11. Метрологическое обеспечение радиографического контроля (гост 7512-82)
Используемые при контроле канавочные и пластинчатые эталоны чувствительности должны подвергаться метро логической поверке при их выпуске и последующим поверкам не реже одного раза в 5 лет. При выпуске этих эталонов на обратную сторону каждого эталона должен наноситься электрохимическим способом товарный знак предприятия, изготовившего эталон, и год выпуска; при очередной поверке - товарный или условный знак предприятия, производившего поверку, и год по верки.
Проволочные эталоны чувствительности поверке не подлежат, однако они должны изыматься из обращения при любом повреждении пластикового чехла или обнаружения при визуальном осмотре следов коррозии проволок эталона.
Денситометры и наборы оптических плотностей, используемые для определения оптической плотности снимков, подлежат поверке не реже одного раза в год с обязательным оформлением документа (аттестата) о результатах поверки.
Негатоскопы подвергают поверке только при их выпуске с обязательным указанием в паспорте (аттестате) негатоскопа максимальных яркости освещенного поля и оптической плотности снимка.
Измерительные инструменты, используемые для определения размеров изображений трещин, непроваров, пор и включений на снимках (измерительные линейки и лупы) подвергают поверке в соответствии с действующими положениями, распространяющимися на эти инструменты.
Нестандартизованные измерительные инструменты, используемые для определения размеров изображений трещин, непроваров, пор и включений на снимках (измерительные шаблоны, трафареты и т. п.), должны подвергаться поверке не реже одного раза в год с обязательным оформлением документа о результатах поверки.
12. Практическое применение методических и нормативных документов при радиографическом контроле сварных соединений.
В России основным методическим документом при радиографическом контроле сварных соединений является ГОСТ 7512-82. В развитие этого стандарта разработан целый ряд отраслевых документов, в частности, ПНАЭ Г-7-017-89, ОСТ 95 852-87 и другие.
В ГОСТ 7512-82 предусмотрено три класса чувствительности радиографического контроля.
Абсолютная чувствительность контроля (наименьший диаметр выявляемой на снимке проволоки проволочного эталона, наименьшая глубина выявляемой на плёнке канавки кана-вочного эталона, наименьшая толщина пластиночного эталона, при которой на снимке выявляется отверстие с диаметром, равным удвоенной толщине эталона) для каждого класса не должна превышать значений, приведенных в табл. 7-1, 7-2.
В атомной энергетике применяются более высокие требования к чувствительности радиографического контроля, в частности, при просвечивании через две стенки (или более) чувствительность контроля устанавливается по суммарной номинальной толщине этих стенок (ПНАЭ Г-7-010-89), а не по радиационной толщине.
12.1. Основные параметры радиографического контроля.
12.1.1 Для обеспечений требуемой чувствительности необходимо определить следующие параметры контроля:
источник излучения;
радиографическая плёнка и усиливающие экраны;
схема контроля;
геометрические параметры просвечивания;
оптическая плотность почернения радиографических снимков;
эталоны чувствительности;
время экспозиции;
фотообработка радиографических снимков;
расшифровка радиографических снимков.
12.1.2 При радиографическом контроле источники и энергию излучения следует выбирать в зависимости от толщины и плотности просвечиваемого материала по табл. 6-1, 6-2, устанавливающим области применения радиографического метода контроля (ГОСТ 20426-82). Приближённое значение максимально допустимого напряжения на рентгеновской трубке Uмaкc (кВ) при контроле стальных изделий толщиной S = 1 - 12 мм можно оценить по эмпирическому соотношению Uмaкc = 70 + 7 S; В диапазоне толщин 20 < SMM < 50, Uмaкc = ~ 10 S;
Радиографическую плёнку выбирают в соответствии с табл. 6-6, 6-7, 6-8, 6-9, 6-10, усиливающие экраны должны соответствовать требованиям табл. 6-13.
При контроле кольцевых сварных соединений цилиндрических и сферических пустотелых изделий следует, как правило, использовать схемы контроля через одну стенку изделия (схемы рис. 3а, б, е, ж, з) по ПНАЭ Г-7-017-89 (см. рис. 7.2 а, б, е, ж, з). При этом рекомендуется использовать схемы контроля с расположением источника излучения внутри контролируемого изделия:
схему рис. 3е (панорамное просвечивание) - для контроля изделий диаметром до 2 м независимо от объема контроля и диаметром 2 м и более при 100%-ном контроле;
схему рис. 3ж - при 100% -ном контроле и выборочном контроле, если использование схемы рис .3е невозможно;
схему рис. 3з - при выборочном контроле изделий диаметром 2 м и более;
схемы рис. 3а, б - для изделий с внутренним диаметром 10 м и более, если использование схемы черт 3е невозможно.
