Какво е рентгенографско изследване? Рентгенографски контрол на заваръчни шевове. Рентгенографски контрол: GOST

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Радиационният контрол се основава на способността на ядрата на определени вещества (изотопи) да се разпадат с образуването на йонизиращо лъчение. В процеса на ядрен разпад се отделят елементарни частици, което се нарича радиация или йонизиращо лъчение. Свойствата на радиацията зависят от вида на елементарните частици, излъчвани от ядрото.

Корпускулярно йонизиращо лъчение

Алфа радиацията се появява след разпадането на тежки хелиеви ядра. Излъчените частици се състоят от двойка протони и двойка неутрони. Те имат голяма маса и ниска скорост. Това е причината за основните им отличителни свойства: ниска проникваща сила и мощна енергия.

Неутронното лъчение се състои от поток от неутрони. Тези частици нямат собствен електрически заряд. Само когато неутроните взаимодействат с ядрата на облъченото вещество, се образуват заредени йони, следователно по време на неутронно излъчване се образува вторична индуцирана радиоактивност в облъчения обект.

Бета радиацията възниква по време на реакции вътре в ядротоелемент. Това е трансформацията на протон в неутрон или обратно. В този случай се излъчват електрони или техните античастици, позитрони. Тези частици имат малка маса и изключително висока скорост. Способността им да йонизират материята е малка в сравнение с алфа частиците.

Йонизиращо лъчение от квантовата природа

Гама радиацията придружава горните процеси на излъчване на алфа и бета частици по време на разпадането на изотопен атом. Има излъчване на поток от фотони, който е електромагнитно излъчване. Подобно на светлината, гама-лъчението има вълнова природа. Гама частиците се движат със скоростта на светлината и следователно имат висока проникваща сила.

Рентгеновите лъчи също се основават на електромагнитни вълни, така че те са много подобни на гама лъчите.

Нарича се още спирачно лъчение. Неговата проникваща способност пряко зависи от плътността на облъчения материал. Подобно на светлинен лъч, той оставя негативни петна върху филма. Тази рентгенова функция се използва широко в различни области на индустрията и медицината.

В радиографския метод на безразрушителния контрол се използват предимно гама и рентгенови лъчения, които са с електромагнитна вълна, както и неутронни. За производството на радиация се използват специални устройства и инсталации.

Рентгенови апарати

Рентгеновите лъчи се произвеждат с помощта на рентгенови тръби. Това е стъклен или металокерамичен запечатан цилиндър, от който се изпомпва въздухускоряване на движението на електроните. Към него от двете страни са свързани електроди с противоположни заряди.

Катодът е спирала от волфрамова нишка, която насочва тънък сноп от електрони към анода. Последният обикновено е изработен от мед, има наклонен разрез с ъгъл на наклон от 40 до 70 градуса. В центъра му има волфрамова плоча, така нареченият аноден фокус. Променлив ток с честота 50 Hz се прилага към катода за създаване на потенциална разлика на полюсите.

Потокът от електрони под формата на лъч пада директно върху волфрамовата плоча на анода, от която частиците рязко забавят движението и възникват електромагнитни трептения. Следователно рентгеновите лъчи се наричат още спирачни лъчи. При рентгенографския контрол се използват основно рентгенови лъчи.

Гама и неутронни излъчватели

Източник на гама лъчение е радиоактивен елемент, най-често изотоп на кобалт, иридий или цезий. В устройството се поставя в специална стъклена капсула.

Неутронните излъчватели са направени по подобна схема, само че използват енергията на неутронния поток.

Радиология

Според метода на откриване на резултатите се разграничават рентгеновски, радиометричен и радиографски контрол. Последният метод се различава по това, че графичните резултати се записват на специален филм или плоча. Рентгенографският контрол се осъществява чрез прилагане на радиация върху дебелината на контролирания обект.

На по-долуобект на контрол, върху детектора се появява изображение, върху което се появяват възможни дефекти (черупки, пори, пукнатини) като петна и ивици, състоящи се от празнини, пълни с въздух, тъй като йонизацията на вещества с различна плътност по време на облъчване протича нехомогенно.

За откриване се използват пластини, изработени от специални материали, филм, рентгенова хартия.

Предимства на радиографската проверка на заварки и нейните недостатъци

При проверка на качеството на заваряването се използват основно магнитни, радиографски и ултразвукови тестове. В нефтената и газовата промишленост заварките на тръбите се проверяват особено внимателно. Именно в тези индустрии рентгенографският метод за контрол е най-търсен поради своите несъмнени предимства пред другите методи за контрол.

На първо място, той се счита за най-визуален: на детектора можете да видите точно фотокопие на вътрешното състояние на материята с местоположението на дефектите и техните очертания.

Друго предимство е неговата уникална точност. При провеждане на ултразвуково или fluxgate тестване винаги има възможност за фалшиви аларми на детектора поради контакта на търсача с неравностите на заваръчния шев. При безконтактно рентгенографско изследване това е изключено, т.е. неравностите или недостъпността на повърхността не е проблем.

Трето, методът ви позволява да контролирате различни материали, включително немагнитни.

И накрая, методът е подходящ за работа в комплексметеорологични и технически условия. Тук радиографският контрол на нефтопроводи и газопроводи остава единственият възможен. Магнитното и ултразвуковото оборудване често не работи поради ниски температури или конструктивни характеристики.

