Радиационные методы контроля сварных соединений кратко

Обновлено: 25.04.2024

Возможностью применять радиографический метод контроля сварных соединений мы обязаны немецкому физику Вильгельму Рентгену. В 1895 году он открыл электромагнитное излучение на коротких волнах. Эти лучи были названы в честь него рентгеновскими.

Первое широкое применение рентгеновские лучи нашли в медицине. Метод позволил спасти много человеческих жизней. В свою очередь, рентгеновский контроль сварных соединений помогает спасти сварные швы от образовавшихся в процессе сварки дефектов. Метод рентгеновской дефектоскопии позволяет обнаружить в сварных соединениях трещины, раковины, пустоты, полости, инородные включения.

Радиографический контроль сварных соединений это - это метод контроля, позволяющий обнаружить имеющиеся внутри сварных швов погрешности, основанный на изменении характеристик рентгеновских лучей при столкновении с ними. Такой контроль возможен благодаря способности этих волн проникать вглубь металла достаточно глубоко. Контроль этим методом проводится согласно ГОСТу 75-12, в котором перечислены все контролируемые этим способом дефекты.

Область применения

После окончания процесса сваривания и остывания конструкции необходимо оценить качество работы и при обнаружении недостатков принять меры. Контроль начинается с визуального осмотра. При наличии дефектов, имеющихся внутри шва необходимо прибегнуть к другим методам поиска. Они должны относиться к категории неразрушаемых. Не все обладают необходимой точностью. Рентгенография сварных соединений является одним из неразрушаемых способов, дающим точную информацию о состоянии внутри сварного шва.

В дефектоскопии используется возможность рентгеновских лучей проникнуть вглубь на значительное расстояние благодаря тому, что их длина волны является небольшой. При сварке могут возникнуть ситуации, когда выбран неправильный режим или в сварочную ванну попали посторонние предметы. Образование невидимого брака понизит прочность и надежность всей конструкции, которая сможет выдержать меньшие нагрузки, чем планировалось.

Радиографический контроль сварных швов требует наличия специального оборудования. Затраты на него целесообразны в тех случаях, когда требования к характеристикам соединений высокие. Другой вариант - контроль конструкций, где другие методы применять затруднительно или невозможно. Примером может служить рентгенографический контроль сварных соединений трубопроводов.

Существуют лаборатории, специализирующиеся на контроле сварных соединений, где имеется все необходимое оборудование, и работают грамотные профессионалы. При желании контроль можно провести самостоятельно, овладев необходимыми навыками. Имеется возможность взять для этого прибор в аренду. Большой популярностью пользуются портативные аппараты. Они применяются как для контроля трубопроводов, так и для профильных и листовых соединений. Стационарные аппараты могут быть спроектированы индивидуально для решения конкретных задач.

Радиографический контроль сварных соединений трубопроводов проводится согласно отраслевому нормативному документу ОСТ 36-59, где указаны все требования к свариванию этих конструкций. В нем, в частности, сказано, что все данные по проведенному контролю заносятся в специальный журнал и хранятся в течение 10 лет после начала эксплуатации объекта.

Принцип работы

Рентгенография основана на свойстве лучей проникать внутрь материалов, в том числе металлов. Эта способность понижается с увеличением плотности металла и увеличивается с понижением плотности. Поскольку в местах с пустотами и трещинами плотность становится меньше, это сразу регистрируется прибором. При отсутствии дефектов структура металла остается стабильно плотной, и рентгеновские лучи поглотятся материалом. Чем выше плотность, тем степень поглощения будет выше.

Основным элементом аппарата для рентгеноскопии сварных швов служит излучатель, представляющий собой рентгеновские трубки. Его функция - генерировать лучи и выпускать их. Конструктивно излучатель представляет вакуумный сосуд. В нем имеются анод и катод, между которыми образуется электрический потенциал. При сильном ускорении электронов появляются рентгеновские лучи, и задается направление их выхода.

Лучи, прошедшие сквозь металл, падают на специальную светочувствительную пленку. На ней остается отпечаток, по которому можно судить, что находится внутри материала. Полную картину покажет расшифровка рентгеновских снимков сварных соединений. При желании или необходимости получать сведения постоянно, используют сцинтилляторы. Это дает возможность выводить изображение на монитор.

Имеется возможность сделать фотографии, получив рентгенограмму. На рентгенограмме будет иметься негативное изображение соединения. При наличии включений или, наоборот, пустот появятся их очертания другого цвета. Полученную рентгенограмму следует сравнить с типовой рентгенограммой для этого типа свариваемых деталей. Метод позволяет точно и оперативно оценить состояние сварного шва.

