Расшифровка снимков и оценка качества просвечиваемого объекта.

Наиболее ответственный этап в проведении работ по радиографии—это оценка качества выпускаемой продукции по рентгено- и гамма-снимкам. Задача расшифровщика состоит в установлении причин, вызвавших различные потемненияна снимке. При расшифровке снимков необходимо отличать дефекты, вызванные плохим качеством пленки или неправильным обращением с нею, от дефектов просвечиваемого материала.

Пятна неодинакового почернения, неправильной формы, а также небольшие круглые пятна, вызванные не дефектами в контролируемом материале, иногда могут быть приняты за изображение дефектов. Сомнение разрешается повторным просвечиванием или зарядкой двух пленок в одну кассету. Если на втором негативе эти пятна отсутствуют, то на первом они были вызваны дефектами пленки или другими причинами, не связанными с качеством просвечиваемого материала.

Заключение о годности исследуемого материала, детали, узлов и готовых изделий дается в соответствии с техническими условиями на изготовление и приемку данного изделия. Причем оценку качества изделия производят в том случае, если снимок отвечает определенным требованиям:

· на рентгенограмме (гаммаграмме) четко видно изображение просвечиваемого объекта или сварного соединения с усилением шва по всей длине снимка;

· на снимке видны маркировочные знаки;

· на снимке нет пятен, царапин, отпечатков пальцев, подтеков и белого налета от плохой промывки и других дефектов пленки;

· на снимке видны изображения эталонов (см. ГОСТ 7512—69).

В противном случае производят повторное радиографирование.

Радиографирование материалов и промышленных изделий

Метод радиографии позволяет отлаживать и контролировать технологию литья, сварки, пайки и других производственных процессов, отбраковывать материалы, заготовки и детали с наличием опасных дефектов, отбраковывать изделия, не соответствующие техническим условиям (стандартам).

Наиболее широко радиографический метод применяют в промышленности для контроля качества слитков, литья, сварных и паяных соединений, а также собранных узлов и агрегатов.

Номенклатура, количество и участки сварных, паяных и литых изделий и узлов изделий, подлежащих рентгено- и гамма-дефектоскопическому контролю, определяются технологическими картами, разработанными в соответствии с требованиями технических условий или чертежа контролируемого объекта. Эти карты определяют порядок, технику и методику контроля исследуемых объектов с использованием рентгеновского и у-излучении.

Тепловые узлы отливок.

В угловых участках отливок, называемых тепловыми узлами, наиболее вероятно образование таких дефектов литья, как усадочные раковины и трещины. Угловые участки Г-образной формы просвечивают под углом 45° к плоскостям, образующим угол (или по биссектрисе угла) (см. рис. 5.38, а). Угловые участки Т-образной и Х-образной форм просвечивают в двух взаимноперпендикулярных направлениях (эскизы б, в).

Цилиндрические участки отливок (трубы, цилиндры) с диаметром более 500 мм при наличии доступа внутрь просвечивают по участкам через одну стенку. Просвечивание осуществляют как изнутри, так и снаружи по схемам, изображенным на эскизах г. При просвечивании цилиндрических изделий по участкам оптическая плотность на краях снимка оказывается значительно меньше, чем в центре. Это обусловлено тем, что по мере увеличения угла расхождения пучка излучений возрастает эффективная толщина материала, просвечиваемого в наклонном направлении. Практически при просвечивании цилиндрических изделий эффективная толщина в наклонном направлении просвечивания должна не более чем на 15—20% превышать толщину, просвечиваемую в прямом направлении. В соответствии с этим цилиндрическое изделие, подлежащее просвечиванию за несколько экспозиций, разбивают на участки.

Цилиндрические участки литых изделий среднего (от 500 до 200 мм) и малого (менее 200 мм) диаметров, а также участки большого диаметра при отсутствии доступа внутрь изделия просвечивают через две стенки. Цилиндры большого и среднего диаметров просвечивают таким образом, чтобы получить изображение одной стенки изделий. Для этого источник излучения располагают на внешней стороне стенки, противоположной просвечиваемому участку (эскиз д,11). Трубы и цилиндры малого диаметра просвечивают при большом фокусном расстоянии (эскиз д,11). Однако в этом случае оптическая плотность по краям изображения оказывается недостаточной вследствие возрастания эффективной толщины материала. Чтобы получить полное представление о качестве изделия, необходимо его просвечивать в два приема с поворотом на 90° вокруг оси после первого просвечивания.

Трубы и цилиндры, а также полые отливки, имеющие доступ внутрь при наличии соответствующей аппаратуры (трубка с вынесенным анодом или радиоактивный источник излучения), можно просвечивать за одну экспозицию при расположении источника в центре изделия—панорамное просвечивание (эскиз е). Во всех случаях, когда позволяют обстоятельства, необходимо стремиться к просвечиванию через одну стенку, так как при этом получаются снимки лучшего качества.

Отливки с плоскопараллельными гранями просвечивают целиком за одну экспозицию или по участкам в направлении, перпендикулярном к плоскости изделий (эскиз ж).

