Оборудование для радиографического контроля

Радиографический контроль широко применяется для физического контроля сварных соединений стальных труб газопроводов. Порядок его проведения был описан ранее. Ниже описано оборудования для рентгеновского контроля, которое применяется для проверки качества сварных стыков на газораспределительных сетях природного газа давлением до 1,2 МПа.

Состав оборудования

Для рентгеновского контроля необходимы несколько видов оборудования. Основными являются:

• источники излучения;

• оборудование для химико-фотографической обработки пленок;

• негатоскопы;

• эталоны чувствительности;

• маркировочные знаки;

• гибкие кассеты;

• дозиметры.

Источники излучения

Рентгеновские аппараты состоят из основного блока с рентгеновским излучателем (трубкой), высоковольтного блока питания, пульта управления, а также крепёжных приспособлений (ремни, цепи, «пауки», штативы и пр.)

Промышленные рентген аппараты конструктивно делятся на импульсные и постоянные. Первые дешевле и компактнее. В них используется принцип взрывной эмиссии, что позволяет получать потоки электронов мощностью до 10¹³ Вт. Импульсные аппараты не позволяют регулировать ток и напряжение рентгеновской трубки, выдают меньшую экспозиционную дозу, рассчитаны на меньшую длительность непрерывной работы и используются для просвечивания меньших толщин. Отечественные импульсные аппараты представлены продукцией ООО «Спектрофлэш»: серии Арина и Памир, группы компаний «РЕНТЕСТ» — серия АРИОН и другими.

Рис.1 Постоянный рентгеновский аппарат Март — 200

В постоянных рентгеновских аппаратах используются принцип термоэмиссии. Образование облака электронов происходит при прохождении тока через нить накаливания. Полученные отрицательно заряженные частицы ударяются о положительно заряженный анод, где резко теряют свою скорость. Вследствие этого торможения мишень нагревается и возникает рентгеновское излучение. Постоянные аппараты, производимые в России: серии РПД (ООО «Синтез НДТ»), серии Арсенал (ООО «Арсенал НК»), серии Март (ООО «Спектрофлэш») и другие (рис.1).

Рис.2 Импульсный рентгеновский аппарат Арина

Портативный рентгеновский излучатель импульсного действия Арина (рис.2) состоит из рентгеновского блока, являющегося источником излучения, и портативного пульта управления, соединяемых кабелем длиной 25 м, что позволяет оператору находиться в безопасной зоне. Для закрепления прибора на трубе с направлением излучателя на стык необходимы специальные штативы и магнитные крепления. Аппарат имеет несколько модификаций: Арина–1, Арина-3, Арина-7, Арина-9, которые различаются, прежде всего, амплитудой напряжения на рентгеновской трубке.

Рис.3 Трубный штатив ШРТ

Для установки рентгеновского аппарата на трубу применяют различные конструкции. Штатив АРИОН ШРТ-1/130 (рис.3) позволяет регулировать фокусное расстояние рентгеновского аппарата и располагать его в различных пространственных положениях относительно трубы. Он крепится к трубе цепью и предназначен для размещения аппаратов серий Арина, Памир на трубах диаметром от 57 до 1420 мм.

Рис.4 Приспособление Паук

Приспособление Паук (рис.4) предназначено для крепления рентгеновских аппаратов МАРТ, АРИНА, ПАМИР на объектах из магнитных металлов. Это стальная рамка-основание с четырьмя ножками, на которых через регулировочный механизм крепятся магнитные держатели. Аппарат размещается на стальном основании и фиксируется к нему винтами. Фокусное расстояние регулируется дискретно, заменой ножек. Для этого изделие комплектуется несколькими комплектами ножек различных размеров.

Устройства для обработки пленки

Химико-фотографическая обработка пленок для получения изображения может производится вручную или с использованием автоматических проявочных машин. Она включает в себя четыре операции — проявку, фиксирование, промывку и сушку. На первых двух этапах используются концентраты фиксажа и проявителя. Сушка выполняется на воздухе при температуре от +18 до +25 ⁰С либо в сушильном шкафу подогревом до +35 ⁰С при наличии принудительной циркуляции воздуха.

Рис. 5 Проявочная машина

В ручных проявочных машинах «АРИОН ПР-К» (рис.5) имеются несколько баков цилиндрической формы: для проявки, промежуточной промывки после проявления, закрепления, промежуточной промывки после закрепления, окончательной промывки. В установке обеспечивается автоматическое поддержание рабочей температуры проявителя. Она задается терморегулятором на панели управления, где также находятся таймеры установки времени этапов обработки пленки. Установка оснащена фильтром грубой очистки подводимой воды. При небольших объемах проявки, что характерно для газораспределительных организаций, применяют ванночки-кюветы, которые позволяют при проявке следить за тем, как снимок набирает плотность почернения.

