какие дефекты не может выявить радиографический контроль
Радиографический контроль (РК): особенности метода
ГОСТ 7512-82 («Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод (с Изменением N 1)») определяет радиографический контроль в качестве неразрушающего метода контроля, направленного на выявление дефектов сварных соединений.
С помощью радиографического (рентгенографического) метода можно выявить следующие дефекты соединений, в том числе лежащие на глубине:
Вопреки высокой точности радиографического контроля, метод не позволяет выявить дефекты, изображения на снимках которых совпадают с «эхом» посторонних деталей и т. п., а также дефекты, если плоскость их раскрытия не превышает 0,1-0,5 мм (в зависимости от радиационной толщины). Также неэффективным радиографический контроль будет при условии, что упомянутая плоскость не совпадает с вектором радиационного просвечивания.
Допускается проведение радиографического контроля при условии, что отношение радиационной толщины наплавки шва к совокупной радиационной толщине – от 0,2 мм.
Особенности метода
В процессе реализации неразрушающего радиографического контроля рекомендуется применение маркировок, изготовленных из обеспечивающих четкость получаемых радиографических снимков материалов.
При проведении контрольных мероприятий требуется использование особых радиографических пленок и излучателей, рекомендуемых отраслевыми стандартами. Тип источника радиационного излучения, как и напряжение рентгеновской трубки должны определяться с учетом параметров материала, подвергающегося диагностике.
При необходимости в процессе реализации радиографического метода неразрушающего контроля могут быть использованы усиливающие экраны (металлические и др.). Виды экранов должны быть рассмотрены техническими бумагами. Вне зависимости от разновидности усиливающих экранов к ним предъявляются общие требования (чистая поверхность, отсутствие шероховатостей, складок и т. п.).
Кассеты для пленки, применяемые в процессе радиографического (рентгенографического) контроля, должны надежно защищать пленки от света, обеспечивать плотный контакт экранов и пленок.
В некоторых случаях с целью защиты пленок от рассеянных излучений необходимо предусмотреть экранирование посредством свинца.
Для проведения радиографического контроля используются эталоны чувствительности. Они должны быть изготовлены из сплавов или металлов, аналогичных по составу и свойствам контролируемым видам поверхностей.
Подготовка к РК
Метод радиографического неразрушающего контроля допустимо реализовывать при условии предварительного устранения наружных дефектов (неровностей, шлака и др.). Обусловлено это тем, что их наличие может негативно повлиять на расшифровку рентгенографических снимков.
Непосредственно после подготовки соединения к радиографическому контролю рекомендуется проводить разметку и маркировку участков. Схема разметки должна быть установлены техническими документами.
Эталоны чувствительности рекомендуется устанавливать со стороны, обращенной к источнику радиационного облучения. В зависимости от конкретной разновидности применяемого эталона (проволочный, пластинчатый и т. п.) особенности расположения меняются:
В процессе радиографического контроля, если возможность установки эталонов со стороны источника радиационного облучения объекта отсутствует (цилиндрические, прочие пустотелые объекты), допустима их установка со стороны кассет.
Дополнительно в процессе подготовки к радиографическому контролю необходимо выбрать схемы и параметры контроля. Рекомендуется руководствоваться при выборе положениями упомянутого стандарта (ГОСТ 7512-82).
Последующие мероприятия
После подготовки к рентгенографическому неразрушающему контролю осуществляются следующие этапы:
В заключение по итогам радиографического контроля заносят данные по выявленным дефектам.
Безопасность
Стоит учитывать, что в процессе осуществления радиографического контроля существует опасность радиационного облучения, а также риск негативного влияния на здоровье специалиста газов, образующихся в процессе рентгенографических исследований. Дополнительный фактор риска – электрический ток, питающий радиографические устройства.
Непосредственно радиографический контроль, в том числе перезарядка источников радиации должны осуществляться с применением исправного оборудования. Документы на это оборудование подлежат согласованию в контролирующих инстанциях.
В процессе эксплуатации рентгенографического оборудования и при перезарядке источников радиационного излучения необходимо руководствоваться положениями и соблюдать требования отраслевых нормативов и стандартов.
