Inden for byggeri og industri er svejseoperationer almindelige, så du kan samle holdbare strukturer og mekanismer i forskellige grader af kompleksitet. På det tidspunkt, hvor den resulterende søm overvåges, er det ikke altid muligt at vurdere pålideligheden af den tilsluttede enhed i strukturen. Til dette bruges ikke-destruktive metoder til test af svejste samlinger. Den radiografiske analysemetode er en af de mest almindelige i denne niche.
Princippet for radiografisk kontrol
Metoden er baseret på brugen af radioaktiv stråling, som tillader analyse af materialets indre struktur uden fysisk indtrængen med deformation. Til dette bruges røntgenstråler og gammastråler, der passerer gennem produktet. Som et resultat modtager operatøren et kort over strukturelle defekter, der er registreret på en magnetografisk film. Stråling giver dig mulighed for at danne et billede med skjulte konturer af strukturen, hvis dekryptering udføres på en speciel udvikler i processen med fotobehandling. I begge tilfælde kan parametrene til udførelse af radiografisk inspektion af svejste samlinger i henhold til GOST 23055-78 variere - op til 6 i diameter og fra 1 til 10 mm i længde med hensyn til porer og manglende penetration. Hvis længden af det samlede radiogram er mindre end 100 mm, falder det samlede defektareal i forhold til kortets længde. Røntgenstrålingers penetreringsdybde bestemmes af delens parametre.
Teknologien til radiografisk kontrol bruges ofte sammen med den ultrasoniske metode til analyse af materialernes struktur. En sådan kombination forekommer normalt i situationer, hvor brug af ultralyd ikke er teknologisk mulig. Derudover giver strålescanning mere information om de geometriske data for pitting og korrosionslæsioner. Forskelle i ultralyds- og radiografisk inspektion af svejste led relateres til effektiviteten af undersøgelsen af defekter med forskellige former. I det første tilfælde er det mere sandsynligt, at automatisk ultralydsfejldetektion fokuserer på at arbejde med plane fejl i form af ufuldkommenheder og revner. Til gengæld giver radiografi stor nøjagtighed af analysen af volumenfejl.
Udnævnelse af radiografisk kontrol
Denne kontrolmetode bruges til at vurdere kvaliteten af en svejset samling af metaller og legeringer, hvis tykkelse varierer fra 1 til 40 cm. Defekter bestemmes hovedsageligt i den interne struktur af produkter under betingelserne for lokal fravær af fremmede indeslutninger, teknologiske porer og lodde. Ifølge GOST skal svejste samlinger på inspektionstidspunktet også være af med slagge, smeltespat, skala og andre urenheder, der er tilbage under svejseprocessen. Det mest almindelige anvendelsesområde til radiografisk overvågning er onshore og underjordiske rørledninger. Analysen udføres ved at rette strålerne ind i røret ved hjælp af fejldetekteringsudstyr. Som anvendt på underjordiske hjælpeprogrammer er denne scanningsmetode fordelagtig, idet den ikke kræver åbningskanaler med jordarbejde.
Det er værd at fremhæve de situationer, hvor brugen af radiografisk kontrol er ineffektiv eller slet ikke er tilladt på grund af tekniske og strukturelle begrænsninger:
- Forskellige slags indeslutninger og diskontinuiteter, hvis størrelse i transillumineringsretningen er mindre end den fordoblede følsomhed af kontrollen.
- Inkluderinger og diskontinuiteter, der er tæt på skarpe hjørner, forskelle eller tredjepartsdele, der er tilvejebragt teknologisk. I radiogrambillederne tillader sammenfaldet af defekter og strukturelle elementer ikke nøjagtigt at bestemme egenskaberne for den interne struktur.
- Revner og mangel på fusion, hvor flyet ikke falder sammen med transmissionslinierne. I dette tilfælde kan en kombination af radiografisk scanning med destruktive testelementer anvendes.
Typer af brugte radiometriske enheder
Til dags dato anvendes følgende typer udstyr til radiografisk overvågning:
- Enheder med en konstant frekvens af gammastråling med en fast intensitet. Afvigelser i frekvenser forårsager produktdefekter, hvilket afspejles i radiogrammerne. De nyeste modeller af sådanne enheder er udstyret med programmer, der nøjagtigt bestemmer vibrationsspektre.
- Røntgenudstyr med understøttelse af højfrekvensudsving, tilfældigt i tiden. Graden af udsving afhængig af strålingsintensiteten kan overstige 0,5-1%.
