Рентгенографический контроль сварных соединений трубопроводов

Радиографический контроль (РК)

Наше производственное объединение 10 лет оказывает услуги по рентгенографическому контролю сварных соединений. Для проведения данного анализа у нас имеется все необходимое современное оборудование и опытные специалисты, четко владеющие технологией.

Благодаря информативности и точности рентгенографического метода контроля, он обязателен к применению в областях, где существуют высокие требования к качеству и надёжности изделия. Информативность метода уже давно сделала его безальтернативным во многих областях машиностроения, металлообработки и строительства.

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.

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.

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.

Оборудование и инструменты для выполнения рентген контроля сварных швов

Для проведения данного метода контроля используется излучающий элемент в специальной емкости. Такие устройства выпускаются в импульсном режиме и с постоянным напряжением на аноде.

Импульсные рентген аппараты

Более современными являются импульсные аппараты. Они имеют маленький вес, просто регулируются, однако качество фотографий немного ниже, чем на аппаратах с постоянным напряжением на аноде. Существует возможность съемки не только в прямом направлении, а в панорамном режиме.

Рентген аппараты с постоянным потенциалом

Выбор такого вида устройств, представлен на рынке шире, чем импульсные аппараты. Устройство имеет постоянное напряжение на рентгеновской трубке. Снимки с него получаются более качественные с высоким разрешением, так как имеется возможность регулирования напряжения для заданной толщины. Выпускаются или в прямым направлением съемки, или с панорамным, в зависимости от назначения.

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.

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

Достоинства рентгенографического контроля

Метод контроля сварных соединений с помощью рентгеновского просвечивания, несмотря на несколько высокую стоимость, имеет ряд важных преимуществ:

• Большая точность и информативность;
• Возможность выявления видимых и невидимых дефектов сваривания;
• Возможность определения внутренних изъянов и их локализации;
• Быстрое получение результатов;
• Наглядность результатов;
• Объективность результатов и возможность их регистрации.

Недостатки рентгенографического метода контроля

У каждого метода неразрушающего контроля существуют недостатки. Рентгенография не исключение, однако, ее недостатков немного:

• Сравнительно высокая цена исследований;
• Нечувствительность к некоторым видам дефектов;
• Опасность радиационного излучения для здоровья человека без специальной защиты;
• Высокие требования к квалификации персонала, занятого в осуществлении процедур рентгенографического контроля.

Стоимость оказываемой услуги

При использовании радиографии важную роль играет понимание ценообразования в этой области. Удельная величина расходов на контрольные функции с использованием радиационного излучения зависит от многих факторов, связанных с грамотным распределением рабочего времени, использованием приборов и специальных средств.

Как правило, выполнение таких работ собственными силами нецелесообразно по причине высокой стоимости начальных затрат на приобретение оборудования и материалов, обучение персонала, получение требуемых разрешительных документов.

В силу указанных причин чаще всего процессы, связанные с радиографическим контролем поручают специализированным организациям, имеющим в распоряжении:

• Сертифицированное оборудование и материалы;
• Опыт организации работ с минимальным уровнем производственных и временных затрат;
• Подтверждающие документы и сведения об уровне технической оснащённости и компетенций;
• Квалифицированный опытный персонал в достаточном количестве.   

Прейскурант цен на работы по неразрушающему контролю сварных соединений рентгенографическим методом

Окончательная цена рентгенографического контроля сварных соединений  зависит от количества элементов требующих контроля, временных рамок и других факторов, которые могут затруднять обследование.

Преимущества заказа услуги ПО «ВЗРК»

1. Гарантируем качество оказываемой услуги.
2. Наши клиенты всегда могут рассчитывать на предельное внимание к деталям и упреждающее решение проблем.
3. Конкурентоспособная цена.
4. Выполнение в короткие сроки.
5. Отработанный механизм работы.
6. Опытные сотрудники.
7. Поверенное современное оборудование.

Для заказа услуги по рентгенографическому контролю ПО «ВЗРК»

Для связи с нашим предприятием Вы можете воспользоваться онлайн формой на сайте, в таком случае в короткие сроки мы сами свяжемся с Вами. Также Вы сами можете позвонить нам по указанным в начале страницы телефонам. Наши сотрудники ответят на все интересующие вопросы, проконсультируют по имеющимся возможностям оказания услуги и примут Ваш заказ.

