16632

Изучение правил радиографического контроля сварных соединений и применяемых для его выполнения материалов и принадлежностей

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Лабораторная работа Изучение правил радиографического контроля сварных соединений и применяемых для его выполнения материалов и принадлежностей Теоретические сведения 1 Схема сущность и методы радиографического контроля Радиографический контро

Русский

2013-06-22

1.27 MB

28 чел.

Лабораторная работа

Изучение правил радиографического контроля сварных соединений и применяемых для его выполнения материалов и принадлежностей

Теоретические сведения

     1 Схема, сущность и методы радиографического контроля

     Радиографический контроль основан на просвечивании сварных соединений радиационным излучением, создаваемым источником излучения, и получении радиографических снимков расположения, размеров и формы присутствующих в них дефектов вследствие влияния плотности и размеров дефектов на интенсивность излучения, вышедшего из контролируемого объекта  (рис. 1.).

Радиографические методы контроля обеспечивают не только возможность получения снимков, но и их сохранение в качестве документов, подтверждающих  отсутствие или наличие дефектов в сварном соединении. Поэтому он широко применяется для контроля качества сварных соединений.

                   

Рис. 1. Схема  радиографического метода контроля:       1 – источник излучения интенсивности  I0;  2 – поток излучения; 3 – диафрагма; 4 – сварной шов; 5, 6,7  –  дефекты  сварного шва (5 – пора, 6 – включение, 7 – непровар);    8 – светонепроницаемая кассета;  9 – рентгенографическая пленка;  10 – усиливающие экраны;  11 – эпюра интенсивности излучения на выходе из просвечиваемого сварного соединения

В зависимости от вида используемого источника излучения различают следующие методы радиографического контроля: рентгенографию, гаммаграфию, ускорительную и нейтронную радиографию. Каждый из перечисленных методов имеет свою сферу использования. Этими методами можно просвечивать стальные изделия толщиной от 1 до700 мм.

Наиболее широко применяются рентгенография и гаммаграфия, обладающие большой общностью технологии контроля, высокой чувствительностью к дефектам, простой схемой просвечивания и доступностью организации контроля.

    Радиографический контроль сварных соединений, как правило, выполняют с применением рентгеновской пленки, строение которой показано на рисунке 2.

Детектором рентгеновской пленки является слой  фотоэмульсии 1 (толщиной 0.01 – 0.03 мм), нанесенной на гибкую прозрачную подложку 2 из целлюлозы.  В других видах детекторов эмульсию наносят на подложку из стекла или бумаги. Для сцепления эмульсии с подложкой на нее предварительно наносят подслой специального клея. Для предохранения от повреждения эмульсионного слоя на него нанесен тонкий слой  (до 0.001 мм) чистого желатина.

Эмульсионный слой представляет собой желатин, в котором равномерно распределены кристаллы чувствительной к излучению галоидной соли серебра (обычно бромистое серебро AgBr с небольшой примесью йодистого серебра).

                        

                                                                            

       Рис. 2.  Строение  рентгеновской

    пленки:                          

  1 – эмульсионный слой (AgBr 

  или    AgCl);                                                                                   

  2 – подложка;                                                                   

  3 – подслой (тонкий слой клея);

  4 – защитный слой из желатина

Размеры  кристаллов (зерен)  галоидной соли серебра и степень однородности их распределения в эмульсионном слое определяют зернистость пленки  (мелкозернистая, со средней величиной зерна, крупнозернистая).      

 При облучении эмульсионного слоя в результате поглощения квантов излучения происходит активация кристаллов бромистого серебра (соединений AgBr). Повышение энергии кристаллов бромистого серебра делает их менее устойчивыми. На ряде кристаллов AgBr образуются атомы металлического серебра, которые становятся центрами проявления. При помещении пленки в раствор проявителя происходит восстановление соединений AgBr  с образованием металлического серебра во всем объеме кристаллов. Образующееся металлическое серебро придает пленке темную окраску.

Число кристаллов, в которых бромистое серебро становится способным восстанавливаться в металлическое серебро, а следовательно и затемнение пленки образующимся металлическим серебром пропорционально интенсивности излучения и времени облучения. При фиксировании пленки неактивированные зерна бромистого серебра из эмульсионного слоя удаляются.  В результате на пленке получаются почерневшие и светлые (прозрачные) места, соответствующие засвеченныи и незасвеченным участкам фотоэмульсии. Таким образом, получается негативное изображение просвечиваемого объекта.

  Для большего поглощения излучения (почернения пленки) эмульсионный слой наносят с двух сторон.

2 Принадлежности и материалы, используемые для радиографического контроля

Для обеспечения качественного радиографического контроля с максимальной производительностью кроме радиографических пленок необходимы следующие принадлежности: кассеты, усиливающие экраны, держатели кассет, маркировочные знаки, эталоны чувствительности, негатоскоп.

2.1 Виды кассет и способы их зарядки

   Пленку перед радиографическим контролем вместе с усиливающими экранами помещают в специальную светозащитную кассету (рис. 3). Способ их зарядки, необходимость применения усиливающих экранов и их вид определяют и выбирают в зависимости от интенсивности ионизирующего излучения, материала просвечиваемого изделия и его  толщины.   

    Зарядку кассеты по схемам, приведенным на рис. 4а рекомендуют для просвечивания стальных изделий толщиной до 4 мм. По схемам, представленным на рис. 4б,в  готовят кассеты для просвечивания стали толщиной >4 мм.

