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.

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.

Расчет экспозиции на пленку типа D7

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.

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

Полученные снимки

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.