Радиографический контроль сварных швов и технология его проведения

Производство и установка сварочных конструкций осуществляется в строгом соответствии со строительными нормами, техническими условиями и правилами, обозначенными в ГОСТе. Все существующие сегодня способы контролировать сварной шов, а также другие металлические изделия дают возможность выявлять всевозможные дефекты, которые можно повстречать на практике сварки.

Соответствующие методы контроля применяются в зависимости от ответственности сварных швов и конструкций. Самыми целесообразными комплексными испытаниями на сегодняшний день считают те, что включают целый ряд параллельно использующихся методов контроля, например, ультразвуковой контроль сварных швов и радиографическая дефектоскопия.

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.

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.

Принцип работы радиографической установки

Радиографический контроль относится, в первую очередь, к системам цифровой дефектоскопии радиационного типа. Радиационное изображение в данных системах превращается в цифровой массив (изображение), который впоследствии подвергается разным видам цифровой обработки, а затем выводится на монитор персонального компьютера в виде полутонового изображения. К слову, нередко металлография (классически метод) использует для исследования, а также контроля металлических материалов радиометрические установки.

Поскольку метод базируется на принципе измерения рентгеновского излучения или гамма-излучения, которое проходит сквозь материал контролируемого объекта, детектором для контроля выступает фотодиод со сцинтиллятором, наклеенным на него. Сцинтиллятор под воздействием излучений испускает видимый свет, выход которого пропорционален квантовой энергии. В конечном итоге исходящее световое излучение вызывает ток внутри фотодиода.

Таким образом, детектор преобразовывает проходящее сквозь контролируемое изделие излучение в электрические сигналы, величина которых прямо пропорциональна интенсивности лучей гамма.

Приёмник излучения рентгена – это линейка сцинтилляционных детекторов, которые по отдельности оснащены собственными усилителями, образующими единый независимый канал с детекторами. Количество детекторов в линейке строго зависит от необходимой ширины контролируемой зоны. Все каналы детекторного блока опрашиваются по очереди, а с помощью АЦП (аналого-цифровой преобразователь) все полученные сигналы приобретают цифровой вид. Впоследствии полученный в ходе опроса детекторных блоков цифровой массив передаётся на ПК.

Посредством перемещения детекторных блоков по отношению к контролируемому сварочному соединению получают непрерывно считываемый массив данных, записывающийся в память ПК с целью последующего и более детального исследования, архивирования. Для оперативной оценки качества в лаборатории контроля в реальном времени эти данные выводятся в виде полутонового изображения прямо на монитор.

Если вы хотите стать профессиональным сварщиком, вам стоит для начала посмотреть уроки газовой и электросварки.

Для обработки металла резанием необходимо приобрести несколько типов станков. Подробнее о том, как происходит процесс, читайте в этой статье.

Хотите сделать бизнес в сфере металлообработки? О том, какие материалы и оборудование для этого нужно приобрести, читайте по https://elsvarkin.ru/prakticheskoe-primenenie/kak-samomu-sdelat-metallicheskij-karkas-dlya-karkasnogo-doma-i-garazha/ ссылке.  

Главные требования к рентгеновским аппаратам

В процессе радиометрическом методе флуктуации интенсивности проходящего сквозь объект энергетического спектра не оказывают никакого воздействия на чувствительность контроля, так как изображение, фиксируемое на пленке рентгена изображение определяют посредством интегральной дозы излучения в период экспозиции.

Именно поэтому во время радиографического контроля разрешается применять рентгеновские аппараты любого существующего типа. В большинстве случаев изготовители рентген-аппаратов не приводят никаких данных о флуктуации интенсивности излучений, поскольку данная величина не является критичной.

Стоит отметить, что радиометрия представляет собой метод измерения при построчном сборе данных в режиме реального времени.

Для сканирования одной строки могут потребоваться десятые доли секунды. Исходя из этого рентген аппарату предъявляются 2 основных требования, а именно:

1) Плотность потока гамма-излучения, проходящего сквозь контролируемую толщину проверяемого объекта, должна быть настолько велика, чтобы этого времени было достаточно для регистрации изменения толщины объекта вдоль просканированной области

2) Интенсивность гамма-излучения обязательно должна быть постоянной

Таким образом, для качественного радиометрического контроля необходимы высокостабильные источники ионизирующего излучения, имеющего максимально возможную плотность лучевого потока, а также максимальный энергетический спектр.

С целью сравнения современных рентгеновских аппаратов панорамного типа с постоянным потенциалом разработан специальный переносной прибор, обеспечивающий проведение измерений интенсивности излучения в полевых условиях.

Виды радиометрических аппаратов:

1. Аппараты, которые обладают фиксированной частотой флуктуаций интенсивности гамма-излучения. Регулярные перемены интенсивности рентгеновского излучения создают на изображении поперечные полосы. При этом среднеквадратичные отклонения в интенсивности излучения в несколько раз превышают статистические шумы. Возможно ослабление данных флуктуаций программным способом. С этой целью радиометрическую установку оснащают программами, определяющими спектральную долю флуктуаций для каждого аппарата. Подобные рентгеновские аппараты считаются условно применимыми для радиометрического контроля сварочных швов и соединений.
2. Рентгеновские аппараты с постоянным потенциалом, которые обладают высокочастотными флуктуациями, случайными во времени. У таких приборов величина отклонений интенсивности гамма-излучения более одного процента. В радиометрическом контроле сварочных конструкций не рекомендуется применять такие устройства.
3. Идеальным вариантом является оборудование, стабильность излучения которого превышает 0,5 процентов, а частота флуктуаций имеет показатель не более 0,1 Гц. Низкочастотные изменения интенсивности излучения столь незначительной величины можно легко устранить на изображении программным способом.

Специалисты рекомендуют рентгеновский программный аппарат модели РПД200П, который после соответствующей модификации системы питания показал, что может успешно применяться в процессе проведения радиометрического контроля высокого качества.

Развивающаяся стремительными темпами вычислительная и электронная техника открывает широкие возможности для удешевления и усовершенствования радиометрической аппаратуры.

Проведённые с помощью аппарата РПД200П панорамного типа измерения доказывают, что на базе оборудования этого типа можно создать целые радиометрические комплексы.