 

                                 1                         2                              3

                           а                           б                          в

                     Рис. 3. Способы зарядки кассет: 1 – радиографическая пленка;

                     2 – усиливающий металлический экран;  3 – усиливающий     

                    флуоресцирующий экран

   Кассеты применяют гибкие и жесткие. Жесткие кассеты, изготавливают из алюминиевых сплавов или пластмасс и применяют только при контроле изделий простой формы, когда не требуется изгибать пленку. Гибкие кассеты обеспечивают плотное прилегание к контролируемой поверхности любой формы. Поэтому они нашли преимущественное применение, хотя тоже имеют недостаток – отсутствие полной гарантии плотного прижатия пленки к усиливающим экранам.

   Гибкие кассеты изготавливают по ГОСТ 15843-70. Они представляет собой два конверта из светонепроницаемого материала, один из которых вставляется в другой. Размеры внутренних кассет (ширина х длина), мм, по ГОСТ 15843-70 изготавливают равными: 60 х 240, 60 х360, 60 х 480, 60 х720, 100 х120, 100 х 240, 100 х360, 100 х 480, 100 х 720, 130 х 180, 150 х 400, 180 х 240, 240 х300, 300 х 400.

    Жесткие кассеты имеют аналогичные размеры.

    При использовании гибких кассет пленку с усиливающими экранами сначала укладывают во внутренний конверт, а затем заряженный конверт, с пленкой и экранами, вставляют в другой, больший, конверт, обеспечивая этим лучшую светонепроницаемость кассеты.

  В кассетах предусмотрены карманы для установки маркировочных знаков и эталонов чувствительности.

                

    2.2 Виды рентгеновской пленки и чувствительность радиографического контроля

Радиографические пленки подразделяют на два класса (табл. 1): безэкранные и экранные. Экранные пленки предназначены применения с флуоресцентными усиливающими экранами. Безэкранные пленки применяют либо без экранов, либо  с металлическими усиливающими экранами.

     Таблица 1 – Виды радиографических рентгеновских пленок

Класс

Группа

Тип пленки

Разрешающая способность

линий/мм

Безэкранные

пленки

Высококонтрастные

РТ5,

РТ-5D

140…180

РТ-4, РТ-4М,

РНТМ-1

110…140

Высокочувсивительные

РТ-3

80…110

РТ-1

68…73

Экранные

пленки

С флуоресцентными

экранами

РТ-2

и медицинские пленки РМ-1, РМ-2, РМ-3

Важнейшими характеристиками радиографических пленок являются их разрешающая способность, чувствительность и зернистость (величина зерна).

  Разрешающей способностью пленки называют количество линий, различаемых на участке шириной 1 мм.

Разрешающая способность пленки характеризует возможность регистрировать на ней расположенные рядом дефекты и бездефектные участки.

Под чувствительностью пленок понимают минимальный размер дефектов (толщину), который может быть обнаружен на негативе в направлении просвечивания. Чем выше чувствительность, тем меньших размеров (меньшей толщины) дефекты могут быть обнаружены на негативе при применении данной пленки. Однако, пленки, обеспечивающие лучшую чувствительность, обладают при этом более слабой реакцией к излучению и требуют большего времени для просвечивания.

Зернистость (величина зерен) эмульсионного слоя влияет и на разрешающую способность пленок, и на их чувствительность.

В совокупности разрешающая способность, чувствительность и зернистость пленок определяют такое понятие, как чувствительность метода радиографического контроля.

Чувствительность метода радиографического контроля различают абсолютную  и относительную.

Абсолютная чувствительность говорит о размере (в мм)  минимально выявляемого дефекта в направлении просвечивания.

Относительная чувствительность К (в %) определяется отношением размера выявляемого в направлении просвечивания минимального дефекта или элемента эталона чувствительности к толщине контролируемого изделия.

         

где h – глубина наименьшей видимой канавки пластинчатого эталона с канавками, мм;    h – толщина, мм, пластинчатого эталона чувствительности;

d – диаметр, мм, наименьшей видимой проволоки проволочного эталона чувствительности;  S – толщина просвечиваемого материала, мм.  

В зависимости от типа пленки, обусловленного размером зерна, чувствительность радиографического контроля при прочих равных условиях (энергия излучения, род и толщина материала) может изменяться от 0,5 до 3 % .

Выбор радиографической пленки осуществляется с учетом:

- толщины и плотности материала просвечиваемого сварного соединения;

- требуемой производительности контроля;

- требуемой чувствительности к дефектам.

    2.3 Назначение и виды усиливающих экранов

Применяют металлические и флуоресцентные усиливающие экраны. С помощью флуоресцентных экранов получают меньшие экспозиции а при использовании металлических экранов – лучшую чувствительность.

2.3.1 Флуоресцентные усиливающие экраны

Флуоресцентные усиливающие экраны предназначены для существенного сокращения времени просвечивания, называемого экспозицией, в 10…50 раз. Их изготавливают в виде пластмассовых или картонных подложек, на которые наносят слой люминофора.

Усиливающее действие флуоресцентных экранов обусловлено добавочным воздействием на эмульсионный слой пленки фотонов электромагнитного излучения, испускаемого возбужденными атомами  люминофоров при прохождении через них ионизирующего излучения. В качестве люминофоров используют ZnS, CdS, BaSO4, PbSO4, CaWO4 и др.

Существенным недостатком флуоресцентных усиливающих экранов, по сравнению с металлическими, является снижение резкости (четкости) снимков с повышением толщины просвечиваемых сварных соединений. Причины снижения четкости снимков следующие.