Подготовка к контролю

Перед началом процесса следует произвести подготовительные операции. Части будущего соединения внимательно осматривают. При наличии на них загрязнений и шлаков необходимо тщательно их очистить и обезжирить растворителем или спиртом. Это делается для того, чтобы наружные дефекты при просвечивании не вносили искажение в окончательный результат.

Пленки заряжают в соответствующие кассеты. Все соединения разделяют на отдельные интервалы и маркируют их. Это делается для того, чтобы можно было точно определить, какой снимок относиться к конкретному участку свариваемого шва. В том же порядке маркируют кассеты и пленки. Если шов имеет большую протяженность, возможен выборочный рентген-контроль сварных швов.

Также необходимо подготовить оборудование, предназначенное для радиографии сварных швов. Вначале необходимо выбрать подходящий источник излучения. Критериями являются чувствительность, толщина металла и его плотность, конфигурация деталей, требуемая производительность. К примеру, для радиографического контроля сварных соединений, где возможны дефекты, имеющие большой размер, подходят изотопы, обладающие высокой энергией. Это обеспечит небольшое время просвечивания. Выбор пленки обусловлен толщиной металла и его плотностью. На приборах выставляют оптимальные режимы.

Методика процесса

Рентгенография сварных швов проходит несколько этапов:

Выбрать источник излучения.
Выбрать подходящий тип пленки.
Установить на оборудовании оптимальные режимы.
Поместить аппарат внутри изделия или снаружи и включить его.
Начать просвечивание сварного шва.
Вынуть пленку и проявить ее.
Произвести расшифровку.
Занести результаты в журнал установленной формы.

Выбранную кассету закрепляют на изделии. Для получения хорошей резкости изображения и определения достоверного размера дефекта на приборе следует установить эталон чувствительности. Эталон должен быть изготовлен из материала, характеристики которого приближены к характеристикам свариваемого металла.

В ГОСТе 7512 указаны три предпочтительных типов эталонов, применяемых для рентгена сварных швов:

Канавочные. Пластина, имеющая шесть канавок. Ширина у них одинаковая, а глубина разная.
Проволочные. Имеет семь проволок.
Пластинчатые. Пластина, имеющая отверстия нужных форм и размеров.

Проверяемые изделия можно разместить по отношению к аппарату двумя способами. Если они небольшие и могут поместиться в помещении, соединения помещаются внутри стационарного аппарата. При выездном контроле применяют компактные модели оборудования и устанавливают их на изделие.

Чтобы осуществить рентгенографический контроль сварных соединений шов следует размещать строго между излучателем и светочувствительной пленкой. После включения излучателя рентгеновские лучи начнут проходить через металл и попадать на пленку. Через несколько секунд снимок будет готов. Аппарат выключают. Кассету с пленкой вынимают и отдают для обработки и расшифровывания. После того, как будет понятно, что результат получен, аппарат можно снять с изделия или извлечь из него. Иначе, необходимо сделать повторный контроль.

Расшифровка

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

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

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

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

По этому признаку недостатки делятся на группы:

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

Размер дефекта обозначается в миллиметрах.

Преимущества

К достоинствам метода относятся:

достоверность;
быстрота контроля;
определение места расположения;
оценка размера;
выявление скрытых недостатков;
широкая область применения.

К недостаткам относится высокая цена оборудования, и необходимость изучения правил его использования.

Безопасность

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

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

Интересное видео

По информативности и надёжности результатов с радиационным методом может поспорить разве что автоматизированный ультразвуковой контроль с применением новейших систем, оснащённых преобразователями на фазированных решётках и сканерами для TOFD-метода. Однако комплексов УЗК, способных всерьёз заменить рентген, пока не так много. Им ещё предстоит большой путь доработки, испытаний и апробации, в то время как РК – проверенный десятилетиями вид НК, обязательное проведение которого жёстко регламентировано руководящими документами в самых разных отраслях, от атомной энергетики до нефтехимической отрасли.

пор, раковин, пористости, шлаковых и вольфрамовых включений, трещин, непроваров, рыхлоты и микро-рыхлоты;
разностенности;
смещения кромок, неправильных подрезов и прочих несоответствий внутренних контуров и взаимного расположения деталей указанным в чертежах параметрам;
скрытых неплотностей между сочленёнными деталями.