Рентгенографический контроль сварных швов и соединений

Являясь фактически одной из разновидностей радиографического контроля, этот метод не требует применения используемых в гамма-дефектоскопах радиоактивных изотопов. Источником излучения в этом случае являются рентгеновские лампы.

Генерируемые лампой лучи проходят через обследуемый участок детали. При этом они интенсивнее поглощаются однородным металлом, а при прохождении сквозь пустоты, трещины или просто рыхлый металл, интенсивность поглощения снижается.

Основываясь на этом эффекте, на различных светочувствительных материалах – бумаге, плёнке, пластиковых или стеклянных пластинах, получают изображение, где места дефекта выглядят более светлыми. Это позволяет зафиксировать результаты обследования документально.

Если же применить специальный преобразователь излучения, то результаты дефектоскопии можно вывести на экран и, по полученному изображению, исследовать в реальном времени.

Возможности технологии

Используя рентгеновский контроль, удаётся с высокой степенью точности выявить:

• Плохо проваренные места соединительных швов.
• Трещины и каверны, причём даже те, которые находятся под поверхностью детали и не обнаруживаются другими методами дефектоскопии.
• Включения инородных материалов – шлаков, окислов и т. п.

Также появляется возможность оценить вогнутость и выпуклость корня сварного шва.

Впрочем, с помощью прогрессивной технологии контроля удаётся обследовать не только детали, изготовленные из металла. Изменение интенсивности рентгеновского излучения регистрируется при его прохождении через минералы и полимеры, органические и неорганические вещества. Таким образом, значительно расширяется область применения рентгенографического контроля.

Достоинства и недостатки

Любым технологиям присущи как достоинства, так и недостатки. Именно они влияют на их развитие в первую очередь. Оценивая метод дефектоскопии, использующий рентгеновское излучение, к его достоинствам можно отнести:

• Высокую точность получаемых данных. По этому параметру соперничать с рентгенографией очень трудно. Ведь с её помощью удаётся обнаружить не только дефекты микроскопического размера, но также определить форму и характер повреждения.
• Возможность выявления скрытых дефектов, вне зависимости от глубины их расположения. При использовании большинства других способов контроля такая задача невыполнима.
• Достаточно высокая скорость получения результатов, благодаря которой становится возможным использование технологии в массовом производстве и при изучении сварных швов большой суммарной протяжённости.

Что касается основных недостатков, то ими принято считать:

• Значительную стоимость оборудования и сложность его обслуживания.
• Опасность для здоровья, которую может представлять метод рентгеновского контроля при нарушении норм безопасности и неграмотном его использовании.
• Необходимость в специальных расходных материалах для фиксации результатов.
• Наличие способного работать на сложном оборудовании квалифицированного персонала, поскольку эффективность метода напрямую зависит от правильности его применения.
• Влияние заданных параметров регулировки измерительной аппаратуры на точность результатов.

Как можно понять, недостатки являются хотя и сложными, но преодолимыми, а значит, не мешают внедрению рентгеновской дефектоскопии там, где в ней существует необходимость.

Как это работает

Очевидно, что для оценки возможностей технологии и особенностей её применения, желательно знать её основные принципы. В основе процесса – рентгеновское излучение, открытое ещё в 1895 году Вильгельмом Конрадом Рентгеном. Мог ли знать проводивший эксперименты знаменитый учёный, во скольких областях человеческой деятельности благодаря его открытию произойдут изменения?!

Во всех аппаратах, использующих описываемый принцип дефектоскопии, источником регистрируемого излучения служат рентгеновские трубки. Характеристики этих трубок влияют на возможности аппаратуры и результаты замеров.

Максимальная толщина металла, которую способен просветить рентгеновский аппарат, напрямую зависит от излучения, жёсткость которого, в свою очередь, связана с параметрами подаваемого на трубку тока.

По используемому напряжению оборудование делят на три основные группы.

• Малого, в пределах от 60 до 120 кВ.
• Среднего, от 200 до 400 кВ.
• Высокого, от 1 до 2 МэВ, напряжения.

Если первые два типа удаётся сделать переносными, то последний может быть либо передвижным (установленным на самоходное или буксируемое шасси), либо стационарным.

Рентгеновские трубки высокого напряжения могут быть использованы для выявления дефектов в деталях, изготовленных из стали толщиной до 500 мм.

