Профессия «дефектоскопист» как она есть | Дефектоскопист.ру

Радиографический контроль: увидеть объект насквозь
Дефектоскопист > Радиационный контроль > Радиографический контроль

Радиографический контроль: увидеть объект насквозь

Для выявления подповерхностных дефектов радиографический контроль сварных соединений (РК, РГК) был и остаётся одним из наиболее надёжных и достоверных видов НК. Метод «эксплуатирует» проникающую способность рентгеновских лучей. Они по-разному поглощаются металлом и внутренними дефектами, и это отчётливо видно на рентгеновских снимках. По результатам их расшифровки стык можно смело признать годным либо забраковать.

Метод используется для наиболее ответственных объектов, включая магистральные и технологические нефте- и газопроводы, РВС, всевозможные сосуды, работающие под давлением, трубопроводную арматуру и пр. Рентген активно применяется в заводских лабораториях и службах ОТК на предприятиях по производству оборудования для атомных электростанций – насосов, корпусов и теплообменников парогенераторов, котлов и т.д. Метод успешно практикуется и в авиакосмической отрасли – для обследования ответственных деталей из композитов.

Радиографический контроль стыкового сварного соединения

Технология проведения рентгеновского контроля сварных швов

В классическом виде процедура проводится согласно ГОСТ 7512-82 и состоит из 8 ключевых этапов.
  1. Зачистка. Стык тщательно осматривают, после чего удаляют шлак, брызги металла, окалину и прочие загрязнения, из-за которых снимки могут оказаться непригодны для расшифровки.
  2. Разметка и маркировка. Осуществляется согласно руководящей документации, которая действует на объекте. Примеры таких нормативов – СТО Газпром 2-2.4-083-2006 и РД 08.00-60.30.00-КТН-046-1-05. Под разметкой понимается разделение стыка на участки. На каждом из них устанавливают маркировочный знак (буквенный и/или цифровой) и эталон чувствительности (канавочный, проволочный или пластинчатый). Это необходимо для того, чтобы чётко идентифицировать сварное соединение на снимке и убедиться в том, что чувствительность радиографического контроля соответствует нормативам. Знаки представляют собой литые цифры и литеры из металла, которые при помощи пинцета закрепляют на кассете, в которую вставляется рентген-плёнка. Конверт фиксируется на объекте при помощи магнитных прижимов.
  3. Выбор схемы контроля. Они описаны в п. 4.1–4.9 вышеупомянутого ГОСТ 7512-82. Свои схемы панорамного и направленного (или, как говорят, «в лоб») просвечивания через одну или две стенки предусмотрены для угловых, тавровых, нахлёсточных, стыковых швов.
  4. Выбор параметров контроля. К таковым относится расстояние от источника излучения до стыка, длина и ширина снимков, количество размеченных участков, которые можно «охватить» за одну экспозицию и др.
  5. Собственно просвечивание. Можно условно разделить на тренировку (прогрев) рентген-аппарата (источника ионизирующего излучения, ИИИ) и само экспонирование. Чтобы «пробить» толщину стенки и получить качественные снимки, очень важно не ошибиться с мощностью напряжения и временем экспозиции. На этом этапе особенно важен опыт специалистов в проведении рентгеновского контроля сварных соединений. В современных аппаратах хоть и предусмотрены калькуляторы экспозиций, без знаний, а иногда и без дозиметра (для расчёта выходного напряжения) не обойтись.
  6. Фотохимическая обработка плёнок. Проявка может проводиться вручную либо при помощи автоматической проявочной машины. В цифровой радиографии всё проще. Сканер считывает изображение с запоминающей пластины и выводит его на экран ПК. Самый быстрый вариант – плоскопанельные детекторы, которые можно напрямую подключить к компьютеру и передать оцифрованное изображение за считаные минуты. Новейшие модели умеют делать это посредством Wi-Fi.
  7. Расшифровка. Если снимки на плёнках, используются негатоскопы с мощными галогенными либо светодиодными лампами. В цифровой радиографии изображения просматриваются на экране ПК. Расшифровка заключается не только в том, чтобы обнаружить дефекты, классифицировать их, измерить и определить местоположение. Попутно оценивают и качество плёнок. К расшифровке допускаются снимки заданной оптической плотности, без пятен, полос, повреждений эмульсионного слоя и иных «артефактов». Ограничительные метки, эталоны чувствительные и маркировочные знаки должны быть чётко видны на изображениях.
  8. Оформление заключения. Записи дефектов вносятся в протоколы или журналы установленного образца с использованием специальных сокращений.