1.Образование кроме направленного к пленкам вторичного (усиливающего) излучения значительной доли излучения рассеянного, флуоресцируюемого усиливающим экраном (рис. 4). Частично это связано также с тем, что слой люминофора, по сравнению с пленками, имеет более крупную зернистость.

2. Флуоресцентные усиливающие экраны практически не способны поглощать и снижать рассеянное излучение, возникающее при просвечивании контролируемых материалов, особенно аовышеенной2 толщины (рис.5).

  Для квантов с энергий 0.01 – 10 МэВ с достаточной вероятностью происходят три процесса образования рассеянного излучения и усиления излучения экранами:и фотоэффект (рис. 4 а), комптоновское рассеяние (рис. 4 б) и процесс образования пар (рис. 4 в).

 В результате фотоэлектрического взаимодействия (фотоэффекта) с атомом вещества А квант исчезает, передавая свою энергию электрону еф, который.  вследствие этого вылетает из атома  А с энергией, равной разности энергии кванта и энергии связи электрона в атоме. Фотоэффект особенно заметен в тяжелых веществах при облучении их излучением малых энергий.

   При комптоновском рассеянии фотоны источника излучения не исчезают. В результате комптоновского взаимодействия квант  р  и электрон атома  еk при взаимодействии отклоняются,  а энергия фотона уменьшается. При этом кванты могут рассеяться под углами 0 – 180, а электроны под углами 0 – 90 к направлению движения исходного кванта.

Рис. 4. Виды рассеянного излучения, возникающего в усиливающих экранах и материале сварного соединения, просвечиваемых:   а – фотоэффект;    б – комптоновское рассеяние;   в – образование пар заряженных частиц

   Минимальная энергия кванта для образования пар заряженных частиц, электрон   е  -     позитрон    е  + ,  должна быть по меньшей мере равна сумме энергий электрона и позитрона,  т.е.   1.022 МэВ.   Поэтому при энергии фотонов меньше 1 МэВ,  т.е. при контроле сварных соединений рентгеновским и  -излучением, процесс образования пар не происходит. Образование пар заряженных частиц может происходить только при радиографическом контроле с применением линейных ускорителей и бетатронов.   

При отсутствии рассеяния дефект на пленке будет изображаться с четкими границами (рис. 6 а). Однако рассеяние излучения практически всегда имеет место. Вследствие этого границы дефектов размываются и нарушается четкость их изображения на снимках. Дефекты малого размера становятся трудноразличимыми и могут быть не выявлены. Искажение границ дефектов из-за рассеяния излучения всегда сильнее в толстостенных материалах (рис. 6 б), чем в тонкостенных изделиях (рис. 6 в).     

    2.3.2  Металлические усиливающие экраны и коллиматоры

Совершенно избавиться от рассеяния излучения нельзя. Уменьшить его можно специальными фильтрами, представляющими собой тонкий слой оловянной или свинцовой

  

Рис. 5. Влияние рассеянного излучения и толщины просвечиваемого металла      

на четкость и размеры снимков дефектов:  а – четкие границы дефекта на снимке при отсутствии рассеянного излучения; б – искажение размеров внутреннего дефекта рассеянным излучением при просвечивании металла большой толщины;   в  –  искажение размеров внутреннего дефекта  рассеянным излучением при просвечивании металла небольшой толщины  

фольги, располагаемой либо между источником и контролируемым объектом, либо между пленкой пленкой и объектом. В последнем случае фильтры размещают вместе с пленками в кассетах и называют металлическими экранами. Металлические экраны, защищая пленки от рассеянного излучения материала контролируемого сварного соединения, под действием фотонов, излучаемых источником для просвечивания, создают также собственное излучение и несколько усиливают общее (суммарное) воздействие на радиографическую пленку. Однако, усиление излучения, создаваемое металлическими экранами (в 1.5 – 3 раза), значительно меньше, чем усиление флуоресцентных усиливающих экранов (в 10…50 раз).

Рассеяние излучения можно уменьшить также, сократив площадь облучения, например, при помощи диафрагмы (или коллиматора) на источнике излучения, либо посредством свинцовой маски с отверстием, помещаемой перед просвечиваемым объектом.

Назначением металлических усиливающих экранов является защита пленок от рассеянного излучения и сокращение экспозиции (времени) просвечивания.

   Защита от рассеянного излучения обусловлена тем, что вторичное  излучение просвечиваемых материалов является более длинноволновым и поглощается материалом экрана сильнее, чем первичное.  

  Усиливающее действие металлических экранов основано, главным образом, на освобождении из них вторичных электронов под действием ионизирующего излучения (фотоэффект). Освобожденные вторичные электроны действуют на эмульсию пленки и вызывают дополнительную фотохимическую реакцию, усиливающую действие первичного излучения. Количество вторичных электронов, достигающих эмульсионного слоя пленки, зависит от энергии излучения, толщины фольги усиливающего экрана и плотности его прилегания к пленке.

   Для каждого источника ионизирующего излучения материал экрана следует выбирать в зависимости от энергии излучения. Для рентгеновского излучения целесообразно использовать медь, титан, олово, свинец, вольфрам.

    Для гамма-излучения - вольфрам, свинец, медь. Практика показывает, что наибольшую эффективность обеспечивают металлические экраны из медной и титановой фольги. В этом случае получается гораздо лучшая контрастность снимков. Толщина фольги должна быть равна максимальной длине пробега вторичных электронов в экране.

    На практике металлические усиливающие экраны чаще изготавливают из листовой свинцовой фольги, наклеенной на гибкую пластмассовую подложку, которая предохраняет фольгу от механических повреждений и позволяет многократно ее использовать.

