Kỹ thuật viên - Viện Nghiên cứu Chế tạo Tàu thủy thực hiện kiểm tra chiều dày vỏ tàu composite bằng thiết bị siêu âm chuyên dụng.
Ứng dụng công nghệ siêu âm trong kiểm tra kết cấu tàu thủy
Composite cốt sợi thủy tinh (FRP) ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong ngành đóng tàu nhờ ưu điểm về trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn và tính linh hoạt trong chế tạo. Tại Việt Nam, vật liệu này được sử dụng trong sản xuất nhiều loại phương tiện như tàu cá, tàu khách, ca nô, tàu du lịch và tàu công vụ.
Tuy nhiên, trong điều kiện khai thác trên biển, kết cấu composite thường xuyên chịu tác động của sóng, va đập, rung động và tải trọng lặp. Theo thời gian, những tác động này có thể làm suy giảm chất lượng kết cấu, phát sinh các khuyết tật bên trong vật liệu, đặc biệt là hiện tượng tách lớp giữa các lớp composite. Đây là dạng khuyết tật không phải lúc nào cũng có thể nhận biết bằng quan sát thông thường, nhưng có thể ảnh hưởng đến khả năng chịu lực và độ bền của kết cấu.
Viện Nghiên cứu Chế tạo tàu thủy – Trường Đại học Nha Trang.
Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, Viện Nghiên cứu Chế tạo Tàu thủy đã triển khai dịch vụ kiểm tra chiều dày và tách lớp kết cấu vỏ tàu composite cốt sợi thủy tinh bằng phương pháp siêu âm. Đây là phương pháp kiểm tra không phá hủy (Non-Destructive Testing – NDT), cho phép khảo sát đặc điểm bên trong vật liệu mà không cần phá hủy kết cấu tại vị trí kiểm tra.
Thông qua việc sử dụng thiết bị siêu âm chuyên dụng, cán bộ kỹ thuật có thể thực hiện đo chiều dày kết cấu, kiểm tra và xác định các khu vực có chỉ thị nghi ngờ tách lớp, khảo sát những vị trí có dấu hiệu hư hỏng do va đập hoặc chịu tải trọng bất thường. Phương pháp này cũng được sử dụng để kiểm tra các khu vực đã qua sửa chữa, gia cường hoặc thay thế kết cấu.
Kết quả kiểm tra được tổng hợp thành số liệu kỹ thuật, sơ đồ vị trí đo và báo cáo chuyên môn, cung cấp cơ sở thông tin phục vụ đánh giá tình trạng kết cấu, xác định những khu vực cần kiểm tra bổ sung và xem xét phương án bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp.
Kỹ thuật viên tiến hành hiệu chuẩn thiết bị trước khi kiểm tra tàu.
Nâng cao năng lực kiểm tra, đánh giá tình trạng kỹ thuật phương tiện
Việc ứng dụng phương pháp siêu âm trong kiểm tra kết cấu vỏ tàu composite mang lại thêm một giải pháp kỹ thuật cho công tác quản lý, bảo dưỡng và sửa chữa phương tiện thủy.
Đối với chủ tàu, thông tin về chiều dày và các chỉ thị bất thường bên trong vật liệu giúp theo dõi tình trạng kết cấu, chủ động hơn trong việc xây dựng kế hoạch bảo dưỡng và làm việc với các đơn vị chuyên môn. Đối với cơ sở đóng mới, sửa chữa tàu thủy, kết quả kiểm tra là nguồn dữ liệu tham khảo để đánh giá những vị trí nghi ngờ hư hỏng, kiểm tra chất lượng các khu vực đã được can thiệp kỹ thuật và lựa chọn giải pháp xử lý.
Đặc biệt, việc khoanh vùng những khu vực có dấu hiệu bất thường giúp tập trung nguồn lực vào các vị trí cần quan tâm, hạn chế việc sửa chữa dàn trải khi chưa có đủ thông tin kỹ thuật, qua đó góp phần tiết kiệm thời gian và chi phí.
