Сравнительные испытания рентгеновских аппаратов при проведении цифровой радиографии

Однако при переходе на цифровую радиографию только этих характеристик для оценки недостаточно.

На производственной площадке заказчика были проведены сравнительные испытания двух аналогичных рентгеновских аппаратов совместно с комплексом цифровой радиографии «Цифракон». Испытания выполнялись на кольцевых сварных соединениях труб и резервуаров в одинаковых условиях контроля. Целью работ было сравнить аналогичные рентгеновские аппараты, качество цифровых изображений и возможность выполнения требований ГОСТ 7512.
 

Какие задачи клиента предстояло решить
 

Перед испытаниями стояло несколько вопросов:

  •   Одинаково ли обеспечивает выбранная комбинация оборудования требования ГОСТ? 
  •   Достаточно ли паспортных характеристик рентгеновского аппарата для оценки его эффективности при работе
       с цифровой радиографией?
  •   Насколько возможно сократить время контроля по сравнению с пленочной радиографией для конкретной
       производственной площадки?
 

Испытания в реальных производственных условиях
 

Для оценки возможностей оборудования клиентом были выбраны наиболее распространенные объекты контроля:

  •   кольцевое сварное соединение трубы Ø57×6 мм; 
  •   кольцевое сварное соединение резервуара со стенкой 10 мм. 
 

Для сравнения использовалось следующее оборудование:

  •   Для получения изображений использовался цифровой КЦР «Цифракон 1230».
       Это позволило исключить влияние сторонних факторов и оценить именно вклад рентгеновского аппарата
       в итоговое качество снимка.
  •   Рентгеновский аппарат ЭТНА-М250СН; 
  •   Аппарат с производства клиента с аналогичными техническими характеристиками. 
 

Результаты контроля
 

На первом объекте снимок был выполнен по схеме «эллипс» при напряжении 95 кВ. Уже на этапе первичной расшифровки удалось обнаружить брызги металла, скопления пор и единичные поры размером менее 1 мм. При этом инструменты программного обеспечения автоматически выполнили образмеривание дефектов. Время экспозиции составило всего 21 секунду, а анализ показал, что его можно дополнительно сократить без потери требований стандарта.

Рисунок 1. Полученный снимок отвода 57х6 мм c использованием аппарата ЭТНА-М250СН. SNRn=240

По канавочному эталону №11 удалось достичь требуемую чувствительность 0,2 мм (5-ая канавка).
Прослеживается 6-ая канавка – 0,1 мм.

Рисунок 2. Полученный снимок отвода 57х6 мм c использованием аппарата-аналога X. SNRn=170

При абсолютно идентичных условиях был получен снимок с использованием рентгеновского аппарата Х: нерезкость значительно отличается, что подтверждается изображением канавочного эталона чувствительности. Четко видны границы только до 2ой канавки включительно, что не удовлетворяет требованиям ГОСТ 7512. Напряжение трубки – 100 кВ. Фокусное расстояние — одинаковое.

Рисунок 3. Полученный снимок КСС резервуара толщиной 10 мм c ЭТНА-М250СН. SNRn=270, SRb=130 мкм.

Рисунок 3: 100 кВ, 7 кадров по 4 секунды, 1000 мм фокусного расстояния. Была проведена экспозиция с рентгеновским аппаратом ЭТНА-М250СН. На снимке в данном случае различаются 8 пар проволочек – добились разрешающей способности 130 мкм, требуемое качество подтверждается. Обнаружены единичная пора 3.9х2.3 мм, подрезы, канальные поры.

Рисунок 4. Полученный снимок КСС резервуара толщиной 10 мм с аппаратом-аналогом Х. SNRn=230, SRb=400 мкм.

На рисунке 4 — при просвете резервуара использовался двухпроволочный эталон для подтверждения геометрической нерезкости. В соответствии с ГОСТ ИСО 17636-2 должны различаться 8 пар проволочек. При использовании аппарата Х различаются только первые 2 пары проволочек.
 

Какие параметры оценивались
 

Испытания не сводились к субъективной оценке качества изображения.

Полученные снимки анализировались по объективным показателям, предусмотренным ГОСТ ИСО 17636-2 и ГОСТ 7512:

  •    нормализованное отношение сигнал/шум (SNRn); 
  •    базовое пространственное разрешение (SRb); 
  •    чувствительность по ГОСТ 7512. 

Дополнительно оценивались продолжительность экспозиции и возможность снижения параметров излучения без ухудшения качества изображения. Именно такой подход позволяет сравнивать оборудование корректно и независимо от субъективного восприятия снимков.
 

Основные результаты
 

На первый взгляд оба аппарата обладают схожими техническими характеристиками. Но результаты испытаний показали, что при цифровой радиографии этого недостаточно.

Качество итогового изображения определяется не только диапазоном напряжений или максимальным током трубки.

Существенное влияние оказывают:

   •    размер фокусного пятна; 
   •    геометрическая нерезкость; 
   •    форма пучка излучения; 
   •    стабильность параметров генерации. 

Именно эти характеристики определяют способность системы уверенно различать мелкие дефекты и получать изображения, соответствующие требованиям нормативной документации.

Во время испытаний удалось выявить подрезы, непровары, единичные поры и скопления пор с минимальным размером менее 0,4 мм. При этом полученные показатели качества изображения значительно превышали минимальные требования ГОСТ ИСО 17636-2.
 

Еще один результат, который оказался не менее важным
 

Благодаря высокой чувствительности цифрового детектора качественные изображения удалось получить при существенно меньших энергетических параметрах, чем обычно применяются при пленочной технологии.

Так, при контроле сварного соединения резервуара толщиной 10 мм качественный снимок был получен при напряжении 95 кВ, тогда как при пленочной радиографии аналогичные объекты, как правило, контролируются при напряжении порядка 140–150 кВ.

Кроме того, время одной экспозиции составило около 20 секунд, а анализ качества изображения показал возможность дальнейшего сокращения экспозиции без нарушения требований стандарта.

Для производственных предприятий это означает не только сокращение времени контроля, но и уменьшение нагрузки на рентгеновский аппарат, снижение простоев и повышение общей производительности лаборатории.
 

Вывод
 

Испытания подтвердили гипотезу, которая становится все более актуальной по мере распространения цифровой радиографии.
При выборе рентгеновского аппарата уже недостаточно сравнивать только диапазон напряжений, максимальный ток трубки или массу оборудования.

Необходимо оценивать не только паспортные характеристики, но и стабильность работы генератора и реальные результаты испытаний в условиях, максимально приближенных к будущей эксплуатации.

Именно такой подход позволяет получить не просто цифровой снимок, а изображение, обеспечивающее надежное выявление дефектов, соответствие требованиям нормативной документации и высокую производительность контроля.

Хотите провести аналогичные испытания со своим оборудованием? Свяжитесь с нами:

info@ncontrol.ru   +7 343 227-333-7
 

Также могут быть интересны статьи:
 

Опыт контроля аустенитных труб на гибкий детектор «Цифракон 1025А»

Пять схем контроля на гибкий детектор Цифракон

Контроль сварных швов без снятия изоляции и выведения трубопровода из эксплуатации в жарких климатических условиях

Можно ли использовать импульсные рентгеновские аппараты с Цифраконом?

Тренировка рентгеновского аппарата: зачем проводится и когда необходима

Чек-лист для проверки рентгеновских аппаратов после зимней эксплуатации