    Экраны выпускают тех же размеров, что и кассеты. Толщина экранов: 0.02, 0.05, 0.09, 0.16, 0.2 и 0.5 мм. Наибольшее усиление и сокращение времени экспозиции (в  2 – 3 раза) дает свинцовая фольга толщиной 0.2 и 0.5 мм.

Металлические экраны рекомендуется использовать с безэкранными радиографическими пленками РТ-1, РТ-3, РТ-4М, РТ-5. При их применении практически не ухудшается разрешающая способность изображения на пленках.

2.3.3 Флуорометаллические усиливающие экраны

     При радиографии применяют также флуорометаллические усиливающие экраны в виде свинцовой подложки с нанесенным на нее слоем люминофора. Они имеют больший коэффициент усиления, чем металлические, и обеспечивают лучшую чувствительность, чем флуоресцентные экраны.

Усиливающие экраны устанавливают перед пленкой и за ней. Это позволяет увеличить коэффициент усиления и уменьшить влияние на пленку рассеянного излучения.

2.4 Эталоны чувствительности

Эталоны чувствительности предназначены для оценки качества снимков и относительной чувствительности радиографического метода контроля.  Согласно ГОСТ 7512-82  могут применяться пластинчатые эталоны с канавками и проволочные эталоны (таблица 2). Оба вида эталона равнозначны по чувствительности. Выбор вида эталона определяется удобством его применения.

Пластинчатые эталоны с канавками делают четырех типоразмеров (табл. 3 типе Эталон каждого номера имеется шесть канавок. Ширина каждой канавки равна ее глубине. Эталоны помещают в герметичный пластмассовый чехол, в котором имеются гнезда со свинцовыми знаками  маркировки эталона. Эталон №1 применяют для просвечивания деталей толщиной до 20 мм. Другие – для

Таблица 2 – Виды эталонов чувствительности

изделий большей толщины. Материал эталона должен быть аналогичен материалу контролируемого сварного изделия.

    

 Таблица 3 –  Размеры канавок эталонов с канавками

эталона

Ширина и глубина канавки, мм

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

0.05±0.01

0.14±0.02

0.50±0.05

0.40±0.10

0.07±0.01

0.20±0.02

0.70±0.05

2.00±0.10

0.1±0.01

0.27±0.02

1.0±0.10

2.7±0.0.10

0.14±0.02

0.37±0.05

1.40±0.10

3.70±0.20

0.2±0.02

0.5±0.05

2.0±0.10

5.0±0.20

0.27±0.02

0.7±0.05

2.7±0.10

7.0±0.20

Проволочный эталон представляет собой гибкий герметичный пластиковый чехол с семью проволоками различного диаметра (табл. 4).

Таблица 4  –  Характеристика проволочных эталонов

эталона

Диаметр

проволоки, мм

Маркировочные знаки эталона

Толщина контролируемых изделий, мм

1

2

3

4

0.05; 0.063; 0.08; 0.1; 0.125; 0.16; 0.2

0.1; 0.125; 0.16; 0.2; 0.25; 0.32; 0.4

0.32; 0.4; 0.5; 0.63; 0.8; 1.0; 1.25

1.0; 1.25; 1.6; 2.0; 2.5; 3.2; 4.0

Fe 1

Cu 2  Fe 2

Cu 3  Fe 3

Cu 4  Fe 4

До 20

12.5…50

25…100

50…200

В чехол каждого эталона помещены свинцовые маркировочные знаки в виде букв и цифр. Буквы обозначают материал эталона, цифры - его номер, например Cu2, Fel, A3, Ti4.

  Эталон чувствительности (пластинчатый с канавками или проволочный) помещают на контролируемый участок сварного изделия рядом со швом (чтобы он находился в пределах ширины пленки) со стороны источника излучения.

    2.5 Маркировочные знаки и держатели

Маркировочные свинцовые знаки применяют для нумерации контролируемых участков сварных соединений и обозначения кассет с пленками, устанавливаемых на эти участки. После просвечивания их изображения отпечатываются на снимке. Наборы знаков одного типоразмера укладывают в пеналы (табл. 5), которые вместе с пинцетом помещают затем в пластмассовую коробку.

Таблица 5 –  Наборы маркировочных знаков

Маркировочный знак

№ набора

1

2

3

4

Число,

шт

Размеры,

мм

Число,

шт

Размеры,

мм

Число,

шт

Размеры,

мм

Число,

шт

Размеры,

мм

Буквы

Цифры

Стрелки

Тире

20

20

20

20

5 х 1

5 х 1

5 х 1

4 х 1

10

10

10

10

8 х 1.5

8 х 1.5

8 х 1.5

4.8 х 1.5

5

5

5

5

12 х2.5

12 х 2.5

12 х 2.5

7. х 2.5

5

5

5

5

18 х 5

18 х 5

18 х 5

10 х 5

Держатели необходимы для закрепления кассет на контролируемых участках сваренных соединений и предотвращения их сдвига во время просвечивания.

На ферромагнитных материалах гибкие кассеты, заряженные радиографической пленкой и экранами, устанавливают и удерживаются с помощью магнитных держателей типа МД-1.

На немагнитных материалах кассеты крепят резиновыми поясами и ремнями. Иногда применяют специальные пояса, снабженные застежками и натяжными ремнями.

    3  Схемы и основные правила радиографического контроля

    3.1 Схемы радиографического контроля по ГОСТ 7512-82

Для контроля сварных соединений различных типов выбирают одну из схем просвечивания, установленных ГОСТ 7512-82  (рис. 6).  

