Проявочная машина: автоматическая химико-фотографическая обработка рентгеновских плёнок без лишних хлопот​

По сравнению с ручным способом автоматические проявочные машины (процессоры) обеспечивают более высокое качество химико-фотографической обработки рентгеновских плёнок при проведении радиографического контроля. Вероятность возникновения вуали, пятен, разводов, царапин, налёта и прочих артефактов на рентгенограммах резко снижается. Именно поэтому, например, в СТО Газпром 15-1.3-004-2023 «Сварка и неразрушающий контроль сварных соединений. Неразрушающие методы контроля качества сварных соединений промысловых и магистральных трубопроводов» и в РД-25.160.10-КТН-016-15 «Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Неразрушающий контроль сварных соединений при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов» чётко говорится о том, что предпочтение при проявке радиографических плёнок надо отдавать автоматизированным процессорам. С учётом того, что пачка форматной рентген-плёнки по состоянию на август 2023 года стоит в среднем 45 000–65 000 рублей (импортная ещё дороже), – чем меньше брака будет при фотообработке, тем меньше затраты на РК. Именно поэтому всё больше лабораторий неразрушающего контроля (НК) переходят от тазиков, кюветов и ручных проявочных машин – к более прогрессивным и практичным технологиям.

Содержание:​

Устройство проявочных машин для промышленной радиографии
Преимущества и недостатки использования
Популярные марки проявочной и сушильной техники для РК
Обслуживание автоматических проявочных машин
Где купить хорошую проявочную машину

Как устроены проявочные машины для рентгеновской плёнки​

Для того, чтобы обеспечить бережную обработку и высокое качество готовых рентгенограмм, в современных проявочных машинах предусмотрены следующие узлы и механизмы:

• приёмный (подающий) лоток (загрузочное устройство, автоподатчик) с ИК-сенсорами (реле обнаружения плёнки, датчики поверхности, детекторы) для распознавания момента подачи плёнки, после чего запускается роликовая протяжка. Они же помогают рассчитывать степень пополнения проявителя и закрепителя в зависимости от площади обрабатываемых поверхностей плёнок;
• система роликовой протяжки – валики, стойки, направляющие рейки. Транспортировка рентгеновской плёнки от одного бака к другому в автоматизированных проявочных машинах рольного типа осуществляется резиновыми валиками, которые приводятся в движение посредством приводного электродвигателя, червячного редуктора, шестерён и цепных передач. Одно из ключевых требований к валикам – как можно более бережный контакт с плёнкой, дабы на оставлять на ней никаких следов. Что касается механической части, то она должна быть надёжной – устойчивой к изнашиванию и заклиниванию;
• баки (ванночки) с проявителем и фиксажным раствором. Стандартный объём – 5 л. В баках предусмотрены датчики уровня;
• промывочная камера (отсек);
• циркуляционный насос. Он нужен для постоянной циркуляции проявителя и фиксажного состава, вследствие чего они дольше сохраняют свои качества. За автоматическое пополнение растворов отвечает питающий насос (у некоторых моделей их два – для большей скорости пополнения ванн);
• микропроцессор (печатная плата управления). Именно он контролирует продолжительность всех стадий химико-фотографической обработки и управляет всеми функциональными частями. В частности, он отвечает за автоматическое пополнение растворов в зависимости от того, сколько плёнки уже обработано, а также за поддержание температуры и приток воды для защиты от кристаллизации проявителя в режиме ожидания (при длительной паузе в работе);
• отсек для ИК-сушки с нагревательными элементами (инфракрасной лампой), вентилятором для обдува плёнки, воздушным фильтром, защитным термореле, теплообменником, отражающими пластинами, термодатчиками и регулятором температуры. Современные проявочные машины позволяют отдельно настраивать температуру для проявителя, фиксажа и осушителя;
• панель и/или пульт управления со световыми индикаторами состояния, клавиатурой и цифровым дисплеем. Оператору выводится информация о продолжительности обработки, температуре проявителя, времени наполнения проявителя и фиксатора, мощности осушителя, текущем статусе обработки плёнки и т.д. Через панель управления можно также сохранять и повторно активировать индивидуальные настройки проявки;
• выходной лоток. Обычно он расположен на тыльной стороне корпуса, но в некоторых модификациях может располагаться и на боковой поверхности;
• светозащитный кожух (корпус) с открывающейся верхней крышкой. У многих моделей предусмотрены регулируемые опорные ножки;
• шланги (трубки). Их можно разделить на 3 категории: всасывающие (для подачи в проявочную машину воды, проявителя и фиксажа), дренажные (для слива отработанных растворов) и переливные (для перенаправления избыточных составов в накопительные ёмкости). Для удобства производители окрашивают шланги в информативные цвета: для проявителя – в красный, для закрепителя – в синий, для воды – в прозрачный. При подключении дренажной пластиковой трубки рекомендуется устанавливать сифон – для предотвращения неприятных запахов;
• резервуары (контейнеры, канистры) на 20–80 л для подачи воды (если нет подключения к центральной сети снабжения пресной водой);
• сточные резервуары на 20–80 л для удаления переизбытка жидкостей и слива отработанных растворов и промывной воды;
• несущая рама. Она идёт в комплекте к некоторым мобильным проявочным машинам в качестве дополнительного оборудования. Представляет собой жёсткий металлический каркас с верхней опорной поверхностью – для выставления машины по уровню, а внизу – позволяет разместить подпитывающие и дренажные контейнеры;
• электромагнитный клапан для регулировки расхода воды и запорные краны для впускных отверстий и дренажа проявителя, закрепителя и воды;
• интерфейсы для подключения к ПК, предохранители и пр.

