Rakennusteollisuudessa hitsaustoimenpiteet ovat yleisiä, joten voit koota kestäviä rakenteita ja mekanismeja, joiden monimutkaisuusaste on vaihteleva. Tuloksena olevan sauman tarkkailuvaiheessa ei aina ole mahdollista arvioida rakenteessa olevan kytketyn kokoonpanon luotettavuutta. Tätä varten käytetään tuhoamattomia menetelmiä hitsattujen liitosten testaamiseksi. Radiografinen analyysimenetelmä on yksi yleisimmistä tässä kapeassa.
Radiografisen ohjauksen toimintaperiaate
Menetelmä perustuu radioaktiivisen säteilyn käyttöön, joka mahdollistaa materiaalin sisäisen rakenteen analysoinnin ilman fyysistä tunkeutumista muodonmuutoksiin. Tätä varten käytetään tuotteen läpi kulkevia röntgen- ja gammasäteitä. Seurauksena on, että operaattori saa kartan rakennevirheistä, jotka on tallennettu magnetografiselle filmille. Säteilyn avulla voit muodostaa kuvan rakenteen piilossa olevilla muodoilla, joiden salauksen purku suoritetaan erikoiskehittäjälle valokuvien käsittelyprosessissa. Kummassakin tapauksessa parametrit GOST 23055-78: n mukaisten hitsattujen liitosten radiografisen tarkastuksen suorittamiseksi voivat vaihdella - halkaisijaan 6 asti ja pituuteen 1-10 mm huokosiin ja tunkeutumisen puutteeseen nähden. Jos kokonaisradiogrammin pituus on alle 100 mm, virheiden kokonaispinta-ala pienenee suhteessa kortin pituuteen. Röntgensäteiden tunkeutumissyvyys määräytyvät osan parametrien avulla.
Radiografisen ohjauksen tekniikkaa käytetään usein yhdessä materiaalien rakenteen ultraäänimenetelmän kanssa. Tällainen yhdistelmä tapahtuu yleensä tilanteissa, joissa ultraäänen käyttö ei ole teknisesti mahdollista. Lisäksi säteen skannaus tarjoaa lisätietoja piste- ja korroosiovaurioiden geometrisista tiedoista. Erot hitsattujen liitosten ultraääni- ja radiografisessa tarkastuksessa liittyvät erimuotoisten vikojen tutkimuksen tehokkuuteen. Ensimmäisessä tapauksessa automaattinen ultraäänivirheiden havaitseminen keskittyy todennäköisemmin työskentelemään tasovirheiden kanssa puutteiden ja halkeamien muodossa. Radiografia puolestaan antaa korkean tarkkuuden tilavuusvirheiden analysoinnista.
Radiografisen ohjauksen nimittäminen
Tätä ohjausmenetelmää käytetään arvioimaan metallien ja seosten hitsatun liitoksen laatua, jonka paksuus vaihtelee välillä 1 - 40 cm. Viat määritetään pääasiassa tuotteiden sisäisissä rakenteissa olosuhteissa, joissa ei ole vieraita sulkeumia, tekniset huokoset ja juote. GOST: n mukaan hitsatuista liitoksista on tarkastuksen aikana oltava eroon kuonasta, sulan roiskeista, vaarasta ja muista epäpuhtauksista, jotka jäävät hitsausprosessin aikana. Yleisin sovellusalue radiografiseen seurantaan on maa- ja maanalaiset putkilinjat. Analyysi suoritetaan ohjaamalla säteet putkeen vikailmaisulaitteiden avulla. Tätä skannausmenetelmää on sovellettu maanalaisiin palveluihin, koska se ei vaadi kanavien avaamista maanrakennuksella.
On syytä korostaa tilanteita, joissa radiografisen ohjauksen käyttö on tehotonta tai sitä ei ollenkaan sallita teknisten ja rakenteellisten rajoitusten takia:
- Erilaisia sulkeumia ja epäjatkuvuuksia, joiden koko transilluminaation suunnassa on pienempi kuin kontrollin kaksinkertainen herkkyys.
