Statyboje ir pramonėje suvirinimo operacijos yra įprastos, leidžiančios surinkti patvarias konstrukcijas ir įvairaus sudėtingumo mechanizmus. Gautos siūlės stebėjimo stadijoje ne visada įmanoma įvertinti prijungto mazgo patikimumą konstrukcijoje. Tam naudojami neardomieji suvirintų siūlių bandymo metodai. Radiografinis analizės metodas yra vienas iš labiausiai paplitusių šioje nišoje.
Radiografinio valdymo veikimo principas
Metodas pagrįstas radioaktyviosios spinduliuotės naudojimu, leidžiančiu išanalizuoti vidinę medžiagos struktūrą be fizinio įsiskverbimo su deformacijomis. Tam naudojami rentgeno ir gama spinduliai, praeinantys pro gaminį. Dėl to operatorius gauna struktūros defektų žemėlapį, užfiksuotą magnetografinėje plėvelėje. Spinduliavimas leidžia suformuoti vaizdą su paslėptais struktūros kontūrais, kurių dešifravimas nuotraukų apdorojimo metu atliekamas specialiam kūrėjui. Kiekvienu atveju suvirintų jungčių rentgenografinio patikrinimo pagal GOST 23055-78 parametrai gali skirtis - iki 6 skersmens ir nuo 1 iki 10 mm ilgio, atsižvelgiant į poras ir prasiskverbimą. Jei bendrosios radiogramos ilgis yra mažesnis nei 100 mm, tada bendras defektų plotas mažėja proporcingai kortelės ilgiui. Rentgeno spindulių įsiskverbimo gylis nustatomas pagal dalies parametrus.
Radiografinio valdymo technologija dažnai naudojama kartu su ultragarsiniu medžiagų struktūros analizės metodu. Toks derinys dažniausiai būna situacijose, kai ultragarsu technologiškai neįmanoma naudotis. Be to, spinduliuotės skenavimas suteikia daugiau informacijos apie taškinių ir korozijos pažeidimų geometrinius duomenis. Suvirintųjų jungčių ultragarsinio ir radiografinio patikrinimo skirtumai yra susiję su skirtingų formų defektų tyrimo efektyvumu. Pirmuoju atveju automatinis ultragarso trūkumų aptikimas yra labiau susijęs su darbu su plokštumų trūkumais, esant trūkumams ir įtrūkimams. Savo ruožtu rentgenografija suteikia aukštą tūrio defektų analizės tikslumą.
Radiografinės kontrolės skyrimas
Šis kontrolės metodas naudojamas metalų ir lydinių suvirinto sujungimo, kurio storis svyruoja nuo 1 iki 40 cm, kokybei įvertinti. Defektai daugiausia nustatomi gaminių vidaus struktūroje vietinių pašalinių intarpų, technologinių porų ir lydmetalio nebuvimo sąlygomis. Taip pat pagal GOST patikrinimo metu suvirintomis jungtimis reikia atsikratyti šlako, lydyto purškalo, skalės ir kitų nešvarumų, kurie liko atliekant suvirinimo procesą. Dažniausia radiografinio stebėjimo sritis yra sausumos ir požeminiai vamzdynai. Analizė atliekama nukreipiant spindulius į vamzdį, naudojant trūkumų aptikimo įrangą. Šis nuskaitymo metodas, pritaikytas požeminėms komunalinėms paslaugoms, yra naudingas tuo, kad jam nereikia atidaryti kanalų su žemės darbais.
Verta pabrėžti situacijas, kai radiografinis valdymas neefektyvus arba visai neleidžiamas dėl techninių ir struktūrinių apribojimų:
- Įvairių rūšių inkliuzai ir netolygumai, kurių dydis transiluminacijos kryptimi yra mažesnis už dvigubą kontrolinės priemonės jautrumą.
