Радиографический контроль (РК)

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.

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.

Радиографический контроль сварных соединений

Радиографическое тестирование

В этом методе испытания сварного шва используются рентгеновские лучи, полученные с помощью рентгеновской трубки, или гамма-лучи, полученные с помощью радиоактивного изотопа. Основной принцип рентгенографического контроля сварных швов такой же, как и для медицинской рентгенографии. Проникающее излучение проходит через твердый объект, в данном случае сварной шов, а не часть человеческого тела, на фотопленку, в результате чего изображение внутренней структуры объекта осаждается на пленке. Количество энергии, поглощаемой объектом, зависит от его толщины и плотности. Энергия, не поглощенная объектом, приведет к облучению рентгеновской пленки.

Эти области будут темными, когда снимок проявится. Области рентгеновской пленки, подверженные меньшему количеству энергии, остаются светлее.

Радиографический контроль сварных швов

Радиографический контроль сварных соединений: Поэтому области объекта, где толщина была изменена из-за неоднородностей, таких как пористость или трещины, будет отображаться как темные очертания на пленке.

Радиографический контроль сварных соединений: Включения низкой плотности, такие как шлак, будут отображаться в виде темных областей на пленке, в то время как включения высокой плотности, такие как вольфрам, будут отображаться в виде светлых областей.

Радиографическое тестирование может обеспечить хорошее качество сварного шва, которую относительно легко интерпретировать обученному и подготовленному персоналу.

Этот метод тестирования обычно подходит, когда есть доступ к обеим сторонам сварного соединения (за исключением техник снятия снимков с двойной стенкой, используемых на некоторых работах по трубопроводу).

Важно: Хотя это медленный и дорогой метод неразрушающего контроля, он является качественным методом для определения пористости, включений, трещин и пустот внутри сварных швов.

Крайне важно, чтобы квалифицированный персонал проводил рентгенографическую интерпретацию, поскольку неверная интерпретация рентгенограмм может быть дорогостоящей и серьезно мешать производительности.

Важно: Существуют очевидные проблемы безопасности при проведении рентгенографических испытаний.

Рентгеновское и гамма-излучение невидимо невооруженным глазом и может иметь серьезные последствия для здоровья и безопасности.

Ультразвуковой контроль:

Ультразвуковой контроль – этот метод испытаний использует механические колебания, похожие на звуковые волны, но более высокой частоты. Луч ультразвуковой энергии направляется в испытуемый объект. Этот луч проходит через объект с незначительными потерями, за исключением случаев, когда он перехватывается и отражается от разрывов в объекте.

Используется метод отражения ультразвукового контактного импульса. В этой системе используется преобразователь, который превращает электрическую энергию в механическую. Преобразователь возбуждается высокочастотным напряжением, которое вызывает механическое колебание кристалла. Кристаллический зонд становится источником ультразвуковых механических колебаний.

Эти вибрации передаются в испытательный образец через жидкость для сцепления, обычно масляную пленку, называемую соединением. Когда импульс ультразвуковых волн ударяется о разрыв в испытательном образце, то это заставляет его отрезаться назад к своей точке происхождения. Таким образом, энергия возвращается к преобразователю (зонду). Теперь преобразователь служит приемником отраженной энергии.

Начальный сигнал или основной удар, возвращенные эхо-сигналы от неоднородностей и эхо-сигналы на задней поверхности испытательного образца – все это отображается на экране.

Обнаружение, определение местоположения и оценка неоднородностей становятся возможными, потому что скорость звука в данном материале почти постоянна, что делает возможным измерить и расстояние. А относительная амплитуда отраженного импульса более или менее пропорциональна размеру обнаруженного дефекта. Всё это и отражается на экране прибора.

Одной из наиболее полезных характеристик ультразвукового контроля является его способность определять точное положение разрыва в сварном шве.

