Как и зачем проводят радиографический контроль сварных соединений, плюсы и минусы методики

Содержание

Общая информация

У радиографического метода контроля есть несколько названий. Его называют также рентгенографией, рентгеноскопией, рентгенографическим контролем. Он основан на использовании рентгеновского излучения.

На место соединения деталей устанавливают специальный рентген-аппарат. Он работает так же, как и аппарат для рентгена человеческих костей. Радиоизлучение проходит сквозь металл.

Если в шве есть трещины или поры, излучение без проблем выходит через них. Если соединение плотное, излучение «останется» внутри.

Принимающий прибор запечатляет то, где и как проходят лучи, и закрепляет это на снимке. С его помощью можно увидеть, какие дефекты образовались внутри шва, и где именно они находятся.

Контроль с использованием рентгеновского излучения — метод, который с большой точностью может выявить проблемные места соединений.

Способ радиографического контроля сварных соединений хорошо проявляет себя в проверке трубопроводных конструкций, металлических изделий с серьезными требованиями к качеству и крупногабаритных соединений. На стройплощадках радиография пользуется особым признанием мастеров.

Что такое радиографический контроль

При соединении или обработке металлических деталей с помощью любого вида сварки могут образоваться дефекты швов в результате неправильной технологии сваривания, недостаточно обработанная поверхность, попадание инородных частиц. Такие дефекты могут существенно влиять на работу соединения и его прочностные характеристики.

Методика радиографии сварных швов помогает выявить такие дефекты на их ранней стадии развития. Таким образом, радиографический метод контроля сварных соединений представляет собой неразрушающий способ для проверки материалов на наличие скрытых дефектов. Такой вид проверки использует способность рентгеновских волн глубоко проникать в различные материалы.

Раннее обнаружение дефектов в сварных швах и их устранение предотвратит аварийно-опасные ситуации в будущем.

Рентгеновский метод неразрушающего контроля признан одним из наиболее точных и объективных способов подтверждения качества выполненных соединений металлических деталей и конструкций. С помощью рентгенографии можно выявить большинство серьезных дефектов, определить их характер и размеры.

Методика пригодна для радиографического контроля сварных соединений трубопроводов, силосов, резервуаров и резервуарного оборудования, противопожарного и нефтеналивного оборудования, дымовых труб, нестандартных металлоконструкций и любых изделий, где была использована сварка, в качестве соединительного элемента.

Технология контроля сварных швов рентгеном

Каждое исследование имеет ряд неизменных процедур. При рентгеновском контроле сварных соединений специалист проводит:

  1. Выполняется подготовка объекта обследования: очищается от ржавчины и других загрязнений.
  2. Далее объект обследования располагают таким образом, чтобы сварной шов был распложен между приемником прибора и излучателем.
  3. Специалист включает прибор, и излучение проникает в шов, а после идет к приемнику.
  4. Информация с датчика приемника выводится на экран и эти данные пригодны для обработки специалистом, и предоставления заказчику в виде отчета о результатах обследования.

Пример рентгеновского контроля производимый специалистом

Процедура может быть опасна для здоровья человека, поэтому требует полного соблюдения техники безопасности и наличия специальной защиты.

Радиографический контроль сварных соединений

Со времен разработки первых методов соединения элементов с использованием сварочных технологий возник вопрос о контроле за качеством сварочных швов. Учитывая существующие технологии, конструкторы разработали различные способы, обеспечивающие довольно точно обнаружить дефекты конструкций, грозящие разрушению. Однако, универсального метода, способного удовлетворить запросы производственников, пока не существует. Поэтому сегодня, при выполнении сварочных работ, производственники вынуждены выбирать, наиболее подходящие для них методы контроля, которые их удовлетворяют:

•    Более дешёвым и несложным процессом, без использования сложного оборудования, способного обеспечить удовлетворяющую оценку качества сварного шва.
•    Достаточно сложным и дорогостоящим способом, применяемым только на производстве, которое располагает технологическими возможностями, показывая, при этом, объективную и полную картину.

Точные варианты дефектоскопии, приходится задействовать в таких обстоятельствах, когда качество шва составляет ключевую роль и дефекты недопустимы даже ничтожные. Именно, радиографическая проверка качества сварочных соединений удовлетворяет таким требованиям.

Предлагаемая методика радиографического контроля сварочных швов, основанная на свойствах просвечивания проверяемого участка гамма-лучами или рентгеновским излучением, относится к одной из наиболее точной.

