Co to są badania radiograficzne? Radiograficzna kontrola spoin. Kontrola radiograficzna: GOST

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Kontrola promieniowania opiera się na zdolności jąder pewnych substancji (izotopów) do rozpadu z wytworzeniem promieniowania jonizującego. W procesie rozpadu jądrowego uwalniane są cząstki elementarne, które nazywamy promieniowaniem lub promieniowaniem jonizującym. Właściwości promieniowania zależą od rodzaju cząstek elementarnych emitowanych przez jądro.

Corpuskularne promieniowanie jonizujące

Promieniowanie alfa pojawia się po rozpadzie jąder ciężkich helu. Emitowane cząstki składają się z pary protonów i pary neutronów. Mają dużą masę i niską prędkość. To jest powód ich głównych cech wyróżniających: niskiej penetracji i potężnej energii.

Promieniowanie neutronowe składa się ze strumienia neutronów. Cząstki te nie mają własnego ładunku elektrycznego. Dopiero gdy neutrony wchodzą w interakcję z jądrami napromieniowanej substancji, powstają naładowane jony, dlatego podczas promieniowania neutronowego w napromieniowanym obiekcie powstaje wtórnie indukowana radioaktywność.

Promieniowanie beta występuje podczas reakcji w jądrzeelement. Jest to transformacja protonu w neutron lub odwrotnie. W tym przypadku emitowane są elektrony lub ich antycząstki, pozytony. Cząsteczki te mają niewielką masę i niezwykle dużą prędkość. Ich zdolność do jonizacji materii jest niewielka w porównaniu z cząstkami alfa.

Promieniowanie jonizujące o charakterze kwantowym

Promieniowanie gamma towarzyszy powyższym procesom emisji cząstek alfa i beta podczas rozpadu atomu izotopu. Następuje emisja strumienia fotonów, który jest promieniowaniem elektromagnetycznym. Podobnie jak światło, promieniowanie gamma ma charakter falowy. Cząsteczki gamma poruszają się z prędkością światła i dlatego mają dużą siłę przenikania.

Promienie rentgenowskie są również oparte na falach elektromagnetycznych, więc są bardzo podobne do promieni gamma.

Zwany także bremsstrahlung. Jego penetracja zależy bezpośrednio od gęstości napromieniowanego materiału. Podobnie jak wiązka światła, pozostawia na kliszy negatywne plamy. Ta funkcja rentgenowska jest szeroko stosowana w różnych dziedzinach przemysłu i medycyny.

W radiograficznej metodzie badań nieniszczących wykorzystuje się głównie promieniowanie gamma i rentgenowskie, które mają charakter fal elektromagnetycznych, a także neutrony. Do produkcji promieniowania wykorzystywane są specjalne urządzenia i instalacje.

Aparaty rentgenowskie

Promieniowanie rentgenowskie jest wytwarzane przy użyciu lamp rentgenowskich. Jest to zamknięty cylinder szklany lub ceramiczno-metalowy, z którego wypompowywane jest powietrzeprzyspieszenie ruchu elektronów. Elektrody o przeciwnych ładunkach są do niego podłączone z obu stron.

Katoda jest spiralą z włókna wolframowego, która kieruje cienką wiązkę elektronów na anodę. Ten ostatni jest zwykle wykonany z miedzi, ma skośne cięcie o kącie nachylenia od 40 do 70 stopni. W jego centrum znajduje się płyta wolframowa, tzw. ognisko anodowe. Do katody doprowadzany jest prąd przemienny o częstotliwości 50 Hz, aby wytworzyć różnicę potencjałów na biegunach.

Przepływ elektronów w postaci wiązki pada bezpośrednio na płytę wolframową anody, z której cząstki gwałtownie spowalniają ruch i powstają oscylacje elektromagnetyczne. Dlatego promienie rentgenowskie są również nazywane promieniami hamowania. W kontroli radiograficznej stosuje się głównie promienie rentgenowskie.

Emitery gamma i neutronów

Źródłem promieniowania gamma jest pierwiastek radioaktywny, najczęściej izotop kob altu, irydu lub cezu. W urządzeniu jest umieszczony w specjalnej szklanej kapsule.

Emitery neutronów są wykonane według podobnego schematu, tyle że wykorzystują energię strumienia neutronów.

