U građevinarstvu i industriji zavarivanje je uobičajeno, što vam omogućuje sastavljanje trajnih konstrukcija i mehanizama različitog stupnja složenosti. U fazi praćenja rezultirajućih šava nije uvijek moguće procijeniti pouzdanost spojenog sklopa unutar strukture. Za to se koriste nerazorne metode ispitivanja zavarenih spojeva. Radiografska metoda analize jedna je od najčešćih u ovoj niši.
Princip rada radiografske kontrole
Metoda se temelji na uporabi radioaktivnog zračenja, što omogućava analizu unutarnje strukture materijala bez fizičkog upada i deformacija. Za to se koriste rendgenske i gama zrake koje prolaze kroz proizvod. Kao rezultat toga, operater dobiva mapu strukturnih oštećenja zabilježenih na magnetografskom filmu. Zračenje vam omogućuje oblikovanje slike sa skrivenim konturama strukture, čije se dešifriranje izvodi na posebnom programeru u procesu obrade fotografija. U svakom slučaju, parametri za obavljanje radiografskog pregleda zavarenih spojeva prema GOST 23055-78 mogu varirati - promjera do 6 i duljine od 1 do 10 mm s obzirom na pore i nedostatak prodora. Ako je duljina cjelokupnog radiograma manja od 100 mm, tada se ukupna površina oštećenja smanjuje proporcionalno duljini kartice. Dubina prodiranja x-zraka određena je parametrima dijela.
Tehnologija radiografske kontrole često se koristi zajedno s ultrazvučnom metodom analize građe materijala. Takva se kombinacija obično događa u situacijama kada uporaba ultrazvuka nije tehnološki moguća. Uz to, skeniranje snopa pruža više informacija o geometrijskim podacima oštećenja i korozionih lezija. Razlike u ultrazvučnom i radiografskom pregledu zavarenih spojeva odnose se na učinkovitost ispitivanja nedostataka različitih oblika. U prvom slučaju vjerojatnije je da će se automatsko otkrivanje grešaka usredotočiti na rad s ravninama ravnina u obliku nesavršenosti i pukotina. S druge strane, radiografija daje visoku točnost analize volumena.
Imenovanje radiografske kontrole
Ova metoda upravljanja koristi se za procjenu kvalitete zavarenog spoja metala i legura, čija debljina varira od 1 do 40 cm. Defekti se određuju uglavnom u unutarnjoj strukturi proizvoda u uvjetima lokalne odsutnosti stranih inkluzija, tehnoloških pora i lemljenja. Također, prema GOST-u, zavareni spojevi u vrijeme inspekcije trebaju se osloboditi od šljake, prskanja taline, ljestvice i drugih nečistoća preostalih tijekom postupka zavarivanja. Najčešće područje primjene radiografskog nadzora su kopneni i podzemni cjevovodi. Analiza se provodi usmjeravanjem zraka u cijev pomoću opreme za otkrivanje kvarova. Kako se primjenjuje na podzemne komunalije, ova metoda skeniranja je povoljna jer ne zahtijeva otvaranje kanala uz zemljane radove.
Vrijedno je istaknuti situacije u kojima uporaba radiografske kontrole nije učinkovita ili uopće nije dopuštena zbog tehničkih i strukturnih ograničenja:
- Različite vrste uključenja i diskontinuiteta, čija je veličina u smjeru transiluminisanja manja od udvostručene osjetljivosti kontrole.
- Uključivanja i diskontinuiteti bliski oštrim kutovima, razlikama ili dijelovima treće strane koji su tehnološki predviđeni. U radiogramima slučajnost oštećenja i strukturnih elemenata neće dopustiti da se precizno utvrde karakteristike unutarnje strukture.
- Pukotine i nedostatak fuzije, u kojima se ravnina ne podudara s linijama prijenosa. U ovom se slučaju može koristiti kombinacija radiografskog skeniranja s destruktivnim ispitnim elementima.
Vrste rabljenih radiometrijskih uređaja
Do danas se aktivno koriste sljedeće vrste opreme za radiografski nadzor:
- Uređaji s konstantnom frekvencijom gama zračenja sa fiksnim intenzitetom. Odstupanja u frekvencijama uzrokuju oštećenja proizvoda, što se odražava i na radiogramima. Najnoviji modeli takvih uređaja isporučuju se s programima koji precizno određuju vibracijske spektre.
- X-zraka oprema s podrškom za visokofrekventne fluktuacije, nasumično u vremenu. Stupanj fluktuacije ovisno o intenzitetu zračenja može prelaziti 0,5-1%.
- Uređaji za radiografski pregled zavarenih spojeva čija stabilnost gama zračenja prelazi 0,5%. U ovom slučaju je amplituda oscilacije unutar 0,1 Hz. Takva je oprema optimalna za tanko skeniranje grešaka malog volumena, ali je neprimjereno koristiti u analizi dubokih nedostataka na velikim površinama.
U pogledu kontrola, gotovo svi uređaji podržavaju automatizirane alate s mogućnošću programskog podešavanja primljenih podataka pri generiranju radiograma.
Priprema za radiografski pregled
Prije skeniranja posebna se pozornost posvećuje stanju proizvoda i izravno na zavarivanju. Rukovatelj pregledava dio kako bi prepoznao vanjske nedostatke, uklanja nečistoće i, ako je potrebno, označava područja. Velika područja za skeniranje označena su zonama i numeriraju se bez greške. Nadalje, normi s oznakom osjetljivosti postavljeni su u kontroliranim područjima. Na primjer, standardi žljebova trebaju biti postavljeni 5 mm od linije šava s poprečnim smjerom. Da bi se postigao najpouzdaniji rezultat pri kontroli kvalitete zavarenih spojeva, mogu se koristiti kartice iz prethodnih studija. Oni se unaprijed pripremaju i ulaze u sustav radiograma opreme prije skeniranja. Slike novih slika formirat će se s naglaskom na prethodne podatke. Softver također usmjerava grafičko skeniranje na račun postojećih nedostataka, pružajući zaseban sloj podataka o stupnju napretka istih diskontinuiteta, pukotina i nedostatka fuzije.
Određivanje parametara upravljanja
Nakon pripreme proizvoda, odabiru se optimalne karakteristike njegovog ispitivanja od strane aparata za ispitivanje. Jedan od važnih parametara bit će udaljenost od izvora gama zračenja do površine ciljnog područja, kao i broj i veličina kontroliranih područja. Prema GOST-u, zavareni spojevi skeniraju se radiografskom opremom pod sljedećim ograničenjima:
- Povećanje veličine strukturnih oštećenja koja se nalaze na strani uređaja za izvor zračenja ne smije biti veća od koeficijenta 1,25.
- Kut između normale na fotografski film i smjera gama zračenja ne smije prelaziti 45 ° kada se ispituje unutar jednog kontroliranog područja.
- Neispravnosti slike pri postavljanju filma za slike blizu zavara ne smiju biti veće od polovice utvrđenog stupnja osjetljivosti.
- Duljina slika tijekom radiografskog pregleda zavarenih spojeva treba bilježiti slike susjednih odjeljaka u skladu s oznakom.Ako je duljina kontroliranog područja unutar 100 mm, tada je preklapanje najmanje 0,2 ukupne duljine plohe, a ako je udaljenost veća od 100 mm, tada bi zahvat trebao biti najmanje 20 mm.
- U slučaju da dimenzijski parametri oštećenja nisu utvrđeni, zahtjevi za održavanjem omjera između vanjskog i unutarnjeg promjera spoja mogu se zanemariti.
Sheme radiografskog pregleda zavarenih spojeva
Učinkovitost kontrole određena je uzorkom prijenosa strukture proizvoda. Dakle, u procesu skeniranja prstenastih šavova sfernih i cilindričnih dijelova obično se koristi transilluminacija kroz zid elementa. Štoviše, izvor radiografskog zračenja nalazi se unutar proizvoda, što vam omogućuje preciznije popravljanje karte oštećenja. Ako promjer cilindričnog šupljeg dijela ne prelazi 2 m, tada se koristi radiografski pregled zavarenih spojeva s panoramskim shemama. Ali važno je imati na umu da će selektivna zona za unutrašnju strukturu u ovom slučaju biti nemoguća.
U procesu skeniranja zglobova stražnjice, smjer transilluminacije podudara se s ravninom ispitivanog područja. Takva se shema koristi u radu s kutnim čvorovima penetracije okova i cijevi. Kut između zračenja i ravnine spajanja ne smije biti veći od 45 °. Pored standardnih konfiguracija, koriste se i drugi smjerovi prijenosa kvarova.
Pri odabiru sheme radiografske metode za kontrolu zavarenih spojeva uzimaju se u obzir udaljenost od površine ciljne analize do filma aparata (ne više od 150 mm) i izloženost kuta od 45 stupnjeva u smjeru zračenja. Ispravno odabrana taktika snimanja pružit će informativnu i točnu kartu s nedostacima u problematičnom proizvodu.
Dekodiranje radiografskih slika
Pregledavanje slika organizira se u tamnoj prostoriji nakon što se osuše pomoću iluminatorsko-negatoskopa koji vam omogućuju podešavanje svjetline i parametara osvijetljenog polja. U tom se slučaju posebni zahtjevi postavljaju na kvalitetu materijala:
- Nema pruga, mrlja, oštećenja i onečišćenja na površini sloja emulzije. Sve što otežava dešifriranje ne bi trebalo biti na slici.