В то же время, промышленная радиография относится к профессии, являющейся одной из наиболее вредных для здоровья людей. В методе применяются мощные гамма-источники (> 2 CI).

Дефектоскопия с помощью рентгеновского метода контроля

С помощью рентген контроля достоверно выявляются невидимые дефекты, с высокой точностью определяется их пространственное положение, производятся замеры, выявляется геометрическая форма.

Рентгенография информативно и достоверно позволяет выявить и охарактеризовать ряд неприемлемых дефектов сварки:

  • Холодные и горячие трещины. Холодные трещины возникают после затвердевания шва и зачастую невидимы человеческому глазу. Горячие трещины соответственно появляются до момента затвердевания шва;
  • Образование пор – самый часто встречающийся дефект сварки из-за плохо подготовленной поверхности, сквозняка в зоне сварки и др.;
  • Вкрапления инородных материалов, шлака;
  • Прожог шва – образование сквозных отверстий в шве;
  • Подрезы – дефект в виде канавки в основном металле по краю сварочного шва;
  • Наплывы – образовывается вследствие натекания присадочного материала на основной металл без образования сплавления между ними;
  • Непровары – возникают из-за недостатка сварочного тока, вследствие чего он не проникает глубоко в металл;
  • Рыхлые участки сварного шва.

Различные дефекты сварных и накладных швов

Расшифровка

Расшифровку рентгенограмм осуществляют в затененном помещении на негатоскопе. Он представляет собой устройство, назначением которого является просмотр на просвет радиографических снимков, в том числе рентгенограмм. В негатоскопе предусмотрена возможность регулировки яркости освещения. При слишком большом его значении мелкие дефекты могут быть пропущены.

Фото: рентгенограмма на негатоскопе

После расшифровки составляется заключение. Перед тем, как прибегнуть к этому методу, необходимо узнать, какие дефекты сварного шва выявляются с помощью радиографического контроля. К ним относятся:

  • подрезы;
  • непровары;
  • трещины;
  • поры;
  • инородные включения;
  • шлаки.

Помимо этого, можно оценить величину вогнутости и выпуклости в местах, где визуальный осмотр невозможен. При записи результатов используются сокращения. Так, «Т» означает трещину, «Н» — непровар, «П» — пору, «Ш» — шлак, «В» — включение вольфрама, Пдр» — подрез. Рядом с буквами ставят размеры дефекта. Учитывается также характер распределения.

По этому признаку недостатки делятся на группы:

  1. Отдельные.
  2. Цепочки. На одной линии более трех дефектов.
  3. Скопления. Расположение в одном месте не менее трех дефектов.

Размер дефекта обозначается в миллиметрах.

Обозначение дефектов

Недопустимым является наличие в сварочном шве следующих дефектов:

  1. Трещин (холодных и горячих). До того как затвердеет шов, могут появляться горячие трещины, а после его полного застывания – холодные. Часто они незаметны при внешнем осмотре шва.
  2. Пор. Указанный дефект является самым распространенным при проведении сварочных работ. В большинстве случаев его появление связано с неправильно или недостаточно хорошо подготовленными соединяемыми поверхностями, наличием сквозняков и др.
  3. Шлаков и других инородных тел.
  4. Прожога. Он возникает при недостаточной квалификации сварщика или неправильно выбранных параметрах оборудования. Проявляется в виде сквозных отверстий в шве.
  5. Подреза. Дефект в виде канавки, расположенной в свариваемой детали вдоль сварочного шва.
  6. Наплыва. В процессе работы на основной металл натекает присадочный материал, но при этом не образует с ним надежного сплавления.
  7. Непровара. Неправильно выбранный режим проведения работ, т. е. низкий ток, не позволяет полностью и качественно проварить соединяемые детали.
  8. Рыхлых участков. Они характеризуются непрочной структурой шва.
Читайте также:  Сварка взрывом: технология или процесс сварки с газовым баллоном и оборудование для этого, ее виды и какая область применения

Обнаруженные нарушения

Требования к снимкам и особенности их расшифровки:

  1. Расшифровывают только хорошо высушенные снимки. На них не должно быть царапин, отпечатков пальцев и т.д.
  2. Расшифровку выполняют в затемненной комнате на негатоскопах.
  3. Полученные результаты записывают в специальный журнал, а заключение направляют в отдел технического контроля.

