Thử nghiệm chụp X quang là gì? Chụp ảnh kiểm soát mối hàn. Kiểm soát bức xạ: GOST

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Kiểm soát bức xạ dựa trên khả năng phân rã hạt nhân của một số chất (đồng vị) với sự hình thành bức xạ ion hóa. Trong quá trình phân rã hạt nhân, các hạt cơ bản được giải phóng, được gọi là bức xạ hay bức xạ ion hóa. Các tính chất của bức xạ phụ thuộc vào loại hạt cơ bản do hạt nhân phát ra.

Bức xạ ion hóa cơ thể

Bức xạ alpha xuất hiện sau sự phân rã của hạt nhân heli nặng. Các hạt phát ra bao gồm một cặp proton và một cặp neutron. Chúng có khối lượng lớn và tốc độ thấp. Đây là lý do giải thích cho các đặc tính phân biệt chính của chúng: khả năng xuyên thủng thấp và năng lượng mạnh mẽ.

Bức xạ nơtron bao gồm một dòng nơtron. Các hạt này không có điện tích riêng. Chỉ khi các nơtron tương tác với hạt nhân của chất bị chiếu xạ, các ion tích điện mới được hình thành, do đó, trong quá trình bức xạ nơtron, hiện tượng phóng xạ cảm ứng thứ cấp được hình thành trong vật thể bị chiếu xạ.

Bức xạ beta xảy ra trong các phản ứng bên trong hạt nhânyếu tố. Đây là sự biến đổi của một proton thành một neutron hoặc ngược lại. Trong trường hợp này, các electron hoặc phản hạt của chúng, positron, được phát ra. Những hạt này có khối lượng nhỏ và tốc độ cực cao. Khả năng ion hóa vật chất của chúng rất nhỏ so với các hạt alpha.

Bức xạ ion hóa có bản chất lượng tử

Bức xạ gamma đồng hành với các quá trình phát xạ hạt alpha và beta ở trên trong quá trình phân rã của một nguyên tử đồng vị. Có sự phát xạ một dòng photon, đó là bức xạ điện từ. Giống như ánh sáng, bức xạ gamma có bản chất sóng. Các hạt gamma di chuyển với tốc độ ánh sáng và do đó có khả năng xuyên thấu cao.

Tia X cũng dựa trên sóng điện từ, vì vậy chúng rất giống với tia gamma.

Còn gọi là su hào. Sức mạnh xuyên thấu của nó trực tiếp phụ thuộc vào mật độ của vật liệu được chiếu xạ. Giống như một chùm ánh sáng, nó để lại các điểm âm trên phim. Tính năng tia X này được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp và y học khác nhau.

Trong phương pháp chụp ảnh phóng xạ của thử nghiệm không phá hủy, bức xạ gamma và tia X, có bản chất sóng điện từ, cũng như neutron, được sử dụng chủ yếu. Để sản xuất bức xạ, các thiết bị và hệ thống lắp đặt đặc biệt được sử dụng.

máy chụp X-quang

Tia X được tạo ra bằng các ống tia X. Đây là một hình trụ kín bằng thủy tinh hoặc gốm-kim loại mà từ đó không khí được bơm ragia tốc chuyển động của các êlectron. Các điện cực có điện tích trái dấu được nối với nó ở cả hai phía.

Cực âm là một vòng xoắn của dây tóc vonfram hướng một chùm electron mỏng đến cực dương. Cái sau thường được làm bằng đồng, được cắt xiên với góc nghiêng từ 40 đến 70 độ. Ở trung tâm của nó có một tấm vonfram, cái gọi là tiêu điểm anốt. Dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz được đặt vào catốt để tạo ra hiệu điện thế ở hai cực.

Dòng electron dưới dạng chùm rơi trực tiếp vào tấm vonfram của anot, từ đó các hạt chuyển động chậm dần và xảy ra dao động điện từ. Vì vậy, tia X còn được gọi là tia hãm. Trong điều khiển chụp ảnh phóng xạ, tia X chủ yếu được sử dụng.

Bộ phát gamma và neutron

Nguồn bức xạ gamma là một nguyên tố phóng xạ, phổ biến nhất là đồng vị của coban, iridi hoặc xêzi. Trong thiết bị, nó được đặt trong một viên thủy tinh đặc biệt.

Bộ phát neutron được chế tạo theo một sơ đồ tương tự, chỉ khác là chúng sử dụng năng lượng của thông lượng neutron.

X quang

Theo phương pháp phát hiện kết quả, soi, kiểm soát phóng xạ và chụp ảnh phóng xạ được phân biệt. Phương pháp thứ hai khác ở chỗ kết quả đồ họa được ghi lại trên một tấm phim hoặc tấm đặc biệt. Kiểm soát bằng bức xạ xảy ra bằng cách áp dụng bức xạ vào độ dày của đối tượng được kiểm soát.

Ở bên dướiđối tượng kiểm soát, một hình ảnh xuất hiện trên máy dò, trên đó các khuyết tật có thể có (vỏ, lỗ rỗng, vết nứt) xuất hiện dưới dạng các đốm và sọc, bao gồm các khoảng trống chứa đầy không khí, vì sự ion hóa của các chất có mật độ khác nhau trong quá trình chiếu xạ xảy ra không đồng nhất.

Để phát hiện, các tấm làm bằng vật liệu đặc biệt, phim, giấy x-quang được sử dụng.

Ưu điểm của việc kiểm tra mối hàn bằng tia phóng xạ và nhược điểm của nó

Khi kiểm tra chất lượng hàn, kiểm tra từ tính, bức xạ và siêu âm được sử dụng chủ yếu. Trong ngành dầu khí, các mối hàn nối ống được kiểm tra đặc biệt cẩn thận. Chính trong những ngành này, phương pháp kiểm soát bằng bức xạ đang được yêu cầu nhiều nhất do những ưu điểm chắc chắn của nó so với các phương pháp kiểm soát khác.

Thứ nhất, nó được coi là trực quan nhất: trên máy dò, bạn có thể thấy bản sao chính xác trạng thái bên trong của vật chất với vị trí của các khuyết tật và đường viền của chúng.

Một ưu điểm khác là độ chính xác độc đáo của nó. Khi tiến hành siêu âm hoặc kiểm tra từ thông, luôn có khả năng báo động giả của máy dò do sự tiếp xúc của máy dò với các bất thường của mối hàn. Với thử nghiệm chụp ảnh phóng xạ không tiếp xúc, điều này được loại trừ, tức là bề mặt không đồng đều hoặc không thể tiếp cận không phải là vấn đề.

Thứ ba, phương pháp này cho phép bạn kiểm soát các vật liệu khác nhau, bao gồm cả vật liệu không từ tính.

Và cuối cùng, phương pháp phù hợp để làm việc phức tạpđiều kiện thời tiết và kỹ thuật. Ở đây, việc kiểm soát bằng bức xạ đối với các đường ống dẫn dầu và khí đốt vẫn là phương pháp duy nhất có thể thực hiện được. Thiết bị từ tính và siêu âm thường bị trục trặc do nhiệt độ thấp hoặc các đặc điểm thiết kế.

Tuy nhiên, nó cũng có một số nhược điểm:

• phương pháp chụp ảnh phóng xạ để kiểm tra các mối hàn dựa trên việc sử dụng các thiết bị và vật tư tiêu hao đắt tiền;
• cần có nhân sự được đào tạo;
• làm việc với bức xạ phóng xạ rất nguy hại cho sức khoẻ.

Chuẩn bị kiểm soát

Chuẩn bị. Máy X-quang hoặc máy dò lỗ hổng gamma được sử dụng làm bộ phát.

Trước khi bắt đầu kiểm tra bằng tia phóng xạ của các mối hàn, bề mặt được làm sạch, kiểm tra bằng mắt được thực hiện để xác định các khuyết tật có thể nhìn thấy bằng mắt, đánh dấu đối tượng kiểm tra thành các phần và đánh dấu chúng. Thiết bị đang được thử nghiệm.

Kiểm tra mức độ nhạy. Các tiêu chuẩn về độ nhạy được đưa ra trên các ô:

• dây - trên chính đường may, vuông góc với nó;
• rãnh - cách đường may ít nhất 0,5 cm, hướng của các rãnh vuông góc với đường may;
• tấm - cách đường may ít nhất 0,5 cm hoặc trên đường may, các dấu đánh dấu tiêu chuẩn không được nhìn thấy trong hình.

Kiểm soát

Công nghệ và phương án kiểm tra bằng X quang của các mối hàn được phát triển dựa trên độ dày, hình dạng, các tính năng thiết kếsản phẩm được kiểm soát, phù hợp với NTD. Khoảng cách tối đa cho phép từ đối tượng thử nghiệm đến phim chụp ảnh phóng xạ là 150 mm.

Góc giữa hướng của chùm tia và pháp tuyến của phim phải nhỏ hơn 45 °.

Khoảng cách từ nguồn bức xạ đến bề mặt được kiểm soát được tính theo NTD cho các loại mối hàn và độ dày vật liệu khác nhau.