Этот метод тестирования требует высокого уровня подготовки и компетентности оператора и зависит от назначения и применения подходящих процедур тестирования. Этот метод тестирования может быть использован для черных и цветных материалов, его возможно применять для тестирования толстых сечений, доступных только, с одной стороны.

Ультразвуковой контроль может хорошо обнаруживать тонкие трещины и более явные дефекты, которые могут быть не так легко обнаружены при радиографическом тестировании.

Рентгеновские аппараты для контроля сварных швов

Рентгеновский аппарат предназначен для генерирования лучей рентгена с нужными характеристиками. В состав рентгеновского аппарата входят: рентгеновская трубка, генератор тока очень высокого напряжения и приборы для управления.

Классификация рентгеновских аппаратов и область их применения

Рентгеновские аппараты, в зависимости от характера анодного напряжения, бывают двух типов: аппараты непрерывного действия и аппараты импульсные. В импульсных аппаратах под воздействием тока, напряжением несколько десятков киловольт, формируется мощный импульс излучения. Такие аппараты малогабаритны и легко транспортируемы. Их высокая манёвренность позволяет их использовать в полевых условиях — при монтажных работах, на строительных площадках и др.

Читайте также  Беседка с хозблоком

В зависимости от особенностей конструкции, рентгеновские аппараты бывают кабельные и моноблочные. В моноблочных аппаратах рентгеновская трубка и высоковольтный трансформатор находятся в одном блоке. Такие блоки достаточно компактны для транспортирования. Такая конструкция позволяет их использовать преимущественно для контроля в полевых условиях. Но существуют также не передвижные моноблочные аппараты.

В кабельных рентгеновских аппаратах рентгеновская трубка находится в защитном корпусе, а высоковольтный трансформатор — в отдельном узле, от которого электрический ток высокого напряжения подаётся к рентгеновской трубке. Кабельные аппараты не так мобильны, как моноблочные и поэтому используются в пределах какого-либо цеха или лаборатории.

По величине анодного напряжения аппараты бывают следующих типов: до 160кВ и от 160 до 400кВ. Для рентгеновской дефектоскопии труднодоступных участков используют портативные рентгеновские аппараты, оснащённые портативными излучателями.

Устройство рентгеновской трубки

Рентгеновские лучи формируются в анодах специальных рентгеновских трубок. Получаются они при торможении быстро летящих электронов. Трубка представляет собой баллон, из которого откачивают воздух.

Устройство рентгеновской трубки схематично показано на рисунке слева. Внутри баллона находятся два электрода — анод (поз.1) и катод (поз.4). Катод изготовлен из вольфрама, к нему подводится постоянный электрический ток, напряжением от нескольких десятков, до сотен киловольт.

Питание катода происходит при помощи повышающего трансформатора и выпрямителя. Под воздействием очень высокого напряжения, вольфрамовый катод нагревается и излучает поток электронов (поз.3). Высокое напряжение на катоде необходимо, чтобы сообщить электронам требуемую кинетическую энергию.

Анод (поз.1) изготовлен из вольфрамомолибденового сплава и он необходим для торможения быстролетящих электронов. Их поток, двигающийся с большой скоростью, направлен от катода к аноду. При ударе об анод, электроны теряют свою кинетическую энергию, происходит их торможение, а часть кинетической энергии, потерянной электронами, превращается в рентгеновское излучение, состоящее из фотонов тормозного излучения.

При этом следует понимать, что рентгеновские лучи вредны для здоровья человека, поэтому необходима защита при работе с рентгеновскими аппаратами. Для защиты рентгеновскую трубку изолируют защитным свинцовым кожухом, в котором сделано узкое отверстие для выхода потока рентгеновских лучей, который направляют на проверяемое сварное соединение.

Достоинства и недостатки метода

Перечислим плюсы и минусы радиографического контроля сварных соединений.

