Радиографический (радиационный или рентгенографический) контроль (РК) базируется на зависимости активности гамма-излучения и толщины поглощающего материала, который они просвечивают. Неравномерное поглощение излучения говорит о присутствии дефектов на объекте контроля. Распределение лучей, зафиксированное на пленке, позволяет проанализировать внутреннее строение исследуемого объекта.
Ионизирующее гамма-излучение, подобно свету, обладает волновой природой, объясняющей его высокую проникающую способность. Электромагнитные волны, лежащие в основе рентгеновского излучения, делают его очень похожим на гамма-излучение. Проникающая способность рентгеновских лучей также зависит от плотности исследуемых материалов, которые поглощают их по-разному. Измерить их можно в момент выхода с обратной стороны контролируемого материала.
Квантовая природа обеспечила применение гамма, рентгеновских, а также нейтронных лучей в радиографическом неразрушающем методе контроля, для которого они генерируются с помощью специального оборудования.
Алгоритм выполнения и меры безопасности
Работы по выявлению дефектов и отклонений радиационным методом, регламентируются ГОСТ 7512-86 и поэтапно выполняются лабораториями, аттестованными в соответствии с ПБ
- Подготовка объекта к просвечиванию посредством очищения его поверхности от мусора и ржавчины
- Визуальный осмотр с разметкой и маркировкой участков объекта для дальнейших исследований
- Контролируемые сварные швы размещают между излучателем и приемником устройства
- Аппаратура включается, после предварительной проверки ее работоспособности
- Рентгеновские лучи проникают сквозь шов и принимаются датчиком, размещенным с обратной стороны
- Полученная информация выводится на монитор или рентгеновскую пленку для дальнейшего анализа и хранения
Уровень чувствительности приборов зависит от множества факторов. Он проверяется путем размещения на контролируемом участке различных эталонов чувствительности в заданной последовательности:
- Проволочных
- Канавочных
- Пластинчатых
Работы, связанные с РК, проводятся с соблюдением правил безопасности, предусматривающих:
- Наличие технологической карты (с алгоритмом действий, схемами зарядки кассет, нормативами)
- Предварительную проверку исправности оборудования
- Экранирование задействованной аппаратуры для предотвращения распространения опасных для людей и экосреды излучений
- Соблюдение безопасной дистанции между специалистами и применяющимися в работе приборами
- Максимальное сокращение времени пребывания специалистов в потенциально опасных местах
- Применение СИЗ
- Ограждение рабочей зоны, определяемой с помощью дозиметров ДКС-АТ, специальной лентой и знаками
Проведение аттестации и обучение специалистов по неразрушающему контролю
Какие отклонения выявляет радиографический контроль?
Главная задача любой разновидности НК — выявление деформаций и повреждений. Радиографический метод позволяет определять отклонения сварных швов и стыков труб, находящихся на поверхности, а также возникающих внутри контролируемого объекта.
- Посторонние включения (вольфрамовые, окисные, шлаковые)
- Трещины, поры, непровары, подрезы
- Вогнутые и выпуклые корневые деформации шва в труднодоступных местах
- Излишки наплавленного металла
- Коррозийные изъяны с геометрическими нарушениями (язвы, питтинги)
Но применение оборудования РК небезгранично, зависит от класса чувствительности и не позволяет выявлять:
- Изъяны, величина раскрытия которых ниже стандартных значений
- Дефекты, чья плоскость раскрытия не совпадает с направлением просвечивания
- Включения и геометрические отклонения, изображения которых на снимках совпадают со сторонними элементами, сварными углами и перепадами
Допустимые габариты изъянов на объектах контроля отражаются в технической документации (чертежи, ТУ), а при отсутствии определяются ГОСТом 23055-78.
Приборы радиографического контроля
Выбор рентгеновских аппаратов производится с учетом толщины контролируемого материала, геометрии просвечивания и чувствительности прибора, отраженных в ТУ. Рентгеновские приборы привлекают высокой мощностью и долговечностью, но они слишком крупные, дорогостоящие и достаточно вредные для здоровья обслуживающего персонала.
Гамма-дефектоскопы, несмотря на более низкую контрастность и отсутствие регулировки мощности, отличаются такими плюсами, как невысокая стоимость, небольшие габариты и малое фокусное пятно, обеспечивающее четкость проекции отклонений. Чаще всего используются там, где нельзя применить рентгеновские аппараты постоянного действия (контроль небольших толщин, отсутствие источников питания, в труднодоступных местах).
ГОСТ 7512-82 содержит основные схемы и устанавливает метод РК, чувствительность которого зависит:
- От контрастности режима просвечивания
- Зернистости пленки
- Геометрических условий просвечивания
- Жесткости излучения
- Толщины и плотности просвещаемого материала
Среди фиксаторов рентгеновского излучения наиболее востребованы пленка с аналогичным названием, а также многоразовые акриловые или фосфорные пластины, применяемые в цифровой радиографии. От их выбора во многом зависит качество результатов, полученных в ходе РК. Поэтому каждая партия пленки и реактивы для ее обработки предварительно проверяются на пригодность и соответствие установленным показателям:
- Проведение подготовки пленки и обработки снимков в затемненном помещении
- Готовые снимки должны отличаться высокой четкостью, отсутствием пятен и непрерывным эмульсионным слоем
- Эталоны и маркировка должны быть видны на снимках
Преимущества метода РК
Радиографический контроль — один из основных методов проверки качества выполнения сварочных работ. Он наиболее востребован в нефтяной и газовой промышленности, где крайне важны качественные сварные стыки и соединения отдельных элементов трубопроводов, благодаря таким плюсам:
- Наглядность — точное отражение посредством фотокопии внутреннего состояния материи и мест расположения отклонений
- Непревзойденная точность, обеспеченная бесконтактностью метода
- Контроль различных материалов, включая немагнитные
- Независимость от внешних воздействий, что делает возможным применение метода в погодных и технических условиях любой сложности
Среди минусов РК высокая стоимость оборудования и расходников, необходимость наличия персонала, прошедшего специальное обучение, вредные излучения.