равномерная оптическая плотность. По РД-25.160.10-КТН-016-15, например, она должна составлять не менее 1,5 е.о.п. Такое же требование есть и в ГОСТ 7512-82. Разница между оптической плотностью в любой точке рентгенограммы и в зоне эталона чувствительности должна быть не более 1,0;
чёткая видимость маркировочных знаков и эталонов чувствительности. Первые нужны для точной привязки рентгенограммы к конкретному участку конкретного стыка. А вот по эталонам определяется фактическая чувствительность радиационного контроля, её соответствие требования технологической карты и руководящей документации. Вообще, это тема для отдельного большого обзора. Если совсем вкратце, то эталоны бывают проволочные, канавочные и пластинчатые – в зависимости от того, по каким документам проводится РК (ГОСТ, ISO или EN). Так вот: чувствительность определяется по наименьшему выявляемому на снимке размеру – либо диаметру проволоки, либо глубине канавки, либо толщине пластинки;
отсутствие пятен, полос, следов повреждения эмульсионного слоя, загрязнений;
контрастность. Имеется в виду разность оптических плотностей участков изображений с дефектами и без них. Чем она выше, тем проще расшифровка. Это так называемая контрастная чувствительность, и от неё зависит выявляемость дефектов, ориентация которых совпадает с направлением просвечивания. Есть ещё разрешающая способность, которая предопределяет возможность выявления перпендикулярно ориентированных дефектов.

внутренняя (или собственная – то есть та, на которую влияет зернистая структура бромистого серебра на плёнке и люминесцирующих кристаллов на усиливающем экране);
геометрическая (область полутени от дефекта).

От чего зависит качество радиационного контроля

Основные методы радиационного контроля

Таковых очень много, но, сказать по правде, запоминания достойны только два – радиография и томография. Всё остальное – тяжело для восприятия и встречается на практике слишком редко, чтобы уделять этому много внимания. Поэтому мы ограничимся простым перечислением в соответствии с классификацией, приведённой в ГОСТ Р 56542-2015. Согласно ей, методы РК распределены по трём критериям:

1) по способу получения первичной информации – а) сцинтиляционный с ионизационным, б) метод вторичных электронов и в) радиографический с радиоскопическим;

2) по первичному информативному параметру – а) спектральный метод, б) метод плотности потока энергии;

3) по характеру взаимодействия физических полей с контролируемым объектов – а) метод прошедшего излучения, б) метод рассеянного излучения, в) метод активационного анализа, г) метод характеристического излучения, д) автоэмиссионный.

В действительности, повторимся, самое распространённое направление радиационного контроля – радиографический метод. С одной стороны объекта находится рентген-аппарат, с другой – детектор. Чаще всего это плёнка, запоминающая фосфорная пластина или плоскопанельный детектор с различными сцинтилляторами. Проходя через металл, излучение воздействует на эмульсионный слой плёнки, формируя изображение, которое становится видимым после её фотохимической обработки и сушки. В случае с запоминающими пластинами изображение считывает специальный сканер, с плоскопанельными детекторами – оно сразу передаётся на монитор ПК.

Просвечивание (экспонирование) объекта выполняется в течение определённого времени, специально рассчитанного с учётом толщины стенки, мощности аппарата, требуемой чувствительности и прочих параметров. Наличие скрытых несплошностей приводит к появлению на плёнке характерных тёмных пятен, линий и точек, отличающихся по цвету от основного металла без внутренних дефектов.

Ну и напоследок скажем пару слов о радиометрическом методе, основанном на измерении характеристик ионизирующего и/или рассеянного излучения. Применяется для измерения толщины – либо самого объекта, либо покрытия.

Аппараты для радиационного контроля сварных соединений

Главная страница > Радиография сварного шва: что выявляет и как выполняется

Выезд на следующий день, заключение за 24 часа.

Содержание:

Радиографический контроль

Принцип радиационного контроля основан на свойстве лучей проникать через металл значительной толщины, что гарантирует выявление внутренних дефектов сварных и паяных соединений. Главная особенность данного метода – максимальная точность исследования. Данная технология широкого применяется на объектах строительства, электроэнергетики и машиностроения, нефтяной и газовой промышленности, горнодобывающей и металлургической промышленности, системах газо- и водоснабжения.

Преимущества

возможность четкой диагностики микроструктуры: величины вогнутости, выпуклости корня шва даже в самых труднодоступных местах

Для чего проводить радиографический контроль?

выявление наличия непроваров, прожогов, кратеров, пор и трещин
выявление и оценка величины вогнутости и выпуклости корня шва сварного соединений
выявление несплошности в литых слитках и отливках
контроль швов изделий в труднодоступных местах простой, сферической и цилиндрической форм

Рентгеновские дефектоскопы постоянного действия (Серии Eresco, Март)

Рентгеновские дефектоскопы импульсного действия (Серии Арина, Пион)

Какие дефекты выявляет радиографический контроль?