Если качество воды на рабочем месте оставляет желать лучше, то могут потребоваться фильтры грубой и тонкой очистки. Это особенно актуально для мобильных машин, которыми оснащают передвижные лаборатории НК для проведения радиографического контроля в полевых условиях.

Автоматическая фотообработка состоит из нескольких технологических этапов.

1. Подготовка машины к проявке: наполнение баков водой, прокачка циркуляционного насоса, заправка питающих ёмкостей химическими реактивами. Последняя осуществляется вручную (вещества аккуратно выливают в ёмкости) либо в автоматическом режиме: реагенты сначала сливают в питающие резервуары, а оттуда их перекачивает питающий насос. Также перед началом работы необходимо убедиться, что проявитель и фиксаж нагрелись. Чаще всего производители рекомендуют придерживаться температур в диапазоне от +18 до +30 ˚С. Для ускорения обработки допускается увеличение до +36 ˚С, но тогда необходимо сокращать время проявления и фиксирования. Технически, в современных проявочных машинах для рентгеновской плёнки можно задавать температуру до +40 ˚С.
2. Извлечённую из упаковки просвеченную плёнку загружают в приёмный (входной) лоток. Вынимать плёнку из конверта (пакета) нужно в комнате с неактиничным светом. К некоторым моделям прилагаются загрузочные устройства, которые позволяют делать это и при дневном свете.
3. ИК-сенсоры проявочной машины определяют момент подачи рентгеновской плёнки и её размер.
4. Ролики протягивают плёнку по направляющим в бак с проявителем.
5. Далее – плёнка перемещается в бак с фиксажем. В отдельных проявочных машинах этому предшествует промежуточная промывка – благодаря ей в фиксажный раствор дольше сохраняет свои рабочие свойства. Однако в большинстве моделей всё же обходятся без этого: благодаря дубящим свойствам проявителя плёнка подходит к ванночке с закрепителем практически сухой. Это так называемый принцип «от сухого к сухому», благодаря которой достигается равномерность обработки снимков. В некоторых машинах, например, в AGFA NDT S Eco реализована технология каскадного фиксирования. Плёнка последовательно проходит через два бака с закрепителем, работающих по принципу противотока. Благодаря этому в промывочный раствор попадает меньше серебра. Это облегчает промывку, уменьшает концентрацию тиосульфата в эмульсионном слое, снижает риск образования дихроичной вуали и повышает срок безопасного хранения готовых снимков.
6. Следующий этап – промывка. Тёплая проточная вода смывает с плёнки остатки химических реактивов. Наличие достаточного объёма воды питьевого качества, подаваемой с давлением не менее 2 бар, – очень важно и для окончательной промывки плёнок. Если воды будет недостаточно либо если в ней будет слишком высокое содержание железа, то эмульсия размякнет. Валики будут проскальзывать и деформировать плёнку.
7. Сушка. Воздух, нагретый инфракрасными лампами, равномерно обдувает плёнку (за это отвечает отдельный вентилятор). Температуру можно настраивать в широком диапазоне, от +35 до +70 ˚С, но от максимальных значений лучше воздерживаться, дабы не испортить рентгенограмму. В некоторых руководствах по эксплуатации к проявочной технике рекомендуется поддерживать температуру сушки в пределах от +35 до +40 ˚С. Слишком горячий воздух может привести к короблению подложки и зернистости эмульсионного слоя.
8. Готовая плёнка выгружается в лоток, после чего она сразу пригодна к расшифровке на негатоскопе. Никаких дополнительных манипуляций не требуется. Проявочная машина готова к следующему циклу.