Односторонние стыковые соединения без разделки кромок, а также с V-образной разделкой просвечивают, как правило, по нормали к плоскости свариваемых элементов.   

                        

                               Рис. 6.  Схемы радиографического  контроля

                               сварных соединений по  ГОСТ 7512-82                                                                   

  

    Швы, выполненные двусторонней сваркой с К-образной разделкой кромок, наиболее целесообразно просвечивать по схеме 2 с применением в ряде случаев двух экспозиций. В этом случае направление центрального луча должно совпадать с линией разделки кромок. Допускается просвечивать эти швы также и по схеме 1.

    При контроле швов нахлесточных, угловых и тавровых соединений центральный луч направляют, как правило, под углом 45° к плоскости листа. Сварные соединения труб большого диаметра (>200 мм) просвечивают через одну стенку, а источник излучения устанавливают снаружи или внутри трубы с направлением оси рабочего пучка перпендикулярно к шву (схемы 9,11).   Сварные соединения труб малого  диаметра ( 200 мм) просвечивают через две стенки.  Чтобы избежать наложения   изображения участка шва,   обращенного к источнику   излучения, на изображение                                                               

участка шва, обращенного к пленке,

источник излучения сдвигают от плоскости сварного соединения на угол α = 20.. ..25° (схема 10). При контроле кольцевых сварных соединений труб часто применяют панорамную схему просвечивания (схема 11), при которой источник с панорамным излучением устанавливают внутри трубы на оси и соединение просвечивают за одну экспозицию. Кассеты с рентгеновскими пленками предварительно устанавливаются сразу по всему периметру сварного соединения и маркируются (номер кассеты, их начало и конец).

    При выборе схемы просвечивания необходимо помнить, что непровары и трещины могут быть выявлены лишь в том случае, если плоскости их раскрытия близки к направлению просвечивания (0...100), а их раскрытие > 0,05 мм.

   Перед установкой кассет на контролируемом соединении делают метки, указывающие номера устанавливаемых кассет и местоположение их начала или конца. Либо рисуют схемы установки кассет, позволяющие определить их положение после выполнения контроля и места расположения выявленных дефектов.

3.2 Основные правила просвечивания, обеспечивающие высокую чувствительность радиографического контроля

1. Фокусное пятно (размеры) источника излучения должно быть как можно меньше.

2. Фокусное расстояние должно быть по возможности максимальным, а размер поля облучения как можно меньше.

3. Ось пучка излучения должна быть направлена перпендикулярно пленке.

4.Кассета с радиографической пленкой должна устанавливаться по возможности ближе к просвечиваемому объекту.

5. Уменьшать действие рассеянного излучения на пленку.

   4 Технология радиографического контроля

   4.1 Виды работ, выполняемых при радиографическом контроле

При радиографическом контроле сварных соединений в указанной ниже  последовательности выполняют следующие виды работ:

1.В соответствии с заявкой на радиографический контроль и технологией изготовления сварной конструкции уточняют толщину, марку материала и вид сварного соединения, подлежащего просвечиванию, выбирают схему контроля.

2.Выбирают источник излучения, тип рентгеновской пленки, усиливающих экранов, эталон чувствительности, маркировочные знаки и другие необходимые  принадлежности.

3. Определяют параметры режима  и условия просвечивания.

4. В фотокомнате, выключив освещение (оставляют только от неяркого фонаря красного света), вкладывают в светонепроницаемую кассету требуемых размеров радиографическую пленку, усиливающие экраны и маркировочные знаки (данный вид работы называют зарядкой кассет);

5. Доставляют источник излучения, кассету, эталоны чувствительности и другие необходимые принадлежности на рабочее место радиографического контроля для установки их на контролируемый участок сварного соединения.

6. Подготавливают к просвечиванию контролируемый объект и выполняют другие предварительные работы, необходимые для просвечивания сварного соединения.

7.Устанавливают источник излучения и, включив его, просвечивают контролируемый участок в течение заданного времени.

8. Выключают и снимают источник излучения. Затем снимают эталон чувствительности, маркировочные знаки, кассету с пленкой и доставляют их в лабораторию.

9. В фотокомнате лаборатории, выключив освещение и оставив свет только от неяркого фонаря красного света, вынимают пленку из кассеты, осуществляют ее фотообработку и оценивают качество полученного негатива (снимка).

10. Анализируют изображение, полученное на высушенной радиографической пленке, и оформляют на бланке протокола заключение о годности проконтролированного сварного соединения.

4.2 Правила выбора источника излучения и параметров режима просвечивания

Выбор источника излучения обусловливается технической целесообразностью и экономической эффективностью. Обычно источник излучения выбирают с учетом следующих факторов:

- условия, в которых должен выполняться радиографический контроль (в заводских условиях или на монтажном участке);

-габаритные размеров сварного изделия, конструкция сварного соединения и толщина материала, из которого оно выполнено;

- доступность к сварному соединению для контроля.

Для изделий ответственного назначения используют рентгеновское излучение и только как исключение - изотопы, имеющие по возможности наименьшую энергию излучения. Источникам рентгеновского излучения обычно отдают предпочтение при контроле сварных соединений в заводских условиях при хорошей доступности к сварному соединению.

При контроле изделий, в которых допускаются дефекты большого размера, наиболее целесообразно применять изотопы с высокой энергией, обеспечивающие малое время просвечивания. Источникам -излучения обычно отдают предпочтение и при контроле в монтажных условиях, при контроле сварных соединений, расположенных на высоте или в других малодоступных местах.