  • Анализ качественных характеристик шва рентгеном точный и редко пропускает недочёты мимо себя
  • Метод помогает быстро найти дефекты даже на самом глубоком уровне соединения
  • Рентгеновский снимок показывает место, в котором есть дефект, и его приблизительный размер
  • На радиографический анализ уходит немного времени, а из средств нужен только рентген-аппарат
  • Контролировать качество можно у сложных конструкций с труднодоступными местами (например, трубопроводных систем)
  • То, насколько качественным будет анализ, зависит от того, как мастер настроит контролирующий аппарат
  • Малогабаритные модели рентген-аппаратов, которые чаще используют в строительстве, дорогие
  • Расходники для аппарата найти сложно, и стоят они, так же, как и само устройство, достаточно
  • Контроль качества с применением радиографического излучения опасен для здоровья

Нужно обеспечить безопасность

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.

Методика проведения радиографического контроля

Проверка проводится на подготовленных соединениях. Их предварительно очищают от окалины, плотных окислов, зачищают до металлического блеска. От качества подготовки поверхности во многом зависит точность полученных результатов.

Процесс радиографического контроля сварных швов состоит из нескольких этапов:

  1. прибор устанавливают так, чтобы с одной стороны проверяемой зоны находился излучатель, с другой – датчик (при использовании любых видов дефектоскопов проверяемый металл всегда находится между двумя частями приборов);
  2. на 10-20 минут включается электропитание, за это время пучок пронизывает сварной валик, поступает на датчик (дефектоскопы работают от сети или на аккумуляторах);
  3. датчик подает сигнал на преобразователь, в итоге получается картинка на пленке, пластинке или экране прибора (вид изображения зависит от марки используемого радиографического прибора для контроля сварных швов);
  4. цифровой аналоговый сигнал записывается в накопитель информации.

В течение небольшого промежутка времени контролер получает изображение. Он расшифровывает его, фиксирует обнаруженные дефекты в специальном журнале. Иногда контролер только делает снимки, расшифровывает их другой специалист.

Свойства рентгеновских лучей

Лучи могут проходить через плотные непрозрачные тела, но чем выше плотность этих тел, тем ниже пропускание лучей. Проходимость зависит и от длины лучей. При большой длине им сложнее пройти сквозь плотные поверхности. Во время прохождения лучи поглощаются той поверхностью, с которой соприкасаются. Чем выше плотность, тем больше поглощение.

Принцип рентгенографическогой контроля сварных швов

Некоторые химические вещества при контакте с излучением получают видимое свечение. После окончания воздействия свечение прекращается, но некоторые вещества сохраняют заряд свечения еще на некоторое время. Это свойство является основой для создания рентгеновских снимков в данном методе. Воздействие лучей на светочувствительную часть фотопластинок создает изображение внутреннего состояния шва.

При воздействии лучей на клетки организма они производят определенные воздействия, которые зависят от типа ткани и интенсивности полученной дозы. Это может использоваться в медицине, но также имеет и обратный эффект, который проявляется в лучевой болезни.

Лучи могут ионизировать воздух, расщепляя составные части воздушной массы на отдельные частицы, имеющие электрический заряд. Из-за этого воздух может проводить электричество.

Вместо заключения

Вот и все, что мы хотели рассказать вам о рентгенографическом методе контроля. Это один из самых точных и достоверных способов выявить скрытые от глаз дефекты. С его помощью можно провести контроль как на производстве, так и на выезде, поскольку производители предлагают компактные модели. Их легко можно взять с собой и выполнять контроль даже под открытым небом.

Читайте также  Стенка денвер глянцевый мдф

Конечно, радиографический контроль сварных соединений требует определенных знаний и опыта, чтобы читать снимки. Но вместе с тем вы получаете навык, который поможет вам безошибочно выявлять дефекты даже в идеальных на вид швах. А вы использовали в работе рентгенограф? Поделитесь в комментариях своим опытом контроля качества швов с помощью данного прибора, это будет полезно для наших читателей. Желаем удачи в работе!