Преимущества

  • Рентгенографический контроль сварных соединений трубопроводов является одним из самых точных и надежных методов дефектоскопии;
  • Можно увидеть скрытые дефекты;
  • Возможно определение абсолютных и относительных размеров бракованного места;
  • Скорость проведения процедур достаточно высокая.

Недостатки

  • Эффективность метода зависит от правильности установки параметров;
  • Оборудование для его проведения имеет высокую стоимость;
  • Здесь нужно использовать особую пленку для фиксации результата;
  • Это опасный для здоровья метод дефектоскопии сварных швов.

Устройство и принцип работы оборудования

Излучающий элемент представлен в виде вакуумного сосуда, в котором находится три электрода: анод, накал катода и катод. Сами рентгеновские лучи возникают тога, когда заряженные частицы получают сильное ускорение. Это может случиться и при высокоэнергетическом переходе, что происходит в оболочке атомов. Рентгенографические трубки используют оба этих варианта. Основным конструктивным элементом устройства выступает анод и катод.

Устройство для рентгенографическогой контроля сварных соединений

Устройство для рентгенографическогой контроля сварных соединений

Электроны, которые испускаются катодом получают ускорение от различных электрических потенциалов, находящихся в области между анодом и катодом. В это время рентгеновские лучи еще не испускаются, по причине малого своего количества. Они ударяются об анод, после чего происходит их резкое торможение. За счет этого происходит генерация лучей в рентгеновском диапазоне. В это же время из внутренних оболочек атомов анода выбиваются электроны. На места выбитых частиц становятся другие электроны. Выпускаемое излучение приобретает характерные черты, которыми обладает материал анода.

Когда лучи уже вышли, то они передвигаются в соответствии с заданным направлением сквозь выбранный участок шва. Затем они сталкиваются с плотной поверхностью и часть остается в металле. Остальные частицы, которым удалось прорваться, попадают на пленку. Там отображается интенсивность излучения в каждом отдельном месте. При наличии пустых мест в структуре наплавленного металла, количество лучей становится большим. Таким образом можно выявить где находится тот или иной дефект, а также какой он формы и размера.

Методика проведения контроля

Методика проведения рентгенографического контроля сварных соединений очень схожа с радиографическим контролем. Первым делом происходит настройка аппаратуры под определенную плотность металла, чтобы излучение смогло пройти сквозь его поверхность. Затем происходит подготовка сделанного шва к контролю. Для этого с него оббивают шлак, обрабатывают до требуемой высоты валика и зачищают саму поверхность.

После этого изделие перемещается в аппарат на то место, где будет происходить выпуск лучей. Оно должно находиться между излучателей и фотопленкой. Затем включается аппарат и лучи моментально проникают сквозь сварной шов, попадая в итоге на пленку. На ней отображаются все неровности интенсивности, которые показывают наличие дефектов.

«Важно!

Данный процесс может оказать вред здоровью, так что необходимо соблюдать все правила техники безопасности.»

ГОСТ и иные требования

Проведение радиографического метода контроля сварных соединений регламентируется ГОСТ 7512-82. Такой метод позволяет контролировать сварной шов при толщине свариваемых элементов от 1 до 400 мм, а при использовании мощного оборудования — и до 500 мм.

Для этого применяются рентгеновское, тормозное и гамма-излучение, а для получения снимка — радиографическая пленка.

Основные требования к принадлежностям для проведения такого контроля следующие:

  1. Маркировочные знаки соответствуют ГОСТ 15843-79.
  2. Радиографические пленки отвечают техническим условиям.
  3. Источник излучения соответствует ГОСТ 20426-82.
  4. Усиливающие экраны могут быть металлическими и флюоресцирующими.
  5. Светонепроницаемые кассеты обеспечивают плотный прижим экрана к пленке.
  6. Свинцовый экран защищает пленку от рассеянного излучения.
  7. Эталоны чувствительности могут быть пластинчатыми, проволочными или канавочными.

Недостатки

  • Сложен в исполнении, так что не каждому человеку и организации он доступен;
  • Требует применения дорогостоящего оборудования;
  • Необходимо использовать уникальные расходные материалы;
  • Представляет опасность для здоровья человека, так как работа ведется с вредными излучениями.

Устройство и принцип работы радиографической установки

Радиографический контроль сварных соединений производятся при помощи специального устройства, которым выступает радиографическая установка. Радиационное изображение, которое поступает на нее, преобразуется в цифровое изображение. Это изображение затем обрабатывается и выводится на отображающее устройства. Данный метод становится возможным благодаря тому, что детектором для контролирования процедуры выступает фотодиод, на котором установлен сцинтиллятор. Лучи воздействуют на сцинтиллятор, после чего выпускают видимый свет. Выход данного света пропорционален полученной квантовой энергии. Таким образом, исходящее излучение света вызывает ток в самом фотодиоде.