Средняя продолжительность обработки плёнки – от начала подачи в приёмный лоток до выхода готовой рентгенограммы – варьируется в современных процессорах от 2,5 до 17 минут. Для сравнения: при ручном способе обработка может растянуться до 1–3 часов. В классическом варианте она состоит из 5 этапов:

• проявления (от 5 до 8 минут);
• стоп-ванны (от 1 до 2 минут). Это промежуточный вариант при обработке плёнок в баках или кюветах. Стоп-ванна заключается в том, что плёнку после проявителя недолго выдерживают в кислом растворе (двух- или трёхпроцентной уксусной кислоты) либо – при его отсутствии – в чистой воде для остановки процесса проявления;
• фиксирования (от 30 до 45 минут);
• промывки (от 30 до 45 минут);
• сушки (от 30 до 45 минут).

Но это – цифры из книги №1 первого тома справочника «Неразрушающий контроль». В технических справочниках производителей радиографических плёнок продолжительность ручных операций куда меньше: 5 минут на проявление, 30 секунд на стоп-ванну, от 5 до 10 минут на закрепление, примерно 7 минут на промывку. Как бы то ни было, разница с автоматизированными процессорами всё равно значительная: применение последних позволяет сократить время на все операции, как минимум, в 3–5 раз.

Плюсы и минусы работы с автоматическими проявочными машинами​

Автоматическая проявочная техника стоит немало. Стоимость нового оборудования эконом-класса в 2019 году, например, стартовала от 1 млн рублей. Цены за б/у технику в достойном состоянии цены начинаются от 500 000 рублей.

Ещё один нюанс – минимально допустимый размер обрабатываемых плёнок. У большинства моделей он начинается от 6x10 мм. Всё, что меньше, уже может не подойти для протяжной системы. Максимальная ширина радиографических плёнок тоже может отличаться: у одних проявочных машин это 24 см, у других – 35 см, у третьих – 45 см и т.д. При работе вручную таких ограничений нет: обрабатывать можно плёнки любых размеров, лишь бы они помещались в резервуары с реактивами.

На деле, правда, это обстоятельство обычно не столь существенно, поскольку для большинства стандартных задач радиографии используются плёнки других типоразмеров, полностью пригодных для машинной обработки: 10x24, 24x30, 30x40 и др. Гораздо важнее то, что проявочные машины по-разному вычисляют норму расхода воды. Модели попроще и подешевле просто по истечении определённого интервала времени полностью сливают воду и набирают новую, из-за чего может получиться приличный перерасход. При работе в полевых условиях, где запасы воды ограничены, это может создать серьёзные трудности. Поэтому в более продвинутых моделях реализован расчёт расхода воды в зависимости от площади обрабатываемых плёнок. Про инфракрасные сенсоры мы уже сказали. Добавим лишь, что благодаря им объём водопотребления может быть снижен в несколько раз по сравнению с первым вариантом. Тем не менее, лучше ориентироваться на среднюю норму расхода 10 л в минуту.

Кроме того, оборудованию нужен надлежащий уход (об этом чуть ниже). Но это – если придираться. В целом, правила эксплуатации автоматических проявочных машин достаточно простые. Оно в любом случае того стоит, поскольку преимуществ у такой техники всё равно намного больше.