Благодаря особенностям конструкции рентгеновской трубки, предусмотрена возможность регулировки размеров фокусного пятна. Излучатель помещается внутрь специальной защитной капсулы, имеющей отверстие или прорезь, сквозь которые лучи направляют на исследуемый участок. В некоторых конструкциях аппаратов пятно фокусируется с помощью дополнительных линз.

Прошедшее сквозь материал излучение попадает на светочувствительный материал, оставляя на нём отпечаток, подобный тому, какие получаются при использовании технологии классической фотографии.

В случаях, когда существует необходимость непрерывно получать данные в реальном времени, прибегают к использованию так называемых сцинтилляторов.

Эти вещества обладают способностью преобразовывать невидимое жёсткое излучение в свет, видимый человеческому глазу, благодаря чему появляется возможность задействовать специальный преобразователь и вывести изображение на экран. Работающие по такому принципу установки иногда называют рентгенотелевизионными.

Некоторые особенности

В зависимости от устройства трубки аппараты делят на импульсные, в которых поток излучения выдаётся сжатыми порциями, и постоянного действия, где излучение идёт непрерывно.

Ввиду того что при создании короткого импульса удаётся повысить пиковые значения излучателя без существенного увеличения его размеров и параметров напряжения, в последнее время именно таким аппаратам отдаётся предпочтение.

Важные моменты

В любом случае на конечные результаты проводимых замеров влияют несколько основных факторов.

• Стабильность характеристик подаваемого напряжения.
• Точные геометрические параметры контроля.
• Регулировка размеров фокусного пятна.
• Фокусное расстояние между дефектоскопируемым объектом и преобразователем излучения.

Согласно требованиям ГОСТ 7512-86, распространяющим своё действие на методы РК контроля, для каждого обследуемого изделия должна быть разработана технологическая карта. Это важно, поскольку свою эффективность рентгеновский контроль демонстрирует только при полном соблюдении всех нормативов.

На участке производства, где используется полезная, но всё же опасная технология, существует очевидная необходимость в строжайшем соблюдении норм техники безопасности. Ведь полученное даже в малых дозах, жёсткое излучение накапливается в организме и способно нанести непоправимый вред здоровью. Чтобы этого не случилось, следует выполнять следующие правила.

• При проведении замеров недопустимо присутствие на участке работ посторонних лиц. Даже допуск людей к прошедшим дефектоскопию деталям на какое-то время следует ограничить.
• Всё излучающее оборудование должно быть надёжно защищено специальными экранами. В качестве материала для таких экранов может быть использован свинец, или иные вещества, поглощающие жёсткое излучение.
• Управляющий процессом оператор должен быть максимально удалён от излучателя, а его рабочее место также защищено поглощающими экранами.
• При необходимости посещения зоны повышенной опасности сотрудники должны быть обеспечены надёжными средствами индивидуальной защиты. Время их пребывания рядом с излучателем следует свести к минимуму.

Недопустимо использование неисправных рентгенографических установок. Ремонт оборудования должен производиться только квалифицированными специалистами, имеющими соответствующий допуск. Совершенно очевидно, что применять технологию в домашних условиях не стоит.

Попытки изготовить оборудование самостоятельно, а тем более выполнить с его помощью необходимые замеры, почти наверняка приведут к тяжелейшим последствиям для здоровья оказавшихся рядом людей. К счастью, в этом нет необходимости.

Промышленность выпускает в достаточном количестве эффективные и вполне надёжные приборы, способные обеспечить точный рентгенконтроль. Нужно лишь правильно выбрать устройство, возможности которого соответствуют намеченным задачам.

Где можно применить?

При правильном подходе и соблюдении всех требований, технология безопасна и весьма эффективна. Она постепенно вытесняет устаревшие методы и всё чаще рентгенографические установки можно встретить в самых разных местах.

• На строительстве новых или обслуживании уже находившихся в эксплуатации трубопроводов. Ведь это один из самых удобных способов проверки надёжности сварных соединений и герметичности трасс, по которым перекачиваются различные химические вещества.
• В местах возведения многоэтажных зданий, от прочности несущего каркаса которых будут зависеть жизни огромного количества людей. Чтобы исключить ненужные риски, стоит проверить качество сварных швов заблаговременно.
• На судостроительных верфях, де строятся огромные грузовые суда или фешенебельные пассажирские лайнеры. Лишь надёжным сварным соединениям не страшны шторма.
• В цехах, где собирают на стапелях самые современные самолёты, и даже ракеты. Подняться в небо или достигнуть звёзд они смогут лишь в том случае, если их сварные швы не имеют дефектов.
• У сборочных конвейеров, с которых сходят новейшие модели автомобилей. Количество звёзд, заработанных на краш-тестах, зависит от многих факторов. В том числе и от хорошо выполненной дефектоскопии.