Основными параметрами режима просвечивания, которые определяются перед контролем для предварительно выбранного источника излучения, являются:

- анодное напряжение и ток накала в рентгеновском аппарате;

- энергия -излучения, бетатрона или линейного ускорителя;

- фокусное расстояние;

- длина контролируемого за одну экспозицию участка

- экспозиция (время просвечивания).

Фокусное расстояние выбирают в зависимости от схемы просвечивания, толщины материала и размеров активной части (фокусного пятна) источника излучения. Обычно фокусное расстояние выбирают в диапазоне 300.. .750 мм.

    Время экспозиции при просвечивании изделий обычно определяют по номограммам (рис. 7), приведенным в инструкциях по эксплуатации источника излучения каждого типа и марки. При необходимости затем его уточняют с помощью пробных снимков.

При просвечивании с фокусным расстоянием F, отличающимся от фокусного расстояния  Fо, приводимого на номограммах, требуемое время просвечивания  t  при определяют по  формуле:

t = tо,       где tовремя просвечивания, указанное на номограмме для Fо  

  Длина контролируемого за одну экспозицию участка выбирается, исходя из размеров и конструкции сварного соединения, типа источника излучения и накопленного опыта его применения.

Время экспозиции и длина контролируемого за одну экспозицию участка при контроле по приведенным схемам должны быть такими, чтобы:

- плотность   почернения   изображения контролируемого участка шва, околошовной зоны и эталонов чувствительности была >1,0 и <3,0 ед. оптической плотности;

- уменьшение   плотности   почернения любого участка сварного шва на снимке по сравнению с плотностью почернения в месте установки эталона   чувствительности   было <0,4...0,6 ед. оптической плотности в зависимости от коэффициента контрастности пленки, но нигде плотность почернения не должна быть  < 1,5 ед.;

         Рис. 7. Пример номограмм для определения времени экспозиции    

просвечивания стали:  а – рентгеновским излучением при F = 750 мм (пленка РТ-1);  б – -излучением при F = 500 мм (пленка РТ-1, изотопы:  1- тулий,  2 - стронций, 3 - иридий, 4 - цезий135, 5 - европий152, 6 - кобальт 60)   

-искажение изображения дефектов на краях снимка по отношению к изображению их в его центре не превышало 10 и 25 % для прямо- и криволинейных участков соответственно.

4.3 Подготовка к просвечиванию

Подготовка контролируемого объекта к просвечиванию заключается в тщательном осмотре и при необходимости в очистке объекта от шлака и других загрязнений. Наружные дефекты необходимо удалить, так как их изображение на снимках может затемнить изображение внутренних дефектов.

Разбивают сварное соединение на участки контроля и  маркируют их для того, чтобы после просвечивания можно было точно указать расположение выявленных внутренних дефектов. Кассеты и радиографические пленки, заряженные в них, должны маркироваться в том же порядке, что и соответствующие участки контроля. Выбранную кассету укрепляют на изделии, а со стороны источника излучения устанавливают эталон чувствительности. В тех случаях, когда его невозможно так разместить, например, при просвечивании труб через две стенки, разрешается располагать эталон со стороны детектора (кассеты с пленкой).

После выполнения перечисленных операций и обеспечения безопасных условий работы приступают к просвечиванию изделий. При этом источник излучения необходимо установить таким образом, чтобы во время просвечивания он не мог вибрировать или сдвинуться с места, иначе, изображение на пленке окажется размытым. По истечении времени просвечивания кассеты с пленкой снимают и доставляют в лабораторию.

   5  Фотобработка пленки, оценка качества снимка и чувствительности   

   радиографического контроля

   5.1  Фотообработка пленки

Процесс фотообработки пленки включает в себя следующие операции: проявление, промежуточную промывку, фиксирование изображения, промывку в непроточной воде, окончательную промывку в ванне с проточной водой и сушку пленки. Проявляют пленку, помещая ее в водный раствор проявителя, в котором активированные кристаллы бромистого серебра восстанавливаются в металлическое серебро. Время проявления устанавливают в соответствии с указаниями на упаковках пленки и проявителя.

После проявления пленку ополаскивают в кювете с водой для предотвращения попадания проявителя в фиксирующий раствор - фиксаж.

В фиксаже непроявленные зерна бромистого серебра растворяются, а восстановленное металлическое серебро не претерпевает изменений.

После фиксирования пленку необходимо промыть в непроточной воде с последующим извлечением и сбором серебра. Затем пленку промывают в ванне с проточной водой в течение 20...30 мин для удаления оставшихся после фиксирования химических реактивов. После промывки пленки ее сушат 3...4 ч. Температура сушки не должна превышать 35 °С.

  5.2 Оценка качества снимка, его оптической плотности и чувствительности

   Выявляемость дефектов при  контроле с использованием рентгеновской пленки зависит от качества полученного негатива.  Качество негатива определяется его оптической плотностью, контрастностью, резкостью (четкостью) и чувствительностью полученного  изображения.

    Качество негатива оценивают только по сухому снимку. Качество считается удовлетворительным, если  негатив отвечает следующим требованиям (ГОСТ 7512-82):

на нем четко видно изображение сварного соединения по всей длине снимка;

на нем нет пятен, царапин, полос, отпечатков пальцев, потеков и других загрязнений или повреждений эмульсионного слоя, которые могут затруднить расшифровку изображения сварного соединения;

на негативе видны изображения ограничительных меток, маркировочных знаков и эталона чувствительности;

оптическая плотность изображений контролируемого участка шва, околошовной зоны и эталона чувствительности должна быть не менее 1.5;.