Соблюдение требований и правил безопасности в процессе радиографических (рентгенографических) мероприятий предполагает:
Средства рентгенографического контроля
Радиографический метод неразрушающего контроля реализуется следующими средствами (кроме маркировок, эталонов, кассет, уже рассмотренных ранее):
Преимущества и недостатки радиографического контроля
Плюсы рентгенографического контроля следующие:
Недостатками радиографического метода (помимо упомянутой невозможности исследовать некоторые категории дефектов):
Радиографический контроль
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
Недостатки
Радиографический контроль не определяет следующие дефекты:
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.
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.
Оператор, осуществляющий контроль, должен быть удалён от аппаратуры на максимально возможное расстояние, а при проверке, чтобы не было рядом посторонних лиц.
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
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:
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:
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:
Во всех перечисленных вариантах допускается использование радиографического метода контроля.
Какие дефекты не может выявить радиографический контроль
Радиографический контроль (РК) основан на зависимости интенсивности рентгеновского (гамма) излучения, прошедшего через облучаемое изделие, от материала поглотителя и его толщины. Если контролируемый объект имеет дефекты, то излучение поглощается неравномерно и, регистрируя его распределение на выходе, можно судить о внутреннем строении объекта контроля.
Радиографический контроль применяют для выявления в сварных соединениях трещин, непроваров, пор, инородных включений (вольфрамовых, шлаковых), а также для выявления недоступных для внешнего осмотра подрезов, выпуклости и вогнутости корня шва, превышения проплава.
Минимальный размер дефекта, который может быть обнаружен радиографическим методом, зависит от его формы и местонахождения. Лучше всего выявляются дефекты, имеющие протяженность вдоль пучка проникающего излучения. Изображение на снимке границ таких дефектов получается более резким, чем дефектов, имеющих криволинейную форму. Если дефект расположен под углом к направлению просвечивания, то чувствительность радиационного метода ухудшается и зависит от величины раскрытия дефекта и угла между направлением просвечивания и направлением дефекта. Экспериментально установлено, что дефекты с малым раскрытием (трещины) не выявляются, если угол пучка излучения по отношению к оси трещины больше 7°.
Радиографический контроль не выявляет следующие виды дефектов:
Допустимые размеры дефектов в контролируемых объектах указывают в чертежах, технических условиях, правилах контроля или другой нормативно-технической документации. При отсутствии НТД, допустимые несплошности и включения могут быть определены по ГОСТ 23055-78 «Контроль неразрушающий. Сварка металлов плавлением. Классификация сварных соединений по результатам радиографического контроля».
Принципы радиографического контроля (видео ИКБ Градиент)
Источники излучения (рентгеновские аппараты) выбирают в зависимости от толщины контролируемого металла и необходимой чувствительности, определяемой в ТУ на контроль конкретного изделия. Для получения четкой проекции дефекта источник излучения должен иметь малый размер фокусного пятна и находиться на достаточном расстоянии от контролируемого изделия.
Чувствительность радиографического контроля зависит от следующих факторов:
Чувствительность РК в значительной степени определяется контрастностью снимка и резкостью изображения. Контрастность снимка определяется как разность между значениями оптической плотности двух соседних участков снимка. Контрастность изображения определяется двумя факторами: контрастностью объекта и детектора (как правило радиографической плёнки). Контрастность объекта прямо пропорциональна разнице плотности ρ и атомного номера Z дефектных и бездефектных мест изделия и обратно пропорциональна энергии излучения. Контрастность радиографической плёнки характеризуется изменением плотности почернения при воздействии на нее различных экспозиционных доз излучения.
Резкость изображения на снимке характеризуется скачкообразным переходом от одной плотности почернения к другой на краю изображения. Чем уже переход от светлых участков к темным, тем больше различаемость контуров, тем больше резкость. Резкий снимок определяется хорошо выявленными очертаниями (контуром) просвечиваемого объекта и дефектов в материале, что обеспечивает высокую выявляемость этих дефектов. Чем шире переход от светлых участков к темным, тем больше размытость контуров и тем меньше резкость изображения, следовательно, хуже выявляемость дефектов.
