Рентгеновский контроль сварных соединений

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.

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

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.

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.

Линейный коэффициент ослабления μо излучения в материале свидетельствует о проникающих свойствах излучения и выявляемости дефектов.

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.

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

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

Радиографический контроль

Радиографический контроль (далее — РК) относится к неразрушающему контролю (НК) при проверке качества изделий на отсутствие скрытых дефектов. Принцип радиографического контроля заключается в способности рентгеновских волн к проникновению вглубь структуры материала.

Радиографический контроль обеспечивает проверку качества технологического оборудования, металлических конструкций, трубопроводов, композитных материалов, как в промышленных, так и в строительных отраслях, а также для обнаружения трещин в сварочных соединениях, пор, инородных элементов (окисных, шлаковых, вольфрамовых).

Кроме этого можно проверить наличие недоступных надрезов, для внешнего осмотра, выпуклостей и вогнутостей основания сварочного шва, превышения проплава. Методика радиографического контроля основана на свойстве рентгеновских лучей, обеспечивающих поглощение, зависящее от плотности элементов и структуры материала.

Данный метод (радиографический контроль) является основным для организации проверки качества сварочных соединений. Радиографический метод проверки сварочных соединений выполняется согласно требований ГОСТ(а) 7512-86.

Преимущества и недостатки

Такой способ контроля обладает, как определенными преимуществами, так и недостатками.

Преимущества

• Выявление и устранение скрытых дефектов внутри изделия.
• Точность замеряемых показаний.
• Вычисление относительных и абсолютных габаритных параметров бракованного участка.
• Нет надобности в контактном приспособлении.
• Скорость выявления изъянов (способ можно использовать, как в единичных, так и в контролировании потока).
• Покрытие технологических изъянов.
• Выявление изъянов, которые нельзя определить каким-либо другим способом.
• Оценка размера вогнутости и выпуклости сварочных соединений.

Недостатки

• Потребность в сложном специальном оборудовании, стоимость которого весьма высока, а это означает, что не каждое учреждение способно его приобрести, из-за ограниченного бюджета. В домашних условиях подобный способ вряд ли будет целесообразным.
• Потребность в специфических расходных материалах, получение которых затруднено.
• Обеспечение жёсткого контроля над использованием аппаратуры согласно инструкции и расходом материалов, так как, при неправильном их применении и сохранности, материалы могут оказаться опасными для здоровья, а иногда, и жизни работников (загрязнение радиоактивными элементами оборудования, спецодежды, человеческого тела, рабочих мест).
• Персонал, работающий с аппаратурой и материалами, обязан иметь высокую квалификацию, что подвластно далеко не каждому человеку.

Радиографический контроль не определяет следующие дефекты:

• Трещины и не провариваемые участки с раскрытием меньше 0,1 мм, при толщине проверяемого материала менее 40 мм, 0,2 мм – если материал толщиной от 40 до 100 и 0,3 мм – если толщина материала равняется от 100 до 150 мм.
• Трещины, не провариваемые участки, проверяемые плоскости которых не совпадают с вектором просвечивания.
• Если протяжность изъянов в просвечиваемом направлении менее двойного показания абсолютной чувствительности контрольной аппаратуры.
• Если изображение включений и прерывистых швов совпадает на радиографическом контроле с изображением сторонних деталей, остроугольных мест или резких перепадов по толщине свариваемых деталей.

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).

Проведение радиографического контроля

Суть процесса, регламентируемого ГОСТ(ом) 7512-86, заключается в просвечивании проверяемого участка гамма-лучами или рентгеновским излучением от источника, размещённого в специальной защитной капсуле. Именно, капсула обеспечивает защиту от вредного воздействия лучей на оборудование и персонал, находящихся поблизости.

Так как однородный металл лучше поглощает лучи, чем пустоты, нарушающие структуру материала, дефектные участки обозначаются светлыми пятнами, с формой и размерами, соответствующими форме и размерам обнаруженных изъянов (трещин, пустот, шлаков и пр.).

При этом, фиксация показаний дефектоскопии может осуществляться различными вариантами.

На бумагу или плёнку, с покрытой поверхностью химическим слоем элемента, чувствительного к излучению. Предлагаемая методика фиксирования дефектоскопических данных точна, однако понижает скорость выполнения исследования. Она неплохо зарекомендовала себя при производстве ограниченных партий изделий высокого качества.

При помощи специальных веществ, называемыми «сцинтилляторы», которые способны поглощать невидимые глазу лучи, с преобразованием их в видимый свет.

Используя такой преобразователь, получаемое изображение высвечивается на мониторе, обеспечивая дефектоскопию сварочного шва в реальном режиме времени.