уменьшение оптической плотности изображения сварного соединения на любом его участке по сравнению с оптической плотностью изображения эталона чувствительности не должно превышать 1.0.

    Оптическая плотность негатива равна десятичному логарифму отношения  интенсивности светового потока L0, падающего на негатив, к интенсивности светового потока L п, прошедшего негатив:  Dопт = lg L0 / Lп .

Пленка, имеющая плотность почернения Dопт и рассматриваемая в падающем на нее свете, ослабляет этот свет. Вследствие этого интенсивность прошедшего света  L п становится < L 0. Из формулы следует, что оптическая плотность почернения совершенно прозрачной пленки (когда  Lп = L0 ) равна нулю. Оптическая плотность почернения  Dопт = 2  соответствует ослаблению светового потока в 100 раз.      

    Измеряется  оптическая плотность почернения негатива  пленки  Dопт (она должна быть равна 1.5...3) с помощью денситометров или фотометров.

    Денситометры и наборы оптических плотностей, используемые для определения оптической плотности негативов, подлежат поверке не реже одного раза в год.

    Контрастность негатива – это разность в почернении наиболее темного и светлого участков изображения. Наименьшая контрастность, воспринимаемая глазом, составляет 0.02 единицы оптической плотности Dопт.

Максимальная контрастность экранных пленок типа РТ-2 соответствует оптической  плотности почернения Dопт = 1,8...2,2. При этих значениях  Dопт можно получить и лучшую чувствительность контроля при использовании пленок этого типа.

   Резкость изображения на негативе определяется шириной переходной зоны от одной плотности к другой. Граница перехода от изображения дефекта к окружающему фону должна быть резкой, четкой. Ширина переходной зоны (нерезкость) должна составлять не более 0.2 мм.

Чувствительность изображения, полученного на негативе, важный показатель не только качества негатива, но и качества результатов радиографического контроля данного участка сварного соединения в целом.

По ГОСТ 7512-82 абсолютную чувствительность радиографического контроля, измеряемую  в  миллиметрах, определяется значением наименьшего элемента эталона чувствительности, видимого на негативе:

- для проволочного эталона – это наименьший диаметр проволоки, (в мм), выявляемый на снимке;

- для канавочного эталона чувствительность радиографического контроля (в мм) равна наименьшей глубине выявляемой на снимке канавки;

- для пластинчатого эталона с отверстиями чувствительность радиографического контроля (в мм), равна наименьшей толщине пластинчатого эталона, при которой  на снимке выявляется отверстие с диаметром, равным удвоенной толщине эталона.

ГОСТ 7512-82 допускает определять и характеризовать чувствительность радиографического контроля в процентах. Чувствительность радиографического контроля, выражаемую в процентах, называют относительной чувствительностью  и обозначают обычно буквой  К  (%).

Относительная чувствительность К (в %) определяется отношением размера минимального элемента эталона чувствительности, выявляемого в направлении просвечивания, к толщине изделия на контролируемом участке:

         

где h – глубина наименьшей видимой канавки эталона с канавками,  мм;    

h – толщина пластинчатого эталона чувствительности,  мм;

d – диаметр наименьшей видимой проволоки проволочного эталона чувствительности,  мм;    S – толщина просвечиваемого материала,  мм.         

  Чувствительность радиографического контроля, абсолютная и относительная, в каждом конкретном случае контроля не должна превышать их требуемое значение. Требуемые значения чувствительности радиографического контроля указаны в ГОСТ 7512-82 и в нормативных документах по правилам изготовления соответствующих видов сварных конструкций.

 6 Расшифровка снимка и составление заключения о качестве сварного соединения

   Расшифровка снимков и составление заключения о качестве сварного соединения – наиболее ответственный этап радиографического контроля сварных соединений.

   Задача расшифровщика заключается в выявлении дефектов, установлении их видов и размеров. Рентгенограммы представляют собой негативы снимков. Поэтому расшифровывают их в проходящем свете на негатоскопе.

   Негатоскоп – это устройство, в котором имеются закрытые молочным или матовым стеклом осветительные лампы для создания равномерно рассеянного светового потока. Помещение для расшифровки затемняют, чтобы поверхность пленки не отражала падающий свет. Современные негатоскопы позволяют регулировать яркость освещенного поля и его размеры. Если освещенность негатоскопа не регулируется, то при слишком ярком свете могут быть пропущены мелкие дефекты с незначительными изменениями оптической плотности почернения пленки.

    При расшифровке снимков определяют размеры изображений трещин, непроваров, пор и включений, а также, при необходимости, оценивают величину вогнутости и выпуклости корня шва (в случаях, когда корень шва недоступен  для внешнего осмотра).

    При измерении размеров дефектов до 1.5 мм применяют измерительную лупу с ценой деления 0.1 мм. При измерении размеров дефектов свыше 1.5 мм может применяться  любое измерительное устройство с ценой деления 1 мм.

    Результаты расшифровки снимков и чувствительность контроля должны быть записаны в журнале регистрации результатов контроля и в заключении.  

   Для сокращения записи результатов расшифровки, согласно ГОСТ 7512-82, применяют сокращенные обозначения обнаруженных на снимке дефектов: Т - трещины; Н - непровар; П - поры; Ш - шлаковые включения; В - вольфрамовые включения; Пдр - подрез; Скр- смещение кромок; О - оксидные включения в шве, Вгк- вогнутость корня шва, Впк- выпуклость корня шва.