Радиографическая установка

Радиографический метод контроля базируется на преобразовании детектором проходящего сигнала, проникающего сквозь металлическое изделие. Чем выше интенсивность пройденных гамма лучей, а это возможно только при наличии полых дефектов, тем выше уровень освещенности на получаемом изображении. Стоит отметить, что контроль стыков радиографическим методом требует не один детектор, а несколько. Каждый из них снабжается собственным усилителем, которые объединяются в один независимый канал, куда входят все имеющиеся детекторы. Чем больше необходимая ширина контролируемого участка, тем большее количество детекторов требуется. Все каналы в данном случае опрашиваются по очереди.

Радиографическая установка для контроля сварных швов

Такое устройство способно контролировать практически все виды сварных соединений и швов. Стоит отметить, что световое излучение является аналоговым сигналом, поэтому, для его преобразования в цифровой формат требуется специальный аналогово-цифровой преобразователь. Весь массив информации передается на компьютерное устройство. Там данные сохраняются для архивирования и дальнейшего, более детального, изучения. На экране данные отображаются в виде полутонового изображения.

Методика проведения контроля

Радиографический контроль сварных соединений при настроенной аппаратуре проводится достаточно просто:

  • На первом этапе изделие подготавливают к просвечиванию, для чего нужна очистка поверхности от шлака и других лишних предметов;
  • Затем изделие помещается так, чтобы шов находился между излучателем и приемником машины;
  • Затем идет включение лучей аппарата, которые проходят сквозь металл шва и попадают на датчик с другой стороны;
  • Затем датчик считывает полученную информацию и выводит данные на экран или на специальную пленку, где их можно сохранить для дальнейшего использования.

Требования к устройствам

Когда происходит радиографический контроль сварных соединений, то на интенсивность проходящих лучей нельзя оказать ни какого действия. Это же касается чувствительности контроля. Изображение, которое фиксируется на пленке, определяется посредством интегральной дозы излучения, которое проходило в период экспозиции.

Контроль сварных соединений радиографическим способом

Это является одной из причин, что в то время, когда происходит радиографический контроль сварных соединений, разрешают применять практически любые рентгеновские аппараты. Такая величина как флуктуация для данного метода не является критичной. Все время сканирования занимает десятые доли секунды. Исходя из этого, выделяют два основных требования:

  •  Плотность гамма-лучей в потоке, который проходит сквозь толщину контролируемого изделия, должна быть достаточно большой, чтобы можно было зарегистрировать изменение толщины объекта на сканируемой области;
  • На протяжении всего времени изучения интенсивность лучей должна иметь постоянный характер.

Все этого говорит о том, чтобы радиографический контроль сварных швов прошел как можно более качественно, необходимо иметь стабильный источник ионизирующего излучения с максимально большой плотностью потока лучей и максимальным энергетическим спектром.

Меры по технике безопасности

Инструкция техники безопасности, при таком процессе как радиографический контроль сварных соединений, предполагает выполнения ряда требований, таких как:

  • Экранирование самого прибора, чтобы не было широкого распространения вредного излучения;
  • Сделать расстояние от человека до устройства как можно большим;
  • Ограничить промежуток времени пребывания в зоне потенциальной опасности;
  • Использовать средства индивидуальной защиты, такие как свинцовые щитки.
Читайте также:  Как варить полуавтоматом нержавейку

Место, где проходит радиографический контроль сварных швов, должно иметь защитное покрытие, которым зачастую выступают свинцовые листы. В помещении не должно быть посторонних людей, так как проводить процедуру должны только специалисты. Если техника не исправна, то использовать ее нельзя, потому что это может вызвать непредсказуемые последствия. Радиографический метод неразрушающего контроля оказывает минимальное воздействие на человека, но при частом столкновении с ним полученная радиация накапливается, поэтому, необходимо следить за тем, чтобы не превысить минимально допустимую дозу облучения.

Суть рентгенографического метода контроля

Принцип рентгенографического контроля основан на исследовании образца в токе рентгеновских лучей. С одной стороны расположен источник излучения, с другой — чувствительная плёнка или матрица. После прохождения через однородный материал получается одинаковая равномерная засветка. В случае нахождения в образце изъянов и неоднородностей, засветка на плёнке или матрице изменяется.

