Понятие о радиографическом контроле сварных соединений. Необходимое оборудование и технология контроля

Радиография сварных соединений относится к методам неразрушающего контроля. Радиографический контроль предназначен для обнаружения в сварных соединениях:

• непроваров;
• трещин;
• различных включений;
• пор.

Метод также используется для оценки величины вогнутости и выпуклости корня шва, выявления подрезов, прожогов, недосягаемых для визуального осмотра.

Суть метода

Способ радиографии заключается в получении теневого изображения сварного соединения его просвечиванием рентгеновским или гамма-излучением. Цель – исследование внутренней структуры объекта контроля.

Особые свойства рентгеновского и гамма-излучения связаны с их разным поглощением и проникновением при прохождении через различные среды в зависимости от вида материала, его толщины и энергии излучения. Эти свойства используются при дефектоскопии сварных изделий.

Суть метода радиографии состоит в явлении почернения эмульсии рентгеновской пленки, вызванном свойством излучения, имеющего электромагнитную природу. Степень почернения того или иного участка пленки после ее фотообработки зависит от числа фотонов, которое обусловлено ослабляющей способностью просвечиваемого образца.

Радиографические снимки, полученные в результате радиографии, в зависимости от способа просвечивания называются:

• рентгенограммой (рентгеновское излучение);
• гаммаграммой (гамма-излучение).

Теневая картина, видимая на снимке, является распределением ослабляющей способности соединения, подвергаемого просвечиванию.

Преимущества метода:

• высокая чувствительность, позволяющая обнаружить мелкие дефекты;
• объективность полученных результатов;
• возможность определения глубины залегания дефекта и его линейных размеров.

Недостатки:

• невысокая производительность контроля;
• большой расход реактивов и пленки.

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.

ГОСТ

Требования к качеству соединений, образованных способом сварки, прописаны в нормативно-технических документах. Радиографический метод контроля, не разрушающего сварных соединений, регламентирован ГОСТ 7512-82 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод».

Документ содержит:

1. Общие положения.
2. Требования к оборудованию.
3. Сведения, касающиеся подготовки к контролю.
4. Схемы контроля.
5. Выбор параметров радиографии.
6. Расшифровку снимков.
7. Правила безопасности.
8. Метрологическое обеспечение.

ГОСТ имеет 6 приложений.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Радиографический контроль применяют для выявления в сварных соединениях трещин, непроваров, пор, шлаковых, вольфрамовых, окисных и других включений.

1.2. Радиографический контроль применяют также для выявления прожогов, подрезов, оценки величины выпуклости и вогнутости корня шва, недопустимых для внешнего осмотра.

1.3. При радиографическом контроле не выявляют:

— любые несплошности и включения с размером в направлении просвечивания менее удвоенной чувствительности контроля;

— непровары и трещины, плоскость раскрытия которых не совпадает с направлением просвечивания и (или) величина раскрытия менее значений, приведенных в табл. ;

— любые несплошности и включения, если их изображения на снимках совпадают с изображениями посторонних деталей, острых углов или резких перепадов трещин просвечиваемого металла.

1.1 — 1.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

Таблица 1

мм

1.4. Радиографическому контролю подвергают сварные соединения с отношением радиационной толщины наплавленного металла шва к общей радиационной толщине не менее 0,2, имеющие двусторонний доступ, обеспечивающий возможность установки кассеты с радиографической пленкой и источника излучения в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

Необходимая аппаратура

В зависимости от метода применяют различные виды аппаратуры.

Рентгеновские аппараты

Для получения рентгенограммы требуется следующее оборудование:

• рентгеновский аппарат;
• дефектометр.

Конструкция аппарата:

• рентгеновская трубка;
• высоковольтный генератор;
• пульт управления.

Гамма-аппараты

Прибор представляет собой радиоизотопный дефектоскоп, состоящий из элементов:

• радиационная головка с радиоактивным изотопом;
• привод источника питания;
• ампулопровод;
• пульт управления.

Гамма-контроль выполняется с помощью искусственных радиоактивных изотопов иридий 192, тулий 170, кобальт 60. Хранят изотопы в специальных контейнерах.

Преимущества по сравнению с рентгеновским методом:

• контейнер с изотопом имеет небольшие размеры, что не требует много места для его размещения, удобен для полевых условий;
• гамма-лучи позволяют одновременно контролировать несколько деталей;
• способ применим для получения гаммаграммы кольцевого шва сварного изделия;
• затраты на проведение ниже рентгеновского способа;
• срок службы препарата кобальт 60 составляет более 5 лет.

Недостаток метода – чувствительность к обнаружению дефектов швов менее 50 мм толщиной ниже, чем при использовании рентгеновского аппарата.

Другое оборудование

При контроле изделий сечением от 70 мм в радиационной дефектоскопии используют линейные ускорители, бетатроны и микротроны.

Вспомогательные элементы:

1. Радиографическая пленка – средство, регистрирующее излучение.
2. Усиливающие флуоресцентные и металлические экраны — для сокращения времени просвечивания.
3. Эталоны чувствительности – определение относительной чувствительности радиографического контроля.
4. Кассеты, держатели, маркировочные свинцовые знаки.