- Enheder til radiografisk inspektion af svejste led, hvis stabilitet af gammastråling overstiger 0,5%. I dette tilfælde er svingningsamplituden inden for 0,1 Hz. Sådant udstyr er optimalt til tynd scanning af små volumedefekter, men det er billig at bruge til analyse af dybe fejl i store områder.
Med hensyn til kontroller understøtter næsten alle enheder automatiserede værktøjer med mulighed for programmatisk at justere de modtagne data, når der genereres radiogrammer.
Forberedelse til radiografisk inspektion
Før scanning er der særlig opmærksomhed på produktets tilstand og direkte på svejsningen. Operatøren inspicerer delen for at identificere eksterne defekter, fjerner urenheder og om nødvendigt markerer områdene. Store områder til scanning markeres med zoner og nummereres uden fejl. Endvidere er standarder med følsomhedsmærkning indstillet i kontrollerede områder. For eksempel skal notestandarder placeres 5 mm fra sømlinjen med en tværgående retning. For at opnå det mest pålidelige resultat, når man kontrollerer kvaliteten af svejste samlinger, kan kort fra tidligere undersøgelser bruges. De er klargjort på forhånd og indgået i udstyrets radiogram-system før scanning. Billeder af nye billeder vil blive dannet med vægt på tidligere data. Softwaren dirigerer også grafisk scanning for at tage højde for eksisterende defekter, hvilket giver et separat lag af information om graden af fremskridt med de samme diskontinuiteter, revner og manglende fusion.
Bestemmelse af kontrolparametre
Efter tilberedning af produktet vælges de optimale egenskaber ved dets undersøgelse med scanningsapparatet. En af de vigtige parametre er afstanden fra kilden til gammastråling til overfladen af målområdet samt antallet og størrelsen af de kontrollerede områder. Ifølge GOST scannes svejsede samlinger med radiografisk udstyr under følgende begrænsninger:
- Stigningen i størrelsen på strukturelle defekter, der er placeret på siden af strålingskildeapparatet, bør ikke være højere end koefficienten 1,25.
- Vinklen mellem den normale til den fotografiske film og retningen for gammastråling bør ikke overstige 45 °, når den undersøges inden for et kontrolleret område.
- Uklarhed af billedfejl, når du placerer filmen for billeder tæt på svejsningen, bør ikke være højere end halvdelen af den etablerede følsomhedsgrad.
- Længden af billederne under radiografisk inspektion af svejste samlinger skal tage billeder af tilstødende sektioner i overensstemmelse med markeringen.Hvis længden af det kontrollerede område er inden for 100 mm, er overlapningen mindst 0,2 af plotets samlede længde, og hvis det er en afstand på mere end 100 mm, skal grebet være mindst 20 mm.
- I tilfælde af, at dimensionens parametre for defekterne ikke bestemmes, kan kravene til opretholdelse af forholdet mellem forbindelsens ydre og indvendige diameter ignoreres.
Ordninger med radiografisk inspektion af svejste samlinger
Styringens effektivitet bestemmes af transmissionsmønsteret for produktstrukturen. I processen med scanning af ringformede sømme af sfæriske og cylindriske dele bruges således normalt transillumination gennem elementets væg. Desuden er kilden til radiografisk stråling placeret inde i produktet, hvilket giver dig mulighed for mere nøjagtigt at rette kortet over mangler. Hvis diameteren på den cylindriske hule del ikke overstiger 2 m, anvendes radiografisk inspektion af svejste samlinger med panoramaformer. Men det er vigtigt at huske, at selektiv zonal analyse af den interne struktur i dette tilfælde vil være umulig.
I processen med at scanne stubfugter falder retning for transillumination sammen med planet for det undersøgte område. Et sådant skema bruges til at arbejde med vinkelknotter til gennemtrængning af fittings og rør. Vinklen mellem strålingen og forbindelsesplanet bør ikke være højere end 45 °. Ud over standardkonfigurationer bruges også andre retninger for overførsel af defekter.
Når man vælger et skema til den radiografiske metode til styring af svejste samlinger, tages der hensyn til afstanden fra målanalysefladen til apparatets film (højst 150 mm) og eksponeringen af en 45 graders vinkel i stråleretningen. Korrekt valgt billeddannelsestaktik giver et informativt og nøjagtigt kort med defekter i det problematiske produkt.
Afkodning af radiografiske billeder
Visning af billeder er organiseret i et mørkt rum, efter at de har tørret ved hjælp af illuminator-negatoskoper, som giver dig mulighed for at justere lysstyrke og parametre for det oplyste felt. I dette tilfælde stilles der særlige krav til materialernes kvalitet:
- Ingen striber, pletter, skader og kontaminering på overfladen af emulsionslaget. Alt, der vanskeliggør dekryptering, bør ikke være på billedet.
