Inom byggnad och industri är svetsoperationer vanliga, vilket gör att du kan sätta ihop hållbara strukturer och mekanismer med varierande komplexitet. I stadiet för övervakning av den resulterande sömmen är det inte alltid möjligt att utvärdera tillförlitligheten hos den anslutna enheten i strukturen. För detta används icke-destruktiva metoder för att testa svetsade leder. Den radiografiska analysmetoden är en av de vanligaste i denna nisch.
Principen för radiografisk kontroll
Metoden är baserad på användning av radioaktiv strålning, vilket möjliggör analys av materialets inre struktur utan fysisk intrång med deformation. För detta används röntgenstrålar och gammastrålar som passerar genom produkten. Som ett resultat mottar operatören en karta över strukturella defekter registrerade på en magnetografisk film. Strålning låter dig bilda en bild med dolda konturer av strukturen, vars dekryptering utförs på en speciell utvecklare i processen med fotoprocessen. I båda fallen kan parametrarna för att utföra radiografisk inspektion av svetsade leder enligt GOST 23055-78 variera - upp till 6 i diameter och från 1 till 10 mm i längd med avseende på porer och brist på penetration. Om längden på det totala radiogrammet är mindre än 100 mm, minskar det totala området för defekter i proportion till kortets längd. Penetrationsdjupet för röntgen bestäms av parametrarna för delen.
Tekniken för radiografisk kontroll används ofta tillsammans med ultraljudsmetoden för analys av materialstrukturen. En sådan kombination förekommer vanligtvis i situationer där användning av ultraljud inte är tekniskt möjligt. Dessutom ger strålescanning mer information om geometriska data för grop- och korrosionsskador. Skillnader i ultraljuds- och radiografisk inspektion av svetsade leder relaterar till effektiviteten i studien av defekter med olika former. I det första fallet är det mer troligt att automatisk upptäckt av ultraljudsvikt fokuserar på att arbeta med planfel i form av brister och sprickor. I sin tur ger radiografi hög analys av volymdefekter.
Utnämning av radiografisk kontroll
Denna kontrollmetod används för att bedöma kvaliteten på en svetsad skarv av metaller och legeringar, vars tjocklek varierar från 1 till 40 cm. Defekterna bestäms huvudsakligen i den inre strukturen för produkter under förhållandena till lokal frånvaro av främmande inneslutningar, tekniska porer och lod. Enligt GOST bör svetsade fogar vid inspektionstidpunkten bli av med slagg, smältsprut, skala och andra föroreningar kvar under svetsprocessen. Det vanligaste användningsområdet för radiografisk övervakning är på land och underjordiska rörledningar. Analysen utförs genom att rikta strålarna in i röret med hjälp av feldetekteringsutrustning. Såsom tillämpas på underjordiska verktyg är denna skanningsmetod fördelaktig eftersom den inte kräver öppningskanaler med jordbearbetning.
Det är värt att lyfta fram de situationer där användningen av radiografisk kontroll är ineffektiv eller inte tillåtet alls på grund av tekniska och strukturella begränsningar:
- Olika typer av inneslutningar och diskontinuiteter, vars storlek i transillumineringsriktningen är mindre än kontrollens fördubblade känslighet.
- Inneslutningar och diskontinuiteter som ligger nära vassa hörn, skillnader eller tredje parts delar tillhandahålls tekniskt. I radiogram-bilderna tillåter inte sammanfallen av defekter och strukturelement att exakt bestämma egenskaperna hos den inre strukturen.
- Sprickor och brist på fusion, där planet inte sammanfaller med transmissionslinjerna. I detta fall kan en kombination av radiografisk skanning med destruktiva testelement användas.
Typer av använda radiometriska enheter
Hittills används följande typer av utrustning för radiografisk övervakning:
- Enheter med en konstant frekvens av gammastrålning med en fast intensitet. Avvikelser i frekvenser orsakar produktdefekter, vilket återspeglas i radiogrammen. De senaste modellerna av sådana enheter är försedda med program som exakt bestämmer vibrationsspektra.
- Röntgenutrustning med stöd för högfrekventa fluktuationer, slumpmässigt i tid. Graden av fluktuering beroende på strålningsintensiteten kan överstiga 0,5-1%.