- Lisäykset ja epäjatkuvuudet, jotka ovat lähellä teräviä kulmia, eroja tai kolmansien osapuolien osia, jotka on tarkoitettu teknisesti. Radiogrammitiedoissa virheiden ja rakenneosien sattuma ei mahdollista sisäisen rakenteen ominaisuuksien tarkkaa määrittämistä.
- Halkeamia ja fuusion puute, joissa taso ei ole sama kuin voimajohdot. Tässä tapauksessa voidaan käyttää radiografisen skannauksen ja tuhoavien testielementtien yhdistelmää.
Käytettyjen radiometristen laitteiden tyypit
Tähän päivään mennessä aktiivisesti käytetään seuraavia radiografisen tarkkailun laitteita:
- Laitteet, joilla on vakio gammasäteilytaajuus kiinteällä voimakkuudella. Taajuuksien poikkeamat aiheuttavat tuotevikoja, jotka heijastuvat radiogrammeihin. Tällaisten laitteiden uusimmissa malleissa on ohjelmat, jotka määrittävät täsmällisesti värähtelyspektrit.
- Röntgenlaitteet, jotka tukevat satunnaisesti ajoitettua suurta taajuuden vaihtelua. Säteilyvoimakkuudesta riippuva heilahteluaste voi olla yli 0,5-1%.
- Laitteet hitsattujen liitosten radiografiseen tarkastamiseen, joiden gammasäteilyn stabiilisuus ylittää 0,5%. Tässä tapauksessa värähtelyamplitudi on 0,1 Hz: n sisällä. Tällainen laite on optimaalinen pienen volyymin virheiden ohuelle skannaamiselle, mutta sitä ei ole tarkoituksenmukaista käyttää suurten alueiden syvien virheiden analysointiin.
Ohjauksen suhteen melkein kaikki laitteet tukevat automatisoituja työkaluja, joilla on mahdollisuus mukauttaa vastaanotettua tietoa ohjelmallisesti radiosuhteita luotaessa.
Valmistelu radiotutkimukseen
Ennen skannausta kiinnitetään erityistä huomiota tuotteen kuntoon ja suoraan hitsaukseen. Operaattori tarkastaa osan tunnistaakseen ulkoiset viat, poistaa epäpuhtaudet ja tarvittaessa merkitä alueet. Suuret skannausalueet on merkitty vyöhykkeillä ja numeroitu epäonnistumattomasti. Lisäksi herkkyysmerkinnöillä varustetut standardit asetetaan valvotuille alueille. Esimerkiksi urastandardit tulisi sijoittaa 5 mm saumaviivasta poikittaissuunnassa. Luotettavan tuloksen saavuttamiseksi hitsattujen liitosten laatua valvottaessa voidaan käyttää aiempien tutkimusten kortteja. Ne valmistellaan etukäteen ja syötetään laitteen radiogrammijärjestelmään ennen skannausta. Uusien kuvien muodostetaan painottaen aiempaa tietoa. Ohjelmisto ohjaa myös graafista skannausta olemassa olevien vikojen huomioon ottamiseksi, tarjoamalla erillisen kerroksen samojen epäjatkuvuuksien, halkeamien ja fuusion puuttumisen etenemisasteesta.
Ohjausparametrien määrittäminen
Tuotteen valmistelun jälkeen valitaan optimaaliset ominaisuudet sen tutkimiseksi skannauslaitteella. Yksi tärkeistä parametreista on etäisyys gammasäteilyn lähteestä kohdealueen pintaan, samoin kuin hallittujen alueiden lukumäärä ja koko. GOST: n mukaan hitsatut liitokset skannataan radiografisella laitteella seuraavien rajoitusten mukaisesti:
- Säteilylähdelaitteen puolella olevien rakenteellisten vikojen koon kasvun ei tulisi olla suurempi kuin kerroin 1,25.
- Valokuvan normaalin ja gammasäteilyn suunnan välinen kulma ei saisi ylittää 45 °, kun sitä tutkitaan yhdellä valvotulla alueella.
- Sumennuskuvavirheiden sijoittaminen elokuvalle kuvien lähelle hitsausta ei saisi olla yli puolet vahvistetusta herkkyysasteesta.
