Меню Рубрики

Установки для рентген контроля сварных швов

Радиографический контроль сварных швов и технология его проведения

Производство и установка сварочных конструкций осуществляется в строгом соответствии со строительными нормами, техническими условиями и правилами, обозначенными в ГОСТе. Все существующие сегодня способы контролировать сварной шов, а также другие металлические изделия дают возможность выявлять всевозможные дефекты, которые можно повстречать на практике сварки.

Соответствующие методы контроля применяются в зависимости от ответственности сварных швов и конструкций. Самыми целесообразными комплексными испытаниями на сегодняшний день считают те, что включают целый ряд параллельно использующихся методов контроля, например, ультразвуковой контроль сварных швов и радиографическая дефектоскопия.

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

Радиографический контроль не используют при:

  • Наличии непроваров и трещин, величина раскрытия которых меньше стандартных значений, а плоскость раскрытия не соответствует направлению просвечивания;
  • Любых несплошностях и включениях, имеющих размер в направлении просвечивания меньше удвоенной чувствительности контроля;
  • Всяческих несплошностях и включениях в случае, когда их изображения на снимках совершенно не соответствуют изображениям построенных деталей, резких перепадов трещин металла, который просвечивается, а также острых углов.

Наиболее достоверный способ проконтролировать основной металл и сварной шов – провести дефектоскопию с рентгеновским просвечиванием металлов. Только так можно определить и вид, и характер обнаруженных дефектов, с высокой точностью определить их месторасположение и заархивировать результаты контроля в конечном итоге.

Принцип работы радиографической установки

Радиографический контроль относится, в первую очередь, к системам цифровой дефектоскопии радиационного типа. Радиационное изображение в данных системах превращается в цифровой массив (изображение), который впоследствии подвергается разным видам цифровой обработки, а затем выводится на монитор персонального компьютера в виде полутонового изображения. К слову, нередко металлография (классически метод) использует для исследования, а также контроля металлических материалов радиометрические установки.

Поскольку метод базируется на принципе измерения рентгеновского излучения или гамма-излучения, которое проходит сквозь материал контролируемого объекта, детектором для контроля выступает фотодиод со сцинтиллятором, наклеенным на него. Сцинтиллятор под воздействием излучений испускает видимый свет, выход которого пропорционален квантовой энергии. В конечном итоге исходящее световое излучение вызывает ток внутри фотодиода.

Таким образом, детектор преобразовывает проходящее сквозь контролируемое изделие излучение в электрические сигналы, величина которых прямо пропорциональна интенсивности лучей гамма.

Приёмник излучения рентгена – это линейка сцинтилляционных детекторов, которые по отдельности оснащены собственными усилителями, образующими единый независимый канал с детекторами. Количество детекторов в линейке строго зависит от необходимой ширины контролируемой зоны. Все каналы детекторного блока опрашиваются по очереди, а с помощью АЦП (аналого-цифровой преобразователь) все полученные сигналы приобретают цифровой вид. Впоследствии полученный в ходе опроса детекторных блоков цифровой массив передаётся на ПК. Радиографический контроль трубы

Читайте также:  Установка рации в ладу весту

Посредством перемещения детекторных блоков по отношению к контролируемому сварочному соединению получают непрерывно считываемый массив данных, записывающийся в память ПК с целью последующего и более детального исследования, архивирования. Для оперативной оценки качества в лаборатории контроля в реальном времени эти данные выводятся в виде полутонового изображения прямо на монитор.

Для обработки металла резанием необходимо приобрести несколько типов станков. Подробнее о том, как происходит процесс, читайте в этой статье.

Хотите сделать бизнес в сфере металлообработки? О том, какие материалы и оборудование для этого нужно приобрести, читайте по https://elsvarkin.ru/prakticheskoe-primenenie/kak-samomu-sdelat-metallicheskij-karkas-dlya-karkasnogo-doma-i-garazha/ ссылке.

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.