- Uz obrise nedostataka trebaju se reflektirati oznake, oznake i granične strukturne crte, ako ih ima.
- Optička gustoća grafičke kartice koja nastaje tijekom kontrole kvalitete zavarenih spojeva u području u blizini šava treba biti najmanje 1,5.
Obrada slike može se izvesti i na skeniranju računalne opreme generacijom oštećenih modela. U tom se slučaju povećava točnost određivanja mjesta i veličine oštećenja na konstrukciji.
Razdvajanje vrsta zavarenih spojeva prema rezultatima kontrole
Prema rezultatima podataka na slikama, svakom šavu dodjeljuje se određena klasa, ovisno o veličini nedostatka. Prema regulatornim zahtjevima, klasifikacija se temelji na veličinama pora, kao i na oksidima, šljaci i volframovim uključenjima. Na primjer, s debljinom proizvoda do 3 mm, treba ga podijeliti u vrste zavarenih spojeva, ovisno o ukupnoj duljini oštećenja - od 3 do 10 mm. Ako govorimo o dijelovima debljine 200-400 mm, tada će raspon klasifikacije za isti parametar varirati od 10 do 90 mm. Opet, ako je duljina radiograma manja od 100 mm, tada se izračunati podaci o veličini pojedinačnih uključenja i pora smanjuju proporcionalno veličini slike. Nadalje, duljina grozdova u skladu sa zahtjevima ne smije biti veća od 1,5 u odnosu na najveće dopuštene duljine pojedinih pora i prekida.
Nakon obrade materijala radiografske kontrole sastavlja se poseban akt u kojem se navode podaci na proizvodu i nedostaci koje sadrži.Prije svega, karakteristike dijela ili strukture opisane su s naznakom prethodno određenih standarda i označenih područja. Radiografski pregled zavarenih spojeva može sadržavati podatke o kapacitetu, debljini proizvoda i drugim tehničkim i strukturnim pokazateljima. Što se tiče podataka o oštećenjima, cijeli se popis podataka dobivenih kao rezultat dekodiranja radiografskih slika unosi u posebne stupce.
Radiografske mjere opreza
Najveću opasnost prilikom obavljanja radiografskog pregleda čine plinovi ispušteni gama zračenjem. Za početak, vrijedno je naglasiti važnost uvjeta kontrole koji moraju udovoljavati uvjetima upotrebe radioaktivnih izvora. Električna oprema koja se koristi mora biti u dobrom stanju i, ako je moguće, ispitana neposredno prije analize zavarenog spoja. Industrijska radiografija podliježe povećanim zahtjevima u pogledu osiguranja električne sigurnosti. Ovo se odnosi na slučajeve korištenja moćnih stacionarnih uređaja koji su spojeni na trofazne elektroenergetske mreže. Bez greške, sredstva za stabilizaciju napona i jedinice za zaštitu od kratkog spoja uvode se u infrastrukturu.
Prednosti i nedostaci radiografskog praćenja
Radiografija daje prilično široke mogućnosti otkrivanja grešaka zavarenih spojeva, omogućava visoku točnost i praktičnost analize sitnih nedostataka u strukturi metalnih konstrukcija. Slike na radiografskim slikama su što je moguće bliže optičkim, tako da ih mogu analizirati ne samo detektori kvarova, već i sami zavarivači. Za tumačenje rezultata izdaju se posebni atlasi s klasifikacijama prema kojima lako možete dati brzu procjenu nedostataka. Što se tiče nedostataka radiografskog pregleda zavarenih spojeva, oni uključuju osjetljivost na otkrivanje planarnih diskontinuiteta i nisku pouzdanost prilikom skeniranja nesavršenosti i pukotina. Tome možemo dodati prisutnost zračenja i velike financijske troškove povezane s uporabom sofisticirane opreme u gotovo svim fazama kontrole.
zaključak
Trenutno je radiografija iako ne najatraktivnija u pogledu operativnih prednosti, ali vrlo prikladan i učinkovit način nerazornog ispitivanja zavara. Dovoljno je reći da u energetskom sektoru radiografska kontrola zavarenih spojeva cjevovoda zauzima oko 30% svih slučajeva analize cjevovoda za otkrivanje oštećenja. Najbliža konkurencija ovoj metodi je ultrazvučno ispitivanje. Međutim, faktori poput potrebe za tehnološkom nadogradnjom poduzeća zamjenom skupe opreme i ograničenim mogućnostima skeniranja ultrazvuka još uvijek sprečavaju potpuno istiskivanje radiografije. Stoga je u nekim područjima radiografski nadzor neophodan.