Radiologia

Zgodnie z metodą wykrywania wyników rozróżnia się kontrolę radioskopową, radiometryczną i radiograficzną. Ta ostatnia metoda różni się tym, że wyniki graficzne są zapisywane na specjalnej kliszy lub płycie. Kontrola radiograficzna odbywa się poprzez zastosowanie promieniowania na grubość kontrolowanego obiektu.

Na doleobiekt kontroli, na detektorze pojawia się obraz, na którym ewentualne defekty (skorupy, pory, pęknięcia) pojawiają się w postaci plam i pasków, składających się z pustych przestrzeni wypełnionych powietrzem, ponieważ jonizacja substancji o różnej gęstości podczas napromieniania zachodzi niejednorodnie.

Do wykrywania używane są płytki wykonane ze specjalnych materiałów, klisza, papier rentgenowski.

Zalety radiograficznej kontroli spoin i jej wady

Do sprawdzania jakości spawania stosuje się głównie badania magnetyczne, radiograficzne i ultradźwiękowe. W przemyśle naftowym i gazowym połączenia spawane rur są szczególnie dokładnie sprawdzane. To właśnie w tych branżach radiograficzna metoda kontroli jest najbardziej pożądana ze względu na jej niewątpliwą przewagę nad innymi metodami kontroli.

Po pierwsze, jest uważany za najbardziej wizualny: na detektorze można zobaczyć dokładną fotokopię wewnętrznego stanu materii z lokalizacjami defektów i ich konturami.

Kolejną zaletą jest wyjątkowa dokładność. Podczas przeprowadzania badań ultradźwiękowych lub fluxgate zawsze istnieje możliwość fałszywych alarmów detektora ze względu na kontakt szukacza z nieregularnościami spoiny. W przypadku bezdotykowych badań radiograficznych jest to wykluczone, tj. nierówności lub niedostępność powierzchni nie stanowią problemu.

Po trzecie, metoda pozwala kontrolować różne materiały, w tym niemagnetyczne.

I wreszcie metoda nadaje się do pracy w kompleksiewarunki pogodowe i techniczne. Tutaj jedyną możliwą pozostaje kontrola radiograficzna rurociągów naftowych i gazowych. Sprzęt magnetyczny i ultradźwiękowy często działa nieprawidłowo z powodu niskich temperatur lub cech konstrukcyjnych.

Ma to jednak również szereg wad:

• radiograficzna metoda badania złączy spawanych opiera się na użyciu drogiego sprzętu i materiałów eksploatacyjnych;
• wymagany przeszkolony personel;
• praca z promieniowaniem radioaktywnym jest niebezpieczna dla zdrowia.

Przygotowanie do kontroli

Przygotowanie. Jako emitery wykorzystywane są aparaty rentgenowskie lub defektoskopy gamma.

Przed rozpoczęciem badania radiograficznego spoin powierzchnia jest czyszczona, przeprowadzana jest kontrola wzrokowa w celu zidentyfikowania widocznych dla oka wad, zaznaczenia badanego obiektu na odcinki i zaznaczenia ich. Sprzęt jest testowany.

Sprawdzanie poziomu czułości. Na działkach określone są standardy wrażliwości:

• drut - na samym szwie, prostopadle do niego;
• rowek - odchodząc od szwu co najmniej 0,5 cm, kierunek rowków jest prostopadły do szwu;
• tablica - odchodząc od szwu co najmniej 0,5 cm lub na szwie, oznaczenia na wzorze nie powinny być widoczne na zdjęciu.

Kontrola

Technologia i schematy kontroli radiograficznej spoin są opracowywane na podstawie grubości, kształtu, cech konstrukcyjnychprodukty kontrolowane, zgodnie z NTD. Maksymalna dopuszczalna odległość od badanego obiektu do kliszy radiograficznej wynosi 150 mm.

Kąt między kierunkiem wiązki a normalną do folii musi być mniejszy niż 45°.

Odległość od źródła promieniowania do kontrolowanej powierzchni jest obliczana zgodnie z NTD dla różnych typów spoin i grubości materiału.

Ocena wyników. Jakość kontroli radiograficznej zależy bezpośrednio od zastosowanego detektora. W przypadku stosowania kliszy radiograficznej, przed użyciem każdą partię należy sprawdzić pod kątem zgodności z wymaganymi parametrami. Odczynniki do przetwarzania obrazu są również testowane pod kątem przydatności zgodnie z NTD. Przygotowanie filmu do kontroli i obróbkę gotowych obrazów powinno odbywać się w specjalnie zaciemnionym miejscu. Gotowe obrazy powinny być wyraźne, bez zbędnych plam, warstwa emulsji nie powinna być zerwana. Obrazy wzorców i oznaczeń również powinny być dobrze oglądane.

