Радиационный неразрушающий контроль — это контроль качества сварного шва гамма- и рентгеновскими лучами. И те и другие представляют собой колебания электромагнитные коротковолновые, которые аналогичны лучам света, но отличающиеся по такому параметру, как длина волны. У них она гораздо короче, чем у световых лучей. Между собой они различаются способом образования. Первые образуются в специальной трубке, называемой электронной, путем бомбардировки свободными электронами катода трубки. Вторые – в результате самопроизвольного внутриатомного распада рентгеновских веществ естественного (торий, уран, радий, и др.) или искусственного (иридий, цезий, изотопы кобальта и др.) происхождения. Источник излучения выбирают в зависимости от металла, который сваривался, его толщины и конфигурации.

При радиационном контроле сварных соединений используется свойство лучей проникать через металл значительной толщины и воздействовать на детектор, который регистрирует наличие дефектов. В качестве детектора применяются пленки рентгеновские, фотографическая бумага, преобразователи электронно-оптические, пластины ксерорадиографическая. Дефекты выглядят в виде черточек, полос, пятен, цепочек круглой формы. Такой снимок называют рентгенограммой при просвечивании рентгеновскими лучами и гаммаграммой – при просвечивании гамма-лучами.

Рентгенографический неразрушающий контроль позволяет выявить такие дефекты:

  • трещины поперечные и продольные;
  • непровары прерывистые и сплошные;
  • включения шлаковые и вольфрамовые;
  • поры внутренние одиночные и множественные;
  • не проплавы;
  • прожоги.

Для выявления дефекта в сварном шве с одной стороны изделия в месте шва устанавливают источник излучения, с другой – детектор. Лучи, проходящие через сварное соединение, имеющее дефектные места, будут поглощаться не одинаково и приходить на детектор с разной интенсивностью. Она регистрируется детектором. Чувствительность радиографического контроля зависит от следующих факторов:

  • толщины просвечиваемого металла:
  • плотности металла;
  • места расположения дефекта;
  • энергии первичного излучения;
  • величины фокусного расстояния;
  • фокусного пятна;
  • типа рентгеновской пленки.

Организация рентгенографического контроля зависит от многих факторов. Аппаратуре, применяемой для обследования сварных швов, уделяется главное значение. Она должна быть подобрана правильно и таким образом, чтобы можно было быстро и качество обследовать шов.

Аппаратура для просвечивания

Для просвечивания швов сварных соединений применяют аппараты рентгеновские, гамма-аппараты, бетатроны и ускорители линейные.

Рентгеновский аппарат состоит из следующих частей:

  • рентгеновской трубки, размещенной в защитном кожухе;
  • генератора высоковольтного;
  • пульта управления.

При проведении радиационной дефектоскопии применяются модели аппаратов импульсные и с постоянной нагрузкой (моноблоки, кабельного типа). Методика радиационного дозиметрического контроля пишется под конкретную модель аппарата, с учетом действующих на время проведения обследования ГОСТ и нормативно-технической документации.

Импульсные аппараты для контроля швов сварных соединений конструктивно состоят из 2 блоков – рентгеновского и управления. В рентгеновском блоке под действием высокого напряжения в рентгеновской трубке с холодным катодом возникает автоэлектронный ток. В результате этого катод разогревается и с его поверхности эмитируются электроны. Они образуют облако плазмы. Это облако движется к аноду с постоянной скоростью. В результате воздействия высокого напряжения генерируется рентгеновское излучение. Такие аппараты имеют небольшие габариты и вес. Применяются для контроля швов сварных соединений, выполненных из металла черного и цветного  толщиной до 30 мм — трубопроводов магистральных, конструкций судостроительных и монтаже ответственных конструкций в строительстве.

У аппаратов моноблоков рентгеновские трубки и трансформатор высоковольтный смонтированы в единый блок и заполнены газом или залиты маслом. Особенности работы следующие. На рентгеновскую трубку подается ток от высоковольтного трансформатора, который пропускает его в одном направлении в течении одного полупериода. Во втором полупериоде, рентгеновская трубка работает как выпрямитель, т.е. запирает ток. Производители выпускают такие моноблочные аппараты в стационарном и портативном исполнении. Комплектуются они пультами управления унифицированного типа. Используются такие аппараты там, где необходимо удалить на значительное расстояние излучатель рентгеновских лучей от пульта управления. Чаще всего их применяют для контроля сварных стыков магистральных трубопроводов.

В аппаратах кабельного типа используют схемы удвоенного напряжения с двумя выпрямителями. Характеризуются малыми размерами блока излучения, и тем, что контроль можно выполнять на расстоянии до 10 м.

Гамма-аппараты делят на установки общепромышленного и специального назначения. Первые называют шланговыми дефектоскопами – вторые — затворного типа, являются устройствами для панорамного и фронтального просвечивания. Основными элементами являются:

  • головка радиационная с радиоактивным изотопом;
  • ампулопровод;
  • привод;
  • пульт управления.