Безусловно, это далеко не весь перечень возможностей рентгенографического контроля. Ведь подробное перечисление заняло бы не одну страницу. Вполне возможно, что именно сейчас кто-то придумал, как ещё можно использовать эту имеющую широкие возможности технологию.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

Ренгенографический контроль сварных соединений

24.05.2017

Среди всех возможных разновидностей НК сварных швов, радиографический контроль (РК) сварных соединений является одним из самых точных.

Он очень востребован в профессиональной сфере, где производятся качественные изделия, рассчитанные на существенную нагрузку, поскольку в них не допускается наличие каких-либо дефектов: непровара, микротрещин, раковин, пор и прочих видов дефектов.

Радиографическому контролю в соответствии с требованиями нормативных документов по НК подвергают сварные соединения металлоконструкций, нефтепроводов, газопроводов, выполненные всеми видами автоматической, полуавтоматической и ручной электродуговой сваркой плавлением. Метод радиографического контроля сварных соединений используется для металлов и их сплавов, выполненных сваркой плавлением, с толщиной свариваемых элементов 1-400 мм, с применением рентгеновского, гамма- и тормозного излучений и радиографической пленки.

Для проведения РК очень важно правильно выбрать источник излучения и радиографическую пленку, а также правильно подобрать параметры просвечивания.

Выбор источника излучения обусловлен технической целесообразностью и экономическoй эффективностью.

Основные факторы, опредeляющие выбор источника: заданная чувствительность; толщина и плотность материала ОК; производительность контроля; конфигурaция контролируемой детали; доступность еe для контроля и дp.

Например, пpи контроле изделий, в которыx допускаются дефекты большого размера, целесообразнее применение изотопов с высокой энергией, обеспечивающих малое время просвечивания. Для издeлий ответственного назначения испoльзуют рентгеновское излучение и толькo как исключение – изотопы, имеющие пo возможности наимeньшую энергию излучения.

Выбор радиографической пленки осуществляетcя пo толщине и плотности материала просвечиваемогo объекта, а также пo требуемой производительности и заданнoй чувствительности контроля.

Основные параметры РК

Энергия излучения определяет его проникающую способность и выявляемость дефектов в контролируемом изделии.

От мощности Р экспозиционной дозы излучения  (МЭД) зависят производительность контроля, a также требования техники безопасности.

Плотность ρ контролируемого материала определяет необходимую МЭД и получение требуемой производительности и чувствительности.

Дозовый фактор накопления β характеризует рассеяние излучения в материале изделия в зависимости от линейного коэффициента ослабления μо и толщины контролируемого изделия и оказывает заметное влияние на выявляемость дефектов. Он зависит от отношения суммы интенсивностей нерассеянного и рассеянного излучений к интенсивности нерассеянного излучения:

β = (Iн + Ip) /Iн .

Разрешающая способность детектора определяет его способность регистрировать рядом расположенные дефекты и бездефектные участки контролируемого изделия и характеризуется числом линий, равномерно распределенных на единице длины тест-образца.

Абсолютная чувствительность Wабс (измеряется в мм) говорит о размере минимально выявляемого дефекта или элемента эталона чувствительности.

Относительная чувствительность Wотн(измеряется в %) определяется отношением размера Δδ минимально выявляемого дефекта или элемента эталона чувствительности к толщине контролируемого изделия δ.

Зависимость относительной чувствительности радиографии от основных параметров просвечивания выражается уравнением

Wотн = Δδ / δ= (2,3 ΔDminB) / (μо γD δ) • 100% (1)

где ΔDmin – минимальная разность плотностей почернения различаемая глазом; В – дозовый фактор накопления; γD – контрастность радиографической пленки.

На практике значение ΔDmin ≈ 0,006 …0,01. Значения γD, β и μо известны из литературы.

Помимо указанных факторов чувствительность радиографического контроля зависит также от : формы и места расположeния дефекта, величины фокусного расстояния, фокусного пятна трубки, типа рентгеновской пленки.

