Στον τομέα των κατασκευών και της βιομηχανίας, οι εργασίες συγκόλλησης είναι κοινές, επιτρέποντάς σας να συναρμολογήσετε ανθεκτικές δομές και μηχανισμούς διαφόρων βαθμών πολυπλοκότητας. Στο στάδιο παρακολούθησης της προκύπτουσας ραφής, δεν είναι πάντα δυνατό να εκτιμηθεί η αξιοπιστία του συνδεδεμένου συγκροτήματος εντός της δομής. Γι 'αυτό, χρησιμοποιούνται μη καταστρεπτικές μέθοδοι δοκιμής συγκολλημένων αρμών. Η ακτινογραφική μέθοδος ανάλυσης είναι μία από τις πιο συνηθισμένες σε αυτή τη θέση.
Η αρχή της λειτουργίας του ακτινογραφικού ελέγχου
Η μέθοδος βασίζεται στη χρήση ραδιενεργού ακτινοβολίας, η οποία επιτρέπει την ανάλυση της εσωτερικής δομής του υλικού χωρίς φυσική διείσδυση με παραμόρφωση. Γι 'αυτό, χρησιμοποιούνται ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα που περνούν μέσα από το προϊόν. Ως αποτέλεσμα, ο χειριστής λαμβάνει ένα χάρτη δομικών ελαττωμάτων που καταγράφονται σε μια μαγνητογραφική ταινία. Η ακτινοβολία σας επιτρέπει να δημιουργήσετε μια εικόνα με κρυμμένα περιγράμματα της δομής, η αποκρυπτογράφηση της οποίας εκτελείται σε έναν ειδικό προγραμματιστή στη διαδικασία της επεξεργασίας φωτογραφιών. Σε κάθε περίπτωση, οι παράμετροι για την εκτέλεση ακτινογραφικής επιθεώρησης των συγκολλημένων αρμών σύμφωνα με το GOST 23055-78 μπορεί να ποικίλουν - μέχρι 6 σε διάμετρο και 1 έως 10 mm σε μήκος σε σχέση με τους πόρους και την έλλειψη διείσδυσης. Εάν το μήκος του συνολικού ραδιογραφήματος είναι μικρότερο από 100 mm, τότε η συνολική περιοχή των ελαττωμάτων μειώνεται ανάλογα με το μήκος της κάρτας. Το βάθος διείσδυσης των ακτίνων Χ καθορίζεται από τις παραμέτρους του τμήματος.
Η τεχνολογία του ακτινογραφικού ελέγχου χρησιμοποιείται συχνά μαζί με την υπερηχητική μέθοδο ανάλυσης της δομής των υλικών. Ένας τέτοιος συνδυασμός συνήθως συμβαίνει σε καταστάσεις όπου η χρήση υπερήχων δεν είναι τεχνολογικά εφικτή. Επιπλέον, η σάρωση δέσμης παρέχει περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα γεωμετρικά δεδομένα των βλαβών και της διάβρωσης. Οι διαφορές στην υπερηχητική και ακτινολογική εξέταση των συγκολλημένων αρμών σχετίζονται με την αποτελεσματικότητα της μελέτης των ελαττωμάτων με διαφορετικά σχήματα. Στην πρώτη περίπτωση, η αυτόματη ανίχνευση ανωμαλιών υπερήχων είναι πιο πιθανό να επικεντρωθεί στην εργασία με αεροδυναμικές ατέλειες με τη μορφή ατελειών και ρωγμών. Με τη σειρά του, η ακτινογραφία δίνει μεγάλη ακρίβεια στην ανάλυση των ελαττωμάτων όγκου.
Διορισμός ραδιογραφικού ελέγχου
Αυτή η μέθοδος ελέγχου χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση της ποιότητας μιας συγκολλημένης σύνδεσης μετάλλων και κραμάτων, το πάχος των οποίων κυμαίνεται από 1 έως 40 cm. Τα ελαττώματα καθορίζονται κυρίως στην εσωτερική δομή των προϊόντων υπό συνθήκες τοπικής απουσίας ξένων εγκλείστων, τεχνολογικών πόρων και συγκολλήσεων. Επίσης, σύμφωνα με την GOST, οι συγκολλημένες αρθρώσεις κατά τη διάρκεια της επιθεώρησης θα πρέπει να απαλλαγούν από τη σκωρία, την έκρηξη του τήγματος, την κλίμακα και άλλες ακαθαρσίες που έχουν απομείνει κατά τη διαδικασία συγκόλλησης. Το πιο κοινό πεδίο εφαρμογής για την ακτινολογική παρακολούθηση είναι οι αγωγούς χερσαίων και υπόγειων αγωγών. Η ανάλυση πραγματοποιείται κατευθύνοντας τις ακτίνες στον αγωγό χρησιμοποιώντας εξοπλισμό ανίχνευσης ελαττωμάτων. Όπως εφαρμόζεται σε υπόγειες βοηθητικές εφαρμογές, αυτή η μέθοδος σάρωσης είναι πλεονεκτική επειδή δεν απαιτεί ανοίγματα διαύλων με χωματουργικά έργα.
