Основная информация:

радиационная дефектоскопия трубы

Радиационная дефектоскопия сварных соединений



Наиболее распространенными методами контроля качества сварных соединений являются радиационные методы, при которых в основном используются рентгеновские и изотопные источники ионизирующих излучений.

Выявление дефектов в сварном соединении основано на том, что поглощение ионизирующего излучения зависит от плотности просвечиваемого материала и его атомного номера.

Полезные свойства дефектоскопии.

Чем выше плотность вещества и его атомный номер, тем ниже способность ионизирующего излучения проникать через контролируемое изделие.

Это позволяет выявлять в сварном соединении:

  • дефекты в виде пор;
  • шлаковых включений и включений вольфрама;
  • продольных и поперечных трещин;
  • подрезов, прожогов;
  • сплошного или прерывистого непровара, других дефектов.

Одним из серьезных недостатков радиационных методов контроля является ненадежное выявление микротрещин. Поэтому при контроле сварных изделий ответственного назначения радиационные методы сочетаются с другими методами неразрушающего контроля: ультразвуковым, магнитным, люминесцентным и пр.

проведение радиационной дефектоскопии

радиационная дефектоскопия это прежде всего работа на объекте

Распространение и использование.

Чаще всего для контроля сварных соединений используют рентгеновское излучение. Рентгеновскую дефектоскопию начали применять прежде всего для контроля сварных соединений на предприятиях авиационной промышленности. Опыт, накопленный в рентгеновских лабораториях страны, позволил в 1934 г. создать первые производственные инструкции по просвечиванию рентгеновскими лучами сварных соединений сосудов и аппаратов, работающих под давлением. В послевоенные годы существенно расширились научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области рентгеновской дефектоскопии, увеличилось производство рентгеновских установок.

Большое влияние на развитие и совершенствование технического рентгеновского просвечивания оказали работы А. К. Трапезникова, его капитальный       труд «Рентгенодефектоскопия», работы его учеников и последователей — С. Т. Назарова, С. В. Чернобровова, О. Т. Сильченко, Б. В. Борщева и др. Большой вклад в развитие рентгеновской дефектоскопии  вне С. В. Румянцев.

аппарат для дефектоскопии на колесах

аппарат для радиационной дефектоскопии

К концу 50-х. годов в СССР для рентгеновской дефектоскопии            вы пускался ряд типовых установок, отличающихся жесткостью излучения, мощностью и остротой фокуса рентгеновских трубок. Это разработанные заводом «Мосрентген» аппараты типа РУП с энергией рентгеновского излучения 50-400 кВ.

дефектоскопия для больших объектов

Современный аппарат для рентгеновской дефектоскопии на колесах

Группы аппаратов для рентгеновской дефектоскопии.

Рентгеновские дефектоскопические установки можно подразделить на три группы: аппараты малого напряжения — 60—120 кВ (РУТ-60-20, РУП-120-5); аппараты среднего напряжения —200—400 кВ (РУП-200-5, РУП-200-20-1, РУП-150/300, РУП-400); аппараты с напряжением 1 и 2 МэВ, позволяющие получать сверх жесткие рентгеновские лучи для просвечивания изделий из стали толщиной до 500 мм. Аппараты типа РУП-120-5, РУП-200-5 переносные, остальные — передвижные или стационарные.

В девятой пятилетке созданы и освоены в серийном производстве первые отечественные рентгеновские аппараты для панорамного и фронтального просвечивания с газовой высоковольтной изоляцией. Созданы новые моноблочные аппараты: передвижной рентгеновский аппарат РУП-100-10 с диапазоном изменения высокого напряжения от 8 до 100 кВ для контроля изделий из легких сплавов, пластмасс и тонкостенных стальных изделий, рентгеновский аппарат для панорамного просвечивания сварных швов трубопроводов диаметром до 1420 мм РАП-160-6П, рентгеновский аппарат РУП-200-5-2, а также рентгеновский передвижной аппарат для просвечивания материалов в дефектоскопических лабораториях РУП-400-5-1. В последние годы созданы более совершенные стационарные и передвижные аппараты типа РАП-150/300, РАП- 220-5П, РАП-220-5Н и другие.

Следует отметить существенный прогресс в направлении создания импульсных рентгеновских аппаратов для дефектоскопии типа ИРА и РИНА.

В отличие от микро-секундных аппаратов ИРА-1Д и ИРА- 2Д новые аппараты РИНА-1Д и РИИА- 2Д имеют меньшие габариты и массу я более длительный срок службы. Эти аппараты хорошо зарекомендовали себя при контроле сварных соединении магистральных газонефтепроводов и при работе в монтажных условиях.