Specjalne szablony, lupy, linijki służą do oceny wyników kontroli, pomiaru wielkości wykrytych defektów.

Na podstawie wyników kontroli wyciąga się wniosek o przydatności, naprawie lub odrzuceniu, który jest sporządzany w dziennikach o ustalonej formie zgodnie z NTD.

Zastosowanie detektorów bezbłonowych

W dzisiejszych czasach technologie cyfrowe są coraz częściej wprowadzane do produkcji przemysłowej, w tym radiograficzna metoda badań nieniszczących. Istnieje wiele oryginalnych rozwiązań krajowych firm.

Cyfrowy system przetwarzania danych wykorzystuje elastyczne płytki wielokrotnego użytku wykonane z fosforu lub akrylu podczas kontroli radiograficznej. Na płytkę padają promienie rentgenowskie, po czym jest ona skanowana laserem, a obraz zamieniany na monitor. Podczas sprawdzania położenie płytki jest podobne do detektorów błon.

Ta metoda ma wiele niezaprzeczalnych zalet w stosunku do radiografii filmowej:

• nie potrzeba długiego procesu obróbki folii i wyposażenia do tego specjalnego pomieszczenia;
• nie trzeba stale kupować folii i odczynników;
• proces naświetlania zajmuje niewiele czasu;
• natychmiastowa akwizycja obrazu cyfrowego;
• szybka archiwizacja i przechowywanie danych na nośnikach elektronicznych;
• płyty wielokrotnego użytku;
• Energia promieniowania pod kontrolą może zostać zmniejszona o połowę, a głębokość penetracji wzrasta.

Oznacza to oszczędność pieniędzy, czasu i zmniejszenie poziomu narażenia, a tym samym zagrożenie dla personelu.

Bezpieczeństwo podczas kontroli radiograficznej

W celu zminimalizowania negatywnego wpływu promieni radioaktywnych na zdrowie pracownika należy bezwzględnie przestrzegać środków bezpieczeństwa podczas wykonywania wszystkich etapów badań radiograficznych połączeń spawanych. Podstawowe zasady bezpieczeństwa:

• wszystkie urządzenia muszą być w dobrym stanie, musząniezbędna dokumentacja, wykonawcy - wymagany poziom wyszkolenia;
• Osoby niezwiązane z produkcją nie mogą przebywać w obszarze kontrolnym;
• kiedy emiter działa, operator instalacji musi znajdować się po stronie przeciwnej do kierunku promieniowania na odległość co najmniej 20 m;
• źródło promieniowania musi być wyposażone w ekran ochronny, który zapobiega rozpraszaniu promieni w przestrzeni;
• zabrania się przebywania w strefie możliwej ekspozycji na dłużej niż maksymalny dopuszczalny czas;
• poziom promieniowania w obszarze, w którym przebywają ludzie, musi być stale monitorowany za pomocą dozymetrów;
• Teren powinien być wyposażony w sprzęt chroniący przed promieniowaniem przenikliwym, taki jak płachty ołowiane.

Dokumentacja regulacyjna i techniczna, GOST

Radiograficzna kontrola połączeń spawanych odbywa się zgodnie z GOST 3242-79. Główne dokumenty dotyczące kontroli radiograficznej to GOST 7512-82, RDI 38.18.020-95. Rozmiar znaków znakujących musi być zgodny z GOST 15843-79. Rodzaj i moc źródeł promieniowania dobiera się w zależności od grubości i gęstości napromieniowanej substancji zgodnie z GOST 20426-82.

Klasa czułości i typ standardowy są regulowane przez GOST 23055-78 i GOST 7512-82. Proces przetwarzania obrazów radiograficznych odbywa się zgodnie z GOST 8433-81.

Podczas pracy ze źródłami promieniowania należy kierować się przepisami ustawy federalnej Federacji Rosyjskiej „O bezpieczeństwie radiacyjnym ludności”, SP 2.6.1.2612-10 „Podstawowe przepisy sanitarnezasady zapewnienia bezpieczeństwa radiacyjnego”, SanPiN 2.6.1.2523-09.