- Kuvien pituuden aikana hitsattujen nivelten radiografisessa tarkastuksessa tulisi ottaa kuvia vierekkäisistä osista merkinnän mukaisesti.Jos valvotun alueen pituus on 100 mm, silloin päällekkäisyyden on oltava vähintään 0,2 tontin kokonaispituudesta, ja jos se on yli 100 mm: n etäisyyden, pidon tulee olla vähintään 20 mm.
- Siinä tapauksessa, että vikojen mittaparametreja ei määritetä, nivelen ulko- ja sisähalkaisijan välisen suhteen ylläpitämistä koskevat vaatimukset voidaan jättää huomioimatta.
Hitsattujen liitosten radiografisten tarkastusten kaaviot
Ohjauksen tehokkuus määräytyy tuoterakenteen siirtomallin mukaan. Joten pallomaisten ja lieriömäisten osien rengasmaisten saumojen skannaamisessa käytetään yleensä läpivalaisua elementin seinämän läpi. Lisäksi radiografisen säteilyn lähde sijaitsee tuotteen sisällä, jonka avulla voit korjata vikakartan tarkemmin. Jos sylinterimäisen onton osan halkaisija ei ylitä 2 m, käytetään hitsattujen liitosten radiografista tarkistusta panoraamakaavioilla. Mutta on tärkeää pitää mielessä, että tässä tapauksessa sisäisen rakenteen valikoiva alueellinen analysointi on mahdotonta.
Butt-nivelten skannausprosessissa transilluminaation suunta osuu tutkitun alueen tasoon. Tällaista kaaviota käytetään työskentelemään liittimien ja putkien tunkeutumiskulmaisten solmujen kanssa. Säteilyn ja liitostason välinen kulma ei saa olla suurempi kuin 45 °. Vakiokonfiguraatioiden lisäksi käytetään myös muita viansiirtosuuntia.
Valittaessa kaaviota hitsattujen liitosten ohjaamiseksi käytettävästä radiografisesta menetelmästä otetaan huomioon etäisyys kohdeanalyysipinnasta laitteen kalvoon (enintään 150 mm) ja 45 asteen kulman valotus säteilysuuntaan. Oikein valitut kuvantamistavat tarjoavat informatiivisen ja tarkan kartan ongelmaisen tuotteen virheistä.
Radiografisten kuvien dekoodaus
Kuvien katseleminen järjestetään pimeässä huoneessa sen jälkeen, kun ne ovat kuivuneet käyttämällä valaistin-negatoskoopeja, joiden avulla voit säätää valaistun kentän kirkkautta ja parametreja. Tässä tapauksessa materiaalien laadulle asetetaan erityisiä vaatimuksia:
- Emulsionkerroksen pinnalla ei ole raitoja, tahroja, vaurioita ja likaantumista. Mitään, mikä tekee salauksen purkamisen vaikeaksi, ei pitäisi olla kuvassa.
- Vikojen ääriviivien lisäksi merkintöjen, merkintöjen ja mahdollisten rajarakenteiden tulee näkyä.
- Hitsausliitosten laadunvalvonnan aikana sauman lähellä sijaitsevan graafisen kortin optisen tiheyden tulisi olla vähintään 1,5.
Kuvankäsittely voidaan suorittaa myös skannaavilla tietokonelaitteilla, joissa syntyy vikamalleja. Tässä tapauksessa vaurioiden sijainnin ja koon määrittämisen tarkkuus rakenteessa kasvaa.
Hitsattujen liitosten tyyppien erottelu ohjaustulosten perusteella
Kuvien tietojen tulosten mukaan jokaiselle saumalle annetaan tietty luokka vian koosta riippuen. Lainsäädäntövaatimusten mukaan luokittelu perustuu huokoskokoihin sekä oksidin, kuonan ja volframin sulkeumiin. Esimerkiksi tuotteen paksuuden ollessa korkeintaan 3 mm, sen oletetaan jaettavan hitsattuihin liitostyyppeihin vian kokonaispituudesta riippuen - 3-10 mm. Jos puhumme osista, joiden paksuus on 200-400 mm, saman parametrin luokitusalue vaihtelee 10-90 mm. Jälleen, jos radiogrammin pituus on alle 100 mm, lasketut tiedot yksittäisten sulkeumien ja huokosten koosta pienenevät suhteessa kuvan kokoon. Lisäksi vaatimusten mukaisten rypäleiden pituus ei saisi ylittää 1,5: tä suhteessa yksittäisten huokosten ja epäjatkuvuuksien suurimpaan sallittuun pituuteen.