Алгоритм выполнения и меры безопасности

Работы по выявлению дефектов и отклонений радиационным методом, регламентируются ГОСТ 7512-86 и поэтапно выполняются лабораториями, аттестованными в соответствии с ПБ 03-372-00 и ПБ 03-440-02:

1. Подготовка объекта к просвечиванию посредством очищения его поверхности от мусора и ржавчины
2. Визуальный осмотр с разметкой и маркировкой участков объекта для дальнейших исследований
3. Контролируемые сварные швы размещают между излучателем и приемником устройства
4. Аппаратура включается, после предварительной проверки ее работоспособности
5. Рентгеновские лучи проникают сквозь шов и принимаются датчиком, размещенным с обратной стороны
6. Полученная информация выводится на монитор или рентгеновскую пленку для дальнейшего анализа и хранения

Уровень чувствительности приборов зависит от множества факторов. Он проверяется путем размещения на контролируемом участке различных эталонов чувствительности в заданной последовательности:

• Проволочных
• Канавочных
• Пластинчатых

Работы, связанные с РК, проводятся с соблюдением правил безопасности, предусматривающих:

• Наличие технологической карты (с алгоритмом действий, схемами зарядки кассет, нормативами)
• Предварительную проверку исправности оборудования
• Экранирование задействованной аппаратуры для предотвращения распространения опасных для людей и экосреды излучений
• Соблюдение безопасной дистанции между специалистами и применяющимися в работе приборами
• Максимальное сокращение времени пребывания специалистов в потенциально опасных местах
• Применение СИЗ
• Ограждение рабочей зоны, определяемой с помощью дозиметров ДКС-АТ, специальной лентой и знаками

Территория, предназначенная для проведения мероприятий радиационного контроля, должна быть оснащена защитным покрытием (свинцовыми листами) и освобождена от посторонних лиц.

Проведение аттестации и обучение специалистов по неразрушающему контролю

МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

8.1. Используемые при контроле канавочные и пластинчатые эталоны чувствительности должны подвергаться метрологической поверке при их выпуске и последующим поверкам не реже одного раза в 5 лет. При выпуске этих эталонов на обратную сторону каждого эталона должен наноситься электрохимическим способом товарный знак предприятия, изготовившего эталон, и год выпуска; при очередной поверке — товарный или условный знак предприятия, проводившего поверку, и год поверки.

8.2. Проволочные эталоны чувствительности поверке не подлежат, однако они должны изыматься из обращения при любом повреждении пластикового чехла или обнаружения при визуальном осмотре следов коррозии проволок эталона.

8.3. Денситометры и наборы оптических плотностей, используемые для определения оптической плотности снимков, подлежат поверке не реже одного раза в год с обязательным оформлением документа (аттестата) о результатах поверки.

8.4. Негатоскопы подвергают поверке только при их выпуске с обязательным указанием в паспорте (аттестате) негатоскопа максимальных яркости освещенного поля и оптической плотности снимка.

8.5. Измерительные инструменты, используемые для определения размеров изображений трещин, непроваров, пор и включений на снимках (измерительные линейки и лупы) подвергают поверке в соответствии с действующими положениями, распространяющимися на эти инструменты.

8.6. Нестандартизованные измерительные инструменты, используемые для определения размеров изображений трещин, непроваров, пор и включений на снимках (измерительные шаблоны, трафареты и т.п.), должны подвергаться поверке не реже одного раза в год с обязательным оформлением документа о результатах поверки.

Разд. 8. (Введен дополнительно, Изм. № 1).

Толщина металлических усиливающих экранов

Таблица 1

Способы зарядки кассет

Таблица 2

— радиографическая пленка;

— усиливающий металлический экран;

— усиливающий флуоресцирующий экран.

ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

7.1. Основными видами опасности для персонала при радиографическом контроле являются воздействие на организм ионизирующего излучения и вредных газов, образующихся в воздухе под воздействием излучения, и поражение электрическим током.

7.2. Радиографический контроль и перезарядка радиоактивных источников должны проводиться только с использованием специально предназначенной для этих целей и находящейся в исправном состоянии аппаратуры, документация на изготовление и эксплуатацию которой при выпуске в количестве более трех экземпляров должна быть согласована с Государственным комитетом СССР по использованию атомной энергии и Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Министерства здравоохранения СССР; до трех экземпляров — с местными органами санитарно-эпидемиологической службы.

7.3. Электрооборудование действующих стационарных и переносных установок для радиографического контроля должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.0 и «Правил устройства электроустановок», утвержденных Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем и Госэнергонадзором Министерства энергетики СССР.

7.4. При проведении радиографического контроля, хранении и перезарядке радиоактивных источников излучения должна быть обеспечена безопасность работ в соответствии с требованиями «Основных санитарных правил работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений» ОСП-72/80 № 2120-80, утвержденных Главным государственным санитарным врачом СССР 18 января 1980 г., «Норм радиационной безопасности» НРБ-76 № 141-76, утвержденных Главным государственным санитарным врачом СССР 7 июня 1976 г., «Санитарных правил по радиоизотопной дефектоскопии» № 1171-74, утвержденных заместителем Главного государственного санитарного врача СССР 7 августа 1974 г. и ГОСТ 23764.

7.5. При эксплуатации подключенных к промышленной электросети стационарных и переносных установок для радиографического контроля должна быть обеспечена безопасность работ в соответствии с требованиями «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденных Госэнергонадзором 12 апреля 1969 г.

7.6. При транспортировании радиоактивных источников излучения должны соблюдаться требования «Правил безопасности при транспортировании радиоактивных веществ» ПБТРВ-73 № 1139-73, утвержденных Главным государственным санитарным врачом СССР 27 декабря 1973 г.

7.7. Предприятия, выполняющие радиографический контроль сварных соединений, разрабатывают в соответствии с требованиями безопасности настоящего раздела документацию, определяющую правила и методы безопасной организации работ, объем и средства радиографического контроля с учетом местных условий производства и доводят их в установленном порядке до работающих.

Толщина защитных свинцовых экранов