Разрешающая способность радиографической плёнки определяет возможность раздельно регистрировать близко расположенные дефектные и бездефектные участки контролируемого изделия и характеризуется количеством раздельно различимых штриховых линий одинаковой толщины на длине 1 мм. Мелкозернистые плёнки имеют более высокую разрешающую способность по сравнению с крупнозернистыми плёнками. На практике чувствительность радиографического контроля характеризуется минимальным лучевым (в направлении просвечивания) размером выявленного эталонного дефекта (проволочки, канавки, отверстия) и выражается в абсолютных или относительных единицах. Чувствительность зависит от радиографической контрастности контролируемого объекта и от коэффициента контрастности детектора излучения.
Влияние геометрии просвечивания на качество снимка. Схемы радиографического контроля следует выбирать с учетом наилучшего выявления на радиографическом снимке возможных дефектов. Основные схемы контроля сварных соединений радиографическим методом приведены в ГОСТ 7512-82. Проведенный анализ показывает, что выявляемость дефектов при радиографическом контроле зависит от многих причин. В следующей таблице содержится информация о комплексе факторов, влияющих на чувствительность радиационного контроля.
Основными типами регистраторов рентгеновского излучения в НК являются рентгеновская пленка и набирающие популярность фосфорные пластины используемые в компьютерной радиографии. Существуют и другие детекторы рентгеновского излучения, их подробная классификация представлена в статье.
На сегодняшний день, в России, радиографический контроль чаще всего проводят с использованием пленки. В настоящее время в РФ нет стандартов по классификации и методам испытаний радиографических пленок. Одна из классификаций приведена в европейском стандарте EN 584-1 «Стандарт по классификации промышленной рентгеновской пленки и ее использования в радиографическом моделировании». Выбор конкретного типа пленки, зависит от толщины и плотности материала ОК, а также по требуемой производительности и чувствительности. Рекомендуемые типы плёнок обычно приводятся в руководящих документах, методических инструкциях и технологических картах на объекты контроля.
Крупнозернистые низкоконтрастные плёнки в основном применяются для контроля толстостенных изделий, в которых, как правило, предельно допустимые дефекты имеют большие размеры. Время нормальной экспозиции при использовании крупнозернистых плёнок существенно меньше, чем при использовании мелкозернистых высококонтрастных плёнок используемых для выявления мелких дефектов в деталях из легких сплавов и стали небольшой толщины.
Высококонтрастные пленки требуют больших экспозиций, что существенно снижает производительность контроля. Время экспозиции при работе с такими плёнками можно сократить, используя свинцовые и флуоресцирующие экраны. Коэффициент усиления свинцовых экранов находится в пределах 1,5-3,0, флуоресцирующих – 20-30. Под коэффициентом усиления экранов понимается величина, показывающая, во сколько раз уменьшается экспозиция просвечивания при использовании данного экрана.
В настоящее время так же применяют флуорометаллические усиливающие экраны, выполненные в виде свинцовой подложки с нанесенным на нее слоем люминофора. Эти экраны имеют больший коэффициент усиления, чем металлические, и обеспечивают лучшую чувствительность, чем флуоресцирующие экраны.
В практике радиографии часто применяют комбинацию из усиливающих экранов (в виде заднего и переднего экранов), между которыми размещают радиографическую плёнку. Применение заднего металлического экрана вместе с увеличением коэффициента усиления уменьшает влияние рассеянного излучения. Толщину металлических экранов, а также материал люминофора выбирают с учетом энергии рентгеновских или гамма лучей. Из-за снижения разрешающей способности радиографических снимков, получаемых с использованием флуоресцирующих экранов, применение последних не разрешается при РГК высокоответственных сварных швов, например, в атомной энергетике.
Альтернативой радиографическому контролю с использованием рентгеновской пленки является компьютерная радиография с использованием запоминающих пластин, основанная на способности некоторых люминофоров накапливать скрытое изображение, формирующееся под воздействием рентгеновского или гамма излучения. После экспонирования специальный сканер считывает пластину лазерным пучком. Процесс считывания сопровождается эмиссией видимого света, этот свет собирается фотоприемником и конвертируется в цифровое изображение. Статью посвященную сопоставлению выявляемости дефектов с использованием пленки и системы компьютерной радиографии можно найти здесь. Смотрите так же статью Компьютерная радиография – оборудование и стандарты.