Рентгенографический метод контроля сварных соединений — один из самых достоверных методов неразрушающего контроля. Его применяют повсеместно в случаях, когда требуется высокий уровень качества и надёжности сварного шва соответствующего стандартам. Несмотря на несколько более высокую цену рентгеновского контроля, его применение обязательно для подтверждения годности ответственных изделий.

 

Главные требования к рентгеновским аппаратам

В процессе радиометрическом методе флуктуации интенсивности проходящего сквозь объект энергетического спектра не оказывают никакого воздействия на чувствительность контроля, так как изображение, фиксируемое на пленке рентгена изображение определяют посредством интегральной дозы излучения в период экспозиции.

Именно поэтому во время радиографического контроля разрешается применять рентгеновские аппараты любого существующего типа. В большинстве случаев изготовители рентген-аппаратов не приводят никаких данных о флуктуации интенсивности излучений, поскольку данная величина не является критичной.

Стоит отметить, что радиометрия представляет собой метод измерения при построчном сборе данных в режиме реального времени.

Для сканирования одной строки могут потребоваться десятые доли секунды. Исходя из этого рентген аппарату предъявляются 2 основных требования, а именно:

1) Плотность потока гамма-излучения, проходящего сквозь контролируемую толщину проверяемого объекта, должна быть настолько велика, чтобы этого времени было достаточно для регистрации изменения толщины объекта вдоль просканированной области

2) Интенсивность гамма-излучения обязательно должна быть постоянной

Таким образом, для качественного радиометрического контроля необходимы высокостабильные источники ионизирующего излучения, имеющего максимально возможную плотность лучевого потока, а также максимальный энергетический спектр.

С целью сравнения современных рентгеновских аппаратов панорамного типа с постоянным потенциалом разработан специальный переносной прибор, обеспечивающий проведение измерений интенсивности излучения в полевых условиях.

Принцип работы

«Сердцевиной» рентген-аппарата можно назвать излучатель, генерирующий и выпускающий свободные частицы. Он состоит из вакуумного сосуда с анодом, катодом и его накалом.

Каждая деталь заряжена и по сути представляет собой электрод. Они направляют частицы, придавая им ускорение, тем самым создавая рентгеновский луч.

Для тех, кто хочет понимать процесс радиографического контроля сварных соединений в подробностях, мы расширим объяснение. Электроны, испускающиеся катодом, через потенциал электрического поля между положительным и отрицательным электродами набирают ускорение.

На этом этапе излучение уже появляется, но еще не обладает достаточной силой. Но лучи «врезаются» в анод и тормозятся, из-за чего образовываются еще больше.

Во время столкновения лучей с анодом, последний тоже отдает электроны. Вместе все эти частицы формируют целостное рентгеновское излучение.

Выходящие лучи направляются вакуумной трубкой и внешними деталями аппарата. Частицы попадают на металл, и, если он дефектный, то проходят через шов насквозь.

Если же соединение нормальное, лучи остаются внутри него. Но не все электроны «встраиваются» в металл. Те, что задерживаются на поверхности, служат основой рентгеновского снимка.

На нём можно определить, сколько лучей прошло через соединение. Если металл пронизан трещинами и сквозными порами, на снимке можно будет увидеть много прошедших лучей.

Так можно узнать не только о присутствии деформации, но и о её размере и размещении.

Свойства и возможности рентгена

Особенность рентгенографии в том, что проходимость материалов зависит от длины генерируемых лучей. В плотных материалах они рассеиваются и частично поглощаются. Чем ниже плотность проверяемого соединения, тем четче получится изображение.

Возможность некоторых химических элементов на протяжении нескольких секунд светиться под действием рентгеновского излучения позволяет засвечивать специальную пленку и получать изображение имеющихся дефектов шва.

Если исследуемый материала однородный, результат получится в виде светлого и однотонного изображения. При наличии разных дефектов, раковин, пустот оно будет иметь затемнения.

В работе некоторых моделей дефектоскопов используется способность ионизированного воздуха пропускать электричество. Чем выше степень ионизации, тем лучше проводится ток. Этот принцип позволяет при проведении РК получать изображение не на пленке, а на экране осциллографа.

В большом количестве рентгеновское излучение негативно влияет на организм человека, при этом происходит облучение клеток и тканей. Большие дозы приводят к развитию лучевой болезни и даже смерти. Поэтому применение рентгеноскопии для контроля качества сварочных швов требует строгого соблюдения правил безопасности.