Порядок действий и результат

Подготавливается сварное соединение, удаляется шлак, обрабатывается валик шва и зачищается металл
На стык устанавливают отметки, размещается пленка, производится разметка
Устанавливается источник излучения ( рентгеновский аппарат)
Излучатель включается, лучи проходят сквозь металл и попадают на пленку. Получаем снимок, на котором видны все дефекты
После окончания всех работ происходит итоговая сдача изделия с актом проверки

Оставьте заявку

И получите бесплатную
консультацию эксперта

Работаем с объектами разных сфер применения

Объекты котлонадзора

Газоснабжение (газораспределения)

Подъемные сооружения

Оборудование нефтяной и газовой промышленности

Оборудование взрывопожароопасных и химически опасных производств

Здания и сооружения (строительные объекты)

Авиация и космонавтика

Атомная энергетика

Реализованные проекты

Есть вопросы?

Оставьте свои контакты и наш специалист свяжется с Вами, чтобы ответить на все Ваши вопросы

Работая с нами более 80% заказчиков становятся нашими постоянными партнерами

Газпром, г.Москва. ВИК, РК, УЗК при монтаже технологических трубопроводов

Рассчитать стоимость проекта

Beck&Pollitzer, Калужская обл. ВИК, РК, стилоскопирование при монтаже технологических трубопроводов

Рассчитать стоимость проекта

Air liquid, г.Череповец. ВИК, РК, УЗК, КК, стилоскопирование при строительстве воздухоразделтельной установки

Рассчитать стоимость проекта

Неразрушающий контроль для объекта ТЭЦ, г.Симферополь, г.Москва, г.Ижевск

Еврохим, г.Новомосковск. ВИК, РК, стилоскопирование при замене технологических трубопроводов

Рассчитать стоимость проекта

Роснефть, г.Рязань. ВИК, РК, КК, стилоскопирование технологических трубопроводов во время остановочного ремонта

Рассчитать стоимость проекта

Северсталь, г. Череповец. Проведение работ по ВИК, РК, УЗК, КК, стилоскопирование

Рассчитать стоимость проекта

Газопроводы, г. Москва, МО, Орловская Ярославская, Смоленская обл. Проведение работ по ВИК, РК, УЗК

Атомная энергетика, г. Обнинск, г. Дубна. Проведение работ по ВИК, РК, УЗК, КК, стилоскопирование

Авиация, г. Таганрог. Проведение работ по ВИК, РК

GE, Калужская обл. Проведение работ по ВИК, РК, УЗК

Рассчитать стоимость проекта

SMART BUILDING, LLC, г.Грозный. Проведение работ по ВИК, УЗК

Рассчитать стоимость проекта

Работаем с любыми объектами:

Баки, резервуары, емкости
Строительные металлоконструкции
Изделия и полуфабрикаты
Трубопроводы водо- и газоснабжения, технологические, нефтехимические, как стальные, так и пластиковые

Помогаем снизить процент брака!

ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР

В профессии с 1989 г (33года)
Аттестован на проведение всех видов НК

Начальник лаборатории неразрушающего контроля

В профессии с 2003 г (19 лет)
Аттестован на проведение всех видов НК

Несколько причин выбрать нас:

Готовим рекомендации в подборе сварщиков,
наладке технологии сварки, повышении качества
Найм независимой лаборатории всегда дешевле,
чем затраты на переделку сварных швов
Работаем 24/7. Круглосуточно. Расчет стоимости в день обращения.
10 мобильных бригад с опытными дефектоскопистам.
Возможен срочный вызов по Москве и МО в день обращения
Выдача заключения в течении 24 часов после контроля
Выезд на объект на следующий день после получения заявки

Статистика за прошедший год

4,75 КМ

ВИК 12549

УЗК 2312

РК 8078

ПВК 2827

АНАЛИЗ 2753

сварных соеденение
химического состава
металла

Радиография сварного шва: что выявляет и как выполняется

Радиография – неразрушающий метод контроля, позволяющий определить наличие внутренних дефектов основного металла. Это максимально точное и объективное исследование, благодаря которому подтверждается качество выполненных швов металлических конструкций и деталей. Радиографический контроль заключается в следующем – рентгеновское излучение направляется на проверяемое соединение, а с обратной стороны располагается чувствительная к лучам рентгена пленка. Различные дефекты сварного шва хуже поглощают лучи, чем однородный металл, проявляясь на пленке в виде светлых пятен. По их очертаниям и размерам судят о форме и размерах сварных дефектов.

Что позволяет выявить радиография сварных швов

Радиографический контроль дает возможность выявлять большинство серьезных дефектов, определяя их особенности, характер и размеры. Радиография применяется для того, чтобы обнаружить, имеет ли сварной шов или металлическая деталь следующие дефекты:

прожоги;
непровары;
поры;
подрезы;
рыхлые участки;
наплывы;
шлаки и инородные тела;
трещины;
поры.