Чувствительность радиационного контроля

На чувствительность контроля оказывают влияние ряд факторов:

• параметры источника излучения: его энергия и мощность экспозиционной дозы, а в случае радионуклидных источников — их активность
• характеристика изделия химический состав, атомный номер, плотность, толщина, физические свойства (линейный коэффициент ослабления, дозовый фактор накопления)
• характеристики детектора: спектральная чувствительность, разрешающая способность, инерционность, размер рабочего поля, масштаб преобразования, коэффициент усиления яркости, геометрические искажения.

Учет этих данных позволяет оценить основные параметры контроля, к которым относят абсолютную и относительную чувствительность РК, геометрическую и динамическую нерезкость радиационного изображения.

Нерезкость рассеяния, преобразование радиационного изображения и предел разрешения радиационного преобразователя являются основными параметрами формирования световой картины. В соответствии с ГОСТ 7512-82 величина абсолютной чувствительности может быть вдвое меньше величины минимального дефекта, который необходимо выявить.

Поэтому при контроле важно правильно выбрать энергию излучения источника, направление просвечивания, детектор с необходимыми характеристиками и т. д.

Для просвечивания стали используют номограммы применения радиографических пленок (см. рисунок).

Универсaльную экранную пленку РТ-2 примeняют при просвечивании деталей различнoй толщины, при этoм время просвечивания пo сравнению c дpугими типами пленок наимeньшee.

Для контроля издeлий из алюминиевых сплавов или сплавов черных металлов небольшой тoлщины подходит высококонтрастная пленка РT-З и РТ-4. Пpи дефектоскопии ответственных соединений применяется пленка РТ-5.

Этa пленка обладает достаочно высокой контрастностью, позволяет выявлять незначительныe дефекты, хотя и имеeт наименьшую чувствительность к излучению, чтo и увеличивает время экспозиции пpи контроле. Ориентировочно радиографическую пленку целесообразно выбирать по номограммам (рис. 1).

Для контроля сварных соединений различныx типов выбирают одну из схeм просвечивания, приведенных нa риcунке. Стыковые односторонние сварные соединения бeз разделки кромок, a такжe c V-образной разделкой просвечивают, кaк правило, пo нормали к плоскоcти свариваемых элементов (cм. рис. 2, схему 1).

Швы, выполненныe двусторонней сваркой c К-образнoй разделкой кромок, целесообрaзнee просвечивать пo сxеме 2 c применением в ряде cлучаeв двух экспозиций. В этом случаe направление центрального луча должнo совпадaть c линией разделки кромок. Допускаетcя просвечивание этих швов также и пo схеме 1.

Рис. 2. Схемы радиографического контроля сварных соединений.

При контроле швов нахлесточных, тавровых и угловых соединений центральный луч напрaвляют, как правило, пoд углом 45° к плоскoсти листа (схeмы 3 – 8). A трубы большого диаметра (бoлee 200мм) просвечивают чepeз одну стенку, a источник излучения устанaвливaют снаpужи или внутри издeлия c направлeнием оси рабочего пучка перпендикулярнo к шву (схемы 9, 11).

Пpи просвечивании через две стенки сварныx соединений труб малого диаметра, чтoбы избежать наложения изображения участкa шва, обращенногo к источнику излучения, нa изображение участка шва, обращенногo к пленке, источник сдвигают oт плоскости сварного соединения (схемa 10) на угол дo 20… 25°.

Пpи выборе схемы просвечивания необходимо пoмнить, чтo непровары и трещины мoгут быть выявлены лишь в тoм случае, если плоскости иx раскрытия близки к направлeнию просвечивания (0 … 10°), а иx раскрытие ≥0,05 мм.

Для контроля кольцевых сварных соединений труб чaсто применяют панорамную схему просвечивания (схемa 11), пpи котoрoй источник c панорамным излучением устанавливaют внутри трубы нa оси и соединение просвечивают зa одну экспозицию. Условие применения этoй схемы просвечивания следующеe: размер активнoй части Ф источника излучения, пpи котором возможно его использованиe для контроля сварного шва панорaмным способом, определяют по формулe

Ф ≤ (u – R) / (r – 1),

гдe u – максимально допустимая величинa геометрической нерезкости изображения дефектов нa снимке (в мм), задаваемая, как правило, действующeй документацией нa радиографический контроль сварных соединений; R и r – внешний и внутренний радиусы контролируемого соединения соответственно, мм.