Алгоритм выполнения и меры безопасности

Работы по выявлению дефектов и отклонений радиационным методом, регламентируются ГОСТ 7512-86 и поэтапно выполняются лабораториями, аттестованными в соответствии с ПБ 03-372-00 и ПБ 03-440-02:

  1. Подготовка объекта к просвечиванию посредством очищения его поверхности от мусора и ржавчины
  2. Визуальный осмотр с разметкой и маркировкой участков объекта для дальнейших исследований
  3. Контролируемые сварные швы размещают между излучателем и приемником устройства
  4. Аппаратура включается, после предварительной проверки ее работоспособности
  5. Рентгеновские лучи проникают сквозь шов и принимаются датчиком, размещенным с обратной стороны
  6. Полученная информация выводится на монитор или рентгеновскую пленку для дальнейшего анализа и хранения

Уровень чувствительности приборов зависит от множества факторов. Он проверяется путем размещения на контролируемом участке различных эталонов чувствительности в заданной последовательности:

  • Проволочных
  • Канавочных
  • Пластинчатых

Работы, связанные с РК, проводятся с соблюдением правил безопасности, предусматривающих:

  • Наличие технологической карты (с алгоритмом действий, схемами зарядки кассет, нормативами)
  • Предварительную проверку исправности оборудования
  • Экранирование задействованной аппаратуры для предотвращения распространения опасных для людей и экосреды излучений
  • Соблюдение безопасной дистанции между специалистами и применяющимися в работе приборами
  • Максимальное сокращение времени пребывания специалистов в потенциально опасных местах
  • Применение СИЗ
  • Ограждение рабочей зоны, определяемой с помощью дозиметров ДКС-АТ, специальной лентой и знаками

Территория, предназначенная для проведения мероприятий радиационного контроля, должна быть оснащена защитным покрытием (свинцовыми листами) и освобождена от посторонних лиц.

Конструкционные особенности оборудования

Сейчас чаще используется радиографический контроль, относящийся к цифровой дефектоскопии. Полученное радиационное изображение превращают в цифровое, и информацию выводят на экран.

Детектором контроля рентгеновского излучения или гамма-излучения, которые проходят через проверяемый объект, является фотодиод со сцинтиллятором, который поддается действию излучения, испускает видимый спектр света, находящийся в прямой пропорциональности квантовой энергии.

Такое излучение вырабатывает внутри фотодиода ток, радиационное излучение превращается в электрическое и затем выводится на экран.

Детекторные блоки перемещают относительно проверяемого объекта и получают непрерывный поток информации, который записывается в память компьютера для проведения его дальнейшей детальной проверки. Чтобы можно было оперативно оценить качество соединения, полученное изображение сразу выводят на экран.

Схема

Дефектоскопы на гамма-лучах

Они обеспечивают заданную частоту флуктуаций интенсивности гамма-излучения. В результате перемены интенсивности излучения на изображении создаются поперечные полосы.

Существующие отклонения интенсивности излучения выше значения статистических шумов. Современная техника, оснащенная передовым программным обеспечением, позволяет уменьшать данные флуктуации. Такие рентгеновские аппараты являются условно применимыми для выполнения РК сварных швов.

Читайте также:  Разрушающие методы контроля сварных соединений: механические и металлографические исследования

Аппарат

Рентгеновское устройство

Эти аппараты имеют постоянный потенциал и высокочастотные флуктуации, случайные во времени. Они обеспечивают отклонение интенсивности гамма-излучения более 1 %. В связи с этим применять указанные аппараты при выполнении радиометрического контроля не рекомендуется.

Для рентгеновского контроля надо использовать оборудование, имеющее следующие показатели:

  • стабильность излучения – более 0,5%;
  • частоту флуктуаций – не выше 0,1 Гц.

Устройство и принцип работы радиографического оборудования

В любом приборе, используемом для радиографического контроля сварных соединений, имеется излучатель. Он генерирует излучение необходимой частоты, длины. Это – сердце дефектоскопа.

Рентгенографический излучатель представляет собой колбу с откаченным воздухом, в которой расположены анод, катод, элемент накала. Во время разгона электронов возникают лучи. Они образуют направленный пучок. Он пропускается сквозь толщу сварного соединения.

Другая важная часть оборудования для радиографического контроля – фотодиод. Он преобразует энергию лучей в световую энергию. В радиографических приборах, контролирующих качество сварного соединения, устанавливают блоки детекторов, создающих изображение.

