في البناء والصناعة ، تعتبر عمليات اللحام شائعة ، مما يسمح لك بتجميع هياكل وآليات دائمة بدرجات متفاوتة من التعقيد. في مرحلة مراقبة التماس الناتج ، لا يمكن دائمًا تقييم موثوقية المجموعة المتصلة داخل الهيكل. لهذا ، يتم استخدام طرق غير مدمرة لاختبار المفاصل الملحومة. تعد طريقة التحليل الشعاعي واحدة من أكثر الطرق شيوعًا في هذا المجال.
مبدأ تشغيل التحكم الإشعاعي
تعتمد هذه الطريقة على استخدام الإشعاع المشع ، والذي يسمح بتحليل البنية الداخلية للمادة دون تدخل جسدي مع تشوه. لهذا الغرض ، يتم استخدام الأشعة السينية وأشعة جاما التي تمر عبر المنتج. نتيجة لذلك ، يتلقى المشغل خريطة للعيوب الهيكلية المسجلة على فيلم مغناطيسي. يتيح لك Radiation تكوين صورة ذات محيطات خفية للهيكل ، يتم تنفيذ فك التشفير على مطور خاص أثناء عملية معالجة الصور. في كل حالة ، قد تختلف المعلمات الخاصة بإجراء الفحص الإشعاعي للمفاصل الملحومة وفقًا لـ GOST 23055-78 - ما يصل إلى 6 في القطر وطولها من 1 إلى 10 ملم فيما يتعلق بالمسام وقلة الاختراق. إذا كان طول الرسم الإشعاعي الإجمالي أقل من 100 مم ، فإن مساحة العيوب الإجمالية تتناقص مع طول البطاقة. يتم تحديد عمق تغلغل الأشعة السينية بواسطة معلمات الجزء.
غالبًا ما يتم استخدام تقنية التحكم الشعاعي مع طريقة تحليل المواد بالموجات فوق الصوتية. يحدث هذا المزيج عادة في الحالات التي يكون فيها استخدام الموجات فوق الصوتية غير ممكن تقنياً. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر مسح الشعاع مزيدًا من المعلومات حول البيانات الهندسية لآفات التآكل والتآكل. تتعلق الاختلافات في الفحص بالموجات فوق الصوتية والأشعة بالمفاصل الملحومة بفعالية دراسة العيوب ذات الأشكال المختلفة. في الحالة الأولى ، من المرجح أن يركز اكتشاف الخلل التلقائي بالموجات فوق الصوتية على العمل مع عيوب الطائرة في شكل عيوب وتشققات. بدوره ، يعطي التصوير الشعاعي دقة عالية لتحليل عيوب الحجم.
تعيين التحكم الشعاعي
تستخدم طريقة التحكم هذه لتقييم جودة الوصلة الملحومة للمعادن والسبائك ، والتي يتراوح سمكها من 1 إلى 40 سم ، ويتم تحديد العيوب بشكل أساسي في الهيكل الداخلي للمنتجات في ظروف الغياب المحلي للإدخالات الخارجية ، والمسام التكنولوجية واللحام. أيضًا ، وفقًا لـ GOST ، يجب التخلص من الوصلات الملحومة وقت التفتيش من الخبث ، ورش الذوبان ، والمقياس ، والشوائب الأخرى المتبقية أثناء عملية اللحام. أكثر المناطق شيوعًا للتطبيق في مجال الرصد الإشعاعي هي خطوط الأنابيب البرية والجوفية. يتم إجراء التحليل من خلال توجيه الأشعة إلى الأنابيب باستخدام معدات الكشف عن الخلل. كما هو مطبق على المرافق تحت الأرض ، فإن طريقة المسح هذه مفيدة لأنها لا تتطلب فتح قنوات مع أعمال الحفر.
تجدر الإشارة إلى المواقف التي يكون فيها استخدام التحكم الشعاعي غير فعال أو غير مسموح به على الإطلاق بسبب القيود الفنية والهيكلية:
- أنواع مختلفة من الادراج والانقطاعات ، حجمها في اتجاه transillumination أصغر من مضاعفة حساسية السيطرة.
- الادراج والانقطاعات القريبة من الزوايا الحادة أو الاختلافات أو الأجزاء الخارجية المقدمة للتكنولوجيا. في الصور الإشعاعية ، لن يسمح تزامن العيوب والعناصر الهيكلية بتحديد خصائص البنية الداخلية بدقة.