• Высокое качество рентгенограмм. Меньше испорченных снимков – меньше пересветов, меньше расходов на плёнку, меньше претензий со стороны надзоров и заказчиков. Как пример: если вы проявляетесь вручную, то для равномерного проявления плёнку рекомендуется ежеминутно встряхивать в вертикальном и горизонтальном направлении. Кроме того, опуская её в бак – нужно слегка постукивать по рамке, чтобы убрать пузырьки воздуха у эмульсии (если плёнка форматная). Все эти манипуляции предполагают механический контакт с плёнкой. И даже если делать это аккуратно, при помощи пинцета, то риск оставить на плёнке царапины, разводы, пятна всё равно остаётся высоким. Рециркуляция растворов в автоматических проявочных машинах избавляет от этих манипуляций, а регенерация – обеспечивает оптимальную концентрацию реактивов для достижения заданной плотности почернения снимков.
• Экономия реактивов. Благодаря автоматической регенерации растворы реже нуждаются в замене. При этом – машина сама отслеживает их «работоспособность». При ручном способе бывает сложно понять, насколько растворы ещё пригодны к применению. Многие форумчане даже ведут записи в журналах, чтобы чётко знать, сколько плёнок уже отработано этим составом и как скоро потребуется замена. С автоматической проявочной машиной всего этого не требуется.
• Простота соблюдения температурно-влажностного режима. Активность проявляющих веществ напрямую зависит от температуры. Проявочная машина автоматически поддерживает её на оптимальном уровне, нагревая или, наоборот, охлаждая растворы. В случае с ручной обработкой – следить за температурой нужно самому.
• Отсутствие лишних хлопот с сушкой. Для ускорения данного этапа рекомендуется использовать сушильные шкафы, внутри которых температура поднимается до +40 ˚С. Но такой шкаф стоит денег. На практике плёнку нередко развешивают на бельевых верёвках или даже обычных бытовых сушилках при комнатной температуре, предварительно удаляя остатки воды мягкой губкой или хлопчатобумажной тканью. Но это – потеря времени и дополнительный риск испортить снимки при малейшем неаккуратном движении. Кроме того, увеличение скорости сушки положительно сказывается на оптической плотности и контрастности рентгенограмм.
• Возможность обрабатывать как форматные, так и рулонные плёнки. Последние не особенно удобны для ручного способа, поскольку обеспечить равномерное проявление по всей длине очень нелегко. Даже если использовать специальные приспособления «улитки» или аккуратно перемещать плёнку в реактивах по траектории восьмёрки – это бывает непросто.
• Меньшая нагрузка на персонал. Человеческий фактор резко снижается. Электроника сама контролирует все стадии химико-фотографической обработки, сама поддерживает регенерацию и обновление растворов, температуру, время выдержки плёнки на каждом этапе. А если что-то пошло не так – то сама оповещает об этом оператора, ещё и с указанием, в чём именно проблема. Если проявка вручную – тонкое мастерство, то для уверенной работы с проявочной машиной требуется намного меньше времени и усидчивости.
• Увеличенная производительность проявки. Как следствие всех упомянутых выше факторов, закономерный итог – больше качественных снимков за меньшее время. При условии, конечно, что на этапе экспонирования не было допущено серьёзных ошибок.

Ещё один способ фотообработки, о котором мы уже вскользь упомянули, – это ручные проявочные машины. Примеры – РТП-5М, УФРН-2, «ЭЛИТЕСТ ПР-К». От кюветов, ванночек и тазиков такие устройства отличаются тем, что представляют собой устройства из нескольких вертикальных баков (танков) с нагревательным элементом и циркуляционным насосом. Пользователь самостоятельно перегружает плёнки из одного бака в другой по сигналу таймера, который отслеживает продолжительность каждой операции и который настраивается также вручную. Плёнку при этом закрепляют в специальной рамке с зажимами-клипсами, которые, правда, при неаккуратном обращении тоже могут повредить чувствительный эмульсионный слой.

Одно из преимуществ танковых машин – вертикальные баки. По сравнению с кюветами, в которых плёнка находится в горизонтальном положении, они уменьшают вероятность окисления эмульсии и появления вуали. Кроме того, есть таймер, который поможет избежать ошибок при проявке.

Тем не менее, недостатков у ручных проявочных машин всё же больше. Довольно громоздкие, они мало чем помогают дефектоскопистам РК, поскольку требуют их активного вовлечения в химико-фотографическую обработку. Нагрузка на оператора практически не снижается, из-за чего прирост производительности получается несущественным. В настоящее время ручные машины теряют популярность, хоть и стоят дешевле автоматических процессоров.

