẩn đánh giá này dưới các hình thức, như bảng số liệu, hình vẽ sơ đồ vv… tại nơi thực hiện công việc giải đoán, đánh giá.

7. Kinh nghiệm giải đoán ảnh chụp phóng xạ

Kinh nghiệm tác nghiệp trong kiểm tra không phá hủy là một trong các yêu cầu chủ yếu, thường được định lượng hóa thành thời gian tối thiểu tính bằng giờ hoặc tháng trong các chương trình chứng nhận phổ biến về nhân lực kiểm tra không phá hủy.

Hơn nữa, một đặc trưng của phương pháp chụp ảnh phóng xạ, quá trình giải đoán và đánh giá mang đặc điểm định tính hơn là định lượng như các phương pháp khác, ví dụ như kiểm tra siêu âm.

Do vậy, yêu cầu về yếu tố kinh nghiệm của người thực hiện giải đoán lại càng đòi hỏi cao. Các công cụ hỗ trợ người giải đoán như các bộ sưu tập ảnh mẫu chỉ thị từ các khuyết tật điển hình hiện có sẵn dưới dạng thương phẩm.

Hình 17: Bộ ảnh mẫu khuyết tật hàn ASTM

Liên hệ triển khai Đào tạo và Dịch vụ Chụp ảnh phóng xạ và NDT:

CÔNG TY CP DỊCH VỤ CÔNG NGHỆ VÀ ĐÀO TẠO PHÚC MINH ANH (PMA)

Hotline: 08897189880973145129

Email:  phucminhanh68@gmail.com; info@phucminhanh.com.vn

Có thể bạn quan tâm

Bình Luận

error: Nội dung đã được bảo vệ !