- الشقوق وانعدام الانصهار ، والتي لا تتزامن فيها الطائرة مع خطوط النقل. في هذه الحالة ، يمكن استخدام مزيج من المسح الإشعاعي مع عناصر الاختبار المدمرة.
أنواع الأجهزة الإشعاعية المستخدمة
حتى الآن ، تُستخدم الأنواع التالية من معدات المراقبة الإشعاعية بنشاط:
- الأجهزة ذات تردد ثابت من إشعاع جاما مع كثافة ثابتة. تؤدي الانحرافات في الترددات إلى حدوث عيوب في المنتج ، وهو ما ينعكس في الصور الشعاعية. يتم تزويد أحدث الموديلات من هذه الأجهزة ببرامج تحدد بدقة أطياف الذبذبات.
- معدات الأشعة السينية مع دعم لتقلبات عالية التردد ، عشوائي في الوقت المناسب. يمكن أن تتجاوز درجة التقلب اعتمادًا على شدة الإشعاع 0.5-1٪.
- أجهزة الفحص الإشعاعي للمفاصل الملحومة ، والتي تتجاوز ثبات إشعاعات جاما 0.5٪. في هذه الحالة ، تكون سعة التذبذب ضمن Hz 0.1. هذه المعدات هي الأمثل للمسح الضوئي للعيوب ذات الحجم الصغير ، لكن من غير المناسب استخدامها في تحليل العيوب العميقة في مناطق واسعة.
من حيث عناصر التحكم ، تدعم جميع الأجهزة تقريبًا الأدوات الآلية مع القدرة على ضبط البيانات المستلمة برمجيًا عند إنشاء صور إشعاعية.
التحضير للتفتيش الشعاعي
قبل المسح ، يتم إيلاء اهتمام خاص لحالة المنتج ومباشرة إلى اللحام. يقوم المشغل بفحص الجزء لتحديد العيوب الخارجية ، وإزالة الشوائب ، وإذا لزم الأمر ، يقوم بتحديد المناطق. تتميز المساحات الكبيرة للمسح بالمساحات وترقيمها دون فشل. علاوة على ذلك ، يتم وضع المعايير ذات العلامات الحساسة في المناطق الخاضعة للرقابة على سبيل المثال ، يجب وضع معايير الأخدود على بعد 5 مم من خط التماس مع اتجاه عرضي. لتحقيق النتيجة الأكثر موثوقية عند التحكم في جودة المفاصل الملحومة ، يمكن استخدام البطاقات من الدراسات السابقة. يتم إعدادها مقدمًا وإدخالها في نظام التصوير بالأشعة قبل إجراء المسح. سيتم تشكيل صور جديدة مع التركيز على البيانات السابقة. يوجه البرنامج أيضًا المسح الضوئي للرسم إلى حساب العيوب الموجودة ، ويوفر طبقة منفصلة من المعلومات حول درجة تقدم نفس الإيقافات والشقوق وعدم الانصهار.
تحديد المعلمات السيطرة
بعد إعداد المنتج ، يتم تحديد الخصائص المثلى لفحصه بواسطة جهاز المسح. إحدى المعلمات المهمة هي المسافة من مصدر إشعاع جاما إلى سطح المنطقة المستهدفة ، بالإضافة إلى عدد وحجم المناطق الخاضعة للسيطرة. وفقًا لـ GOST ، يتم فحص المفاصل الملحومة بواسطة معدات التصوير الشعاعي وفقًا للقيود التالية:
- يجب ألا تكون الزيادة في حجم العيوب الهيكلية الموجودة على جانب جهاز مصدر الإشعاع أعلى من معامل 1.25.
- يجب ألا تتجاوز الزاوية بين العادي إلى الفيلم الفوتوغرافي واتجاه إشعاع جاما 45 درجة عند فحصها داخل منطقة واحدة محكومة.
- يجب أن لا تكون عيوب الصورة الضبابية عند وضع الفيلم للصور القريبة من اللحام أعلى من نصف درجة الحساسية المحددة.