ThS. Vũ Văn Du – Trưởng phòng Kiểm nghiệm, Viện Nghiên cứu Chế tạo Tàu thủy, Trường Đại học Nha Trang.
Theo ThS. Vũ Văn Du – Trưởng phòng Kiểm nghiệm, Viện Nghiên cứu Chế tạo Tàu thủy, việc triển khai dịch vụ xuất phát từ nhu cầu thực tế trong kiểm tra, đánh giá tình trạng kỹ thuật phương tiện thủy và yêu cầu nâng cao chất lượng kiểm tra theo các hướng dẫn chuyên môn của Cục Đăng kiểm Việt Nam.
Ông cho biết: “Trong quá trình khai thác, vỏ tàu composite chịu tác động thường xuyên của sóng, va đập và tải trọng lặp, có thể xuất hiện những khuyết tật bên trong mà mắt thường khó phát hiện. Việc ứng dụng phương pháp siêu âm không phá hủy giúp kiểm tra chiều dày kết cấu, phát hiện và khoanh vùng các vị trí nghi ngờ tách lớp, từ đó cung cấp thêm dữ liệu kỹ thuật cho cơ quan đăng kiểm, chủ tàu và đơn vị sửa chữa trong quá trình đánh giá hiện trạng, lựa chọn phương án bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp. Đây là giải pháp góp phần nâng cao chất lượng kiểm tra, hỗ trợ bảo đảm an toàn khai thác và sử dụng hiệu quả chi phí bảo dưỡng phương tiện”.
Bảo đảm năng lực chuyên môn và độ tin cậy của kết quả kiểm tra
Để bảo đảm chất lượng dịch vụ, Viện Nghiên cứu Chế tạo Tàu thủy chú trọng đồng bộ các yếu tố về nhân lực, trang thiết bị và quy trình kỹ thuật.
Theo thông tin do Viện cung cấp, đơn vị đã được Cục Đăng kiểm Việt Nam cấp Giấy chứng nhận Cơ sở cung cấp dịch vụ kiểm tra chiều dày kết cấu thân tàu. Thiết bị siêu âm được kiểm tra, hiệu chuẩn định kỳ hằng năm; đội ngũ nhân viên trực tiếp thực hiện có chứng nhận UT Level II, đồng thời được đào tạo và chứng nhận về kiểm tra siêu âm đo chiều dày, kiểm tra tách lớp đối với vật liệu composite và vật liệu kim loại.
Quy trình kiểm tra được thực hiện theo các bước từ khảo sát hiện trạng, xác định vị trí và phạm vi kiểm tra, hiệu chỉnh thiết bị, tiến hành đo và thu thập dữ liệu đến phân tích, tổng hợp kết quả và lập báo cáo chuyên môn. Việc tuân thủ quy trình kỹ thuật, kết hợp với năng lực của nhân sự và tình trạng thiết bị, là những yếu tố quan trọng nhằm nâng cao độ tin cậy và giá trị sử dụng của kết quả kiểm tra.
Kỹ thuật viên tiến hành đo chiều dày vỏ tàu.
Đối với vật liệu composite, đặc điểm cấu tạo và tính chất không đồng nhất của vật liệu đòi hỏi người thực hiện phải có kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm phù hợp trong lựa chọn phương pháp, kỹ thuật kiểm tra và diễn giải kết quả. Các chỉ thị siêu âm cần được xem xét trong mối liên hệ với hiện trạng thực tế, hồ sơ kỹ thuật và những thông tin liên quan của phương tiện.
Vì vậy, kết quả kiểm tra siêu âm đóng vai trò là nguồn dữ liệu kỹ thuật phục vụ đánh giá, không thay thế việc kiểm tra tổng thể kết cấu hoặc các yêu cầu kiểm định, đăng kiểm theo quy định.