   По характеру распределения обнаруженные дефекты объединяют в следующие группы: отдельные дефекты, цепочки дефектов, скопление дефектов.

    К цепочке относят расположенные на одной линии дефекты числом >3 с расстоянием между ними, равным трехкратной величине дефекта или меньше.

    К скоплению дефектов относят кучно расположенные дефекты в количестве не менее трех с расстоянием между ними, равным трехкратной величине дефекта или меньше. Размером дефекта считают наибольший линейный размер его изображения на снимке, в миллиметрах.

   При наличии группы дефектов разных размеров одного вида указывают средний или преобладающий размер дефекта в группе, а также общее число дефектов.

    Заключение о качестве проконтролированного сварного соединения дается в соответствии с требованиями нормативных документов к качеству сварных соединений той категории сварных конструкций, к которой по назначению и условиям эксплуатации относится контролируемое изделие. Поэтому на завершающего этапе расшифровки снимка определяют, какие из обнаруженных дефектов не допускаются в сварном соединении при любых их размерах, и какие допускаются, но их максимальные размеры ограничены. В случае, если размеры обнаруженных дефектов второй группы превышают максимально допустимые в изделиях данной категории, то сварное соединение признается негодным. Как и в случае, если на снимке будут обнаружены дефекты, которые не допускаются при любом их размере.

   Заключение о качестве проконтролированного сварного соединения оформляется на специальном бланке в виде протокола или акта, который заверяется подписью дефектоскописта, выполнившего радиографический контроль, и печатью. Выполнять радиографический контроль и давать заключение о годности или негодности сварных соединений по результатам расшифровки снимков имеют право только аттестованные дефектоскописты.

С о д е р ж а н и е   л а б о р а т о р н о й   р а б о т ы

1. Изучить по материалам, представленным в теоретических сведениях, схему, сущность и методы радиографического контроля.

2. Выбрать по ГОСТ 7512-82 схему радиографического  контроля одного из сварных соединений изделия, в заданном преподавателем варианте.

3. Выбрать типы кассеты, рентгеновской пленки, усиливающего экрана, эталона чувствительности и маркировочных знаков для радиографического контроля заданного сварного соединения.

4. Выбрать вид источника радиационного излучения и выполнить в отчете схему контроля с изображением положения источника излучения, эталона чувствительности, рентгеновской пленки и усиливающих экранов.

5. Ознакомиться с устройством одного из рентгеновских аппаратов, негатоскопом и принадлежностями  для радиографического  контроля.

6. Изучит по заданию преподавателя радиографические снимки сварных соединений и определить:

- вид дефектов, зафиксированных на снимках;

- размеры дефектов.

7. Дать заключение о годности сварного соединения изделия в заданном варианте.

8.Оформить операционную карту радиографического  контроля сварных соединений изделия в заданном варианте.

Составитель ст. препод. Яковлев Г.Х.

15.03 2013.г.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17246. Преднамеренные блокировки 122.5 KB
  Лекция №10 Преднамеренные блокировки Управление блокировками осуществляется из программного обеспечения и осуществляется на уровне пользовательского соединения. Блокировка указывает что пользователь имеет право на использование соответствующего ресурса. К ресур...
17247. Транзакции и восстановление данных 66 KB
  Лекция №11 Транзакции и восстановление данных В данной главе изучаются возможности восстановления данных после сбоев системы т.е. свойство Д – долговечность транзакций. Главное требование долговечности данных транзакций состоит в том что данные зафиксированных
17248. Основы технологии OLAP 132.5 KB
  Лекция №12 Основы технологии OLAP Что такое хранилище данных Что такое OLAP Многомерные кубы Некоторые термины и понятия Заключение OLAP OnLine Analytical Processing технологии многомерного анализа данных. Что такое хранилище данных Устно. Информационные с...
17249. Облік доходів підприємства 31.5 KB
  Облік доходів підприємства. Дохід є надходженням економічних вигод які виникають в результаті діяльності підприємства у вигляді виручки від реалізації продукції товарів робіт послуг гонорарів відсотків дивідендів тощо. В обліку дохід відображається в момент надх
17250. Облік фінансових результатів та використання прибутку 35.5 KB
  Облік фінансових результатів та використання прибутку. Фінансові результати за видами діяльності внаслідок яких вони виникають поділяються на : прибутки збитки від звичайної діяльності операційна основна та інша діяльність інша звичайна інвестиційна та фінансо...
17251. Облік власного капіталу 35 KB
  Облік власного капіталу. Власний капітал підприємства – це частина в активах підприємства яка залишається після вирахування усіх його зобов'язань. Власний капітал складається із статутного пайового додаткового резервного нерозподілених прибутків непокритих збитк...
17252. Облік резервного капіталу 26.5 KB
  Облік резервного капіталу. Резервний капітал – це сума резервів створених відповідно до чинного законодавства і засновницьких документів за рахунок нерозподіленого прибутку підприємства. Він створюється з метою усунення можливих в майбутньому тимчасових фінансових ...
17253. Облік цільового фінансування і цільових надходжень 24.5 KB
  Облік цільового фінансування і цільових надходжень. До цільового фінансування і цільових надходжень належать кошти отримані у вигляді субсидій та асигнувань з бюджету та позабюджетних фондів цільових внесків фізичних та юридичних осіб гуманітарної допомоги тощо. К
17254. Поняття та принципи побудови звітності 54 KB
  Поняття та принципи побудови звітності Підсумкове узагальнення інформації та одержання підсумкових показників що характеризують діяльність підприємства здійснюється шляхом складання звітності за звітний період. Звітним періодом для складання фінансової звітності...