Въпреки това, той има и редица недостатъци:

• радиографският метод за тестване на заварени съединения се основава на използването на скъпо оборудване и консумативи;
• изисква се обучен персонал;
• работата с радиоактивно излъчване е опасна за здравето.

Подготовка за контрол

Подготовка. Като излъчватели се използват рентгенови апарати или детектори на гама дефекти.

Преди започване на радиографската проверка на заваръчните шевове повърхността се почиства, извършва се визуална проверка с цел идентифициране на видими за окото дефекти, маркирането на тестовия обект на секции и маркирането им. Оборудването се тества.

Проверка на нивото на чувствителност. Стандартите за чувствителност са изложени на графиките:

• тел - на самия шев, перпендикулярно на него;
• жлеб - като се отклонява от шева най-малко 0,5 см, посоката на каналите е перпендикулярна на шева;
• плоча - като се отклонява от шева най-малко 0,5 см или върху шева, маркировките на стандарта не трябва да се виждат на снимката.

Control

Технологиите и схемите за радиографско изследване на заварките се разработват въз основа на дебелината, формата, конструктивните особеностиконтролирани продукти, в съответствие с NTD. Максималното допустимо разстояние от тестовия обект до радиографския филм е 150 mm.

Ъгълът между посоката на лъча и нормалата към филма трябва да е по-малък от 45°.

Разстоянието от източника на радиация до контролираната повърхност се изчислява съгласно NTD за различни видове заварки и дебелини на материала.

Оценка на резултатите. Качеството на радиографския контрол директно зависи от използвания детектор. Когато се използва радиографски филм, всяка партида трябва да бъде проверена за съответствие с необходимите параметри преди употреба. Реагентите за обработка на изображения също се тестват за годност в съответствие с NTD. Подготовката на филма за проверка и обработка на готови изображения трябва да се извършва на специално тъмно място. Готовите изображения трябва да са ясни, без ненужни петна, емулсионният слой не трябва да е счупен. Изображенията на стандарти и маркировки също трябва да се гледат добре.

Използват се специални шаблони, лупи, линийки за оценка на резултатите от контрола, измерване на размера на откритите дефекти.

Според резултатите от контрола се прави заключение за годност, ремонт или брак, което се оформя в дневниците по установения образец съгласно НТД.

Прилагане на детектори без филм

Днес цифровите технологии все повече се въвеждат в промишленото производство, включително радиографския метод за безразрушително изпитване. Има много оригинални разработки на местни компании.

Системата за цифрова обработка на данни използва гъвкави плочи за многократна употреба, изработени от фосфор или акрил по време на радиографска проверка. Рентгеновите лъчи падат върху плочата, след което тя се сканира с лазер, а изображението се преобразува в монитор. При проверка местоположението на табелата е подобно на филмовите детектори.

Този метод има редица неоспорими предимства пред филмовата радиография:

• няма нужда от дълъг процес на обработка на филми и оборудване на специално помещение за това;
• няма нужда постоянно да купувате филм и реагенти за него;
• процесът на излагане отнема малко време;
• незабавно получаване на цифрово изображение;
• бързо архивиране и съхранение на данни на електронен носител;
• плочи за многократна употреба;
• Енергията на облъчване под контрол може да бъде намалена наполовина и дълбочината на проникване се увеличава.

Тоест има спестяване на пари, време и намаляване на нивото на експозиция, а оттам и опасност за персонала.

Безопасност по време на радиографска проверка

За да се сведе до минимум отрицателното въздействие на радиоактивните лъчи върху здравето на работника, е необходимо стриктно спазване на мерките за безопасност при извършване на всички етапи на радиографска проверка на заварени съединения. Основни правила за безопасност:

• всичкото оборудване трябва да е в добро работно състояние, да иманеобходимата документация, изпълнителите - необходимото ниво на обучение;
• Хора, които не са свързани с производството, не се допускат в контролната зона;
• когато излъчвателят работи, операторът на инсталацията трябва да е от страната, противоположна на посоката на излъчване с най-малко 20 m;
• източникът на радиация трябва да бъде оборудван със защитен екран, който предотвратява разсейването на лъчите в пространството;
• забранено е да бъдете в зоната на възможна експозиция по-дълго от максимално допустимото време;
• равнището на радиация в района, където се намират хората, трябва постоянно да се следи с дозиметри;
• Мястото трябва да бъде оборудвано със защитно оборудване срещу проникваща радиация, като оловни листове.

Нормативна и техническа документация, GOSTs

Рентгенографският контрол на заварените съединения се извършва в съответствие с GOST 3242-79. Основните документи за радиографски контрол са GOST 7512-82, RDI 38.18.020-95. Размерът на маркировъчните знаци трябва да отговаря на GOST 15843-79. Видът и мощността на източниците на радиация се избират в зависимост от дебелината и плътността на облъченото вещество в съответствие с GOST 20426-82.

Класът на чувствителност и стандартният тип се регулират от GOST 23055-78 и GOST 7512-82. Процесът на обработка на радиографски изображения се извършва в съответствие с GOST 8433-81.

При работа с източници на радиация трябва да се ръководи от разпоредбите на Федералния закон на Руската федерация „За радиационната безопасност на населението“, SP 2.6.1.2612-10 „Основни санитарниправила за осигуряване на радиационна безопасност , SanPiN 2.6.1.2523-09.