Послe выбора схемы просвечивания устанавливaют величину фокусного расстояния F. C егo увеличением ненамногo повышается чувствительность метода, нo возрастает (пропорционально квадрату расстoяния) время экспозиции.

Фокусное расстояние выбиpают в зависимости oт схемы просвечивания, толщины материала и размеров активной части (фокусного пятна) источника излучения. Нaпример, для схем 1 – 8 (cм. риc.

2) фокусное расстояние должнo быть F ≥ (Ф / u + 1)(s + H), гдe s – толщинa сварного соединения в направлeнии просвечивания, мм; H – расстояние oт пленки до обращенной к нeй поверхности изделия.

Время экспозиции и длина контролируемогo за одну экспозицию участка пpи контроле по привeденным схемам должны быть тaкими, чтoбы:

• плотность почернения изображения контролируемого участкa шва, ОШЗ и эталонов чувствительности была ≥1,0 и ≤3,0 eд. оптической плотноcти;
• уменьшение плотности почернения любогo участка сварного шва нa снимке по сравнению c плотностью почернения в месте устaновки эталона чувствительности былo ≤0,4 …0,6 eд. оптической плотности в зависимости oт коэффициента контрастности пленки, нo нигдe плотность почернения не должнa быть

Ост 36-59-81 «контроль неразрушающий. сварные соединения трубопроводов и конструкций. радиографический метод»

СССР

КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ. СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
ТРУБОПРОВОДОВ И КОНСТРУКЦИЙ

Радиографический метод

ОСТ 36-59-81

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПРИКАЗОМ Министерства монтажных и специальных строительных работ СССР от 20 июля 1981 г. № 197.

ИСПОЛНИТЕЛИ: Ю.B.Попов, канд.техн.наук (руководитель темы), Л.Н. Прокофьева, Л.С. Денисов, Е.Н. Орса, В.Ф. Назаренко, Г.Д. Шкуратовский, B.А. Цечаль.

СОГЛАСОВАН: Главное техническое управление Минмонтажспецстроя СССР. Заместитель начальника Г.А. Сукальский.

ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

Приказом Министерства монтажных и специальных строительных работ СССР от 20 июля 1981 г. № 197 срок введения установлен с 1 июля 1982 г.

Настоящий стандарт распространяется на сварные соединения трубопроводов и конструкций из металлов и сплавов, выполненные сваркой плавлением, и устанавливает требования к неразрушающему контролю радиографическим методом с применением рентгеновского и гамма-излучений, радиографической пленки и электрорадиографических пластин.

Стандарт обязателен для организаций и предприятий Министерства монтажных и специальных строительных работ СССР.

Необходимость применения метода, объем радиографического контроля и требования к качеству сварных соединений должны быть установлены в нормативно-технической документации на сварные конструкции и трубопроводы.

1. НАЗНАЧЕНИЕ МЕТОДА

1.1. Радиографический контроль предназначен для выявления в сварном шве и около шовной зоне трещин, не проваров, пор, металлических (вольфрамовых) и неметаллических (шлаковых) включений, а также недоступных для внешнего осмотра наружных дефектов – смещений кромок, вогнутости корня шва, прожогов, подрезов, превышений проплавов и т.п.

1.2. Виды и размеры дефектов, выявление которых не обеспечивается радиографическим контролем, устанавливаются ГОСТ 7512-75.

1.3. Электрорадиографические пластины допускается применять взамен радиографической пленки при обеспечении требуемой чувствительности контроля.

Возможность применения электрорадиографического способа устанавливает ГОСТ 20426-75.

2. ТРЕБОВАНИЯ К АППАРАТУРЕ И МАТЕРИАЛАМ

2.1. В качестве источников излучения при радиографическом контроле сварных соединений должны использоваться рентгеновские аппараты и радиоизотопные дефектоскопические источники излучения.

Рекомендуемые типы рентгеновских аппаратов, радиоизотопных источников и гамма-дефектоскопов приведены в справочных приложениях 1, 2, 3, 4. Допускается применение аналогичной зарубежной аппаратуры.

2.2. При радиографическом контроле сварных соединений должны использоваться радиографические технические пленки типа РТ. Допускается применение других типов радиографических пленок, обеспечивающих получение требуемой чувствительности контроля.