Подготовка к радиографическому контролю

Радиографический контроль трубопровода

Сильные и слабые стороны рентген-контроля сварных швов

Метод заслужил хорошую «репутацию» благодаря таким своим преимуществам, как:
  • высокая надёжность и наглядность результатов. На снимках чётко видны даже мельчайшие дефекты. Можно оценить выпуклость, вогнутость корня шва и смещение корня. Разумеется, всё это при условии, что оптическая плотность соответствует норме;
  • возможность выявления самых разных скрытых неоднородностей, включая поры, непровары, подрезы, трещины, усадочные раковины, а также шлаковые, окисные, вольфрамовые и другие включения;
  • возможность определения размеров, характера и местоположения дефектов. Всё это упрощает и ускоряет проведение ремонта;
  • возможность применения как в полевых, так и в цеховых условиях (в том числе – для нужд серийного производства изделий);
  • просвечивание объектов толстостенных объектов;
  • высокая производительность при контроле кольцевых сварных швов (при использовании кроулера и/или генератора с панорамной геометрией излучения);
  • документирование результатов. Как плёнки, так и оцифрованные снимки можно (и нужно) архивировать и хранить в течение продолжительного времени.

Расшифровка снимка – один из этапов рентгеновского контроля

Однако при всех своих достоинствах радиографический контроль сварных соединений не идеален. Прежде всего, согласно п. 1.3 ГОСТ 7512-82, данный способ не предназначен для выявления:
  • несплошностей и включений, размер которых в направлении просвечивания меньше, чем удвоенная чувствительность контроля;
  • непроваров и трещин с плоскостью раскрытия, отличающейся от направления просвечивания. При этом величина их раскрытия ниже, чем нормированное значение. Для каждой радиационной толщины оно своё – и может составлять 0,1–0,5 мм;
  • любых несплошностей и включений, изображение которых на снимке «накладывается» на изображение посторонних деталей либо места резкого изменения толщины металла.
На этом недостатки не заканчиваются. Рентген не совершенен ещё и потому, что:
  • основан на использовании рентгеновского излучения – опасного для человеческого здоровья и окружающей среды. Отчасти это проблема компенсируется дополнительными выплатами для персонала, ранним выходом на пенсию и прочими льготами. Во избежание несчастных случаев перед проведением РК рабочую зону огораживают при помощи ленты. Дополнительно используются сигнальные огни для предупреждения посторонних лиц;
  • связан с трудоёмкой фотохимической обработкой снимков. Этот пункт актуален только для традиционного радиографического контроля, построенного на плёночных технологиях. В цифровой радиографии всё проще и быстрее. Но этот способ пока только набирает популярность. ГОСТ Р 50.05.07-2018, например, строго предписывает использование плёнок. А это значит, что нужно разбираться в проявке, знать и соблюдать правила работы с реактивами, решать проблему утилизации отходов и т.д. Всё это создаёт дополнительные требования к персоналу;
  • требует оформления лицензии на работу с ИИИ, санитарно-эпидемиологического заключения и иных разрешительных документов;
  • предполагает существенные затраты. Стоимость рентген-аппаратов достигает несколько миллионов рублей, не говоря о дополнительном оборудовании и постоянной потребности в расходниках (об этом ниже). Правда, цифры здесь относительны, так как проведение РК позволяет избежать по-настоящему страшных аварий, ущерб от которых нельзя оценить никакими деньгами. Как пример – просвечивание швов обечайки реакторной установки на АЭС.