Программа для определения параметров радиографического контроля
Подпишитесь на наш канал You Tube
К преимуществам рентгеновских дефектоскопов постоянного действия можно отнести: более высокую мощность и возможность ее регулировки, долговечность, и как правило, более резкое и контрастное изображение. Из недостатков стоит выделить высокую стоимость, большие габариты и большую опасность для персонала.
Оценку качества сварного соединения по результатам радиографического контроля следует проводить в соответствии с действующей нормативно-технической документацией на контролируемое изделие. При расшифровке снимков определяют вид, размеры и количество обнаруженных на снимке дефектов сварного соединения и околошовной зоны по ГОСТ 23055-78.
Снимок пригоден для оценки качества сварного соединения, если он удовлетворяет следующим требованиям:
В процессе радиографического неразрушающего контроля используется ряд принадлежностей, среди которых трафареты, шаблоны, эталоны чувствительности, маркировочные знаки, мерные пояса, магнитные прижимы, рамки, кассеты, фонари и т.д. Перечень необходимых принадлежностей содержится здесь.
Помимо чисто технических требований предъявляемых к процессу РК, существует и установленный порядок организации работ. Так радиографический контроль на опасных производственных объектах требует обязательной аттестации лаборатории в соответствии с СДАНК-01-2020 «Правила аттестации и основные требования к лабораториям неразрушающего контроля». Требования, предъявляемые к работникам выполняющим радиографический контроль, должны соответствовать «Правилам аттестации персонала в области неразрушающего контроля» СДАНК-02-2020.
Радиографический контроль проводится звеном, состоящим минимум из двух дефектоскопистов, каждый из которых должен иметь документ на право проведения работ. Руководитель звена должен иметь второй или третий уровень квалификации по радиографическому контролю. Для контроля изделий, поднадзорных Ростехнадзору РФ, должна быть разработана технологическая карта которая должна содержать: перечень используемого оборудования и материалов, последовательность контроля, схему просвечивания, требования к чувствительности контроля, нормы контроля, схемы зарядки кассет и т.д. Пример технологической карты по радиографическому контролю содержится здесь.
Работы, связанные с использованием источников ионизирующих излучений, подлежат лицензированию. Чтобы получить разрешение на право проведения этих работ, необходимо обеспечить условия безопасной эксплуатации источников излучения и получить соответствующее разрешение. Основные нормативные документы, содержащие требования к проведения неразрушающего контроля радиографическим методом содержатся в разделе Полезная информация.
Купить оборудование для радиографического контроля можно по цене, указанной в прайс-листе. Цена оборудования указана с учетом НДС. Смотрите также разделы: Визуальный и измерительный контроль, Ультразвуковой контроль, Капиллярный контроль.
Купить оборудование и заказать услуги по радиографическому контролю можно в следующих городах: Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Саратов, Амурск, Ангарск, Архангельск, Астрахань, Барнаул, Белгород, Бийск, Брянск, Воронеж, Великий Новгород, Владивосток, Владикавказ, Владимир, Волгоград, Волгодонск, Вологда, Иваново, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Калининград, Калуга, Кемерово, Киров, Кострома, Краснодар, Красноярск, Курск, Липецк, Магадан, Магнитогорск, Мурманск, Муром, Набережные Челны, Нальчик, Новокузнецк, Нарьян-Мар, Новороссийск, Новосибирск, Нефтекамск, Нефтеюганск, Новочеркасск, Нижнекамск, Норильск, Нижний Новгород, Обнинск, Омск, Орёл, Оренбург, Оха, Пенза, Пермь, Петрозаводск, Петропавловск-Камчатский, Псков, Ржев, Ростов, Рязань, Самара, Саранск, Смоленск, Сочи, Сыктывкар, Таганрог, Тамбов, Тверь, Тобольск, Тольятти, Томск, Тула, Тюмень, Ульяновск, Уфа, Ханты-Мансийск, Чебоксары, Челябинск, Череповец, Элиста, Ярославль и других городах, кроме того, в Республике Крым. А так же Республики Казахстан, Белоруссия и другие страны СНГ.