Виды радиометрических аппаратов:

  1. Аппараты, которые обладают фиксированной частотой флуктуаций интенсивности гамма-излучения. Регулярные перемены интенсивности рентгеновского излучения создают на изображении поперечные полосы. При этом среднеквадратичные отклонения в интенсивности излучения в несколько раз превышают статистические шумы. Возможно ослабление данных флуктуаций программным способом. С этой целью радиометрическую установку оснащают программами, определяющими спектральную долю флуктуаций для каждого аппарата. Подобные рентгеновские аппараты считаются условно применимыми для радиометрического контроля сварочных швов и соединений.
  2. Рентгеновские аппараты с постоянным потенциалом, которые обладают высокочастотными флуктуациями, случайными во времени. У таких приборов величина отклонений интенсивности гамма-излучения более одного процента. В радиометрическом контроле сварочных конструкций не рекомендуется применять такие устройства.
  3. Идеальным вариантом является оборудование, стабильность излучения которого превышает 0,5 процентов, а частота флуктуаций имеет показатель не более 0,1 Гц. Низкочастотные изменения интенсивности излучения столь незначительной величины можно легко устранить на изображении программным способом.

Специалисты рекомендуют рентгеновский программный аппарат модели РПД200П, который после соответствующей модификации системы питания показал, что может успешно применяться в процессе проведения радиометрического контроля высокого качества.

Развивающаяся стремительными темпами вычислительная и электронная техника открывает широкие возможности для удешевления и усовершенствования радиометрической аппаратуры.

Проведённые с помощью аппарата РПД200П панорамного типа измерения доказывают, что на базе оборудования этого типа можно создать целые радиометрические комплексы.

источник

Понятие о радиографическом контроле сварных соединений. Необходимое оборудование и технология контроля

Радиография сварных соединений относится к методам неразрушающего контроля. Радиографический контроль предназначен для обнаружения в сварных соединениях:

Метод также используется для оценки величины вогнутости и выпуклости корня шва, выявления подрезов, прожогов, недосягаемых для визуального осмотра.

Суть метода

Способ радиографии заключается в получении теневого изображения сварного соединения его просвечиванием рентгеновским или гамма-излучением. Цель – исследование внутренней структуры объекта контроля.

Особые свойства рентгеновского и гамма-излучения связаны с их разным поглощением и проникновением при прохождении через различные среды в зависимости от вида материала, его толщины и энергии излучения. Эти свойства используются при дефектоскопии сварных изделий.

Суть метода радиографии состоит в явлении почернения эмульсии рентгеновской пленки, вызванном свойством излучения, имеющего электромагнитную природу. Степень почернения того или иного участка пленки после ее фотообработки зависит от числа фотонов, которое обусловлено ослабляющей способностью просвечиваемого образца.

Радиографические снимки, полученные в результате радиографии, в зависимости от способа просвечивания называются:

  • рентгенограммой (рентгеновское излучение);
  • гаммаграммой (гамма-излучение).
Читайте также:  Установка замка кпп на toyota camry

Теневая картина, видимая на снимке, является распределением ослабляющей способности соединения, подвергаемого просвечиванию.

  • высокая чувствительность, позволяющая обнаружить мелкие дефекты;
  • объективность полученных результатов;
  • возможность определения глубины залегания дефекта и его линейных размеров.
  • невысокая производительность контроля;
  • большой расход реактивов и пленки.

Требования к качеству соединений, образованных способом сварки, прописаны в нормативно-технических документах. Радиографический метод контроля, не разрушающего сварных соединений, регламентирован ГОСТ 7512-82 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод».

  1. Общие положения.
  2. Требования к оборудованию.
  3. Сведения, касающиеся подготовки к контролю.
  4. Схемы контроля.
  5. Выбор параметров радиографии.
  6. Расшифровку снимков.
  7. Правила безопасности.
  8. Метрологическое обеспечение.

Необходимая аппаратура

В зависимости от метода применяют различные виды аппаратуры.

Рентгеновские аппараты

Для получения рентгенограммы требуется следующее оборудование:

  • рентгеновский аппарат;
  • дефектометр.
  • рентгеновская трубка;
  • высоковольтный генератор;
  • пульт управления.

Гамма-аппараты

Прибор представляет собой радиоизотопный дефектоскоп, состоящий из элементов:

  • радиационная головка с радиоактивным изотопом;
  • привод источника питания;
  • ампулопровод;
  • пульт управления.