Какие проявочные машины для рентгеновской плёнки популярны в России​

На сегодняшний день в России наиболее широко применяются автоматические процессоры марок AGFA, Dürr NDT, «КАРАТ КР», Kodak, Colenta, FNDX (Fujifilm), Echo Graphic. Из них наиболее интересными, на наш взгляд, на сегодняшний день остаются следующие бренды.

• AGFA. Во-первых, потому что проявочная техника идеально подходит для обработки одноимённых радиографических плёнок. А как показал опрос Единого Центра Неразрушающего Контроля, по состоянию на апрель 2021 года больше 80% дефектоскопистов работают именно с плёночными системами AGFA. Во-вторых, история бренда, несмотря на все пертурбации с GE, не оставляет сомнений в качестве, которое вырабатывалось многие десятилетия. В-третьих, у AGFA очень широкий модельный ряд. Есть и мобильные варианты для передвижных лабораторий (AGFA NDT M Eco), и универсальные модели (NDT Nova, NDT U).
• Dürr NDT. Ещё один уважаемый в России производитель. Производство базируется в Германии, как и у AGFA. Изготовлением проявочных машин для радиографической плёнки компания Dürr NDT занимается с 1968 года. За это время было выпущено более 250 000 экземпляров, которые применяются по всему миру. Модельный ряд состоит всего 3 модификаций, но этого вполне достаточно практически для любой ЛНК: XR 24 NDT (идеально для проявки и расшифровки в передвижных лабораториях), XR 35 NDT (адаптирована и для работы в одном помещении, и для частых выездов на объекты), XR 45 NDT (для стационарных лабораторий).
• «КАРАТ КР». Серия автоматических проявочных машин «КАРАТ НЕВА 35» и «КАРАТ НЕВА 45» была создана в 2016 году на волне импортозамещения. Будучи эксклюзивным дистрибьютором Dürr NDT в России, компания «Ньюком-НДТ» в сотрудничестве с немецкими инженерами адаптировала проявочную технику под российскую специфику РК за последние 5 лет сделала её только лучше. Из недавних усовершенствований – улучшенные приводные ролики. Кроме того, техника поставляется с программным обеспечением X-Vizor, написанным «с нуля» специалистами «Ньюком-НДТ». На сегодняшний день это самое продвинутое российское ПО для цифровых технологий РК. Если после проявки плёнки подлежат оцифровке (а это давно практикуется, например, на объектах «Газпрома» и «Транснефти»), то X-Vizor будет для лаборатории очень кстати.

Уход за проявочной машиной​

Надо понимать, что в закрытом корпусе процессора постоянно находятся агрессивные химические реактивы, высокая влажность и температура. Всё это приводит к интенсивному изнашиванию комплектующих, кристаллизации остатков проявителя, скоплению отложений и даже к образованию водорослей (в некоторых проявочных машинах есть даже специальный режим для защиты от такой «микрофлоры»).

У проявочной техники разных производителей свои регламенты технического обслуживания. И, конечно, периодичность и объёмы ТО зависят от количества обрабатываемых плёнок. Но если попытаться вывести «среднюю температуру по больнице», то для исправной работы автоматическим проявочным машинам требуются:

• ежедневная очистка подающего лотка, проверка целостности шланговых соединений, осмотр и очистка приводов. Шланги не должны быть перекручены. Заломы и протечки недопустимы. Важно следить за соблюдением постоянного уклона. При установке отводных шлангов в сборных контейнерах нужно убедиться, что он не касается жидкости, дабы не допустить переполнения машины. А вот впускные шланги, напротив, должны быть погружены в рабочие жидкости (проявитель, фиксаж, вода), если они пополняются из баков (канистр);
• еженедельная очистка промывочной ёмкости, валиков, промывка и продувка выпускных и переливных трубок;
• ежеквартальный слив химикатов и промывной воды, полная очистка всех баков, привода, подшипников, пружин, направляющих, стоек. После удаления отработанных реагентов баки наполняют чистящим раствором – например, тёплой водой с кальцинированной содой. Бельгийский производитель AGFA выпускает специальные составы DEVCLEAN и FIXCLEAN для ухода за проявочной техникой собственного производства. После 15-минутной рециркуляции раствора его также нужно слить, вновь наполнить баки чистой тёплой водой и запустить 10–20-минутный цикл (1 или 2 раза). После этого необходимо тщательно промыть баки и рэки от остатков слизи и иных отложений, вынуть рэки и промыть их ветошью, губкой или зубной щёткой в тёплой проточной воде (можно в мыльной) или ином неагрессивном моющем растворе. Аналогично нужно поступить с валиками и транспортировочными стойками – их нужно промыть в проточной воде, удаляя загрязнения мягкой ветошью или губкой. Здесь важно действовать аккуратно, дабы не оставить на валиках царапин и иных повреждений. Некоторые производители выпускают специальные чистящие аэрозоли для валиков. Пример – XR CLEANER NDT. Похожий продукт есть и в линейке AGFA – стартер G135S, предназначенный для уменьшения щелочности проявителя, защиты от чрезмерного набухания желатина и снижения нагрузки на систему роликовой протяжки. Также нужно не забыть об очистке подшипников, зубчатых колёс, направляющих, промывке и продувке шлангов. Желательно также протереть влажной ветошью отражающие поверхности ИК-нагревателя, защитную крышку и прочие поверхности. Если проявочная машина набирает воду не из центральной системы водоснабжения, а из ёмкостей – то необходимо периодически промывать и их тоже, чтобы не допустить скопления отложений и налёта на стенках и дне. После всех этих манипуляций все ранее снятые и очищенные узлы устанавливают обратно, машину наполняют новыми реактивами и запускают два или три пробных цикла с плёнками, которые не жалко;
• регулярный осмотр внутренних частей на предмет изнашивания, деформации и иных повреждений.

В зависимости от количества циклов проявки комплексная очистка проявочной машины с полным обновлением всех растворов может потребоваться раз в 1–4 месяца. В некоторых руководствах по эксплуатации можно встретить интервал в 6 месяцев. Всё это условно: следить за состоянием машины необходимо каждую смену. В помощь дефектоскопистам РК и лаборантам в современных проявочных машинах реализована система самодиагностики, которая оповещает оператора о появившихся неполадках. По коду ошибки можно определить причину неисправности и принять меры в соответствии с инструкцией.

Если вода в лаборатории грязная – то перед впускным отверстием необходимо установить фильтры (и периодически менять в них картриджи), о которых мы уже упоминали. Добавим лишь, что, помимо механических примесей, для проявочной техники и рентгеновских плёнок не менее вредным считается избыточное содержание в воде солей и минералов. Если вода слишком жёсткая и возможностей для её обезжелезивания нет, то, как вариант, необходимо позаботиться о запасе бутилированной либо дистиллированной воды. Хотя, по некоторым данным, последний вариант хуже, потому что может привести к слишком сильному размягчению желатина в эмульсионном слое.

Разумеется, перед длительным простоем лучше слить все жидкости, выполнить промывку, подключить предварительно промытые шланги, закрыть верхнюю крышку и оставить технику в покое до возобновления фотообработки.

Ещё один важный момент – наличие надлежащей системы вентиляции и/или кондиционирования в помещении, в котором работает проявочная машина для рентгеновской плёнки. Общее правило здесь такое: температура в помещении должна быть ниже, чем та, которая выставлена для реактивов. Нормой также считается 10-кратный воздухообмен в час. Если в помещении нет нормальной вытяжки и/или кондиционера, то оборудованию и химическим реагентам это, мягко говоря, не идёт на пользу. Как и снимкам – из-за перегретого проявителя они получаются слишком тёмными.

Наконец, надо понимать, что для автоматических проявочных машин требуются специальные химические реактивы – фиксаж и проявитель (примеры – G135 и G335). Их стоимость несколько выше, чем на материалы для ручной проявки.

Однако, несмотря на все вышеперечисленные нюансы, проявочные машины были и остаются самым удобным и надёжным способом химико-фотографической обработки рентгеновских плёнок на сегодняшний день. С каждым новым поколением оборудование становится всё более лёгким в использовании и обслуживании. В некоторых моделях, для примера, предусмотрена возможность самостоятельной замены циркуляционного насоса и других важных блоков.

Где купить проявочную машину для рентгеновской плёнки​

Обращайтесь к проверенным поставщикам и производителям – спонсорам портала «Дефектоскопист.ру».