Световой сигнал можно преобразовать в цифровой формат, информация поступает в накопитель. На экране данные отображаются в виде полутоновой картинки.

Этапы контроля трубопроводов

Трубопроводный транспорт нуждается в постоянном технологическом обслуживании для обеспечения безопасной эксплуатации и определённого уровня качества. Ввиду этого появился специальный термин — “контроль трубопроводов
”, который является системным понятием и включает в себя:

  • входной контроль металла труб и трубных заготовок, а так же всех сопутствующих деталей;
  • проверку квалификации сварщиков;
  • визуально-измерительный контроль, который проводится процессе сварки-сборки, обмер сварных швов (дополнительно обмеряются макрошлифы сварных швов, которые выполнены двусторонней сваркой под флюсом);
  • контроль качества изоляции трубопроводов, коррозии и герметичности;
  • неразрушающий контроль для проверки сварных соединений;
  • так же проводятся механические испытания в случае сварки вращающейся дугой, стыковой контактной сварки с оплавлением, паянных соединений.

Термин “контроль трубопроводов” употребляется в разных значениях, он может означать и совокупность всех вышеописанных действий, и каждый пункт в отдельности. Каждый раз его следует трактовать в зависимости от контекста.

Каждый этап контроля качества трубопроводных путей является многоступенчатым процессом. Например, контроль качества металла

включает проверку сопроводительных документов, маркировки, тары и упаковки, размеров, состояния поверхности, структуры и состава. Для каждого этапа используются специальная аппаратура, к примеру, при
контроле изоляции трубопроводов
, который осуществляется во время сборки под сварку, а так же уже в процессе работы трубопроводного транспорта и представляет собой проверку качества нанесения изоляционного слоя, его целостность, толщину и сплошность, применяют толщинометры покрытий, электроискровые дефектоскопы, адгезиметры и др.

Дополнительные сведения

Перед тем как использовать радиографический метод контроля качества, надо знать, что его диагностический диапазон ограничен чувствительностью прибора.

При помощи дефектоскопа нельзя выявить:

  • пустоты, которые на 50% меньше стандартных значений для указанного прибора и размещены в направлении, параллельном действию рентгеновского луча;
  • включения, расположенные в направлении действия луча, размер которых в 2 раза меньше чувствительности прибора;
  • дефекты, которые на снимке совпадают с гранями и острыми углами проверяемых элементов.

Все остальные дефекты этот метод выявляет быстро, эффективно и с высокой точностью.

Свойства рентгеновских лучей

Рентгеновские лучи — это один из видов электромагнитного излучения. Длина волны рентгеновских лучей существенно отличается от длины волны видимого света и составляет 6*10-13 — 10-9м. Лучи рентгена ионизируют газы и воздействуют на живых существ. Они обладают способностью нагревать предметы на которые воздействуют и они не отклоняются электрическими и магнитными полями.

Рентгеновское излучение обладает большей энергией, чем лучи видимого света и способно воздействовать на фотоплёнку и фотобумагу и поглощаться разными веществами в различной степени. Например, металлом и неметаллическими включениями такие лучи поглощаются по-разному.

Такие особенности рентгеновских лучей обусловили их широкое применение в различных областях, в том числе и для неразрушающего рентгеновского контроля сварных соединений.

Слабые стороны рентгенографических исследований

  • Результат зависит от точности настроек аппарата.
  • Большая стоимость оборудования определяет высокие цены на услугу.
  • Необходимость использования специальных плёнок.
  • Необходимо соблюдать технику безопасности при проведении обследований, в противном случае существует угроза для здоровья лаборантов и рабочих на площадке.

Преимущества рентгенографии при исследовании строения сварочного рубца

  • Точный, информативный и надёжный способ дефектоскопии сварных соединений.
  • Выявляет скрытые дефекты и нарушения внутренних структур рубца.
  • С высокой точностью определяет локализацию и размеры дефекта.
  • Оперативная скорость обследования.

Безопасность

При всех своих достоинствах метод является потенциально опасным для здоровья. Поэтому необходимо выполнять экранирование прибора. Контролер не должен находиться без необходимости в зоне облучения. Доступ туда посторонним лицам должен быть запрещен. Для этого следует вывесить предупреждающие знаки.

При работе в помещении его стены надо покрыть экранирующими пластинами. Контролер должен быть обеспечен комплектом защитной одежды. Перед началом процесса необходимо проверить исправность оборудования.