- Įtraukimai ir nepertraukimai, kurie yra arti aštrių kampų, skirtumų ar technologiškai numatytų trečiųjų šalių dalių. Radiogramos atvaizduose defektų ir konstrukcinių elementų sutapimas neleis tiksliai nustatyti vidinės struktūros savybių.
- Įtrūkimai ir nesusiliejimas, kuriuose plokštuma nesutampa su perdavimo linijomis. Tokiu atveju gali būti naudojamas radiografinio skenavimo derinys su destruktyviais testavimo elementais.
Naudotų radiometrinių prietaisų tipai
Iki šiol aktyviai naudojama šių tipų radiografinio stebėjimo įranga:
- Įtaisai, turintys pastovų gama spinduliuotės dažnį su fiksuotu intensyvumu. Dažnių nukrypimai sukelia gaminio defektus, kurie atsispindi radiogramose. Naujausi tokių prietaisų modeliai aprūpinti programomis, kurios tiksliai nustato virpesių spektrus.
- Rentgeno įranga su palaikymu aukšto dažnio svyravimams, atsitiktine tvarka. Svyravimo laipsnis priklausomai nuo radiacijos intensyvumo gali viršyti 0,5–1%.
- Suvirintųjų jungčių radiografinio tikrinimo prietaisai, kurių gama spinduliuotės stabilumas didesnis kaip 0,5%. Tokiu atveju virpesių amplitudė yra per 0,1 Hz. Tokia įranga yra optimali ploniems nedidelio tūrio defektų nuskaitymui, tačiau ji nėra tikslinga naudoti analizuojant didelius trūkumus dideliuose plotuose.
Kalbant apie valdymą, beveik visi įrenginiai palaiko automatinius įrankius, turinčius galimybę programiškai koreguoti gaunamus duomenis kuriant radiogramas.
Pasirengimas radiografiniam patikrinimui
Prieš skenavimą ypatingas dėmesys skiriamas gaminio būklei ir tiesiogiai suvirinimui. Operatorius apžiūri dalį, kad nustatytų išorinius defektus, pašalina nešvarumus ir prireikus pažymi plotus. Dideli nuskaitymo plotai yra pažymėti zonomis ir numeruojami be trikčių. Be to, kontroliuojamose vietose nustatomi jautrumo žymėjimo standartai. Pavyzdžiui, griovelių standartai turėtų būti dedami 5 mm atstumu nuo siūlės linijos skersine kryptimi. Norint pasiekti patikimiausią rezultatą kontroliuojant suvirintų siūlių kokybę, gali būti naudojamos ankstesnių tyrimų kortelės. Jie yra paruošiami iš anksto ir prieš skenavimą įvedami į įrangos radiogramų sistemą. Bus formuojami naujų vaizdų vaizdai, pabrėžiant ankstesnius duomenis. Programinė įranga taip pat nurodo grafinį nuskaitymą, kad būtų atsižvelgta į esamus defektus, pateikiant atskirą informacijos sluoksnį apie tų pačių nepertraukiamumų, įtrūkimų ir sintezės trūkumo laipsnį.
Kontrolės parametrų nustatymas
Paruošus produktą, parenkamos optimalios jo tikrinimo skenavimo aparatu savybės. Vienas iš svarbių parametrų bus atstumas nuo gama spinduliuotės šaltinio iki tikslinės srities paviršiaus, taip pat kontroliuojamų sričių skaičius ir dydis. Pagal GOST, suvirintos jungtys skenaujamos rentgenografine įranga laikantis šių apribojimų:
- Spinduliavimo šaltinio aparato šone esančių konstrukcijos defektų padidėjimas neturėtų būti didesnis nei koeficientas 1,25.
- Kampas tarp įprastos fotografijos juostos ir gama spinduliuotės krypties neturėtų būti didesnis kaip 45 °, kai tiriama vienoje kontroliuojamoje srityje.
- Nudeginio vaizdo defektai, dedant plėvelę nuotraukoms, esančioms arti suvirinimo, neturėtų būti didesni nei pusė nustatyto jautrumo laipsnio.
- Vaizdų ilgis atliekant rentgenologinį patikrinimą suvirintomis jungtimis turėtų užfiksuoti gretimų sekcijų vaizdus pagal ženklinimą.Jei kontroliuojamo ploto ilgis yra ne didesnis kaip 100 mm, tada sutapimas yra ne mažesnis kaip 0,2 viso sklypo ilgio, o jei atstumas yra didesnis nei 100 mm, tada rankena turėtų būti bent 20 mm.
- Jei defektų matmenų parametrai nėra nustatomi, galima nepaisyti išorinio ir vidinio jungties skersmens santykio palaikymo reikalavimų.
Suvirintųjų jungčių radiografinio patikrinimo schemos
Kontrolės efektyvumą lemia produkto struktūros perdavimo modelis. Taigi sferinių ir cilindrinių dalių žiedinių siūlių nuskaitymo procese dažniausiai naudojama peršviečiama per elemento sieną. Be to, radiografinės spinduliuotės šaltinis yra gaminio viduje, o tai leidžia tiksliau nustatyti defektų žemėlapį. Jei cilindrinės tuščiavidurės dalies skersmuo neviršija 2 m, naudojamas radiografinis suvirintų jungčių patikrinimas panoraminėmis schemomis. Tačiau svarbu nepamiršti, kad šiuo atveju bus neįmanoma atlikti pasirinktinės vidinės struktūros zoninės analizės.
Skenuojant užpakalio sąnarius, transiluminacijos kryptis sutampa su tiriamo ploto plokštuma. Tokia schema naudojama dirbant su jungiamųjų detalių ir vamzdžių įsiskverbimo kampiniais mazgais. Kampas tarp radiacijos ir sankryžos plokštumos neturėtų būti didesnis kaip 45 °. Be standartinių konfigūracijų, naudojamos ir kitos defektų perdavimo kryptys.
Renkantis suvirintų jungčių radiografinio metodo schemą, atsižvelgiama į atstumą nuo tikslinio analizės paviršiaus iki aparato plėvelės (ne daugiau kaip 150 mm) ir 45 laipsnių kampo ekspoziciją radiacijos kryptimi. Teisingai pasirinkta vaizdo gavimo taktika suteiks informatyvų ir tikslų žemėlapį su probleminio gaminio trūkumais.
Radiografinių vaizdų dekodavimas
Vaizdų žiūrėjimas organizuojamas tamsioje patalpoje po to, kai jie išdžiūvo, naudojant iliuminatorių-negatoskopus, kurie leidžia reguliuoti apšviesto lauko ryškumą ir parametrus. Šiuo atveju medžiagų kokybei keliami specialūs reikalavimai:
- Emulsijos sluoksnio paviršiuje nėra dryžių, dėmių, pažeidimų ir nešvarumų. Nuotraukoje neturėtų būti nieko, kas apsunkina iššifravimą.
- Be defektų kontūrų, turėtų būti atspindimi žymėjimai, žymės ir ribinės konstrukcijos linijos, jei tokių yra.
- Vaizdo plokštės optinis tankis, sugeneruotas atliekant kokybės patikrinimą suvirintųjų jungčių srityje šalia siūlės, turėtų būti ne mažesnis kaip 1,5.
Vaizdus taip pat galima apdoroti nuskaitymo kompiuterinėje įrangoje, kuriant defektų modelius. Tokiu atveju padidėja pažeidimo vietos ir dydžio nustatymo tikslumas konstrukcijoje.