Αξίζει να επισημανθούν οι περιπτώσεις στις οποίες η χρήση του ακτινογραφικού ελέγχου είναι αναποτελεσματική ή δεν επιτρέπεται καθόλου λόγω τεχνικών και διαρθρωτικών περιορισμών:
- Διάφορα είδη εγκλεισμάτων και ασυνεχειών, των οποίων το μέγεθος προς την κατεύθυνση της διαφραγίσματος είναι μικρότερο από την διπλάτη ευαισθησία του ελέγχου.
- Συμπερίληψη και ασυνέχειες που είναι κοντά σε αιχμηρές γωνίες, διαφορές ή μέρη τρίτων που παρέχονται τεχνολογικά. Στις εικόνες ραδιογραφήματος, η σύμπτωση των ελαττωμάτων και των δομικών στοιχείων δεν θα επιτρέψει τον ακριβή προσδιορισμό των χαρακτηριστικών της εσωτερικής δομής.
- Ρωγμές και έλλειψη σύντηξης, στις οποίες το επίπεδο δεν συμπίπτει με τις γραμμές μετάδοσης. Στην περίπτωση αυτή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας συνδυασμός ακτινογραφικής σάρωσης με καταστροφικά στοιχεία δοκιμής.
Τύποι χρησιμοποιούμενων ραδιομετρικών συσκευών
Μέχρι σήμερα, χρησιμοποιούνται τα ακόλουθα είδη εξοπλισμού για ακτινογραφική παρακολούθηση:
- Συσκευές με σταθερή συχνότητα ακτινοβολίας γάμμα με σταθερή ένταση. Οι αποκλίσεις στις συχνότητες προκαλούν ελαττώματα του προϊόντος, τα οποία αντικατοπτρίζονται στα ραδιογραφήματα. Τα τελευταία μοντέλα τέτοιων συσκευών διαθέτουν προγράμματα που καθορίζουν με ακρίβεια τα φάσματα των δονήσεων.
- Εξοπλισμός ακτίνων Χ με υποστήριξη για διακυμάνσεις υψηλής συχνότητας, τυχαία στο χρόνο. Ο βαθμός διακύμανσης ανάλογα με την ένταση ακτινοβολίας μπορεί να υπερβαίνει το 0,5-1%.
- Συσκευές για την ακτινολογική εξέταση των συγκολλημένων αρμών, η σταθερότητα της ακτινοβολίας γάμμα που υπερβαίνει το 0,5%. Σε αυτή την περίπτωση, το πλάτος ταλάντωσης είναι εντός 0.1 Hz. Αυτός ο εξοπλισμός είναι βέλτιστος για τη λεπτή σάρωση ελαττωμάτων μικρού όγκου, αλλά είναι άχρηστο να χρησιμοποιείται στην ανάλυση βαθιών ατελειών σε μεγάλες περιοχές.
Όσον αφορά τους ελέγχους, σχεδόν όλες οι συσκευές υποστηρίζουν αυτοματοποιημένα εργαλεία με τη δυνατότητα να προσαρμόζουν προγραμματιστικά τα λαμβανόμενα δεδομένα κατά τη δημιουργία ραδιογραμμάτων.
Προετοιμασία για ακτινογραφική επιθεώρηση
Πριν από τη σάρωση, δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην κατάσταση του προϊόντος και απευθείας στη συγκόλληση. Ο χειριστής επιθεωρεί το μέρος για τον εντοπισμό εξωτερικών ελαττωμάτων, την απομάκρυνση των ακαθαρσιών και, εάν είναι απαραίτητο, τις περιοχές. Οι μεγάλες περιοχές για σάρωση επισημαίνονται με ζώνες και αριθμούνται χωρίς αποτυχία. Επιπλέον, τα πρότυπα με σήμανση ευαισθησίας ρυθμίζονται σε ελεγχόμενες περιοχές. Για παράδειγμα, τα πρότυπα αυλάκι πρέπει να τοποθετούνται 5 mm από τη γραμμή ραφής με μια εγκάρσια κατεύθυνση. Για να επιτευχθεί το πιο αξιόπιστο αποτέλεσμα κατά τον έλεγχο της ποιότητας συγκολλημένων αρμών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν κάρτες από προηγούμενες μελέτες. Προετοιμάζονται εκ των προτέρων και εισάγονται στο σύστημα ραδιογραφήματος εξοπλισμού πριν από τη σάρωση. Θα δημιουργηθούν εικόνες νέων εικόνων με έμφαση σε προηγούμενα δεδομένα. Το λογισμικό κατευθύνει επίσης τη γραφική σάρωση για να υπολογίσει τα υπάρχοντα ελαττώματα, παρέχοντας ένα ξεχωριστό στρώμα πληροφοριών σχετικά με το βαθμό προόδου των ίδιων ασυνέχειων, ρωγμών και έλλειψης σύντηξης.