Также метод позволяет выявлять несплошности в литых слитках и отливках, оценивать величину вогнутости и выпуклости корня сварного соединения, контролировать качество шва в труднодоступных местах. Но радиографический контроль способен выявлять не все дефекты, которые может иметь сварной шов. Например, нельзя выявить при радиографическом контроле любые несплошности и включения с размером в направлении просвечивания менее удвоенной чувствительности контроля либо непровары и трещины, плоскость раскрытия которых не совпадает с направлением просвечивания. Также радиография не дает результата, когда излучение перпендикулярно расположению трещины или расслоения.

Данный метод контроля широко применяется для исследования элементов на строительных, машиностроительных, энергетических объектах, в нефтяной и газовой промышленности, металлургической и горнодобывающей промышленности, газо- и водоснабжающих системах.

Есть вопросы?

Оставьте свои контакты и наш специалист свяжется с Вами, чтобы ответить на все Ваши вопросы

При изготовлении металлоконструкций, рассчитанных на большую нагрузку, исключается образование микроскопических трещин, пор, подрезов, неполного провара и прочих деформаций. Для этого перед началом эксплуатации проводится радиационная дефектоскопия сварных соединений – технология контроля качества, в основу которой заложены изотопные и рентгеновские источники ионизирующего излучения. Ею оценивают безопасность и качество швов на металлоконструкциях, газо- и нефтепроводах, наложение которых ведется с применением ручной, полуавтоматической или автоматической электродуговой сварки.

История создания и внедрения методики

Изначально посредством радиационной дефектоскопии оценивали качество швов на металлоконструкциях, использовавшихся в авиации. Со временем ученые и практики накопили достаточно знаний, чтобы в 1934 г. выпустить первое пособие, в котором детально описали технологию просвечивания участков электродуговой сварки рентгеновскими лучами. В середине XX в. благодаря значительному расширению опытно-конструкторской и научно-исследовательской баз производство рентген-установок удалось поставить на поток.

Диапазон энергии рентгеновского облучения от 50 до 400 кВ,
точная фокусировка рентгеновских трубок,
жесткость облучения,
мощность.

На развитие и усовершенствование технологии повлиял советский ученый Трапезников А. К., а также его последователи – Борщев Б. В., Назаров С. Т., Сильченко О. Т., Чернобровов С. В.

Физические основы методики

Радиационная дефектоскопия – технология, в основу которой заложены физические свойства гамма и рентгеновских лучей. Они проникают сквозь разные материалы, которые в зависимости от вида и толщины поглощают их.

Чтобы обнаружить внутренний брак в исследуемых объектах, используют:

радиоактивный изотоп или рентгеновскую трубку, которые выступают в качестве источника облучения;
фотобумагу, рентгеновскую пленку, ксерорадиографическую пластинку или электронно-оптический преобразователь, которые выполняют функцию детектора.

Во время проверки на одной стороне исследуемого объекта устанавливают детектор, на противоположной – источник излучения. Если на шве есть дефекты, степень поглощения гамма или рентгеновских лучей, проходящих через него, будет разной. При этом детектор будет фиксировать лучи разной интенсивности. К примеру, если дефект заполнен газом или неметаллическими включениями, лучи практически не ослабнут. Если в качестве детектора при этом использовать рентгеновскую пленку, то на уровне деформации она приобретет более темный цвет. Из-за высокой чувствительности к излучению, этот материал чаще других используют в рентгенографической методике.

Однако рентгеновская пленка не всегда способствует получению точных результатов. Есть дефекты, которые даже она не способна выявить. Чаще всего точность метода снижается, если внутри просвечиваемого сварного шва находятся микроскопические дефекты.

Согласно ГОСТ 7512-82, существует два вида чувствительности этой методики дефектоскопии – относительная и абсолютная. На их величину влияет плотность и толщина исследуемого шва, форма и местоположение брака, энергия облучения. Чувствительность может меняться, исходя из параметров рентгеновской пленки, среди которых размер, фокусное расстояние и пятно.

Сфера применения и алгоритм рентгенографического метода

Радиографическая технология используется для обеспечения целостности соединений в металлоконструкциях. Если вовремя подвергнуть их проверке по радиационной дефектоскопии, можно обнаружить в нем микропоры, трещины, подрезы, оксидные прожоги и прочие дефекты, которые скрыты при внешнем осмотре. Методика не используется для выявления:

трещин и неполных проваров, расположенных в разной с направлением излучения плоскости;
прерывистых участков и скоплений, размер которых меньше допустимого;
прерывистых участков и скоплений, которые на детекторе сливаются с посторонними деталями, резкими изменениями толщины, острыми углами и пр.