- Enheter för radiografisk inspektion av svetsade leder, vars stabilitet för gammastrålning överstiger 0,5%. I detta fall är svängningsamplituden inom 0,1 Hz. Sådan utrustning är optimal för tunn skanning av små volymdefekter, men det är olämpligt att använda vid analys av djupa brister i stora områden.
När det gäller kontroller stöder nästan alla enheter automatiserade verktyg med möjlighet att programmatiskt justera den mottagna informationen när man genererar radiogram.
Förberedelse för radiografisk inspektion
Innan du skannar uppmärksammas produktens tillstånd och direkt till svetsen. Operatören inspekterar delen för att identifiera yttre defekter, tar bort föroreningar och, om nödvändigt, markerar områdena. Stora områden för skanning markeras med zoner och numreras utan att misslyckas. Vidare ställs standarder med känslighetsmarkering i kontrollerade områden. Till exempel bör spårstandarder placeras 5 mm från sömlinjen med en tvärriktning. För att uppnå det mest pålitliga resultatet vid kontroll av kvaliteten på svetsade leder kan kort från tidigare studier användas. De är förberedda i förväg och kommer in i utrustningens radiogramsystem innan de skannas. Bilder av nya bilder kommer att utformas med tonvikt på tidigare data. Programvaran dirigerar också grafisk skanning för att redovisa befintliga defekter, vilket ger ett separat lager av information om graden av framsteg för samma diskontinuiteter, sprickor och brist på fusion.
Bestämning av styrparametrar
Efter beredning av produkten väljs de optimala egenskaperna för undersökningen med skanningsapparaten. En av de viktiga parametrarna är avståndet från källan för gammastrålning till ytområdet i målområdet, samt antalet och storleken på de kontrollerade områdena. Enligt GOST skannas svetsade leder med radiografisk utrustning under följande begränsningar:
- Ökningen i storleken på strukturella defekter som finns på sidan av strålkällanordningen bör inte vara högre än koefficienten 1,25.
- Vinkeln mellan den normala till den fotografiska filmen och riktningen för gammastrålning bör inte överstiga 45 ° när den undersöks inom ett kontrollerat område.
- Oskärpa bildfel vid placering av filmen för bilder nära svetsen bör inte vara högre än hälften av den fastställda grad av känslighet.
- Längden på bilderna under radiografisk inspektion av svetsade leder ska fånga bilder av närliggande sektioner i enlighet med markeringen.Om längden på det kontrollerade området är inom 100 mm, är överlappningen minst 0,2 av tomtens totala längd, och om det är ett avstånd på mer än 100 mm, bör greppet vara minst 20 mm.
- I händelse av att dimensionsparametrarna för defekterna inte fastställs, kan kraven för att bibehålla förhållandet mellan fogens yttre och innerdiametrar ignoreras.
Schema för radiografisk inspektion av svetsade leder
Kontrollens effektivitet bestäms av överföringsmönstret för produktstrukturen. Således, i processen med att skanna ringformiga sömmar av sfäriska och cylindriska delar, används vanligtvis transillumination genom elementets vägg. Dessutom finns källan till radiografisk strålning inuti produkten, vilket gör att du mer rätt kan fixa kartan över defekter. Om diametern på den cylindriska ihåliga delen inte överstiger 2 m, används radiografisk inspektion av svetsade fogar med panoramablad. Men det är viktigt att komma ihåg att selektiv zonanalys av den inre strukturen i detta fall kommer att vara omöjlig.
Vid processen med att skanna bakfogar sammanfaller riktningen för transillumination med planet för det undersökta området. Ett sådant schema används för att arbeta med vinklade knutar för penetrering av beslag och rör. Vinkeln mellan strålningen och förbindningsplanet bör inte vara högre än 45 °. Förutom standardkonfigurationer används även andra riktningar för överföring av defekter.
När man väljer ett schema för den radiografiska metoden för kontroll av svetsade leder, tas avståndet från målanalysytan till apparatens film (högst 150 mm) och exponeringen av en 45-graders vinkel i strålningsriktningen. Korrekt valt bildteknik ger en informativ och korrekt karta med defekter i den problematiska produkten.
Avkodning av radiografiska bilder
Att visa bilder är organiserat i ett mörkt rum efter att de har torkat med illuminator-negatoskop, så att du kan justera ljusstyrka och parametrar för det upplysta fältet. I detta fall ställs särskilda krav på materialens kvalitet:
- Inga ränder, fläckar, skador och förorening på ytan av emulsionsskiktet. Allt som försvårar dekryptering bör inte vara i bilden.