Данная методика подходит для серийного производства, а также используется для проверки сварочных швов в монтируемых и ремонтируемых трубопроводах. Здесь капсула с вредным излучением, обычно, помещается внутри трубопровода, обеспечивая качественный контроль.

Для получения достоверных данных радиографического контроля, требуется исполнить некоторые условия.

• С поверхности проверяемого шва требуется удалить окалину, шлак и прочие загрязнения, которые могут повлиять на реальную картину.
• Плотность излучаемого потока обязана быть такой, чтобы регистрация толщины проверяемого участка стала возможной.
• В течение всего периода исследования плотность лучей должна иметь стабильный характер.
• Технологические карты для каждого контролируемого участка разрабатываются в соответствии с регламентом ГОСТ(а).

Характеристики излучаемого источника выбираются в зависимости от проверяемого изделия и его толщины. Правильные результаты будут получены только при выполнении перечисленных требований.

Безопасность при проведении радиографического контроля

При использовании методики радиографического контроля сварочных соединений, важнейшей проблемой является обеспечение мероприятий по технике безопасности.

Для недопущения распространения излучения, оборудование, на котором работает персонал, обязано надёжно экранироваться. Для обеспечения такой защиты можно использовать свинцовые листы. В то же время, сегодняшняя промышленность изготовляет и прочие материалы из пластиков или тканей. Главное – чтобы защитные материалы были герметичными и четко осуществляли своё предназначение.

При возникновении острой необходимости нахождения людей в опасной зоне в период функционирования аппаратуры, персонал требуется снабдить индивидуальными защитными средствами. При этом, нужно максимально сократить время нахождения людей в зоне контроля, так как даже небольшие дозы облучения с течением времени накапливаются, негативно влияя на здоровье человека.

При работе с радиоактивными веществами, необходимо организовать их безопасную сохранность, а также доставку к рабочему месту.

Нельзя работать на заведомо неисправном оборудовании. Это может исказить не только показатели дефектоскопии, но и под угрозой может оказаться здоровье, как работающего персонала, так и сторонних лиц. Излучение, накопленное в изделии, может негативно воздействовать на людей, случайно оказавшихся рядом.

Оборудование для радиографического контроля

Контроль может выполняться: промышленной рентгеновской аппаратурой, гамма — дефектоскопами.

На выбор требуемого источника излучения влияет толщина материала, а также заданный класс геометрии и чувствительности просвечивания.

Рентгеновские дефектоскопы

К достоинству рентгеновских дефектоскопов стабильного излучения относится:

• Более высокая мощность.
• Способность к регулировке.
• Долговечность.
• Четкое и контрастное изображение.

Недостатком рентгеновских дефектоскопов является высокая стоимость, большие размеры и опасность для работников.

Гамма-дефектоскопы

Не взирая на то, что проверку сварочных швов рекомендуется выполнять рентгеновской аппаратурой, которая в сравнении с гамма-дефектоскопами создает более качественные радиографические снимки, гамма-дефектоскопы тоже обладают рядом достоинств, а именно:

• Низкой стоимостью.
• Небольшими габаритами.
• Малым оптическим фокусом.

К главному недостатку данной аппаратуры относится отсутствие возможности регулировки мощности, слабая контрастность, медленное затухание излучения источника и потребность в его замене.

Гамма-дефектоскопы, как правило, применяются, когда отсутствует возможность применить рентгеновскую аппаратуру постоянного действия (при проверке изделий небольшой толщины, если отсутствуют источники питания, при проверке труднодоступных участков).

Применение радиографического контроля

Несмотря на некоторые трудности, в отношении использования радиоактивной аппаратуры, радиография приобретает всё большую популярность. Причина такой популярности – высокая точность показаний.

Не малое значение имеет способность обнаружения внутренних изъянов.

При грамотном подходе, методика с успехом может применяться почти во всех сферах промышленного производства и в строительстве, к примеру, при:

• монтаже безопорных перекрытий или несущих конструкций многоэтажных зданий;
• изготовлении корпусов судов не зависимо от конструктивных характеристик, их набора и обшивки;
• прокладывании трубопроводов, для перекачивания разных марок топлива или воды, жидкой пищевой продукции или ядовитых химикатов;
• изготовлении деталей ракет и самолётов, подвергающихся огромным нагрузкам;
• проверке путепроводов, мостов и металлических конструкций, находящихся в длительном использовании;
• исследованиях коррозии;
• проверке состояния сварочных соединений оружейных деталей;
• изготовлении медицинского оборудования высокой точности.

Во всех перечисленных вариантах допускается использование радиографического метода контроля.

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