Радиографический контроль и цели его проведения

Рентгеновская дефектоскопия или же радиографический контроль сварочных швов, соединений чаще всего применяется с целью проверки уровня качества магистральных газо- и нефтепроводов, технологических трубопроводов, промышленных трубопроводов, металлоконструкций, а также композитных материалов и технологического оборудования в самых разных отраслях промышленности.

Рентгенографический контроль производят с целью выявления поверхностных и внутренних дефектов, к примеру, шлаковых включений, газовых пор, микротрещин, подрезов и шлаковых включений.

Наряду с другими физическими методами контроля радиографический выступает одним из самых эффективных и надёжных средств выявления всевозможных дефектов.
Выявленные дефекты: искусственные включения, нарушения геометрии

Основан данный метод дефектоскопии на различном поглощении рентгеновских лучей материалами.

Такие дефекты, как включения инородных материалов, различные трещины, поры и шлаки проводят к ослаблению в той или иной степени рентгеновских лучей. Регистрация интенсивности лучей при помощи рентгенографического контроля помогает определить не только наличие, а и расположение разнообразных неоднородностей проверяемого материала.

Данный метод показал свой высокий уровень эффективности на практике в процессе контроля качества, которому подвергаются сварочные швы и соединения.

Преимущества рентгенографического метода:

  • Максимально точная локализация даже самых мельчайших дефектов;
  • Молниеносное обнаружение дефектов сварочных соединений и швов;
  • Возможность произведения чёткой оценки микроструктуры: величины вогнутости, выпуклости корня шва даже в самых недоступных местах для внешнего осмотра.

Радиографическая дефектоскопия, контролирующая сварочные конструкции также даёт возможность обнаруживать внутренние дефекты в виде пор, непроваров, вольфрамовых, шлаковых, окисных и других включений, подрезов и трещин, усадочных раковин и прочего.

Согласно общим положениям ГОСТа 7512 82


Установки неразрушающего контроль

Использование беспленочных аппаратов

Сейчас все чаще вместо детекторов, в которых используется пленка, применяют аппараты, где излучение сразу перерабатывается в цифровую форму и выводится на экран.

«Беспленочная» радиография делится на такие виды:

  1. Цифровая. Рентгеновские лучи преобразуются в электрический ток, величина которого зависит от силы излучения. Сначала лучи попадают на слой сцинтиллятора, где превращается в световые фотоны. Они проникают на расположенную сзади фотоэлектрическую матрицу и активируют в ней заряд, который считывается и появляется в виде изображения на экране.
  2. Компьютерная. Здесь используется механизм фотостимулированной люминесценции. Часть кристаллов запасает поглощенную энергию, а после оптической или термической стимуляции запасенная энергия начинает светиться. Чаще всего в качестве люминофора используется фторбромид бария. Чем больше энергии попадет на запоминающую пластину, тем больше видимого света будет на изображении. Для получения нового изображения оставшееся на экране свечение стирают при помощи мощного пучка света, и оборудование можно снова использовать.

Преимущества «беспленочной» радиографии:

  • необходимость проводить «мокрую» обработку полученных снимков;
  • меньшее время экспозиции;
  • возможность исследования деталей с различной радиационной толщиной.

Методы проверки

Источники

  • https://electrod-svel.ru/tehnika-svarki/kak-i-zachem-provodyat-radiograficheskiy-kontrol-svarnyh-soedineniy-plyusy-i-minusy-metodiki.html
  • https://StrouProkat40.ru/oborudovanie-i-stanki/radiograficheskij-kontrol-svarochnyh-shvov.html
  • https://osvarka.com/shvy-i-soedineniya/radiograficheskiy-kontrol-svarnykh-soedineniy
  • https://svarkaved.ru/o-svarke/opisanie-metoda-radiograficheskoj-defektoskopii
  • https://svarkaipayka.ru/tehnologia/drugoe/rentgenograficheskiy-kontrol-svarnyih-soedineniy.html
  • https://kupite-vorota.ru/prokat/radiograficheskij-metod-kontrolya.html
  • https://elsvarkin.ru/texnologiya/radiograficheskij-kontrol-svarnyx-shvov-i-texnologiya-ego-provedeniya/
  • https://VerkMet.ru/stanki-i-instrumenty/radiograficheskij-kontrol-svarnyh-soedinenij-truboprovodov-2.html
  • https://arhibild.ru/rentgenografiya-svarnykh-shvov-truboprovodov/

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию