Контроль стальных деталей до 80 мм с комплексом цифровой радиографии «Цифракон»

24 февраля 2021

Контроль металлоконструкций с толщинами 70 и 80 мм, усилением сварного шва 2 мм на «Цифракон» согласно технологической карте Заказчика

Реализовано на объекте «Ренейссанс Хэви Индастриз» в г. Мурманск

Для выявления несплошностей радиографический контроль, или РК, был и остается одним из наиболее надежных и достоверных видов неразрушающего контроля.

Контроль стальных деталей до 80 мм с комплексом цифровой радиографии «Цифракон» фото 1

Метод используется для наиболее ответственных объектов, включая магистральные и технологические нефте- и газопроводы, всевозможные сосуды, трубопроводную арматуру.
Метод успешно практикуется в атомной и аэрокосмической отраслях – для обследования деталей с большой радиационной толщиной и объектов из алюминия и композитных материалов.
Рентгеновский контроль нашел свое применение и в экспериментальных испытаниях, например, контроль технологических трубопроводов, находящихся на «режиме».

Метод «реализует» проникающую способность рентгеновских лучей. Они по-разному поглощаются металлом и внутренними дефектами, и это отчетливо видно на рентгеновских снимках. Чем больше толщина объекта контроля, тем больше должно быть напряжение на аноде, чтобы рентгеновское излучение не было полностью поглощено исследуемой деталью.

Объект контроля. Особенности и сложности проведения контроля

Объектом контроля сварные соединения металлоконструкций с толщинами 70 и 80 мм, усиление сварного шва 2 мм. Выбор метода РК обусловлен технологической картой на проведение контроля на объектах Заказчика.

По требованиям технологической карты, предусматривается радиографический контроль на пленку AGFA D7 PB VACUPAC. По расчетам, время экспозиции с применением аппарата Eresco 65MF4 составляет порядка 42 минуты, что накладывало серьезные ограничения и, как следствие, производительность строительства значительно снижалась.

Контроль стальных деталей до 80 мм с комплексом цифровой радиографии «Цифракон» фото 2

Расчет экспозиции на пленку типа D7

Контроль стальных деталей до 80 мм с комплексом цифровой радиографии «Цифракон» фото 3

Какую нормативную документацию используем

Испытания проводились с учетом требований ГОСТ ИСО 17636-2-2017, ГОСТ 7512-82 и ГОСТ 20426-82. Максимальное допустимое напряжение источника ионизирующего излучения(ИИИ) регламентировано ГОСТ 20426-82 «Контроль неразрушающий. Методы дефектоскопии радиационные. Область применения».

Ограничений по минимальным параметрам напряжения и тока нет, однако, при контроле объектов с большой радиационной толщиной нужно учитывать, что чем меньше напряжение на аноде блока излучения, тем сильнее начинает сказываться рассеянное излучение, что приводит к ухудшению качества получаемого изображения.

Что ищем и измеряем

– несплошности, включения, подрезы сварного соединения.

Контроль стальных деталей до 80 мм с комплексом цифровой радиографии «Цифракон» фото 4

Методы контроля и применяемое оборудование

Радиографический контроль проводился с применением комплекса цифровой радиографии «ЦИФРАКОН». Размер пикселя – 124 мкм. Размер рабочего поля детектора 253,95× 317,44 мм. Контроль проводился в соответствии с требованиями ГОСТ ИСО 17636-2-2017 «Способы рентгено- и гаммаграфического контроля с применением цифровых детекторов».

Из имевшихся в наличии рентгеновских аппаратов заказчика самый производительный – рентгеновский аппарат ERESCO 65 MF-4 постоянного потенциала. Аппарат устанавливался на расстояние 650 и 1000 мм, до ближайшей поверхности объекта контроля. Режим работы – анодное напряжение 300 кВ, анодный ток – 3.0 мА. Детектор устанавливался вплотную с обратной стороны объекта контроля.

Параметры экспозиции: длительность кадра – 20 сек, количество кадров на снимок – 30, длительность экспозиции – 600 сек.

Полученные результаты: характеристики снимка, определяющие качество цифрового изображения

Чувствительность контроля определялась с использованием канавного эталона №12 , проволочного эталона №13 и проволочного эталона W6 Fe ISO для стали.

Требуемая чувствительность 1,25 мм (класс чувствительности 2 ГОСТ 7512-82), для пластины толщиной 80 мм. Требуемая чувствительность 1,00 мм (класс чувствительности 2 ГОСТ 7512-82), для пластины толщиной 70 мм.

Для определения нерезкости изображения использовался проволочный эталон дуплексного типа в соответствии с требованиями ГОСТ ИСО 17636-2-2017.

Согласно Приложению С ГОСТ ИСО 17636-2-2017, для определения нерезкости изображения первая пара проволочек, которые будут сливаться в одну, для пластин толщиной 70 и 80 мм должна быть пара D6 (таблица 1).

Отношение сигнал-шум нормализованное, SNRn требуемое: 70 (для класса А, согласно ГОСТ ИСО 17636-2-2017, пункт 7.3.1. таблица 3)

Класс качества изображения A: IQI двухпроволочного типа по ISO 19232-5
Просвечиваемая толщина w , мм	Минимальное значение показателя IQI и максимальная нерезкость (ISО 19232-5) , мм	Максимальное базовое пространственное разрешение (равное толщине проволоки и зазору) , мм
1,0	D13; 0,100	0,050
1,0<w⩽1,5	D12; 0,125	0,063
1,5<w⩽2,0	D11; 0,160	0,080
2,0<w⩽5,0	D10; 0,200	0,100
5,0<w⩽10,0	D9; 0,260	0,130
10,0<w⩽25,0	D8; 0,320	0,160
25,0<w⩽55,0	D7; 0,400	0,200
55,0<w⩽150,0	D6; 0,500	0,250
150,0<w⩽250,0	D5; 0,640	0,320
250,0	D4; 0,800	0,400

Результаты контроля

Толщина пластины, мм	Расстояние от источника до объекта контроля, мм	Общее время экспозиции на Цифракон	Нормализованное отношение сигнал-шум требуемое	Нормализованное отношение сигнал-шум достигнутое	Нерезкость изображения требуемая	Нерезкость изображения достигнутая	Требуемая чувствительность по ГОСТ 7512-82, 2 класс, мм	Чувствительность по проволочному эталону, мм	Чувствительность по канавочному эталону, мм
80+2	650	10 мин	70	125	D6	D7	1,25	1,00	0,75
80+2	1000	10 мин	70	124	D6	D7	1,25	1,00	0,75
70+2	650	10 мин	70	185	D6	D8	1,00	0,63	0,5
70+2	1000	10 мин	70	130	D6	D8	1,00	0,63	0,75

Контроль стальных деталей до 80 мм с комплексом цифровой радиографии «Цифракон» фото 5

Полученные снимки

Контроль стальных деталей до 80 мм с комплексом цифровой радиографии «Цифракон» фото 6

Выводы

Подтверждена возможность применения комплекса цифровой радиографии Цифракон для стальных объектов контроля с толщиной до 80+2 мм
Качество получаемых цифровых изображений с применением: комплекса цифровой радиографии ЦИФРАКОН соответствует требованиям ГОСТ ISO 17636-1-2017 часть 2, по чувствительности контроля соответствует 2 классу чувствительности по ГОСТ 7512-82.