В нашей стране разработано несколько типов бетатронов для просвечивания сварных соединении толщиной до 500 мм. Первые работы в этом направлении выполнены Томским политехническим институтом. В последние годы институтом разработаны бетатроны для просвечивания металлов различной толщины: малогабаритный бетатрон модель МИБ-6-200 на энергию б МэВ для контроля сварных швов и изделий из стали толщиной до 200—300 мм; стационарный бетатрон на энергию 35 МэВ модели Б-35-1000 для просвечивания стальных изделий толщиной от 100 до 450 мм; компактный сильноточный бетатрон и сильноточный стереобетатрон на энергию 25—30 МэВ моделей соответственно КБС-2-25 и КБС-3-30.

Для контроля сварных соединений больших толщин также применяют линейные ускорители и микротроны.

Так, при контроле сварных соединений изделий атомной энергетики успешно используют линейный ускоритель ЛУЭ-10-2Д.

дефектоскопия во время монтажа

Проведения дефектоскопии сварных соединение на монтаже


Получает применение радиоскопический метод контроля с использованием электронно-оптических преобразователей и монокристаллических экранов в сочетании с телевизионными системами, преобразующими рентгеновское изображение в видимое. Работы, проведенные в последнее время, показывают, что с помощью радиоскопии можно повысить производительность контроля в 10—20 раз. Радиоскопия заключается в просвечивании изделий ионизирующим излучением, преобразовании скрытого радиационного изображения объекта в светотеневое или электронное изображение и усилении в передаче этих изображений или непосредственно оператору, или на расстояние с помощью оптических и телевизионных систем для после дующего визуального анализа на выходных экранах.

Рентгенотелевизионные установки.

С помощью рентгенотелевизионных установок, разработанных в Научно-исследовательском институте интроскопии, можно контролировать сварные соединения с чувствительностью, приближающейся к чувствительности радиографического метода, и с производительностью, превышающей производительность последнего [63].

Достоинство «того метода — возможность механизации процесса контроля.

Заводы намечается оснащать рентгенотелевизионными установками на основе рентгеновидиконов диаметром 18 и 90 мм — ПТУ-38 и ПТУ-39, установками с рентгеновидиконом диаметром 150 мм, а также установкам типа РИ-20Т и РИ-60ТК, рентгеновской аппаратурой с усилителями яркости изображения.

Усовершенствованием метода рентгеновского контроля промышленных изделий является фиксация рентгеновского изображения при помощи ксерографического способа. Его применяют взамен фотографического, при этом уменьшается стоимость рентгеновского контроля при сохранении чувствительности к выявлению дефектов, близкой к радиографическому способу. Ксерографический способ контроля является более производительным, чем рентгенографический.

Для контроля сварных соединений в труднодоступных местах при отсутствии источников электропитания, когда не-возможно использовать рентгеновские установки или ускорители, применяют гамма-дефектоскопию. В этом случае для просвечивания сварного соединения используют гамма- или тормозное излучение радиоактивных изотопов. В СССР гамма-лучи для дефектоскопии металлов впервые использовали в 1926 г. работники Государственного радиевого института JI. В. Мысовский и Т. С. Измайлова.

Они применяли естественные радиоактивные препараты радия мезотория. Однако высокая стоимость препаратов не позволила широко внед рить гамма-просвечивание в производство.

С появлением в начале 50-х годов искусственных радиоактивных препаратов — изотопов для промышленной гаммаграфии широко используют искусственный радиоактивный изотоп кобальта. Развитие ядерной энергетики позволило получить изотопы с различными характеристиками излучения.

В СССР для гамма-дефектоскопии чаще всего применяют следующие изотопы: кобальт-60, цезий-137, иридий-192, тулий-170, селен-75. Источник излучения, необходимый для решения производственных задач, выбирают в зависимости от толщины и плотности материала, возможной технологии контроля. Для стали толщиной менее 15—20 мм используют тулий-170, для более толстых образцов применяют другие источники, при этом кобальт-60 применяют для металла толщиной свыше 40—60 мм.

Советские ученые и специалисты еще до начала 50-х годов провели научно-исследовательские работы, способствовавшие внедрению гамма-дефектоскопии в заводских условиях. Пионером разработки и внедрения гамма-дефектоскопии в ряде отраслей машиностроения является С. Т. Назаров.

Фундаментальные исследования в области гамма-дефектоскопии выполнены С. В. Румянцевым и его учениками [58, 59, 61].

Инициатором широкого внедрения этого способа в промышленности в послевоенные годы был В. С. Соколов. Большой вклад в развитие методов и средств радиоизотопной дефектоскопии внесли специалисты ВНИИ радиационной техники.

Дальнейшее развитие.

С начала 50-х годов гамма-дефектоскопию применяют в различных отраслях промышленности: черной металлургии, химическом, тяжелом машиностроении, судостроении и др. Первые в СССР гамма-дефектоскопы для контроля сварных соединений типа ГОД-1, ТОП-1 и ТРК-1 были созданы в 1950 г. в Институте биофизики Министерства здравоохранения СССР и типа КС-5, КС-6, КС-7— в ЦНИИ черной металлургии.