Рентгеновские лучи – не единственный тип излучения, к которому прибегают, чтобы проконтролировать качество сварных соединений. Для этого также применяют бета и гамма-излучение. Их отличия заключаются в сфере применения. Рентгенография характеризуется высокой чувствительностью. Однако ее чаще всего используют в условиях цеха. В полевых условиях метод применяют только тогда, когда к местам электродуговой сварки предъявляются высокие стандарты. Бетатронная радиография также используется в цехах, но только тогда, когда исследуются слишком толстые сварные швы. Метод гаммаграфии доказал свою эффективность в случаях, когда качество швов приходиться проверять в сложных полевых условиях и отдаленной местности.

Радиографический контроль сварного соединения – процедура, состоящая из нескольких последовательных операций. Среди них:

Выбор источника. Здесь в первую очередь учитывают экономическую целесообразность и технические характеристики источника излучения. Если это пленка, то она должна соответствовать производительности детектора и характеристикам исследуемого шва.
Подготовка. До процедуры место электродуговой сварки внимательно рассматривают и очищают от мусора. Если на его поверхности будут повреждения, они затемнят изображение. Большие зоны разбиваются на отдельные участки и маркируются.
Непосредственно просвечивание. Во время просвечивания источник излучения не должен смещаться или вибрировать. В противном случае это исказит результаты проверки. После того, как просвечивание завершено, пленку убирают и отправляют на обработку.
Фотообработка. Во время обработки пленку проявляют, промывают, фиксируют на ней изображение, снова промывают в стоячей воде, еще раз промывают и сушат в течение 3-4 часов при температуре до +35 градусов.
Расшифровка. Полученные изображения внимательно изучаются на наличие дефектов. Для этого используют измерительную лупу и линейку. При этом ориентируются на специальные эталоны. К расшифровке допускаются изображения, на которых отсутствуют полосы, пятна, повреждения и загрязнения. При этом расшифровщик должен уметь дифференцировать реальные дефекты от плохой обработки или некачественного детектора.

По результатам проверки составляется заключение о качестве сварного соединения. В нем используются специальные сокращения, а сами дефекты разбиваются по группам – скопления, цепи, одиночные дефекты.

Преимущества технологии

Радиационная дефектоскопия сварных соединений – методика, входящая в число наиболее точных. Ее используют на предприятиях, занятых производством металлоконструкций, которые предназначены для высоких нагрузок. Перед проведением дефектоскопии выбирают:

источник излучения,
радиографическую пленку,
параметры просвечивания.

Как правило, если контролируемый объект изготовлен из плотного вещества с высоким зарядовым числом атомного ядра, проникающая способность рентгеновских или гамма лучей снижается.

Использование данной технологии в контроле качества сварных соединений позволяет выявлять следующие дефекты:

поры,
одиночные или массовые включения вольфрама,
одиночные или массовые включения шлака,
повреждения в продольной или поперечной плоскости,
прерывистый или сплошной неполный провар,
прожженные участки,
подрезы и др.

К минусам метода можно отнести неспособность выявлять микротрещины. Именно поэтому его применение эффективно при привлечении дополнительных методов неразрушающего контроля, например, люминесцентного, магнитного или ультразвукового.

Чувствительность методики

На точность методики влияет несколько факторов. В основном, это характеристики:

исследуемого места электродуговой сварки (химический состав, зарядовое число атомного ядра, толщина, плотность, физические свойства);
источника излучения (экспозиционная доза, мощность, активность);
детектора (площадь рабочей области, спектральная чувствительность, параметры яркости, инерция, разрешающая способность и т.д.).

Эти данные используются для оценки относительной и абсолютной чувствительности радиоконтроля. Они также помогают изучить динамические и геометрические характеристики получаемого изображения.

Световая картинка в рентгено-гаммаграфической технологии формируется на основе нескольких параметров:

предела разрешения,
преобразования изображения,
степень резкости рассеяния.

ГОСТ 7512-82 допускает случаи, когда абсолютная чувствительность превышает минимальный дефект исследуемого участка в 2 раза. Главное здесь не ошибиться с выбором направления излучения, энергией лучей, мощностью детектора и др.

Оборудование для дефектоскопии сварных швов

В этой методике дефектоскопии используют несколько видов рентгеновского оборудования. В их конструкцию входит:

рентгеновская труба, помещенная в защитный корпус;
генератор высокого напряжение, в состав которого входит пара трансформаторов и выпрямитель;
пульт управления, состоящий из сигнальной установки, измерительных датчиков, регулятора силы тока и напряжения, трансформатора.