Оборудование и материалы для рентгеновского контроля сварных соединений

РГК – пожалуй, самый «ёмкий» метод с точки зрения того, какое количество технических устройств, принадлежностей и аксессуаров для него предусмотрено. Перечислим хотя бы основные позиции:
  • источники излучения. Чаще всего это рентгеновские аппараты (генераторы) и гамма-дефектоскопы. Первые подразделяются на переносные и стационарные, с направленной и панорамной геометрией излучения, постоянного и импульсного потенциала. Гамма-дефектоскопы – «тяжёлая артиллерия». Имеется в виду даже не габариты и масса таких устройств (они, к слову, вполне компактные), а феноменальная проникающая способность гамма-лучей. Такие дефектоскопы могут просвечивать стенки толщиной до 350 (!) мм. Правда, регулировать напряжение нельзя, а потому для тонкостенных объектов такие источники бесполезны. К тому же они гораздо опаснее рентген-аппаратов, а потому хранить и перевозить гамма-дефектоскопы можно лишь в специальных свинцовых контейнерах;
  • кроулеры. Это самоходные тележки с шасси, приводом и блоком аккумуляторов. Используются с рентгеновскими аппаратами, имеющими панорамную геометрию излучения, для контроля кольцевых сварных соединений при строительстве и ремонте трубопроводов;
  • проявочные и сушильные машины. Первые предназначены для автоматической проявки снимков. Позволяют проводить фотохимическую обработку даже без неактиничного освещения. Помимо штатных программ предусмотрена индивидуальная настройка циклов проявки. Сушильная техника ускоряет высыхание рентгенограмм. К этой же группе оборудования отнесём устройства для смешивания реагентов;
  • денситометры. Измеряют оптическую плотность готовых снимков, после чего их допускают к расшифровке либо бракуют;
  • негатоскопы. Это устройства со сверхмощными галогенными и светодиодными лампами для просмотра и расшифровки снимков. Яркость регулируется. Встроенный вентилятор защищает прибор от перегрева. Для просмотра плёнок разных форматов предусмотрены сменные шторки различных размеров;
  • камеры радиационной защиты. Сборные конструкции для рентгена в цеховых условиях. Не все предприятия располагают свободными помещениями под эти нужды. Использовать ИИИ в цеху, в перерывах между другими технологиями операциями – не безопасно и довольно накладно. Каждый раз нужно просить других работников покинуть свои места, а сами специалисты РК вынуждены торопиться, подолгу ждать своей очереди и т.д. Камеры радиационной защиты не требуют обустройства отдельного помещения и в то же время позволяют проводить рентгеновский контроль без лишних хлопот. Изготовленные из свинца и стали, такие конструкции «не выпускают» излучение наружу. Сигнальные фонари и акустические средства оповещения предупреждают о начале экспозиции. Камеры широко используются на заводах по производству литья, поковок, трубопроводной арматуры и прочей продукции;
  • эталоны чувствительности. Предназначены для наглядной оценки чувствительности РК. По ГОСТ 7512-82 обычно используются проволочные и канавочные, реже – пластинчатые. Существуют также их европейский аналоги, выполненные по EN 462-1, ASTM E-747 и другим стандартам;
  • маркировочные знаки. Как уже отмечалось выше, представляют собой металлические значки в виде цифр и литер. Используются для разметки стыков и цифробуквенной маркировки;
  • гибкие кассеты. Применяются для закрепления рентгеновских плёнок, усиливающих экранов, эталонов чувствительности и маркировочных знаков. Состоят из двух и более светонепроницаемых отделений. Удерживаются на металлической поверхности за счёт магнитных прижимов либо мерных поясов. У последних предусмотрены крепления в виде пряжек либо липучек. Преимущество мерных поясов, что с ними гораздо проще определить точное местоположение дефектов относительно оси трубопровода;
  • дозиметры. Измеряют экспозиционную дозу. Дозиметр помогает рассчитать выходное напряжение для просвечивания заданной толщины. И, конечно же, используется специалистами РК для личной безопасности от высоких доз излучения.