Chia sẻ về định hướng phát triển hoạt động chuyên môn, ThS. Vũ Văn Du cho biết: “Việc triển khai dịch vụ kiểm tra bằng phương pháp siêu âm là một trong những hoạt động cụ thể hóa định hướng gắn nghiên cứu khoa học với ứng dụng thực tiễn của Viện và Trường Đại học Nha Trang. Thông qua việc phát huy năng lực chuyên môn của đội ngũ kỹ thuật, khai thác hiệu quả trang thiết bị chuyên dụng và từng bước hoàn thiện quy trình kiểm tra, Viện mong muốn mở rộng hợp tác với doanh nghiệp, đưa năng lực khoa học – công nghệ vào phục vụ nhu cầu thực tế của ngành tàu thủy và kinh tế biển”.
Đưa năng lực nghiên cứu khoa học phục vụ phát triển kinh tế biển
Khánh Hòa và khu vực duyên hải Nam Trung Bộ có thế mạnh về khai thác thủy sản, vận tải biển, du lịch và các hoạt động dịch vụ kinh tế biển. Cùng với sự phát triển của các lĩnh vực này, nhu cầu đóng mới, bảo dưỡng, sửa chữa và đánh giá tình trạng kỹ thuật phương tiện thủy ngày càng đặt ra những yêu cầu chuyên môn cao hơn.
Kỹ thuật viên thu thập số liệu sau khi đo.
Dịch vụ kiểm tra chiều dày và tách lớp vỏ tàu composite của Viện Nghiên cứu Chế tạo Tàu thủy hướng đến các chủ tàu cá, tàu khách, tàu du lịch, ca nô, tàu công vụ, cơ sở đóng mới – sửa chữa tàu thủy và các tổ chức có nhu cầu kiểm tra kết cấu vật liệu composite. Qua đó, các kết quả nghiên cứu và năng lực kỹ thuật của đơn vị được chuyển hóa thành sản phẩm dịch vụ cụ thể, đáp ứng một phần nhu cầu của doanh nghiệp và cộng đồng.
Không chỉ mang ý nghĩa cung cấp dịch vụ kỹ thuật, quá trình triển khai còn tạo điều kiện để đội ngũ cán bộ, giảng viên và kỹ thuật viên tiếp cận trực tiếp với những vấn đề phát sinh trong thực tiễn sản xuất, khai thác phương tiện. Đây là cơ sở quan trọng để bổ sung dữ liệu thực tế, hoàn thiện quy trình chuyên môn, định hướng các nội dung nghiên cứu ứng dụng và tăng cường sự gắn kết giữa nghiên cứu khoa học, đào tạo với nhu cầu của doanh nghiệp.
Đối với Trường Đại học Nha Trang, việc phát triển những hoạt động ứng dụng khoa học – công nghệ như trên thể hiện vai trò của một cơ sở giáo dục đại học không chỉ thực hiện nhiệm vụ đào tạo, nghiên cứu mà còn tham gia giải quyết các vấn đề thực tiễn của ngành và địa phương.
Kỹ thuật viên đối chiếu hồ sơ tàu để đánh giá tình trạng tàu.
Trong thời gian tới, việc tiếp tục nâng cao năng lực chuyên môn, duy trì chất lượng trang thiết bị, hoàn thiện quy trình kỹ thuật và mở rộng hợp tác với các doanh nghiệp, cơ sở đóng mới – sửa chữa tàu thủy sẽ là những định hướng quan trọng để Viện phát huy hiệu quả hoạt động này.
Từ một giải pháp kiểm tra chuyên ngành, dịch vụ siêu âm kết cấu vỏ tàu composite góp phần khẳng định hướng đi thiết thực trong hoạt động khoa học – công nghệ của Trường Đại học Nha Trang: lấy năng lực nghiên cứu làm nền tảng, lấy nhu cầu thực tiễn làm định hướng và lấy hiệu quả phục vụ doanh nghiệp, cộng đồng làm thước đo giá trị ứng dụng.