Đánh giá kết quả. Chất lượng của điều khiển chụp ảnh phóng xạ trực tiếp phụ thuộc vào máy dò được sử dụng. Khi phim chụp ảnh phóng xạ được sử dụng, mỗi lô phải được kiểm tra sự phù hợp với các thông số yêu cầu trước khi sử dụng. Thuốc thử để xử lý ảnh cũng được kiểm tra độ phù hợp với NTD. Việc chuẩn bị phim để kiểm tra và xử lý ảnh thành phẩm nên được thực hiện ở một nơi tối đặc biệt. Hình ảnh thành phẩm phải rõ ràng, không có các đốm không cần thiết, lớp nhũ không bị vỡ. Hình ảnh của các tiêu chuẩn và nhãn hiệu cũng nên được xem tốt.

Các tiêu bản đặc biệt, kính lúp, thước kẻ được sử dụng để đánh giá kết quả kiểm soát, đo kích thước của các khuyết tật được phát hiện.

Theo kết quả của việc kiểm soát, một kết luận được đưa ra về tính phù hợp, sửa chữa hoặc từ chối, được đưa ra trong các tạp chí ở dạng đã thiết lập theo NTD.

Ứng dụng của máy dò không màng

Ngày nay, các công nghệ kỹ thuật số ngày càng được đưa vào sản xuất công nghiệp, trong đó có phương pháp chụp ảnh phóng xạ kiểm tra không phá hủy. Có rất nhiều sự phát triển ban đầu của các công ty trong nước.

Hệ thống xử lý dữ liệu kỹ thuật số sử dụng các tấm linh hoạt có thể tái sử dụng làm bằng phốt pho hoặc acrylic trong quá trình kiểm tra chụp ảnh phóng xạ. Tia X rơi vào tấm, sau đó nó được quét bằng tia laze và hình ảnh được chuyển sang màn hình. Khi kiểm tra, vị trí của tấm tương tự như máy dò phim.

Phương pháp này có một số ưu điểm không thể phủ nhận so với chụp phim X quang:

• không cần quá trình xử lý phim lâu và trang bị phòng đặc biệt cho việc này;
• không cần liên tục mua phim và thuốc thử;
• quá trình tiếp xúc mất ít thời gian;
• thu nhận hình ảnh kỹ thuật số tức thì;
• lưu trữ và lưu trữ dữ liệu nhanh chóng trên các phương tiện điện tử;
• tấm tái sử dụng;
• Năng lượng chiếu xạ trong tầm kiểm soát có thể giảm đi một nửa và độ sâu xuyên thấu tăng lên.

Đó là, tiết kiệm tiền bạc, thời gian và giảm mức độ phơi nhiễm, và do đó gây nguy hiểm cho nhân viên.

An toàn trong quá trình kiểm tra bằng X quang

Để giảm thiểu tác động tiêu cực của tia phóng xạ đến sức khỏe của người lao động, người lao động phải tuân thủ nghiêm ngặt các biện pháp an toàn khi thực hiện tất cả các công đoạn kiểm tra tia phóng xạ các mối hàn. Các Quy tắc An toàn Cơ bản:

• tất cả các thiết bị phải hoạt động tốt, cótài liệu cần thiết, người biểu diễn - mức độ đào tạo bắt buộc;
• Những người không liên quan đến sản xuất không được phép vào khu vực kiểm soát;
• khi bộ phát đang hoạt động, người vận hành lắp đặt phải ở phía đối diện với hướng bức xạ ít nhất 20 m;
• nguồn bức xạ phải được trang bị màn bảo vệ để ngăn chặn sự tán xạ của các tia trong không gian;
• cấm ở trong khu vực có thể tiếp xúc lâu hơn thời gian tối đa cho phép;
• mức độ bức xạ trong khu vực có người ở phải được theo dõi liên tục bằng cách sử dụng liều kế;
• Địa điểm phải được trang bị thiết bị bảo vệ chống lại bức xạ xuyên thấu, chẳng hạn như tấm chì.

Tài liệu quy định và kỹ thuật, GOSTs

Kiểm soát bức xạ của các mối hàn được thực hiện theo GOST 3242-79. Các tài liệu chính để điều khiển chụp ảnh phóng xạ là GOST 7512-82, RDI 38.18.020-95. Kích thước của các dấu đánh dấu phải tuân theo GOST 15843-79. Loại và công suất của nguồn bức xạ được chọn tùy thuộc vào độ dày và mật độ của chất được chiếu xạ theo GOST 20426-82.

Loại độ nhạy và loại tiêu chuẩn được quy định bởi GOST 23055-78 và GOST 7512-82. Quá trình xử lý ảnh chụp X quang được thực hiện theo GOST 8433-81.

Khi làm việc với các nguồn bức xạ, người ta nên được hướng dẫn bởi các quy định của Luật Liên bang của Liên bang Nga "Về an toàn bức xạ của cộng đồng", SP 2.6.1.2612-10 "Vệ sinh cơ bảnquy tắc đảm bảo an toàn bức xạ ", SanPiN 2.6.1.2523-09.