Литые фланцы. В литых изделиях с резким перепадом толщины в местах перехода от тонких сечений к толстым наиболее вероятно появление трещин. Типичный пример таких изделий представляют отливки с фланцами. Помимо панорамного просвечивания (эскизы з, и, положение 1) для выявления возможных трещин фланец просвечивают в перпендикулярном направлении или под углом (до 45°) к плоскости фланца (эскизы з, и, положение 2).

Отливки сложной формы перед просвечиванием разбивают на участки, которые просвечивают по типовым схемам. На эскизе к показана схема просвечивания некоторых участков литого корпуса. Плоская часть корпуса просвечивается из положения 1, втулка—из положения 2, а угловые участки—под углом 453 к плоскостям, образующим угол, из положения 3.

На эскизе л изображена схема просвечивания различных участков литого тройника.

Шаровую часть просвечивают из положения 1 за одну экспозицию при просвечивании изнутри или за несколько экспозиций при просвечивании снаружи. Для просвечивания боковых патрубков источник излучения размещают на горизонтальной оси тройника в положения 2 и 3. Для просвечивания верхнего патрубка источник устанавливают на вертикальной оси тройника. Так как толщина патрубка с фланцем значительно превышает толщину стенок патрубка, просвечивание осуществляют за две экспозиции из положений 4 и 5, Сварные соединения, применяемые в различных конструкциях, просвечивают рентгеновским или у-излучением по типовым схемам, показанным на рис. 5.43. Стрелки на эскизах от источника излучения (светлый кружок) показывают направление центрального луча пучка рентгеновского или у-излучения, который должен проходить через середину контролируемого участка шва. Швы стыковых соединений без скоса кромок и с отбортовкой двух кромок просвечивают с направлением центрального луча перпендикулярно к шву (эскизы 1, 2).

Швы стыковых соединений с разделкой кромок просвечиваются, как правило, с направлением центрального луча, перпендикулярным к шву (эскиз 3). В случаях, особо оговоренных техническими условиями, допускается просвечивание тех же швов с направлением лучей по скосам кромок (эскиз 4).

Швы стыковых соединений можно просвечивать также с направлением потока излучения, обратным показанному на эскизах /—4, и с расположением кассеты с пленкой с другой стороны шва.

Швы угловых соединений с отбортовкой просвечивают с направлением центрального луча по плоскости свариваемых кромок (эскиз 5).

Швы угловых соединений без скоса кромок и со скосом двух кромок просвечивают с направлением центрального луча по биссектрисе угла между сваренными элементами (эскизы 6, а и 7). Допускаются также обратное направление потока излучения и расположение пленки с другой стороны шва (эскиз 6, б).

Швы тавровых соединений без скоса кромок просвечивают с направлением центрального луча под углом 45° к полке тавра (эскиз 8). Швы тавровых соединений с односторонним и двусторонним скосом кромок просвечивают с направлением центрального луча под углом 45° к полке тавра (эскизы 9, а и 10, а}. В случаях, оговоренных техническими условиями, эти швы можно просвечивать также с направлением центрального луча по скосам кромок (эскизы 9, б и 10, б).

Швы соединений внахлестку просвечивают с направлением центрального луча под утлом 45° к плоскости листа (эскизы 11,6 и 12). Допускается также просвечивание с направлением лучей перпендикулярно к плоскости листа (эскиз 11, а).

Швы в двутавровых и крестообразных конструкциях просвечиваются по схемам, показанным на эскизах 15, а и б.

Швы в коробчатых конструкциях, форма которых не позволяет поместить внутри их кассету с пленкой или источник излучения, просвечивают при установке пленки с наружной стороны шва и направлении центрального луча через две стенки под углом к оси шва изделия а (эскиз 16. а). Если кассету можно ввести внутрь коробчатой конструкции, просвечивание ведут через одну стенку с направлением центрального луча, перпендикулярным к шву (см. эскиз 16,6).

Кольцевые и продольные швы в цилиндрических и других изделиях просвечивают при установке источника излучения внутри изделия или снаружи с направлением центрального луча перпендикулярно ко шву (эскиз 17, а).

Кольцевые и продольные швы в изделиях, форма которых не позволяет поместить внутри их кассету с пленкой или источник излучения, просвечивают согласно эскизу 17,6—пленка установлена с наружной стороны шва, центральный луч направлен через две стенки под углом к вертикальной оси шва а.

Кольцевые швы в цилиндрических или сферических изделиях можно просвечивать по всей длине одновременно, поместив источник излучения на оси цилиндра или сферы против шва и наложив кассеты с пленкой по всей длине шва на наружной поверхности (эскиз 18). Кассеты должны располагаться так, чтобы пленки накладывались одна на другую на длину 10—15 мм.

Просвечивание сварных стыков труб и коробчатых конструкций (через две стенки (эскизы 16, а) и 17, б) во избежание наложения на снимке изображений верхнего и нижнего участков шва следует производить под углом к плоскости, проходящей через сварной стыковой шов. Величина этого угла зависит от диаметра трубы, фокусного расстояния, ширины усиления шва и в соответствии с ГОСТ 7512—69 должна составлять 5—10°.

