בתחום הבנייה והתעשייה פעולות ריתוך נפוצות, ומאפשרות להרכיב מבנים ומנגנונים עמידים בדרגות מורכבות שונות. בשלב ניטור התפר שנוצר, לא תמיד ניתן להעריך את אמינות המכלול המחובר בתוך המבנה. לשם כך משתמשים בשיטות לא הרסניות לבדיקת מפרקים מרותכים. שיטת הניתוח הרדיוגרפי היא אחת הנפוצות ביותר בגומחה זו.
עקרון פעולת השליטה הרדיוגרפית
השיטה מבוססת על שימוש בקרינה רדיואקטיבית המאפשרת ניתוח המבנה הפנימי של החומר ללא חדירה פיזית עם דפורמציה. לשם כך משתמשים בקרני רנטגן וקרני גמא העוברות במוצר. כתוצאה מכך המפעיל מקבל מפה של ליקויים מבניים שהוקלטו בסרט מגנטוגרפי. קרינה מאפשרת לך ליצור תמונה עם קווי מתאר מוסתרים של המבנה, שהפענוח שלהם מתבצע על מפתח מיוחד בתהליך עיבוד תמונות. בכל מקרה, הפרמטרים לביצוע בדיקה רדיוגרפית של מפרקים מרותכים על פי GOST 23055-78 עשויים להשתנות - עד 6 קוטר ומאורך של 1 עד 10 מ"מ ביחס לנקבוביות וחוסר חדירה. אם אורך הרדיוגרמה הכוללת נמוך מ- 100 מ"מ, אז שטח הפגמים הכולל פוחת ביחס לאורכו של הכרטיס. עומק החדירה של צילומי הרנטגן נקבע על ידי הפרמטרים של החלק.
לעתים קרובות משתמשים בטכנולוגיית השליטה הרדיוגרפית יחד עם שיטת הניתוח הקולית של מבנה החומרים. שילוב כזה מתרחש בדרך כלל במצבים בהם השימוש באולטרסאונד אינו אפשרי מבחינה טכנולוגית. בנוסף, סריקת קרניים מספקת מידע נוסף על הנתונים הגיאומטריים של נגעי pitting וקורוזיה. הבדלים בבדיקה קולית ורדיוגרפית במפרקים מרותכים קשורים ליעילות של מחקר פגמים עם צורות שונות. במקרה הראשון, גילוי פגמים קולי אוטומטית נוטה יותר להתמקד בעבודה עם פגמים במישור בצורה של פגמים וסדקים. בתורו, הרדיוגרפיה נותנת דיוק גבוה של ניתוח ליקויי נפח.
מינוי בקרה רדיוגרפי
שיטת בקרה זו משמשת כדי להעריך את איכות המפרק המרותך של מתכות וסגסוגות, שעוביהן נע בין 1 ל- 40 ס"מ. הליקויים נקבעים בעיקר במבנה הפנימי של מוצרים בתנאי היעדר מקומי של תכלילים זרים, נקבוביות טכנולוגיות והלחמה. כמו כן, על פי GOST, המפרקים המרותכים בזמן הבדיקה צריכים להיפטר מ סיגים, התזת נמסים, קנה מידה וזיהומים אחרים שנשארו במהלך תהליך הריתוך. התחום הנפוץ ביותר ליישום לניטור רדיוגרפי הוא צינורות היבשה והקרקעית. הניתוח מבוצע על ידי כיוון הקרניים לצינור באמצעות ציוד לגילוי פגמים. כפי שהיא מיושמת על כלי עזר תת-קרקעיים, שיטת סריקה זו מועילה בכך שהיא אינה דורשת פתיחת תעלות עם עבודות עפר.
כדאי להדגיש את הסיטואציות בהן השימוש בשליטה רדיוגרפית אינו יעיל או אסור כלל בגלל מגבלות טכניות ומבניות:
- סוגים שונים של תכלילים ואי-הפסקות, שגודלם בכיוון ההשתלה קטן מהרגישות הכפולה של השליטה.
- תכלילים ואי-רציפות הקרובים לפינות חדות, הבדלים או חלקים של צד שלישי הניתנים לשימוש מבחינה טכנולוגית. בתמונות הרדיוגרמה צירוף המקרים של פגמים ואלמנטים מבניים לא יאפשר לקבוע במדויק את מאפייני המבנה הפנימי.
- סדקים וחוסר היתוך, בהם המטוס אינו עולה בקנה אחד עם קווי ההולכה. במקרה זה ניתן להשתמש בשילוב של סריקה רדיוגרפית עם מרכיבי בדיקה הרסניים.
סוגי מכשירים רדיומטריים משומשים
נכון להיום משתמשים באופן פעיל בסוגים הבאים של ציוד לניטור רדיוגרפי:
- מכשירים עם תדירות קבועה של קרינת גמא בעוצמה קבועה. סטיות בתדרים גורמות לפגמים במוצר, אשר באים לידי ביטוי ברדיוגרמות. הדגמים האחרונים של מכשירים כאלה מסופקים עם תוכניות הקובעות במדויק את ספקטרום הרטט.
- ציוד רנטגן עם תמיכה בתנודות בתדירות גבוהה, אקראי בזמן. דרגת התנודה תלויה בעוצמת הקרינה יכולה לעלות על 0.5-1%.
- התקנים לבדיקה רדיוגרפית של מפרקים מרותכים, שיציבות קרינת הגמא עולה על 0.5%. במקרה זה, משרעת התנודה היא בטווח של 0.1 הרץ. ציוד כזה אופטימלי לסריקה דקה של פגמים בנפח קטן, אך לא כדאי להשתמש בניתוח ליקויים עמוקים באזורים גדולים.
מבחינת פקדים, כמעט כל המכשירים תומכים בכלים אוטומטיים עם יכולת להתאים באופן פרוגרמטי את הנתונים שהתקבלו בעת יצירת רדיוגרמות.
הכנה לבדיקה רדיוגרפית
לפני הסריקה יש להקדיש תשומת לב מיוחדת למצב המוצר ובאופן ישיר לרתך. המפעיל בודק את החלק כדי לזהות ליקויים חיצוניים, מסיר זיהומים ובמידת הצורך מסמן את האזורים. אזורים גדולים לסריקה מסומנים לפי אזורים וממוספרים ללא כישלון. יתר על כן, סטנדרטים עם סימון רגישות נקבעים באזורים מבוקרים. לדוגמא, יש למקם תקני חריץ 5 מ"מ מקו התפר עם כיוון רוחבי. כדי להשיג תוצאה אמינה ביותר בעת בקרת איכות המפרקים המרותכים ניתן להשתמש בקלפים ממחקרים קודמים. הם מוכנים מראש ונכנסים למערכת הרדיוגרמה של הציוד לפני הסריקה. תמונות של תמונות חדשות יתגבשו עם דגש על נתונים קודמים. התוכנה גם מכוונת סריקה גרפית לחשבונם של ליקויים קיימים, ומספקת רובד נפרד של מידע על מידת ההתקדמות של אותם אי-רציפות, סדקים וחוסר היתוך.
קביעת פרמטרי בקרה
לאחר הכנת המוצר, נבחר המאפיינים האופטימליים לבדיקתו על ידי מכשיר הסריקה. אחד הפרמטרים החשובים יהיה המרחק ממקור קרינת הגמא אל פני שטח היעד, כמו גם מספר וגודל האזורים המבוקרים. לפי GOST, המפרקים המרותכים נסרקים על ידי ציוד רדיוגרפי תחת המגבלות הבאות:
- הגידול בגודל הפגמים המבניים שנמצאים בצד המנגנון למקור הקרינה לא אמור להיות גבוה יותר מהמקדם של 1.25.
- הזווית בין הנורמלי לסרט הצילום לכיוון קרינת הגמא לא צריכה לעלות על 45 מעלות כאשר היא נבדקת באזור מבוקר אחד.
- טשטוש פגמים בתמונה בעת הצבת הסרט לתמונות קרוב לרתך לא אמור להיות גבוה ממחצית מידת הרגישות שנקבעה.
- אורך התמונות במהלך בדיקה רדיוגרפית של מפרקים מרותכים צריך לצלם תמונות של קטעים סמוכים בהתאם לסימון.אם אורך השטח המבוקר הוא בתוך 100 מ"מ, החפיפה היא לפחות 0.2 מהאורך הכולל של החלקה. אם זה מרחק של יותר מ 100 מ"מ, אז האחיזה צריכה להיות לפחות 20 מ"מ.
- במקרה שלא נקבע הפרמטרים הממדים של הפגמים, ניתן להתעלם מהדרישות לשמירה על היחס בין הקוטר החיצוני והפנימי של המפרק.
ערכות של בדיקה רדיוגרפית של מפרקים מרותכים
יעילות הבקרה נקבעת על ידי דפוס ההולכה של מבנה המוצר. אז, בתהליך סריקת תפרים טבעתיים של חלקים כדוריים וגליליים, בדרך כלל משתמשים בהמרה דרך קיר האלמנט. יתר על כן, מקור הקרינה הרדיוגרפית נמצא בתוך המוצר, המאפשר לתקן בצורה מדויקת יותר את מפת הליקויים. אם הקוטר של החלק החלול הגלילי אינו עולה על 2 מ ', נעשה שימוש בבדיקה רדיוגרפית של מפרקים מרותכים עם סכימות פנורמיות. אך חשוב לזכור כי ניתוח זונאלי סלקטיבי של המבנה הפנימי במקרה זה יהיה בלתי אפשרי.
בתהליך סריקת מפרקי הישבן כיוון ההשתלה עולה בקנה אחד עם המטוס של האזור שנבדק. תכנית כזו משמשת לעבודה עם קשרים זוויתיים של חדירת אביזרי וצינורות. הזווית בין הקרינה למישור הצומת לא צריכה להיות גבוהה מ- 45 °. בנוסף לתצורות רגילות, משתמשים גם בכיוונים אחרים של העברת פגמים.
כשבוחרים סכמה לשיטה הרדיוגרפית לשליטה במפרקים מרותכים, נלקחים בחשבון המרחק ממשטח ניתוח המטרה לסרט המנגנון (לא יותר מ -150 מ"מ) וחשיפת זווית של 45 מעלות לכיוון הקרינה. טקטיקות הדמיה שנבחרו נכונה יספקו מפה אינפורמטיבית ומדויקת עם פגמים במוצר הבעייתי.
פענוח תמונות רדיוגרפיות
הצפייה בתמונות מסודרת בחדר חשוך לאחר שהתייבשו בעזרת תאורה-נגטוסקופים, המאפשרים לך להתאים את הבהירות והפרמטרים של השדה המואר. במקרה זה, דרישות מיוחדות מונחות לאיכות החומרים:
- אין פסים, כתמים, נזק וזיהום על פני שכבת התחליב. כל דבר שמקשה על הפענוח לא צריך להיות בתמונה.
- בנוסף למתאר הפגמים, יש לשקף סימונים, סימנים וקווי מבנה גבוליים, אם יש כאלה.
- הצפיפות האופטית של הכרטיס הגרפי שנוצר במהלך בקרת האיכות של המפרקים המרותכים באזור הסמוך לתפר צריכה להיות לפחות 1.5.
עיבוד תמונה יכול להתבצע גם על סריקת ציוד מחשבים בעזרת ייצור דגמי פגמים. במקרה זה, הדיוק בקביעת מיקום וגודל הנזק במבנה עולה.
הפרדת סוגי המפרקים המרותכים בהתאם לתוצאות הבקרה
על פי תוצאות הנתונים בתמונות, לכל תפר מוקצית מחלקה מסוימת בהתאם לגודל הפגם. על פי דרישות הרגולציה, הסיווג מבוסס על גודל נקבוביות, כמו גם תכלילי תחמוצת, סיגים וטונגסטן. לדוגמא, בעובי מוצר של עד 3 מ"מ, הוא אמור להיות מחולק לסוגים של מפרקים מרותכים, תלוי באורך הכולל של הפגם - בין 3 ל -10 מ"מ. אם מדובר על חלקים בעובי 200-400 מ"מ, אז טווח הסיווג לאותו פרמטר ישתנה בין 10 ל- 90 מ"מ. שוב, אם אורך הרדיוגרמה פחות מ- 100 מ"מ, אז הנתונים המחושבים על גודל תכלילים ונקבוביות בודדות מצטמצמים ביחס לגודל התמונה. יתרה מזאת, אורך האשכולות בהתאם לדרישות לא יעלה על 1.5 ביחס לאורכים המרביים המותרים עבור נקבוביות ופסיקות אישיות.
לאחר עיבוד חומרי השליטה הרדיוגרפיים נערך מעשה מיוחד אשר מציין את הנתונים על המוצר ואת הפגמים שהוא מכיל.ראשית כל, מאפייני החלק או המבנה מתוארים תוך ציון תקנים ואזורים מסומנים שקודם לכן. בדיקה רדיוגרפית של המפרקים המרותכים עשויה לכלול נתונים על קיבולת, עובי המוצר ומדדים טכניים ומבניים אחרים. באשר למידע על פגמים, כל רשימת המידע המתקבלת כתוצאה מפענוח תמונות רדיוגרפיות מוזנת בעמודות מיוחדות.
אמצעי בטיחות רדיוגרפיים
הסכנה הגדולה ביותר בעת ביצוע סריקה רדיוגרפית נגרמת על ידי גזים המשתחררים על ידי קרינת גמא. ראשית, כדאי להדגיש את חשיבותם של תנאי בקרה אשר חייבים לעמוד בדרישות לשימוש במקורות רדיואקטיביים. הציוד החשמלי בו נעשה שימוש חייב להיות במצב טוב, ובמידת האפשר, נבדק מיד לפני ניתוח המפרק המרותך. רדיוגרפיה תעשייתית כפופה לדרישות מוגברות מבחינת הבטחת בטיחות החשמל. זה חל על מצבים של שימוש במכשירים נייחים חזקים המחוברים לרשתות כוח תלת-פאזיות. מבלי להיכשל, מכניסים לתשתית אמצעי ייצוב מתח ויחידות הגנה מפני קצר חשמלי.
יתרונות וחסרונות של ניטור רדיוגרפי
הרדיוגרפיה נותנת אפשרויות די רחבות של איתור פגמים של ריתוכים, ומאפשרת ברמת דיוק ונוחות גבוהה לנתח את הפגמים הזעירים ביותר במבנה של מבני מתכת. תמונות בתמונות רדיוגרפיה קרובות ככל האפשר לאופטיקה, כך שניתן לנתח אותן לא רק על ידי גלאי פגמים, אלא גם על ידי הרתכים עצמם. כדי לפרש את התוצאות מונפקים אטלסים מיוחדים עם סיווגים, שלפיהם תוכלו לתת הערכה מהירה של ליקויים. באשר לחסרונות של בדיקה רדיוגרפית במפרקים מרותכים, הם כוללים רגישות לגילוי אי רציפות מישוריות ואמינות נמוכה בעת סריקת פגמים וסדקים. לכך ניתן להוסיף נוכחות של קרינה ועלויות כספיות גבוהות הקשורות לשימוש בציוד משוכלל כמעט בכל שלבי השליטה.
מסקנה
כרגע הרדיוגרפיה היא אמנם לא האטרקטיבית ביותר מבחינת היתרונות התפעוליים, אלא דרך נוחה ויעילה מאוד של בדיקות לא הרסניות של ריתוכים. די אם נאמר כי בתחום האנרגיה, בקרה רדיוגרפית של מפרקי צינורות מרותכים תופסת כ- 30% מכל מקרי הניתוח של קווי תא המטען לגילוי ליקויים. התחרות הקרובה ביותר לשיטה זו היא בדיקות קוליות. עם זאת, גורמים כמו הצורך בשדרוג טכנולוגי של ארגונים עם החלפת ציוד יקר ויכולות הסריקה המוגבלות של אולטרסאונד עדיין מעכבים את הגיבוש המלא של הרדיוגרפיה. לכן, באזורים מסוימים, ניטור רדיוגרפי נותר חיוני.