Гамма-контроль выполняется с помощью искусственных радиоактивных изотопов иридий 192, тулий 170, кобальт 60. Хранят изотопы в специальных контейнерах.

Преимущества по сравнению с рентгеновским методом:

  • контейнер с изотопом имеет небольшие размеры, что не требует много места для его размещения, удобен для полевых условий;
  • гамма-лучи позволяют одновременно контролировать несколько деталей;
  • способ применим для получения гаммаграммы кольцевого шва сварного изделия;
  • затраты на проведение ниже рентгеновского способа;
  • срок службы препарата кобальт 60 составляет более 5 лет.

Недостаток метода – чувствительность к обнаружению дефектов швов менее 50 мм толщиной ниже, чем при использовании рентгеновского аппарата.

Другое оборудование

При контроле изделий сечением от 70 мм в радиационной дефектоскопии используют линейные ускорители, бетатроны и микротроны.

  1. Радиографическая пленка – средство, регистрирующее излучение.
  2. Усиливающие флуоресцентные и металлические экраны – для сокращения времени просвечивания.
  3. Эталоны чувствительности – определение относительной чувствительности радиографического контроля.
  4. Кассеты, держатели, маркировочные свинцовые знаки.

Технология проведения

Радиографическому контролю подвержены сварные соединения с двусторонним доступом, который обеспечивает вероятность установки кассеты с пленкой и источника излучения в соответствии с нормами.

Рентгеновская трубка располагается на некотором расстоянии от шва. Кассета с пленкой и усиливающими экранами размещается с противоположной стороны. Просвечивание заключается в выдержке под лучами определенный период времени (экспозиция), зависящую от фокусного расстояния, толщины металла, чувствительности пленки, мощности излучения.

При просвечивании со стороны излучателя рядом со швом устанавливается дефектометр – пластинка, изготовленная из металла, идентичного просвечиваемому материалу. Дефектометр имеет канавки разной глубины.

Следующий этап – изъятие пленки из кассеты и ее проявка. Полученное изображение имеет участки разной степени потемнения.

Сварочный дефект имеет более темный оттенок. Величина дефекта определяется способом сравнивания участка потемнения с потемнением канавок дефектометра.

Просвечивание сварного соединения гамма-лучами аналогично рентгеновскому контролю. Метод используется в монтажных и полевых условиях, а также в цехах при контроле сварочного шва в труднодоступных участках.

источник

Радиографический контроль: увидеть объект насквозь

Для выявления подповерхностных дефектов радиографический контроль сварных соединений (РК, РГК) был и остаётся одним из наиболее надёжных и достоверных видов НК. Метод «эксплуатирует» проникающую способность рентгеновских лучей. Они по-разному поглощаются металлом и внутренними дефектами, и это отчётливо видно на рентгеновских снимках. По результатам их расшифровки стык можно смело признать годным либо забраковать.

Метод используется для наиболее ответственных объектов, включая магистральные и технологические нефте- и газопроводы, РВС, всевозможные сосуды, работающие под давлением, трубопроводную арматуру и пр. Рентген активно применяется в заводских лабораториях и службах ОТК на предприятиях по производству оборудования для атомных электростанций – насосов, корпусов и теплообменников парогенераторов, котлов и т.д. Метод успешно практикуется и в авиакосмической отрасли – для обследования ответственных деталей из композитов.

Технология проведения рентгеновского контроля сварных швов

Сильные и слабые стороны рентген-контроля сварных швов

Однако при всех своих достоинствах радиографический контроль сварных соединений не идеален. Прежде всего, согласно п. 1.3 ГОСТ 7512-82, данный способ не предназначен для выявления:

  • несплошностей и включений, размер которых в направлении просвечивания меньше, чем удвоенная чувствительность контроля;
  • непроваров и трещин с плоскостью раскрытия, отличающейся от направления просвечивания. При этом величина их раскрытия ниже, чем нормированное значение. Для каждой радиационной толщины оно своё – и может составлять 0,1–0,5 мм;
  • любых несплошностей и включений, изображение которых на снимке «накладывается» на изображение посторонних деталей либо места резкого изменения толщины металла.
Читайте также:  Установка патрона в корпус стойки