- ينبغي لطول الصور أثناء الفحص الشعاعي للفواصل الملحومة التقاط صور للأقسام المجاورة وفقًا للعلامة.إذا كان طول المنطقة الخاضعة للتحكم في حدود 100 مم ، فإن التداخل يكون على الأقل 0.2 من الطول الكلي للمخطط ، وإذا كانت المسافة تزيد عن 100 مم ، فيجب أن يكون المقبض 20 مم على الأقل.
- في حالة عدم تحديد المعلمات الأبعاد للعيوب ، يمكن تجاهل متطلبات الحفاظ على النسبة بين الأقطار الخارجية والداخلية للمفصل.
مخططات الفحص الشعاعي للمفاصل الملحومة
يتم تحديد فعالية عنصر التحكم من خلال نمط نقل هيكل المنتج. لذلك ، في عملية مسح اللحامات الحلقيّة للأجزاء الكروية والأسطوانية ، عادة ما يتم استخدام النقل عبر جدار العنصر. علاوة على ذلك ، يوجد مصدر الإشعاع الإشعاعي داخل المنتج ، مما يتيح لك تحديد خريطة العيوب بدقة أكبر. إذا لم يتجاوز قطر الجزء المجوف الأسطواني 2 متر ، فسيتم استخدام الفحص الإشعاعي للمفاصل الملحومة ذات المخططات البانورامية. ولكن من المهم أن نأخذ في الاعتبار أن التحليل المنطقي الانتقائي للهيكل الداخلي في هذه الحالة سيكون مستحيلاً.
في عملية مسح المفاصل المؤلمة ، يتزامن اتجاه النقل عبر المستوي مع مستوى المنطقة التي تم فحصها. يتم استخدام مثل هذا المخطط في العمل مع عقدة الزاوي من اختراق التجهيزات والأنابيب. يجب ألا تكون الزاوية بين الإشعاع ومستوى الوصلة أعلى من 45 درجة. بالإضافة إلى التكوينات القياسية ، يتم استخدام الاتجاهات الأخرى لنقل العيوب.
عند اختيار مخطط للطريقة الإشعاعية للتحكم في الوصلات الملحومة ، يتم أخذ المسافة من سطح التحليل المستهدف إلى فيلم الجهاز (لا يزيد عن 150 مم) وتعريض زاوية 45 درجة في اتجاه الإشعاع بعين الاعتبار. ستوفر تكتيكات التصوير المحددة بشكل صحيح خريطة إعلامية ودقيقة بها عيوب في المنتج المشكل.
فك الصور الشعاعية
يتم تنظيم عرض الصور في غرفة مظلمة بعد تجفيفها باستخدام المنظار السلبي ، مما يتيح لك ضبط سطوع ومعلمات الحقل المضيء. في هذه الحالة ، يتم وضع متطلبات خاصة على جودة المواد:
- لا الشرائط والبقع والأضرار والتلوث على سطح طبقة المستحلب. أي شيء يجعل فك التشفير صعبًا يجب ألا يكون في الصورة.
- بالإضافة إلى ملامح العيوب ، يجب أن تنعكس العلامات والعلامات والخطوط الهيكلية الحدودية ، إن وجدت.
- يجب أن تكون الكثافة البصرية لبطاقة الرسوم الناتجة أثناء مراقبة الجودة للمفاصل الملحومة في المنطقة القريبة من التماس 1.5 على الأقل.
يمكن أيضًا إجراء معالجة الصور على مسح أجهزة الكمبيوتر باستخدام نماذج العيوب. في هذه الحالة ، تزداد دقة تحديد موقع وحجم الضرر في الهيكل.
فصل أنواع الوصلات الملحومة وفقًا لنتائج التحكم
وفقًا لنتائج البيانات في الصور ، يتم تخصيص فئة معينة لكل طبقة بناءً على حجم العيب. وفقًا للمتطلبات التنظيمية ، يعتمد التصنيف على أحجام المسام ، بالإضافة إلى شوائب الخبث والتنغستن. على سبيل المثال ، بسمك منتج يصل إلى 3 مم ، من المفترض أن يتم تقسيمه إلى أنواع من الوصلات الملحومة ، اعتمادًا على الطول الكلي للعيب - من 3 إلى 10 مم. إذا كنا نتحدث عن أجزاء بسمك 200-400 مم ، فسوف يختلف نطاق التصنيف لنفس المعلمة من 10 إلى 90 مم. مرة أخرى ، إذا كان طول الرسم الإشعاعي أقل من 100 ملم ، فإن البيانات المحسوبة على حجم الادراج الفردية والمسامات تنخفض بما يتناسب مع حجم الصورة. علاوة على ذلك ، يجب ألا يتجاوز طول المجموعات وفقًا للمتطلبات 1.5 نسبة إلى الحد الأقصى للطول المسموح به للمسامات الفردية والتوقف عن العمل.