Radiografisen ohjauksen materiaalien käsittelyn jälkeen laaditaan erityinen toimi, joka osoittaa tuotteen tiedot ja sen sisältämät viat.Ensinnäkin osan tai rakenteen ominaisuudet kuvaillaan osoittamalla aiemmin määritellyt standardit ja merkityt alueet. Hitsattujen liitosten radiografinen tarkastus voi sisältää tietoja kapasiteetista, tuotteen paksuudesta ja muista teknisistä ja rakenteellisista indikaattoreista. Mitä tulee vikoja koskeviin tietoihin, koko luettelo röntgenkuvien dekoodauksen tuloksena saatavista tiedoista merkitään erityisiin sarakkeisiin.
Radiografiset turvallisuusohjeet
Suurin vaara radiografista skannausta tehtäessä on gammasäteilyn vapauttamat kaasut. Aluksi on syytä korostaa valvontaolosuhteiden tärkeyttä, joiden on täytettävä radioaktiivisten lähteiden käyttöä koskevat vaatimukset. Käytettyjen sähkölaitteiden on oltava hyvässä kunnossa ja mahdollisuuksien mukaan testattava heti ennen hitsatun liitoksen analysointia. Teolliselle radiografialle asetetaan tiukempia vaatimuksia sähköturvallisuuden varmistamiseksi. Tämä koskee tilanteita, joissa käytetään voimakkaita kiinteitä laitteita, jotka on kytketty kolmivaiheisiin verkkoihin. Ilman vikaa, jännitteenvakautusvälineet ja oikosulkusuojausyksiköt viedään infrastruktuuriin.
Radiografisen seurannan plussat ja miinukset
Radiografia antaa melko laajat mahdollisuudet hitsien virheiden havaitsemiseksi, mikä mahdollistaa korkean tarkkuuden ja mukavuuden avulla pienimpien metallirakenteiden virheiden analysoinnin. Radiografiakuvien kuvat ovat mahdollisimman lähellä optisia, joten vikailmaisimien lisäksi ne voidaan myös analysoida hitsaajien toimesta. Tulosten tulkitsemiseksi annetaan erityiset atlasit, joilla on luokitukset, joiden mukaan voit helposti antaa nopean arvioinnin virheistä. Mitä tulee hitsattujen liitosten radiografisen tarkastuksen haitoihin, niihin sisältyy herkkyys tasomaisten epäjatkuvuuksien havaitsemiselle ja alhainen luotettavuus skannaamalla puutteita ja halkeamia. Tähän voidaan lisätä säteilyn läsnäolo ja korkeat taloudelliset kustannukset, jotka liittyvät hienostuneiden laitteiden käyttöön melkein kaikissa valvontavaiheissa.
johtopäätös
Radiografia on tällä hetkellä, vaikka se ei ole houkuttelevin toiminnallisten etujen suhteen, mutta erittäin kätevä ja tehokas tapa hitsata tuhoamatta. Riittää, kun sanotaan, että energia-alalla putkistojen hitsattujen liitosten radiografinen valvonta vie noin 30% kaikista tavarajohtojen analyysitapauksista vikojen havaitsemiseksi. Lähin kilpailu menetelmästä on ultraäänitestaus. Kuitenkin sellaiset tekijät kuin yritysten teknologisen päivityksen tarve korvaamalla kalliit laitteet ja ultraäänen rajalliset skannausominaisuudet estävät edelleen radiografian täydellistä syrjäyttämistä. Siksi joillakin alueilla radiografinen seuranta on edelleen välttämätöntä.