На этом недостатки не заканчиваются. Рентген не совершенен ещё и потому, что:

  • основан на использовании рентгеновского излучения – опасного для человеческого здоровья и окружающей среды. Отчасти это проблема компенсируется дополнительными выплатами для персонала, ранним выходом на пенсию и прочими льготами. Во избежание несчастных случаев перед проведением РК рабочую зону огораживают при помощи ленты. Дополнительно используются сигнальные огни для предупреждения посторонних лиц;
  • связан с трудоёмкой фотохимической обработкой снимков. Этот пункт актуален только для традиционного радиографического контроля, построенного на плёночных технологиях. В цифровой радиографии всё проще и быстрее. Но этот способ пока только набирает популярность. ГОСТ Р 50.05.07-2018, например, строго предписывает использование плёнок. А это значит, что нужно разбираться в проявке, знать и соблюдать правила работы с реактивами, решать проблему утилизации отходов и т.д. Всё это создаёт дополнительные требования к персоналу;
  • требует оформления лицензии на работу с ИИИ, санитарно-эпидемиологического заключения и иных разрешительных документов;
  • предполагает существенные затраты. Стоимость рентген-аппаратов достигает несколько миллионов рублей, не говоря о дополнительном оборудовании и постоянной потребности в расходниках (об этом ниже). Правда, цифры здесь относительны, так как проведение РК позволяет избежать по-настоящему страшных аварий, ущерб от которых нельзя оценить никакими деньгами. Как пример – просвечивание швов обечайки реакторной установки на АЭС.

Оборудование и материалы для рентгеновского контроля сварных соединений

Традиционный радиографический метод контроля сварных соединений нуждается и в большом количестве расходных материалов. К таковым относятся форматные и рулонные рентгеновские плёнки, реагенты (проявитель, фиксаж, стартер, концентраты для очистки проявочной техники), флюоресцентные и свинцовые усиливающие экраны. Резку плёнок осуществляют при помощи специальных резаков.

Отдельную категорию принадлежностей составляют аксессуары, задача которых в том, чтобы упростить расшифровку и сделать её более точной. Так, в лабораториях РГК очень востребованы:

  • трафареты (мерные шаблоны). Это прозрачные плёнки, на которые нанесены линейки и прочая вспомогательная разметка. С такими трафаретами намного легче измерять выявленные трещины, поры и другие дефекты;
  • меры оптической плотности. Представляют собой фрагменты рентгеновской плёнки различной оптической плотности. Используются для настройки денситометра и визуального сравнения с имеющимся снимком;
  • универсальные шаблоны радиографа. Более «продвинутая» версия трафаретов с дополнительными разметками, маркерами и иными вспомогательными изображениями. При наличии УШР гораздо проще определять вид дефектов, их диаметр, протяжённость, глубину и др.

Обучение и аттестация специалистов радиографического контроля

Проводить радиографический контроль сварных швов с оформлением заключений могут только аттестованные лаборатории аттестованные и/или сертифицированные специалисты по ПБ 03-440-02, ISO 9712, ISO 17024 и др. Для аттестации на I и II уровень необходимо иметь среднее или высшее техническое образование какого-либо инженерного вуза либо университета. Дополнительно нужно пройти специализированные курсы по программе, согласованной с Независимым органом по аттестации персонала. Для кандидатов на присвоение II квалификационного уровня вместо этого могут зачесть опыт работы по НК с составлением методических документов.

Подготовка соискателей для допуска к квалификационным экзаменам по радиографическому контролю должна занимать не менее 40 (для I уровня) или 80 (для II уровня) часов. Производственный опыт должен быть не менее 6 месяцев (для кандидатов на I уровень), 12 месяцев либо 18 месяцев – для кандидатов, имеющих или не имеющих I уровень соответственно.

Что касается III уровня, то для его получения кандидату нужно иметь II уровень (либо успешно сдать практический экзамен на него), среднее либо высшее техническое образование. В зависимости от этих условий производственный опыт должен составлять не менее 24–72 месяцев.

источник