- Foruden konturerne af defekter skal markeringer, mærker og eventuelle afgrænsningslinjer reflekteres.
- Den optiske densitet af det grafiske kort, der genereres under kvalitetskontrollen af svejste samlinger i området nær sømmen, skal være mindst 1,5.
Billedbehandling kan også udføres på scanning af computerudstyr med generering af defekte modeller. I dette tilfælde øges nøjagtigheden af at bestemme placering og størrelse af skader i strukturen.
Adskillelse af typer svejste samlinger i henhold til resultaterne af kontrol
I henhold til resultaterne af dataene på billederne tildeles hver søm en bestemt klasse afhængigt af størrelsen på defekten. I henhold til lovgivningsmæssige krav er klassificeringen baseret på porestørrelser såvel som indeslutninger af oxid, slagge og wolfram. For eksempel, med en produkttykkelse på op til 3 mm, antages det at være opdelt i typer af svejste samlinger, afhængigt af den totale længde af defekten - fra 3 til 10 mm. Hvis vi taler om dele med en tykkelse på 200-400 mm, vil klassificeringsområdet for den samme parameter variere fra 10 til 90 mm. Igen, hvis radiogrammets længde er mindre end 100 mm, reduceres de beregnede data for størrelsen på individuelle indeslutninger og porer i forhold til billedets størrelse. Desuden bør klyngens længde i overensstemmelse med kravene ikke overstige 1,5 i forhold til de maksimalt tilladte længder for individuelle porer og diskontinuiteter.
Efter bearbejdning af radiografisk kontrolmateriale udarbejdes en særlig handling, der angiver dataene om produktet og de defekter, det indeholder.Først og fremmest beskrives egenskaberne for delen eller strukturen med angivelse af tidligere udpegede standarder og markerede områder. Radiografisk inspektion af svejste samlinger kan omfatte data om kapacitet, produkttykkelse og andre tekniske og strukturelle indikatorer. Hvad angår information om mangler, indtastes hele listen med information, der er opnået som følge af afkodning af radiografiske billeder, i specielle kolonner.
Radiografiske sikkerhedsforanstaltninger
Den største fare ved udførelse af en radiografisk scanning skyldes gasser frigivet ved gammastråling. Til at begynde med er det værd at understrege vigtigheden af kontrolforhold, der skal opfylde kravene til brug af radioaktive kilder. Det anvendte elektriske udstyr skal være i god stand og om muligt testes umiddelbart inden analysen af det svejste led. Industriel radiografi er underlagt øgede krav med hensyn til at sikre elektrisk sikkerhed. Dette gælder situationer med anvendelse af kraftfulde stationære enheder, der er tilsluttet trefasede netværk. Uden fiasko indføres spændingsstabiliseringsmidler og kortslutningsbeskyttelsesenheder i infrastrukturen.
Fordele og ulemper ved radiografisk overvågning
Radiografi giver ret store muligheder for fejldetektering af svejsninger, hvilket gør det muligt med stor nøjagtighed og bekvemmelighed at analysere de mindste fejl i strukturen af metalkonstruktioner. Billeder på radiografibilleder er så tæt på det optiske som muligt, så de kan analyseres ikke kun med fejldetektorer, men også af svejsere selv. For at fortolke resultaterne udstedes specielle atlasser med klassificeringer, hvorefter du nemt kan give en hurtig vurdering af mangler. Hvad angår ulemperne ved radiografisk inspektion af svejste samlinger, inkluderer de følsomhed over for detektering af plane diskontinuiteter og lav pålidelighed ved scanning af ufuldkommenheder og revner. Til dette kan vi tilføje tilstedeværelsen af stråling og høje økonomiske omkostninger forbundet med brugen af sofistikeret udstyr i næsten alle faser af kontrol.
konklusion
I øjeblikket er radiografi, skønt ikke den mest attraktive med hensyn til driftsmæssige fordele, men en meget praktisk og effektiv måde til ikke-destruktiv test af svejsninger. Det er tilstrækkeligt at sige, at i energisektoren optager radiografisk kontrol af svejste led i rørledninger ca. 30% af alle tilfælde af analyse af bagagerum til påvisning af defekter. Den nærmeste konkurrence til denne metode er ultralydstest. Faktorer som behovet for teknologisk opgradering af virksomheder med udskiftning af dyre udstyr og de begrænsede scanningsfunktioner ved ultralyd hindrer dog stadig den fuldstændige trængsel ud af radiografi. Derfor er radiografisk overvågning på nogle områder uundværlig på nogle områder.