Контролируя изделия больших диаметров, в целях повышения производительности контроля и улучшения выявляемости дефектов следует стремиться просвечивать их изнутри через одну стенку. Концентрация напряжений, создаваемая трещинами, значительно больше, чем при любом другом виде дефекта, поэтому сварной шов с трещиной бракуется.

К важным видам сварных соединений относятся трубопроводы: паропроводы и питательные трубопроводы котельных установок, теплофикационные сети, магистральные газопроводы, нефтепроводы и т. д. Для контроля сварных швов трубопроводов просвечиванием могут быть использованы три основные схемы взаимного расположения источника излучения и пленки относительно шва: просвечивание изнутри, просвечивание снаружи через одну стенку и просвечивание через две стенки.

Просвечивание по первой схеме (изнутри) наиболее удобно, так как, расположив источник излучения в центре трубы или резервуара, можно одновременно просветить целиком кольцевой шов или участки нескольких продольных швов (снаружи шов обкладывается пленкой). Кроме того, стенки резервуара частично поглощают излучение, в результате чего уменьшается опасность облучения персонала. В случае просвечивания изнутри отдельного участка шва источник излучения можно расположить не в центре сосуда, а ближе к просвечиваемому участку, но разница в расстояниях от источника до пленки в центре и по краям кассеты не должна превышать 20—30 мм.

Если по какой-либо причине поместить источник излучения внутри контролируемого объекта нельзя, просвечивание производят снаружи. Просвечивание через две стенки применяют в исключительных случаях, когда просвечивание по первым двум схемам невозможно: например, при малом диаметре просвечиваемого изделия пли при отсутствии возможности просверлить отверстие для размещения источника излучения внутри трубопровода. Фокусное расстояние для такой схемы должно быть равно 1,5—2 диаметрам трубы. Чтобы изображение верхней части не накладывалось на изображение нижней, источник излучения устанавливают так, чтобы центральный луч был смещен от оси шва на 10—15°.

Применение компенсаторов

В практике радиографирования часто встречаются изделия с резким переходом от тонких сечении к толстым. Хотя размеры изделия и позволяют произвести его просвечивание за одну экспозицию, однако при этом невозможно получить качественный снимок. Участки радиограммы, находящиеся под толстыми сечениями изделия, оказываются недодержанными, а участки пленки под тонкими сечениями—передержанными. Слишком высокая оптическая плотность снимка, как и слишком низкая, значительно ухудшает радиографическую чувствительность, и выявляемость дефектов снижается. Для получения качественных радиограмм при контроле изделий с высоким радиографическим контрастом (с резким перепадом толщин) приходится просвечивать их за две (или более) экспозиции при различных режимах, но при этом снижается производительность контроля. Можно избежать повторного просвечивания изделия, если принять специальные меры по выравниванию его радиографического контраста. На рис. 5.48 приведены основные типы компенсаторов, применяемых в радиографии для выравнивания радиографического контраста контролируемых изделий, и схемы их применения.

Твердые компенсаторы. При контроле серийно выпускаемых изделий удобно применять твердые компенсаторы, изготовленные из того же материала, что и контролируемое изделие. Поверхность компенсаторов имеет такую форму, чтобы при накладывании их на контролируемое изделие суммарная толщина компенсатора и изделия в любом месте в направлении просвечивания была одинаковой (эскизы а и б).

Насыпные компенсаторы. Для изделий сложной формы или несерийных изделий изготовлять твердые компенсаторы нецелесообразно. В этом случае можно применять насыпные компенсаторы (металлический порошок или дробь). Насыпной вес порошка или дроби подбирают примерно равным плотности материала контролируемого изделия. Перед просвечиванием изделие помещают в сосуд или окружают свинцовой маской и засыпают порошком или дробью (эскизы виг).

Жидкие компенсаторы. Когда нет необходимого порошка или дроби или их применение создает неудобства (например, припросвечивании полых емкостей с небольшим отверстием), можно применять жидкие компенсаторы. Компенсирующую жидкость составляют из смеси различных веществ таким образом, чтобы коэффициент ослабления излучения в ней был равен или близок коэффициенту ослабления излучения в материале контролируемого изделия. Просвечиваемое изделие помещают в сосуд и заливают компенсатором так, чтобы он был на одном уровне с изделием (эскиз д).

Пастообразные компенсаторы. В некоторых случаях, например при контроле вертикальных и потолочных швов сварных конструкций, целесообразно применять компенсирующую пасту, состоящую из связующих жировых веществ и металлических (свинцовых) опилок. Содержание металлических опилок определяется из условия равенства коэффициентов ослабления излучения пасты и материала изделия. Перед просвечиванием пасту наносят на изделие подобно замазке (эскиз е).

Компенсирующие экраны. Широкое применение получили компенсирующие экраны из свинца (эскизы ж и з). Выравнивающее действие таких экранов основано на том, что они отфильтровывают длинноволновое излучение, вследствие чего прошедшее через экраны излучение становится более однородным и проникающим, а потому менее контрастным.

Применение экрана равносильно равномерному увеличению толщины просвечиваемого изделия. При этом относительное изменение толщины уменьшается и радиографический контраст контролируемого изделия выравнивается