Негатоскопы

В лабораториях газораспределительных организаций применяют негатоскопы — настольные приборы для просмотра и расшифровки рентгеновских снимков, внутри которых располагается мощная светодиодная лампа. Излучение направляется на просмотровое окно, где диффузно рассеивается. К экрану прикладывают рентгеновскую пленку, изображение на ней подсвечивается и становится доступным для расшифровки.

Рис.6 Негатоскоп НГС-1

Негатоскоп светодиодный повышенной яркости НГС-1М (рис.6) предназначен для визуального просмотра рентгеновских снимков большой оптической плотности. Рассеивающий экран из матового стекла молочно-белого цвета обеспечивает равномерное подсвечивание плёнки. Его размер — 400 х 100 мм. Встроенные в прибор вентиляторы охлаждают изнутри светодиодную матрицу и просмотровое окно. Подключенная ножная педаль позволяет включать негатоскоп и регулировать яркость, не пользуясь руками, которыми необходимо работать с лупой, с линейкой, с универсальным шаблоном.

Рис.7 Денситометр ДНС-2

Вместе с негатоскопами применяются денситометры – приборы для измерения оптической плотности рентгеновских снимков. Они могут быть встроены в негатоскоп или быть отдельным прибором (рис.7). Поток света, пройдя через рентгеновский снимок, поступает на матрицу светоприемника в оптоэлектронном преобразователе. Оптическая плотность почернения вычисляется как десятичный логарифм отношения падающего светового потока к прошедшему через пленку.

Рис.8 Эталоны чувствительности

Эталоны чувствительности позволяют наглядно оценить чувствительность рентгеновского контроля (рис.8). Обычно используются проволочные и канавочные, реже — пластинчатые.

Рис.9 Канавочный эталон

Канавочный эталон представляет собой пластину с шестью канавками одинаковой ширины и разной глубины. Глубина каждой из шести канавок соответствует определённому значению (рис.9). Чем глубже канавка, тем лучше она видна на рентгеновском снимке. Соответственно, чем меньший элемент эталона виден, тем выше чувствительность контроля.

Рис.10 Проволочные эталоны

Семь проволок установленных длин и диаметров, упакованных в гибкий прозрачный пластиковый чехол — это проволочный эталон (рис.10). Чем меньше диаметр проволоки, тем труднее увидеть ее на рентгеновском снимке. Соответственно, чем больше видно проволок, тем выше чувствительность контроля.

Маркировочные знаки выполнены как металлические фигуры в форме цифр и литер. Они служат для разметки стыков, цифробуквенной маркировки и привязки снимков к конкретным сварным соединениям.

Гибкими кассетами крепят плёнки, усиливающие экраны, маркировочные знаки и эталоны чувствительности. Они состоят из двух и более светонепроницаемых отделений и удерживаются на трубе магнитными прижимами либо мерными поясами.

Рис.11 Дозиметр ИД-02

Дозиметры измеряют экспозиционную дозу и помогают вычислить выходное напряжение для просвечивания заданной толщины. Кроме того, приборы используется дефектоскопистами для контроля доз излучения. Индивидуальный дозиметр ИД-02 (рис.11) обеспечивает измерение поглощенной дозы излучения. Конструктивно прибор выполнен в виде «карандаша». Принцип действия основан на измерении изменения напряжения в ионизационной камере под воздействием ионизирующего излучения. Считывание показаний производится на шкале дозиметра через окуляр встроенного в дозиметр микроскопа.

Расходные материалы

К расходным материалам, применяемым при радиографическом контроле, относятся:

• рентгеновские пленки;

• реагенты;

• усиливающие экраны.

Рис.12 Форматная радиографическая пленка

Плёнка имеет многослойную структуру (рис.12):

• подложка из гибкой пластмассы - ацетата целлюлозы;

• светочувствительные эмульсионные слои из кристаллов бромида серебра и галогенида серебра, которые равномерно нанесены на основание с двух сторон;

• клеевой подслой для улучшенного соединения подложки с эмульсионными слоями;

• защитный слой, который позволяет уберечь эмульсионные слои от механических повреждений.

Фотохимическая обработка пленки обычно проводится вручную, хотя существуют и автоматизированные проявочные и сушильные машины. Для обработки лучше всего использовать реагенты, изготовленные тем же предприятием, которое выпустило саму плёнку.

Усиливающие экраны необходимы для достижения требуемой оптической плотности почернения снимков без чрезмерного увеличения времени экспозиции и повышения мощности экспозиционной дозы рентгеновского излучения. В большинстве случаев используются металлические экраны. Они представляют собой свинцовую фольгу, нанесенную на пластиковую подложку.

 Автор статьи: Вершилович Владислав Адамович

- Место работы - ООО «Газпром газораспределение Нижний Новгород»

- Автор популярных книг и учебных пособий по устройству и эксплуатации газового оборудования

Пройдите курсы по промышленной безопасности
И получите удостоверение

Подробности здесь