В зависимости от принципа работы, рентгеновские аппараты, используемые в дефектоскопии сварных швов, делятся на импульсные приборы и приборы с постоянной нагрузкой. В состав импульсного оборудования входит рентгеновский и управляющий блоки. Оборудование с постоянной нагрузкой делятся на:

Моноблоком называют устройство, основным элементом которого служит блок-трансформатор, состоящий из трансформатора высокого напряжения и рентгеновской трубы. Обычно эти аппараты отличаются небольшим весом и компактностью. Их используют тогда, когда нужна маневренность и когда излучатель отдален от пульта управления более чем на 30 м.

Кабельные рентгеновские аппараты комплектуются автономным генератором, рентгеновской трубкой и пультом управления. Обычно они передвижные, поэтому используются преимущественно в лабораториях и цехах.

Наиболее распространенными методами контроля качества сварных соединений являются радиационные методы, при которых в основном используются рентгеновские и изотопные источники ионизирующих излучений.

Выявление дефектов в сварном соединении основано на том, что поглощение ионизирующего излучения зависит от плотности просвечиваемого материала и его атомного номера.

Полезные свойства дефектоскопии.

Чем выше плотность вещества и его атомный номер, тем ниже способность ионизирующего излучения проникать через контролируемое изделие.

Это позволяет выявлять в сварном соединении:

дефекты в виде пор;
шлаковых включений и включений вольфрама;
продольных и поперечных трещин;
подрезов, прожогов;
сплошного или прерывистого непровара, других дефектов.

Одним из серьезных недостатков радиационных методов контроля является ненадежное выявление микротрещин. Поэтому при контроле сварных изделий ответственного назначения радиационные методы сочетаются с другими методами неразрушающего контроля: ультразвуковым, магнитным, люминесцентным и пр.

радиационная дефектоскопия это прежде всего работа на объекте

Распространение и использование.

Чаще всего для контроля сварных соединений используют рентгеновское излучение. Рентгеновскую дефектоскопию начали применять прежде всего для контроля сварных соединений на предприятиях авиационной промышленности. Опыт, накопленный в рентгеновских лабораториях страны, позволил в 1934 г. создать первые производственные инструкции по просвечиванию рентгеновскими лучами сварных соединений сосудов и аппаратов, работающих под давлением. В послевоенные годы существенно расширились научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области рентгеновской дефектоскопии, увеличилось производство рентгеновских установок.

аппарат для радиационной дефектоскопии

Современный аппарат для рентгеновской дефектоскопии на колесах

Группы аппаратов для рентгеновской дефектоскопии.

Рентгеновские дефектоскопические установки можно подразделить на три группы: аппараты малого напряжения — 60—120 кВ (РУТ-60-20, РУП-120-5); аппараты среднего напряжения —200—400 кВ (РУП-200-5, РУП-200-20-1, РУП-150/300, РУП-400); аппараты с напряжением 1 и 2 МэВ, позволяющие получать сверх жесткие рентгеновские лучи для просвечивания изделий из стали толщиной до 500 мм. Аппараты типа РУП-120-5, РУП-200-5 переносные, остальные — передвижные или стационарные.

В девятой пятилетке созданы и освоены в серийном производстве первые отечественные рентгеновские аппараты для панорамного и фронтального просвечивания с газовой высоковольтной изоляцией. Созданы новые моноблочные аппараты: передвижной рентгеновский аппарат РУП-100-10 с диапазоном изменения высокого напряжения от 8 до 100 кВ для контроля изделий из легких сплавов, пластмасс и тонкостенных стальных изделий, рентгеновский аппарат для панорамного просвечивания сварных швов трубопроводов диаметром до 1420 мм РАП-160-6П, рентгеновский аппарат РУП-200-5-2, а также рентгеновский передвижной аппарат для просвечивания материалов в дефектоскопических лабораториях РУП-400-5-1. В последние годы созданы более совершенные стационарные и передвижные аппараты типа РАП-150/300, РАП- 220-5П, РАП-220-5Н и другие.

Следует отметить существенный прогресс в направлении создания импульсных рентгеновских аппаратов для дефектоскопии типа ИРА и РИНА.

В отличие от микро-секундных аппаратов ИРА-1Д и ИРА- 2Д новые аппараты РИНА-1Д и РИИА- 2Д имеют меньшие габариты и массу я более длительный срок службы. Эти аппараты хорошо зарекомендовали себя при контроле сварных соединении магистральных газонефтепроводов и при работе в монтажных условиях.

В нашей стране разработано несколько типов бетатронов для просвечивания сварных соединении толщиной до 500 мм. Первые работы в этом направлении выполнены Томским политехническим институтом. В последние годы институтом разработаны бетатроны для просвечивания металлов различной толщины: малогабаритный бетатрон модель МИБ-6-200 на энергию б МэВ для контроля сварных швов и изделий из стали толщиной до 200—300 мм; стационарный бетатрон на энергию 35 МэВ модели Б-35-1000 для просвечивания стальных изделий толщиной от 100 до 450 мм; компактный сильноточный бетатрон и сильноточный стереобетатрон на энергию 25—30 МэВ моделей соответственно КБС-2-25 и КБС-3-30.