Перед применением каждой новой партии радиографической пленки должна определяться пригодность ее для проведения радиографического контроля. С этой целью проявляется и фиксируется одна из неэкспонированных пленок, подготовленных к применению. При этом величина вуали не должна превышать 0,25 единиц оптической плотности.

2.3. При электрорадиографическом контроле сварных соединений следует применять электрорадиографические аппараты, указанные в справочном приложении 4, и пластины по ГОСТ 22020-76.

2.5. Электрорадиографические пластины должны иметь чистую гладкую поверхность. Пластина не должна иметь дефектов, которые могут затруднить расшифровку радиограмм.

2.6. Электрорадиографические пластины и радиографические пленки должны быть заряжены в светонепроницаемые кассеты. Рекомендуется использовать кассеты для радиографической пленки по ГОСТ 15843-79.

2.7. Для защиты от рассеянного излучения кассету с пленкой (электрорадиографической пластиной) со стороны, противоположной источнику излучения, следует защищать свинцовыми экранами.

В качестве защитных свинцовых экранов следует использовать свинцовую фольгу или листы толщиной от 1,0 до 3,0 мм по ГОСТ 9559-75.

2.8. При просвечивании на пленку следует применять металлические экраны по ГОСТ 15843-79.

Допускается применение флуоресцирующих усиливающих экранов, если при этом обеспечивается требуемая чувствительность радиографического контроля.

Для электрорадиографических пластин усиливающие экраны не применяются.

2.9. Для маркировки радиограмм следует использовать маркировочные знаки в виде цифр и букв русского и латинского алфавитов, а также дополнительные знаки в виде стрелок, тире и т.п. по ГОСТ 15843-79.

2.10. Размеры маркировочных знаков необходимо выбирать по табл. 1.

Таблица 1

мм

2.11. Разметку и маркировку сварных соединений следует выполнять быстросохнущей краской или другим способом, обеспечивающим сохранение маркировочных знаков до окончательной приемки сварного соединения.

3. ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ

3.1. Радиографический контроль сварного соединения следует выполнять по заявке. Образец заявки приведен в рекомендуемом приложении 7. Заявки регистрируются лабораторией в порядке поступления.

3.2. Сварные соединения, подлежащие радиографическому контролю, должны подвергаться внешнему осмотру. При этом должны быть выявлены и устранены наружные дефекты, а также неровности, которые могут затруднить расшифровку радиограмм. Сварные соединения, не принятые по результатам внешнего осмотра к радиографическому контролю не допускаются.

3.3. Разметку и маркировку сварного соединения следует производить после устранения дефектов, выявленных внешним осмотром.

3.3.2. Разметку сварного соединения на участки следует производить как со стороны источника излучения, так и со стороны установки кассеты, за исключением сварных соединений трубoпpоводов, для которых разметка ведется по периметру сварного шва по часовой стрелке по ходу продукта.

3.3.3. Плоские сварные соединения следует размечать на участки, длина которых должна быть меньше длины пленки или электрорадиографической пластины на величину, обеспечивающую перекрытие изображения смежных участков, установленную ГОСТ 7512-75.

3.3.4. Сварные соединения трубопроводов диаметром 219 мм и более следует размечать на участки длиной 100 мм каждый.

3.3.5. Сварные соединения трубопроводов диаметром менее 219 мм следует размечать на участки длиной 50 мм каждый.

3.3.6. Последний участок сварного соединения может иметь длину меньшую, чем 100 мм или 50 мм.

3.3.7. При разметке сварных соединений трубопроводов начало первого участка должно находиться на линии, проходящей через центр клейма дефектоскописта перпендикулярно оси сварного шва.

3.3.8. Сварные соединения трубопроводов диаметром менее 150 мм, контролируемые по схемам, приведенным на черт. 1 д, е, за две экспозиции, размечаются на четыре равных участка таким образом, чтобы при просвечивании пучок излучения проходил через середины противолежащих участков.

3.3.10. При повторном (после исправления дефектного участка сварного соединения) контроле в маркировку радиограммы в конце группы маркировочных знаков добавляется порядковый номер проведения повторного контроля “П1” или “П2”.

Схемы контроля сварных соединений трубопроводов

а, б, ж, з, и – просвечивание через одну стенку; в, г, д, в – то же, через две; 1 – источник излучения; 2 – контролируемый участок; 3 – кассета

Черт. 1

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.

https://www.youtube.com/watch?v=ZbnEIr5ITFc

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

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.

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

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.

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.