Προσδιορισμός παραμέτρων ελέγχου
Μετά την προετοιμασία του προϊόντος, επιλέγονται τα βέλτιστα χαρακτηριστικά της εξέτασης από τη συσκευή σάρωσης. Μία από τις σημαντικές παραμέτρους θα είναι η απόσταση από την πηγή ακτινοβολίας γάμμα στην επιφάνεια της περιοχής στόχου, καθώς και ο αριθμός και το μέγεθος των ελεγχόμενων περιοχών. Σύμφωνα με την GOST, οι συγκολλημένοι σύνδεσμοι σαρώνονται με ακτινογραφικό εξοπλισμό υπό τους ακόλουθους περιορισμούς:
- Η αύξηση του μεγέθους των δομικών ελαττωμάτων που βρίσκονται στην πλευρά της συσκευής πηγής ακτινοβολίας δεν πρέπει να υπερβαίνει τον συντελεστή 1,25.
- Η γωνία μεταξύ της κανονικής και της φωτογραφικής μεμβράνης και της κατεύθυνσης της ακτινοβολίας γάμμα δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 45 ° όταν εξετάζεται σε μία ελεγχόμενη περιοχή.
- Ανεπάρκεια θολώματος εικόνας κατά την τοποθέτηση της μεμβράνης για εικόνες κοντά στη συγκόλληση δεν πρέπει να υπερβαίνει το ήμισυ του καθορισμένου βαθμού ευαισθησίας.
- Το μήκος των εικόνων κατά τη διάρκεια της ακτινογραφικής επιθεώρησης των συγκολλημένων αρμών πρέπει να καταγράφει εικόνες παρακείμενων τμημάτων σύμφωνα με τη σήμανση.Εάν το μήκος της ελεγχόμενης περιοχής είναι εντός 100 mm, τότε η επικάλυψη είναι τουλάχιστον 0,2 του συνολικού μήκους του οικοπέδου και αν είναι απόσταση μεγαλύτερη των 100 mm τότε η λαβή πρέπει να είναι τουλάχιστον 20 mm.
- Σε περίπτωση που δεν προσδιοριστούν οι διαστασιακές παράμετροι των ελαττωμάτων, οι απαιτήσεις για τη διατήρηση της σχέσης μεταξύ της εξωτερικής και της εσωτερικής διαμέτρου της άρθρωσης μπορούν να αγνοηθούν.
Σχέδια ακτινογραφικού ελέγχου συγκολλημένων αρμών
Η αποτελεσματικότητα του ελέγχου καθορίζεται από το μοτίβο μετάδοσης της δομής του προϊόντος. Έτσι, κατά τη διαδικασία σάρωσης των δακτυλιοειδών ραφών σφαιρικών και κυλινδρικών τμημάτων, συνήθως χρησιμοποιείται διαφυλισμός μέσω του τοιχώματος του στοιχείου. Επιπλέον, η πηγή ακτινογραφικής ακτινοβολίας βρίσκεται μέσα στο προϊόν, που σας επιτρέπει να καθορίσετε με μεγαλύτερη ακρίβεια τον χάρτη των ελαττωμάτων. Εάν η διάμετρος του κυλινδρικού κοίλου τμήματος δεν υπερβαίνει τα 2 m, τότε χρησιμοποιείται ακτινολογική εξέταση συγκολλημένων αρμών με πανοραμικά σχήματα. Αλλά είναι σημαντικό να έχουμε κατά νου ότι η επιλεκτική ζώνη ανάλυση της εσωτερικής δομής σε αυτή την περίπτωση θα είναι αδύνατη.
Κατά τη διαδικασία της σάρωσης των αρθρώσεων, η κατεύθυνση της εγκοπής συμπίπτει με το επίπεδο της εξεταζόμενης περιοχής. Ένα τέτοιο σχήμα χρησιμοποιείται στην εργασία με γωνιακούς κόμβους διείσδυσης εξαρτημάτων και σωλήνων. Η γωνία μεταξύ της ακτινοβολίας και του επιπέδου σύνδεσης δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 45 °. Εκτός από τις τυποποιημένες διαμορφώσεις, χρησιμοποιούνται και άλλες κατευθύνσεις μετάδοσης σφαλμάτων.
Κατά την επιλογή ενός σχεδίου για την ακτινογραφική μέθοδο ελέγχου συγκολλημένων αρμών, λαμβάνεται υπόψη η απόσταση από την επιφάνεια ανάλυσης στόχου στο φιλμ της συσκευής (όχι μεγαλύτερη από 150 mm) και η έκθεση σε γωνία 45 μοιρών στην κατεύθυνση της ακτινοβολίας. Οι σωστά επιλεγμένες τακτικές απεικόνισης θα παρέχουν έναν ενημερωτικό και ακριβή χάρτη με ελαττώματα στο προβληματικό προϊόν.
Αποκωδικοποίηση ακτινογραφικών εικόνων
Η προβολή εικόνων οργανώνεται σε σκοτεινό δωμάτιο μετά την ξήρανση τους με τη χρήση συσκευών φωτισμού-μηνατοσκόπια, τα οποία σας επιτρέπουν να προσαρμόσετε τη φωτεινότητα και τις παραμέτρους του φωτισμένου πεδίου. Στην περίπτωση αυτή, επιβάλλονται ειδικές απαιτήσεις για την ποιότητα των υλικών:
- Δεν υπάρχουν ραβδώσεις, λεκέδες, βλάβες και μόλυνση στην επιφάνεια του στρώματος γαλακτώματος. Οτιδήποτε καθιστά δύσκολη την αποκρυπτογράφηση δεν πρέπει να βρίσκεται στην εικόνα.
- Εκτός από τα περιγράμματα των ελαττωμάτων, οι σημάνσεις, τα σημάδια και οι οριακές δομικές γραμμές, εάν υπάρχουν, πρέπει να αντικατοπτρίζονται.
- Η οπτική πυκνότητα της κάρτας γραφικών που παράγεται κατά τον ποιοτικό έλεγχο των συγκολλημένων αρμών στην περιοχή κοντά στη ραφή πρέπει να είναι τουλάχιστον 1,5.
Η επεξεργασία εικόνας μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί κατά τη σάρωση του εξοπλισμού υπολογιστών με τη δημιουργία μοντέλων ελαττωμάτων. Σε αυτή την περίπτωση, αυξάνεται η ακρίβεια προσδιορισμού της θέσης και του μεγέθους των ζημιών στη δομή.
Διαχωρισμός των τύπων συγκολλημένων αρμών σύμφωνα με τα αποτελέσματα του ελέγχου
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των δεδομένων των εικόνων, κάθε ραφή αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη κατηγορία ανάλογα με το μέγεθος του ελαττώματος. Σύμφωνα με τις κανονιστικές απαιτήσεις, η ταξινόμηση βασίζεται σε μεγέθη πόρων, καθώς και στις εγκλείσεις οξειδίων, σκωρίας και βολφραμίου. Για παράδειγμα, με πάχος προϊόντος έως 3 mm, υποτίθεται ότι χωρίζεται σε τύπους συγκολλημένων αρμών, ανάλογα με το συνολικό μήκος του ελαττώματος - από 3 έως 10 mm. Αν μιλάμε για εξαρτήματα με πάχος 200-400 mm, τότε η περιοχή ταξινόμησης για την ίδια παράμετρο θα κυμαίνεται από 10 έως 90 mm. Και πάλι, εάν το μήκος του ραδιογραφήματος είναι μικρότερο από 100 mm, τότε τα υπολογιζόμενα δεδομένα για το μέγεθος των επιμέρους εγκλεισμάτων και των πόρων μειώνονται ανάλογα με το μέγεθος της εικόνας. Επιπλέον, το μήκος των συστάδων σύμφωνα με τις απαιτήσεις δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1,5 σε σχέση με τα μέγιστα επιτρεπόμενα μήκη για μεμονωμένους πόρους και ασυνέχειες.
Μετά την επεξεργασία των υλικών ακτινογραφικού ελέγχου, συντάσσεται ειδική πράξη, η οποία αναφέρει τα δεδομένα για το προϊόν και τα ελαττώματα που περιέχει.Πρώτα απ 'όλα, τα χαρακτηριστικά του τμήματος ή της δομής περιγράφονται με την ένδειξη προγενέστερα καθορισμένων προτύπων και σημειωμένων περιοχών. Ο ακτινογραφικός έλεγχος των συγκολλημένων αρμών μπορεί να περιλαμβάνει δεδομένα σχετικά με τη χωρητικότητα, το πάχος του προϊόντος και άλλους τεχνικούς και διαρθρωτικούς δείκτες. Όσον αφορά τις πληροφορίες σχετικά με τα ελαττώματα, ολόκληρη η λίστα των πληροφοριών που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της αποκωδικοποίησης των ακτινογραφικών εικόνων καταχωρείται σε ειδικές στήλες.
Ακτινοπροστατευτικά μέτρα ασφαλείας
Ο μεγαλύτερος κίνδυνος κατά την εκτέλεση ακτινογραφικής ανίχνευσης προκαλείται από τα αέρια που απελευθερώνονται από ακτινοβολία γάμμα. Καταρχάς, αξίζει να τονιστεί η σημασία των συνθηκών ελέγχου που πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις για τη χρήση ραδιενεργών πηγών. Ο χρησιμοποιούμενος ηλεκτρικός εξοπλισμός πρέπει να είναι σε καλή κατάσταση και, ει δυνατόν, να δοκιμάζεται αμέσως πριν από την ανάλυση της συγκολλημένης σύνδεσης. Η βιομηχανική ακτινογραφία υπόκειται σε αυξημένες απαιτήσεις όσον αφορά τη διασφάλιση της ηλεκτρικής ασφάλειας. Αυτό ισχύει σε περιπτώσεις χρήσης ισχυρών ακίνητων συσκευών που είναι συνδεδεμένες σε δίκτυα τροφοδοσίας. Χωρίς αποτυχία, μέσα σταθεροποίησης τάσης και μονάδες προστασίας βραχυκυκλώματος εισάγονται στην υποδομή.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της ακτινογραφίας
Η ακτινογραφία παρέχει αρκετά μεγάλες δυνατότητες ανίχνευσης ελαττωμάτων συγκολλήσεων, επιτρέποντας με μεγάλη ακρίβεια και ευκολία την ανάλυση των ελάχιστων ελαττωμάτων στη δομή των μεταλλικών κατασκευών. Οι εικόνες σε εικόνες ακτινογραφίας είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στην οπτική, ώστε να μπορούν να αναλυθούν όχι μόνο από ανιχνευτές ελαττωμάτων, αλλά και από τους ίδιους τους συγκολλητές. Για την ερμηνεία των αποτελεσμάτων, εκδίδονται ειδικές άτλαντες με ταξινομήσεις, σύμφωνα με τις οποίες μπορείτε εύκολα να δώσετε μια γρήγορη εκτίμηση των ελαττωμάτων. Όσον αφορά τα μειονεκτήματα της ακτινογραφικής επιθεώρησης των συγκολλημένων αρμών, αυτά περιλαμβάνουν ευαισθησία στην ανίχνευση επίπεδων ασυνεχειών και χαμηλή αξιοπιστία κατά τη σάρωση ατελειών και ρωγμών. Σε αυτό μπορούμε να προσθέσουμε την παρουσία ακτινοβολίας και το υψηλό οικονομικό κόστος που συνδέεται με τη χρήση εξελιγμένου εξοπλισμού σε όλα σχεδόν τα στάδια ελέγχου.
Συμπέρασμα
Αυτή τη στιγμή, η ακτινογραφία είναι, αν και όχι η πιο ελκυστική από άποψη λειτουργικών πλεονεκτημάτων, αλλά ένας πολύ βολικός και αποτελεσματικός τρόπος μη καταστρεπτικών δοκιμών των συγκολλήσεων. Αρκεί να πούμε ότι στον τομέα της ενέργειας, ο ακτινογραφικός έλεγχος των συγκολλημένων αρμών των αγωγών καταλαμβάνει περίπου το 30% όλων των περιπτώσεων ανάλυσης γραμμών κορμού για την ανίχνευση ελαττωμάτων. Ο πλησιέστερος ανταγωνισμός σε αυτή τη μέθοδο είναι ο υπερηχητικός έλεγχος. Ωστόσο, παράγοντες όπως η ανάγκη τεχνολογικής αναβάθμισης των επιχειρήσεων με την αντικατάσταση ακριβού εξοπλισμού και οι περιορισμένες δυνατότητες σάρωσης του υπερήχου εξακολουθούν να εμποδίζουν τον πλήρη αποκλεισμό της ακτινογραφίας. Επομένως, σε ορισμένους τομείς, η ακτινολογική παρακολούθηση παραμένει απαραίτητη.