Для контроля сварных соединений больших толщин также применяют линейные ускорители и микротроны.

Так, при контроле сварных соединений изделий атомной энергетики успешно используют линейный ускоритель ЛУЭ-10-2Д.

Проведения дефектоскопии сварных соединение на монтаже

Получает применение радиоскопический метод контроля с использованием электронно-оптических преобразователей и монокристаллических экранов в сочетании с телевизионными системами, преобразующими рентгеновское изображение в видимое. Работы, проведенные в последнее время, показывают, что с помощью радиоскопии можно повысить производительность контроля в 10—20 раз. Радиоскопия заключается в просвечивании изделий ионизирующим излучением, преобразовании скрытого радиационного изображения объекта в светотеневое или электронное изображение и усилении в передаче этих изображений или непосредственно оператору, или на расстояние с помощью оптических и телевизионных систем для после дующего визуального анализа на выходных экранах.

Рентгенотелевизионные установки.

С помощью рентгенотелевизионных установок, разработанных в Научно-исследовательском институте интроскопии, можно контролировать сварные соединения с чувствительностью, приближающейся к чувствительности радиографического метода, и с производительностью, превышающей производительность последнего [63].

Достоинство «того метода — возможность механизации процесса контроля.

Заводы намечается оснащать рентгенотелевизионными установками на основе рентгеновидиконов диаметром 18 и 90 мм — ПТУ-38 и ПТУ-39, установками с рентгеновидиконом диаметром 150 мм, а также установкам типа РИ-20Т и РИ-60ТК, рентгеновской аппаратурой с усилителями яркости изображения.

Усовершенствованием метода рентгеновского контроля промышленных изделий является фиксация рентгеновского изображения при помощи ксерографического способа. Его применяют взамен фотографического, при этом уменьшается стоимость рентгеновского контроля при сохранении чувствительности к выявлению дефектов, близкой к радиографическому способу. Ксерографический способ контроля является более производительным, чем рентгенографический.

Для контроля сварных соединений в труднодоступных местах при отсутствии источников электропитания, когда не-возможно использовать рентгеновские установки или ускорители, применяют гамма-дефектоскопию. В этом случае для просвечивания сварного соединения используют гамма- или тормозное излучение радиоактивных изотопов. В СССР гамма-лучи для дефектоскопии металлов впервые использовали в 1926 г. работники Государственного радиевого института JI. В. Мысовский и Т. С. Измайлова.

Они применяли естественные радиоактивные препараты радия мезотория. Однако высокая стоимость препаратов не позволила широко внед рить гамма-просвечивание в производство.

С появлением в начале 50-х годов искусственных радиоактивных препаратов — изотопов для промышленной гаммаграфии широко используют искусственный радиоактивный изотоп кобальта. Развитие ядерной энергетики позволило получить изотопы с различными характеристиками излучения.

В СССР для гамма-дефектоскопии чаще всего применяют следующие изотопы: кобальт-60, цезий-137, иридий-192, тулий-170, селен-75. Источник излучения, необходимый для решения производственных задач, выбирают в зависимости от толщины и плотности материала, возможной технологии контроля. Для стали толщиной менее 15—20 мм используют тулий-170, для более толстых образцов применяют другие источники, при этом кобальт-60 применяют для металла толщиной свыше 40—60 мм.

Советские ученые и специалисты еще до начала 50-х годов провели научно-исследовательские работы, способствовавшие внедрению гамма-дефектоскопии в заводских условиях. Пионером разработки и внедрения гамма-дефектоскопии в ряде отраслей машиностроения является С. Т. Назаров.

Фундаментальные исследования в области гамма-дефектоскопии выполнены С. В. Румянцевым и его учениками [58, 59, 61].

Инициатором широкого внедрения этого способа в промышленности в послевоенные годы был В. С. Соколов. Большой вклад в развитие методов и средств радиоизотопной дефектоскопии внесли специалисты ВНИИ радиационной техники.

Дальнейшее развитие.

С начала 50-х годов гамма-дефектоскопию применяют в различных отраслях промышленности: черной металлургии, химическом, тяжелом машиностроении, судостроении и др. Первые в СССР гамма-дефектоскопы для контроля сварных соединений типа ГОД-1, ТОП-1 и ТРК-1 были созданы в 1950 г. в Институте биофизики Министерства здравоохранения СССР и типа КС-5, КС-6, КС-7— в ЦНИИ черной металлургии.

Читайте также: