In de bouw en industrie zijn laswerkzaamheden gebruikelijk, waardoor u duurzame structuren en mechanismen met verschillende moeilijkheidsgraden kunt assembleren. In het stadium van het monitoren van de resulterende naad, is het niet altijd mogelijk om de betrouwbaarheid van het verbonden samenstel binnen de structuur te beoordelen. Hiervoor worden niet-destructieve methoden voor het testen van lasverbindingen gebruikt. De radiografische analysemethode is een van de meest voorkomende in deze niche.
Het werkingsprincipe van radiografische controle
De methode is gebaseerd op het gebruik van radioactieve straling, waarmee de interne structuur van het materiaal kan worden geanalyseerd zonder fysieke indringing met vervorming. Hiervoor worden röntgenstralen en gammastralen door het product gebruikt. Als resultaat ontvangt de operator een kaart met structurele defecten die zijn vastgelegd op een magnetografische film. Met straling kun je een afbeelding vormen met verborgen contouren van de structuur, waarvan de ontsleuteling wordt uitgevoerd op een speciale ontwikkelaar in het proces van fotoverwerking. In elk geval kunnen de parameters voor het uitvoeren van radiografische inspectie van lasverbindingen volgens GOST 23055-78 variëren - tot 6 in diameter en van 1 tot 10 mm lang met betrekking tot poriën en gebrek aan penetratie. Als de lengte van het totale radiogram minder dan 100 mm is, neemt het totale oppervlak van defecten af in verhouding tot de lengte van de kaart. De penetratiediepte van röntgenstralen wordt bepaald door de parameters van het onderdeel.
De technologie van radiografische controle wordt vaak gebruikt in combinatie met de ultrasone analysemethode van de structuur van materialen. Een dergelijke combinatie komt meestal voor in situaties waarin het gebruik van echografie technisch gezien niet mogelijk is. Bovendien biedt beam scanning meer informatie over de geometrische gegevens van putjes en corrosie laesies. Verschillen in ultrasone en radiografische inspectie van lasverbindingen hebben betrekking op de effectiviteit van de studie van defecten met verschillende vormen. In het eerste geval is de kans groter dat automatische ultrasone foutdetectie zich concentreert op het werken met vlakke fouten in de vorm van onvolkomenheden en scheuren. Op zijn beurt geeft radiografie een hoge nauwkeurigheid van de analyse van volumefouten.
Benoeming van radiografische controle
Deze controlemethode wordt gebruikt om de kwaliteit van een lasverbinding van metalen en legeringen te beoordelen, waarvan de dikte varieert van 1 tot 40 cm. Defecten worden voornamelijk bepaald in de interne structuur van producten in de omstandigheden van lokale afwezigheid van vreemde insluitsels, technologische poriën en soldeer. Ook moeten volgens GOST gelaste verbindingen op het moment van inspectie worden ontdaan van slak, smeltspatten, kalk en andere onzuiverheden die achterblijven tijdens het lasproces. Het meest voorkomende toepassingsgebied voor radiografische monitoring is onshore en ondergrondse pijpleidingen. De analyse wordt uitgevoerd door de stralen met behulp van apparatuur voor foutdetectie in de buis te richten. Zoals toegepast op ondergrondse nutsbedrijven, is deze scanmethode voordelig omdat het geen open kanalen vereist met grondwerk.
Het is de moeite waard de aandacht te vestigen op de situaties waarin het gebruik van radiografische controle niet effectief is of helemaal niet is toegestaan vanwege technische en structurele beperkingen:
- Verschillende soorten insluitsels en discontinuïteiten, waarvan de grootte in de richting van transilluminatie kleiner is dan de dubbele gevoeligheid van de controle.
- Inclusies en discontinuïteiten die zich in de buurt van scherpe hoeken, verschillen of onderdelen van derden bevinden die technisch zijn voorzien. In de radiogrambeelden zal het samenvallen van defecten en structurele elementen niet toelaten om de kenmerken van de interne structuur nauwkeurig te bepalen.
- Scheuren en gebrek aan fusie, waarbij het vliegtuig niet samenvalt met de transmissielijnen. In dit geval kan een combinatie van radiografisch scannen met destructieve testelementen worden gebruikt.
Typen gebruikte radiometrische apparaten
Tot op heden worden de volgende soorten apparatuur voor radiografische monitoring actief gebruikt:
- Apparaten met een constante frequentie van gammastraling met een vaste intensiteit. Afwijkingen in frequenties veroorzaken productdefecten, wat tot uiting komt in de radiogrammen. De nieuwste modellen van dergelijke apparaten zijn voorzien van programma's die de trillingsspectra nauwkeurig bepalen.
- Röntgenapparatuur met ondersteuning voor hoogfrequente schommelingen, willekeurig in de tijd. De fluctuatiegraad afhankelijk van de stralingsintensiteit kan 0,5-1% overschrijden.
- Inrichtingen voor radiografische inspectie van lasverbindingen, waarvan de stabiliteit van gammastraling groter is dan 0,5%. In dit geval ligt de oscillatie-amplitude binnen 0,1 Hz. Dergelijke apparatuur is optimaal voor het dun scannen van kleine volumefouten, maar het is ongeschikt om te gebruiken bij de analyse van diepe fouten in grote gebieden.
Qua controles ondersteunen bijna alle apparaten geautomatiseerde tools met de mogelijkheid om de ontvangen gegevens programmatisch aan te passen bij het genereren van radiogrammen.
Voorbereiding voor radiografische inspectie
Voor het scannen wordt speciale aandacht besteed aan de staat van het product en direct aan de las. De operator inspecteert het onderdeel om externe defecten te identificeren, verwijdert onzuiverheden en markeert, indien nodig, de gebieden. Grote te scannen gebieden worden gemarkeerd door zones en genummerd zonder fouten. Verder worden normen met gevoeligheidsmarkering ingesteld in gecontroleerde gebieden. Groefstandaarden moeten bijvoorbeeld 5 mm van de naadlijn worden geplaatst met een dwarsrichting. Voor het meest betrouwbare resultaat bij het controleren van de kwaliteit van lasverbindingen kunnen kaarten uit eerdere onderzoeken worden gebruikt. Ze worden vooraf voorbereid en ingevoerd in het radiogramsysteem van de apparatuur voordat ze worden gescand. Afbeeldingen van nieuwe afbeeldingen worden gevormd met de nadruk op eerdere gegevens. De software stuurt ook grafisch scannen aan om rekening te houden met bestaande defecten en biedt een afzonderlijke informatielaag over de voortgang van dezelfde discontinuïteiten, scheuren en gebrek aan fusie.
Bepaling van controleparameters
Na het bereiden van het product worden de optimale eigenschappen van het onderzoek door het scanapparaat gekozen. Een van de belangrijke parameters zal de afstand van de bron van gammastraling tot het oppervlak van het doelgebied zijn, evenals het aantal en de grootte van de gecontroleerde gebieden. Volgens GOST worden lasverbindingen gescand door radiografische apparatuur onder de volgende beperkingen:
- De toename in de grootte van structurele defecten die zich aan de zijkant van het stralingsbronapparaat bevinden, mag niet hoger zijn dan de coëfficiënt van 1,25.
- De hoek tussen de normale en de fotografische film en de richting van gammastraling mag niet groter zijn dan 45 ° wanneer deze binnen één gecontroleerd gebied wordt onderzocht.
- Vervaging van beelddefecten bij het plaatsen van de film voor afbeeldingen dichtbij de las mag niet hoger zijn dan de helft van de vastgestelde gevoeligheidsgraad.
- De lengte van de afbeeldingen tijdens radiografische inspectie van lasverbindingen moet afbeeldingen van aangrenzende delen vastleggen in overeenstemming met de markering.Als de lengte van het gecontroleerde gebied binnen 100 mm ligt, is de overlapping ten minste 0,2 van de totale lengte van de plot, en als het een afstand van meer dan 100 mm is, moet de grip ten minste 20 mm zijn.
- In het geval dat de dimensionale parameters van de defecten niet worden bepaald, kunnen de vereisten voor het handhaven van de verhouding tussen de buiten- en binnendiameters van de verbinding worden genegeerd.
Regelingen voor radiografische inspectie van lasverbindingen
De effectiviteit van de controle wordt bepaald door het transmissiepatroon van de productstructuur. Dus bij het scannen van ringvormige naden van bolvormige en cilindrische delen, wordt meestal transilluminatie door de wand van het element gebruikt. Bovendien bevindt de bron van radiografische straling zich in het product, waardoor u de kaart met defecten nauwkeuriger kunt repareren. Als de diameter van het cilindrische holle deel niet groter is dan 2 m, wordt radiografische inspectie van lasverbindingen met panoramische schema's gebruikt. Maar het is belangrijk om in gedachten te houden dat selectieve zonale analyse van de interne structuur in dit geval onmogelijk zal zijn.
Tijdens het scannen van stootvoegen valt de richting van transilluminatie samen met het vlak van het onderzochte gebied. Een dergelijk schema wordt gebruikt bij het werken met hoekige knopen van penetratie van fittingen en pijpen. De hoek tussen de straling en het verbindingsvlak mag niet groter zijn dan 45 °. Naast standaardconfiguraties worden ook andere richtingen van defecttransmissie gebruikt.
Bij het kiezen van een schema voor de radiografische methode voor het regelen van lasverbindingen, wordt rekening gehouden met de afstand van het doelanalyse-oppervlak tot de film van het apparaat (niet meer dan 150 mm) en de blootstelling van een hoek van 45 graden in de stralingsrichting. Correct geselecteerde beeldvormingsmethoden bieden een informatieve en nauwkeurige kaart met defecten in het problematische product.
Decoderen van radiografische afbeeldingen
Het bekijken van afbeeldingen is georganiseerd in een donkere kamer nadat ze zijn opgedroogd met behulp van illuminator-negatoscopen, waarmee u de helderheid en parameters van het verlichte veld kunt aanpassen. In dit geval worden speciale eisen gesteld aan de kwaliteit van materialen:
- Geen strepen, vlekken, schade en vervuiling op het oppervlak van de emulsielaag. Alles wat decryptie moeilijk maakt, zou niet in beeld moeten zijn.
- Naast de contouren van defecten, moeten markeringen, markeringen en eventuele grensstructuren worden weerspiegeld.
- De optische dichtheid van de grafische kaart die wordt gegenereerd tijdens de kwaliteitscontrole van lasverbindingen in het gebied bij de naad moet ten minste 1,5 zijn.
Beeldverwerking kan ook worden uitgevoerd op het scannen van computerapparatuur met het genereren van defecte modellen. In dit geval neemt de nauwkeurigheid van het bepalen van de locatie en de grootte van de schade in de structuur toe.
Scheiding van soorten lasverbindingen volgens de resultaten van de controle
Volgens de resultaten van de gegevens op de afbeeldingen krijgt elke naad een bepaalde klasse toegewezen, afhankelijk van de grootte van het defect. Volgens de wettelijke voorschriften is de classificatie gebaseerd op poriegroottes, evenals opneming van oxide, slakken en wolfraam. Met een productdikte van maximaal 3 mm wordt het verondersteld te worden verdeeld in soorten lasverbindingen, afhankelijk van de totale lengte van het defect - van 3 tot 10 mm. Als we het hebben over onderdelen met een dikte van 200 - 400 mm, varieert het classificatiebereik voor dezelfde parameter van 10 tot 90 mm. Nogmaals, als de lengte van het radiogram minder dan 100 mm is, worden de berekende gegevens over de grootte van afzonderlijke insluitsels en poriën verkleind in verhouding tot de grootte van de afbeelding. Bovendien mag de lengte van de clusters in overeenstemming met de vereisten niet groter zijn dan 1,5 ten opzichte van de maximaal toelaatbare lengtes voor individuele poriën en discontinuïteiten.
Na het verwerken van de materialen van radiografische controle, wordt een speciale handeling opgesteld, die de gegevens op het product en de gebreken daarin aangeeft.Allereerst worden de kenmerken van het onderdeel of de structuur beschreven met de indicatie van eerder aangewezen normen en gemarkeerde gebieden. Radiografische inspectie van gelaste verbindingen kan gegevens over capaciteit, productdikte en andere technische en structurele indicatoren omvatten. Wat betreft informatie over defecten, wordt de volledige lijst met informatie die is verkregen als gevolg van het decoderen van radiografische afbeeldingen in speciale kolommen ingevoerd.
Radiografische veiligheidsmaatregelen
Het grootste gevaar bij het uitvoeren van een radiografische scan wordt veroorzaakt door gassen die vrijkomen door gammastraling. Om te beginnen is het de moeite waard het belang te benadrukken van controlevoorwaarden die moeten voldoen aan de vereisten voor het gebruik van radioactieve bronnen. De gebruikte elektrische apparatuur moet in goede staat zijn en, indien mogelijk, onmiddellijk vóór de analyse van de lasverbinding worden getest. Industriële radiografie is onderworpen aan verhoogde eisen met betrekking tot het waarborgen van elektrische veiligheid. Dit is van toepassing op situaties waarbij krachtige stationaire apparaten worden gebruikt die zijn aangesloten op driefasige stroomnetwerken. Zonder falen worden spanningsstabilisatiemiddelen en kortsluitbeveiligingseenheden in de infrastructuur geïntroduceerd.
Voors en tegens van radiografische monitoring
Radiografie biedt vrij ruime mogelijkheden voor foutdetectie van lassen, waardoor met de grootste nauwkeurigheid en gemak de kleinste fouten in de structuur van metalen structuren kunnen worden geanalyseerd. Afbeeldingen op radiografiebeelden zijn zo dicht mogelijk bij optisch, zodat ze niet alleen door foutdetectoren, maar ook door de lassers zelf kunnen worden geanalyseerd. Om de resultaten te interpreteren, worden speciale atlassen met classificaties uitgegeven, waarmee u gemakkelijk een snelle beoordeling van defecten kunt geven. Wat betreft de nadelen van radiografische inspectie van lasverbindingen, deze omvatten gevoeligheid voor de detectie van vlakke discontinuïteiten en lage betrouwbaarheid bij het scannen van onvolkomenheden en scheuren. Hieraan kunnen we de aanwezigheid van straling en hoge financiële kosten verbonden aan het gebruik van geavanceerde apparatuur in bijna alle stadia van controle toevoegen.
conclusie
Momenteel is radiografie, hoewel niet de meest aantrekkelijke in termen van operationele voordelen, maar een zeer handige en effectieve manier van niet-destructief testen van lassen. Het volstaat te zeggen dat in de energiesector radiografische controle van gelaste verbindingen van pijpleidingen ongeveer 30% van alle gevallen van analyse van hoofdlijnen in beslag neemt voor de detectie van defecten. De dichtstbijzijnde concurrentie voor deze methode is ultrasoon testen. Factoren zoals de noodzaak van technologische upgrades van bedrijven met de vervanging van dure apparatuur en de beperkte scanmogelijkheden van echografie belemmeren echter nog steeds het volledig verdringen van radiografie. Daarom blijft radiografische monitoring in sommige gebieden onmisbaar.