Подача источника излучения производится по ампулопроводу (жесткому или гибкому) с помощью троса специальной конструкции.

Гамма-дефектоскопы применяются для работы в цехах промышленных предприятий, выпускающих сварные конструкции, доках, стапелях, в полевых и монтажных условиях. Ими контролируют качество изготовления трубных конструкций газонефтепроводов, сосудов высокого давления, полых изделий.

Сопутствующие материалы и изделия

Основным средством регистрации являются пленки радиографические, которые бывают без экранными и экранными. Основными характеристиками пленок являются такие показатели:

  • чувствительность спектральная;
  • контрастность;
  • способность разрешающая.

Для сокращения времени просвечивания применяют экраны, усиливающие флуоресцентного, металлического или комбинированного типа (флуорометаллические).

Радиационный контроль металла предусматривает использование специальных эталонов чувствительности. Представляет собой пластинку, на которой имеются разного вида дефекты, контуры которых ярко выражены. Выбор конкретного эталона зависит от условий проверки, марки металла и аппарата, с помощью которого осуществлялась просветка сварных соединений. Эталоны бывают канавочного и проволочного типов. Каждый из них имеет 4 типоисполнения. На эталоне канавочного типа имеется 6 канавок, различающиеся размерами в 1,39 раз. Эталон проволочный – это специальный чехол, в котором имеет 7 проволок, которые различаются размером в 1,25 раз. Материал эталона должен быть таким же, как и сварная конструкция. Они маркируются цифрами и буквами, изготовленными из свинца.

Кроме того, дефектоскописты радиационного контроля используют в своей работе кассеты (жесткие или гибкие), держатели и маркировочные знаки, которые значительно упрощают и облегчают труд.

Гибкая кассета это двойной конверт, изготовленный из дерматина или светонепроницаемой бумаги черного цвета, жесткие — из алюминия. Согласно требованиям ГОСТ 15843-70 производится 15 типоразмеров кассет. Размер необходимой кассеты подбирается под конкретный дефектоскоп (указан в паспортных данных аппарата).

Выбор схемы просвечивания выбирается в зависимости от типа соединения (угловое, нахлесточное, тавровое, встык), условий сварки, марки стали и др. факторов, о которых знают только специалисты.

Маркировочные знаки выполняют из свинца. Их размещают на просвечиваемом изделии или кассете, так, чтобы на снимке остался их отпечаток.

Держатели служат для установки гибких заряженных пленкой кассет и экранов на ферромагнитных материалах. Если материал не магнитный, то крепление выполняют с помощью специальных ремней и полос.

Нюансы просвечивания

Просвечивание рентгеновскими и гамма лучами выполняют после подготовки сварного шва и близлежащей к нему поверхности с двух сторон к контролю. Необходимо очистить вышеуказанные участки от брызг металла, шлаковой корки. Выполняют это с помощью металлических щеток и ветоши. После этого необходимо осмотреть шов на наличие наружных дефектов. При их выявлении, необходимо устранить их соответствующим способом. Сварные швы должны по внешнему виду и геометрическим размерам соответствовать, требованиям указанным в чертежах и нормативно-технической документации. Затем необходимо разбить сварной шов на контролируемые участки и промаркировать.

Выбор необходимого аппарата обуславливается технической целесообразностью и экономической эффективностью. Основными факторами при этом являются:

  • толщина материала;
  • плотность материала;
  • конфигурация изделия;
  • чувствительность контроля;
  • доступность контроля.

После подбора аппарата определяются со схемой просвечивания и ее параметрами. По истечению времени просвечивания кассету снимают и пленку подвергается обработке. Она включает в себя выполнение следующих операций:

  • проявление;
  • промывку промежуточную;
  • фиксацию;
  • промывку в непроточной воде;
  • промывку окончательную;
  • высушивание пленки.

После этого идет расшифровка изображения – установление вида дефекта и его размеров. При этом используется лупа с 1,5 увеличением и линейка прозрачного типа. И тут уже все зависит от опыта дефктоскописта. Он должен уметь различать дефекты сварного соединения от дефектов, вызванных плохим качеством пленки или ее обработки. Заключение выполняется в соответствии с ТУ на изготовление и приемку изделия или конструкции.

Лаборатория радиационного контроля компании ООО «НДТ-контроль» предлагает услуги по определению качества выполнения швов сварных соединений металлических изделий, выполненных любыми способами сварки. Проведем просветку сварных швов трубопроводов, сосудов и емкостей, работающих под высоким давлением и ответственных конструкций по месту установки или проведения монтажных работ, а также тех, которые находятся в эксплуатации. Цена на рентгенографический контроль устанавливается индивидуально. В каждом конкретном случае определяется необходимый фронт работ. На стоимость влияет объем работ, марка металла, месторасположение объекта и т.д. С Заказчиком согласуются все нюансы. Радиационная дефектоскопия выполняется только исправными и поверенными аппаратами и специалистами, которые имею многолетний опыт работы. Все разрешающие документы и лицензии имеются. Обращайтесь!

Рентгенографический контроль