Suvirintų jungčių tipų atskyrimas pagal kontrolės rezultatus
Remiantis nuotraukose pateiktais duomenimis, kiekviena siūlė priskiriama tam tikrai klasei, atsižvelgiant į defekto dydį. Pagal norminius reikalavimus klasifikacija grindžiama porų dydžiu, taip pat oksido, šlako ir volframo intarpais. Pvz., Kai gaminio storis yra iki 3 mm, jis turėtų būti suskirstytas į suvirintų siūlių tipus, atsižvelgiant į bendrą defekto ilgį - nuo 3 iki 10 mm. Jei mes kalbame apie dalis, kurių storis yra 200-400 mm, tada to paties parametro klasifikavimo diapazonas gali skirtis nuo 10 iki 90 mm. Vėlgi, jei rentgenogramos ilgis yra mažesnis nei 100 mm, tada apskaičiuoti duomenys apie atskirų intarpų ir porų dydį yra sumažinami proporcingai vaizdo dydžiui. Be to, klasterių ilgis pagal reikalavimus neturėtų viršyti 1,5, palyginti su maksimaliu leistinu atskirų porų ir netolygumų ilgiu.
Apdorojus radiografinio valdymo medžiagas, surašomas specialus aktas, kuriame nurodomi duomenys apie gaminį ir jame esantys trūkumai.Visų pirma, detalės ar konstrukcijos charakteristikos yra aprašytos nurodant anksčiau nustatytus standartus ir pažymėtas sritis. Radiografinis suvirintų jungčių tikrinimas gali apimti duomenis apie talpą, gaminio storį ir kitus techninius bei konstrukcinius rodiklius. Kalbant apie informaciją apie defektus, visas informacijos, gautos iššifravus radiografinius vaizdus, sąrašas įrašomas į specialius stulpelius.
Saugos priemonės atliekant radiografinę apžiūrą
Didžiausią pavojų atliekant rentgenografinį nuskaitymą sukelia dujos, kurias išskiria gama spinduliuotė. Pirmiausia verta pabrėžti kontrolės sąlygų, kurios turi atitikti radioaktyviųjų šaltinių naudojimo reikalavimus, svarbą. Naudota elektros įranga turi būti geros būklės ir, jei įmanoma, išbandyti prieš pat suvirinto sujungimo analizę. Pramoninei radiografijai keliami griežtesni reikalavimai saugant elektrą. Tai taikoma situacijose, kai naudojami galingi stacionarūs įtaisai, prijungti prie trifazių elektros tinklų. Nepažeidžiant įtampos stabilizavimo priemonės ir trumpojo jungimo apsaugos įtaisai įvedami į infrastruktūrą.
Radiografinio stebėjimo privalumai ir trūkumai
Radiografija suteikia gana plačias galimybes aptikti virintines siūles, leidžiančias tiksliai ir patogiai išanalizuoti mažiausias metalinių konstrukcijų struktūros spragas. Radiografijos atvaizdai yra kuo artimesni optiniams, todėl juos gali analizuoti ne tik trūkumų detektoriai, bet ir patys suvirintojai. Rezultatams aiškinti išleidžiami specialūs atlasai su klasifikacijomis, pagal kuriuos galite lengvai pateikti greitą defektų įvertinimą. Kalbant apie suvirintų jungčių radiografinio patikrinimo trūkumus, jie apima jautrumą plokščių pertraukimų nustatymui ir mažą patikimumą nuskaitydami trūkumus ir įtrūkimus. Prie to dar galime pridėti radiacijos buvimą ir dideles finansines išlaidas, susijusias su modernios įrangos naudojimu beveik visais kontrolės etapais.
Išvada
Šiuo metu rentgenografija, nors ir nėra patraukliausia eksploatacinių pranašumų atžvilgiu, tačiau yra labai patogus ir efektyvus suvirinimo siūlių neardomųjų bandymų būdas. Pakanka pasakyti, kad energetikos sektoriuje vamzdynų suvirintųjų jungčių radiografinis valdymas trunka apie 30% visų magistralinių linijų analizės defektams nustatyti. Artimiausia šio metodo konkurencija yra ultragarsinis tyrimas. Tačiau tokie faktoriai kaip poreikis technologiškai atnaujinti įmones keičiant brangią įrangą ir ribotos ultragarso nuskaitymo galimybės vis dar trukdo visiškai išstumti radiografiją. Todėl kai kuriose srityse radiografinis stebėjimas išlieka būtinas.