Установка рентген-аппарата для радиографического контроля сварного шва

Маркировочные знаки и эталоны чувствительности для радиографического метода контроля

Традиционный радиографический метод контроля сварных соединений нуждается и в большом количестве расходных материалов. К таковым относятся форматные и рулонные рентгеновские плёнки, реагенты (проявитель, фиксаж, стартер, концентраты для очистки проявочной техники), флюоресцентные и свинцовые усиливающие экраны. Резку плёнок осуществляют при помощи специальных резаков.

Отдельную категорию принадлежностей составляют аксессуары, задача которых в том, чтобы упростить расшифровку и сделать её более точной. Так, в лабораториях РГК очень востребованы:
  • трафареты (мерные шаблоны). Это прозрачные плёнки, на которые нанесены линейки и прочая вспомогательная разметка. С такими трафаретами намного легче измерять выявленные трещины, поры и другие дефекты;
  • меры оптической плотности. Представляют собой фрагменты рентгеновской плёнки различной оптической плотности. Используются для настройки денситометра и визуального сравнения с имеющимся снимком;
  • универсальные шаблоны радиографа. Более «продвинутая» версия трафаретов с дополнительными разметками, маркерами и иными вспомогательными изображениями. При наличии УШР гораздо проще определять вид дефектов, их диаметр, протяжённость, глубину и др.

Экспонированные плёнки после проведения радиографического контроля

Обучение и аттестация специалистов радиографического контроля

Теоретическая и практическая подготовка персонала включает в себя обучение по следующим направлениям:
  • материаловедению;
  • физическим основам радиационного метода;
  • природе ионизирующего излучения, его взаимодействия с материалами;
  • видам и характеристикам источников излучения;
  • чувствительности РГК, подбора параметров экспозиции, плёнок и усиливающих экранов;
  • правилам расшифровки, классификации и определения размеров дефектов;
  • работе с дозиметрами;
  • фотохимической обработке плёнок и т.д.
Занятия проводятся в специально оборудованных аудиториях с камерами радиационной защиты. Соискатели отрабатывают навыки по всем этапам проведения РГК, от резки плёнок и «зарядки» кассет до просмотра готовых снимков на негатоскопе и оформления заключения.

Специалист по радиографическому контролю сварных соединений

Проводить радиографический контроль сварных швов с оформлением заключений могут только аттестованные лаборатории аттестованные и/или сертифицированные специалисты по ПБ 03-440-02, ISO 9712, ISO 17024 и др. Для аттестации на I и II уровень необходимо иметь среднее или высшее техническое образование какого-либо инженерного вуза либо университета. Дополнительно нужно пройти специализированные курсы по программе, согласованной с Независимым органом по аттестации персонала. Для кандидатов на присвоение II квалификационного уровня вместо этого могут зачесть опыт работы по НК с составлением методических документов.

Подготовка соискателей для допуска к квалификационным экзаменам по радиографическому контролю должна занимать не менее 40 (для I уровня) или 80 (для II уровня) часов. Производственный опыт должен быть не менее 6 месяцев (для кандидатов на I уровень), 12 месяцев либо 18 месяцев – для кандидатов, имеющих или не имеющих I уровень соответственно.

Что касается III уровня, то для его получения кандидату нужно иметь II уровень (либо успешно сдать практический экзамен на него), среднее либо высшее техническое образование. В зависимости от этих условий производственный опыт должен составлять не менее 24–72 месяцев.

На форуме «Дефектоскопист.ру» доступны статьи, живые обсуждения, библиография, база нормативной документации и много другой полезной информации для начинающих и состоявшихся специалистов РК. Чтобы стать настоящим профессионалом радиографического контроля, присоединяйтесь к нашему сообществу.
VK Defektoskopist OK Defektoskopist Facebook Defektoskopist Instagram Defektoskopist YouTube Defektoskopist


Текущее время: 22:24. Часовой пояс GMT +3. Copyright ©2000 - 2020. Перевод: zCarot.
Внимание, коллеги! В целях нормальной работы форума администрация оставляет за собой право на обработку персональных данных зарегистрированных пользователей. В случае вашего несогласия просьба написать жалобу на defektoskopist.ru@gmail.com