- Förutom konturerna av defekter bör markeringar, markeringar och eventuella gränsstrukturer reflekteras.
- Den optiska densiteten för grafikkortet som genereras under kvalitetskontrollen av svetsade fogar i området nära sömmen bör vara minst 1,5.
Bildbearbetning kan också utföras på skanning av datorutrustning med generering av felmodeller. I detta fall ökar noggrannheten för att bestämma platsen och storleken på skadorna i strukturen.
Separation av typer av svetsade fogar enligt resultaten av kontrollen
Enligt resultaten av uppgifterna på bilderna tilldelas varje söm en viss klass beroende på storleken på defekten. Enligt lagkrav är klassificeringen baserad på porstorlekar, såväl som oxid, slagg och volfram. Till exempel, med en produkttjocklek på upp till 3 mm, ska den delas upp i typer av svetsade fogar, beroende på defektens totala längd - från 3 till 10 mm. Om vi talar om delar med en tjocklek på 200-400 mm, kommer klassificeringsområdet för samma parameter att variera från 10 till 90 mm. Återigen, om radiogrammets längd är mindre än 100 mm, reduceras de beräknade uppgifterna om storleken på enskilda inneslutningar och porer i proportion till bildens storlek. Dessutom bör klusterens längd i enlighet med kraven inte överstiga 1,5 relativt de maximalt tillåtna längderna för enskilda porer och diskontinuiteter.
Efter bearbetning av radiografisk kontrollmaterial utarbetas en speciell handling som anger data om produkten och de defekter som den innehåller.Först och främst beskrivs delens eller strukturens egenskaper med indikation på tidigare utsedda standarder och markerade områden. Radiografisk inspektion av svetsade leder kan innehålla data om kapacitet, produkttjocklek och andra tekniska och strukturella indikatorer. När det gäller information om defekter, matas hela listan med information som erhålls till följd av avkodning av radiografiska bilder i speciella kolumner.
Radiografiska säkerhetsåtgärder
Den största faran vid radiografisk skanning orsakas av gaser som frigörs av gammastrålning. Till att börja med är det värt att betona vikten av kontrollförhållanden som måste uppfylla kraven för användning av radioaktiva källor. Den använda elektriska utrustningen måste vara i gott skick och om möjligt testas omedelbart innan analysen av den svetsade fogen. Industriell radiografi är föremål för ökade krav när det gäller att säkerställa elsäkerhet. Detta gäller situationer med användning av kraftfulla stationära enheter som är anslutna till trefasströmnät. Utan misslyckande införs spänningsstabiliseringsmedel och kortslutningsskyddsenheter i infrastrukturen.
Fördelar och nackdelar med radiografisk övervakning
Radiografi ger ganska stora möjligheter att upptäcka brister i svetsar, vilket med hög noggrannhet och bekvämlighet kan analysera de minsta bristerna i metallstrukturen. Bilder på radiografibilder är så nära optiska som möjligt, så de kan analyseras inte bara med feldetektorer utan också av svetsarna själva. För att tolka resultaten utfärdas speciella atlaser med klassificeringar, enligt vilka du enkelt kan ge en snabb bedömning av fel. När det gäller nackdelarna med radiografisk inspektion av svetsade leder inkluderar de känslighet för detektering av plana diskontinuiteter och låg tillförlitlighet vid skanning av brister och sprickor. Till detta kan vi lägga till närvaron av strålning och höga ekonomiska kostnader i samband med användning av sofistikerad utrustning i nästan alla stadier av kontroll.
slutsats
För närvarande är radiografi, även om det inte är det mest attraktiva med avseende på driftsfördelar, men ett mycket bekvämt och effektivt sätt för icke-destruktiv testning av svetsar. Det räcker med att säga att inom energisektorn upptar radiografisk kontroll av svetsade leder i rörledningar cirka 30% av alla fall av analys av stamledningar för upptäckt av defekter. Den närmaste konkurrensen till denna metod är ultraljudstestning. Faktorer som behovet av teknisk uppgradering av företag med utbyte av dyr utrustning och de begränsade skanningsfunktionerna för ultraljud hindrar dock fortfarande fullständig trängsel från radiografi. Därför är radiografisk övervakning i vissa områden nödvändig.