بعد معالجة مواد التحكم الإشعاعي ، يتم وضع إجراء خاص ، يشير إلى البيانات الموجودة على المنتج والعيوب التي يحتوي عليها.بادئ ذي بدء ، يتم وصف خصائص الجزء أو الهيكل مع الإشارة إلى المعايير المحددة مسبقًا والمناطق المحددة. قد يشمل الفحص الإشعاعي للمفاصل الملحومة بيانات عن السعة ، وسمك المنتج ، وغير ذلك من المؤشرات الفنية والهيكلية. بالنسبة للمعلومات المتعلقة بالعيوب ، يتم إدخال القائمة الكاملة للمعلومات التي تم الحصول عليها نتيجة لفك تشفير الصور الشعاعية في أعمدة خاصة.
احتياطات السلامة الإشعاعية
إن الخطر الأكبر عند إجراء الفحص الإشعاعي هو الغازات المنبعثة من إشعاع جاما بادئ ذي بدء ، يجدر التأكيد على أهمية ظروف التحكم التي يجب أن تفي بمتطلبات استخدام المصادر المشعة. يجب أن تكون المعدات الكهربائية المستخدمة في حالة جيدة ، وإذا أمكن ، يتم اختبارها مباشرةً قبل تحليل المفصل الملحوم. يخضع التصوير الإشعاعي الصناعي لمتطلبات متزايدة من حيث ضمان السلامة الكهربائية. ينطبق هذا على حالات استخدام أجهزة ثابتة قوية متصلة بشبكات طاقة ثلاثية الطور. بدون فشل ، يتم إدخال وسائل تثبيت الجهد ووحدات حماية الدائرة القصيرة في البنية التحتية.
إيجابيات وسلبيات الرصد الشعاعي
يوفر التصوير الإشعاعي إمكانات واسعة لاكتشاف عيوب اللحامات ، مما يسمح بدقة عالية وراحة لتحليل أصغر العيوب في بنية الهياكل المعدنية. الصور على صور الأشعة هي أقرب ما يمكن من الصور الضوئية ، لذلك يمكن تحليلها ليس فقط عن طريق أجهزة الكشف عن الخلل ، ولكن أيضا من قبل عمال اللحام أنفسهم. لتفسير النتائج ، يتم إصدار أطالس خاصة مع تصنيفات ، والتي يمكنك من خلالها تقديم تقييم سريع للعيوب بسهولة. أما بالنسبة لمساوئ الفحص الإشعاعي للمفاصل الملحومة ، فهي تشمل الحساسية للكشف عن الانقطاعات المستوية والموثوقية المنخفضة عند مسح العيوب والشقوق. إلى هذا يمكننا أن نضيف وجود الإشعاع والتكاليف المالية العالية المرتبطة باستخدام المعدات المتطورة في جميع مراحل السيطرة تقريبا.
استنتاج
في الوقت الحالي ، فإن التصوير الشعاعي ، على الرغم من أنه ليس هو الأكثر جاذبية من حيث المزايا التشغيلية ، ولكنه وسيلة مريحة للغاية وفعالة للاختبار غير المدمر للحامات. يكفي أن نقول أنه في قطاع الطاقة ، تحتل السيطرة الإشعاعية على وصلات الأنابيب الملحومة حوالي 30 ٪ من جميع حالات تحليل خطوط الجذع للكشف عن العيوب. أقرب منافسة لهذا الأسلوب هو اختبار الموجات فوق الصوتية. ومع ذلك ، فإن عوامل مثل الحاجة إلى التحديث التكنولوجي للمؤسسات مع استبدال المعدات باهظة الثمن وقدرات المسح محدودة الموجات فوق الصوتية لا تزال تعوق الخروج الكامل من الأشعة. لذلك ، في بعض المناطق ، لا يزال الرصد الشعاعي لا غنى عنه.