При контроле через две стенки ПНАЭ Г-7-017-89 рекомендует схему рис. 3в для просвечивания изделий диаметром до 100 мм; схемы рис. 3 г, д - для просвечивания изделий диаметром более 50 мм;
При контроле стыковых сварных соединений по схемам рис. 3 а, б, е, ж, з направление излучения должно совпадать с плоскостью контролируемого сварного соединения. При контроле по этим схемам угловых сварных швов варки труб, штуцеров и т.п. угол между направлением излучения и плоскостью сварного соединения не должен превышать 45°.
При контроле сварных соединений по схемам рис. 3 в, г, д направление излучения следует выбирать таким, чтобы изображения противоположных участков сварного шва на снимке не накладывались друг на друга.
При этом угол между направлением излучения и плоскостью сварного шва должен быть минимальным и в любом случае не превышать 45°.
12.1.8 Кроме контроля по указанным схемам, в зависимости от конструктивных особенностей сварных соединений и предъявляемых к ним требований, могут использоваться другие схемы и направления излучения.
Эти схемы и направления излучения должны быть предусмотрены технической документацией на контроль и приемку сварных соединений.
12.1.9 При выборе схемы и направления излучения следует учитывать:
расстояние от контролируемого сварного соединения до радиографической плёнки должно быть минимальным и в любом случае не превышать 150 мм;
угол между направлением излучения и нормалью к радио -графической плёнке в пределах контролируемого за одну экспозицию участка сварного соединения должен быть минимальным и в любом случае не превышать 45°.
12.1.10 Геометрические параметры просвечивания регламентируются ПНАЭ Г-7-017-89 и предусматривают, что расстояние от источника излучения до ближайшей к источнику поверхности контролируемого участка сварного соединения (при просвечивании сварных соединений цилиндрических и сферических пустотелых изделий через две стенки - до ближайшей к источнику поверхности контролируемого сварного соединения) и размеры или количество контролируемых за одну экспозицию участков для всех схем просвечивания (за исключением схемы рис. 3е) следует выбирать такими, чтобы при просвечивании выполнялись следующие требования:
геометрическая нерезкость изображений дефектов на снимке при расположении плёнки вплотную к контролируемому сварному соединению не должна превышать половины требуемой чувствительности контроля при чувствительности до 2 мм и 1 мм — при чувствительности более 2 мм;
относительное увеличение размеров изображений дефектов, расположенных со стороны источника излучения (по отношению к дефектам, расположенным со стороны плёнки), не должно превышать 1,25;
угол между направлением излучения и нормалью к плёнке в пределах контролируемого за одну экспозицию участка сварного соединения не должен превышать 45°;
12.1.11 Формулы и таблицы для определения минимальных допустимых расстояний от источника излучения до контролируемого сварного соединения, а также максимальных размеров и минимального количества контролируемых за одну экспозицию участков, приведены в Приложении 15.
12.1.12 При контроле сварных соединений по рис. 3е по ПНАЭ Г-7-017-89 (панорамное просвечивание) отношение внутреннего диаметра d к внешнему диаметру D контролируемого соединения не должно быть менее 0,8, а максимальный размер фокусного пятна Ф источника излучения не должен быть
более
где
К - чувствительность контроля.
Длина снимков должна обеспечивать перекрытие изображений смежных участков сварных соединений при длине контролируемого участка до 100 мм не менее 0,2 длины участка, при длине контролируемого участка св. 100 мм — не менее 20 мм.
Ширина снимков должна обеспечивать получение изображений сварного шва, эталонов чувствительности, маркировочных знаков и околошовных зон шириной:
для стыковых и нахлесточных соединений: не менее 5 мм - при толщине свариваемых кромок до 5 мм, не менее толщины свариваемых кромок - при толщине свариваемых кромок св. 5 до 20 мм, не менее 20 мм - при толщине свариваемых кромок св. 20 мм;
для тавровых, торцевых, и угловых соединений и варки труб трубные доски устанавливается технологической документацией на контроль или приемку этих соединений (по ПНАЭ Г-7-017-89)-не менее 5 мм.
12.1.15 Оптическая плотность изображений контролируемых участков шва и околошовной зоны, а также эталонов чувствительности не должна быть менее 1,5 и более 3,5 (при контроле сварных соединений с переменным сечением допускается увеличение оптической плотности изображений участков сварного соединения с наименьшей толщиной до 4,0); уменьшение оптической плотности изображения шва и контролируемой околошовной зоны на любом участке этого изображения по отношению к оптической плотности изображения эталона чувствительности (или участка, на котором установлен проволочный эталон чувствительности) не должно превышать 1,0.
12.1.16 Для измерения оптической плотности снимков следует использовать денситометры или микрофотометры, обеспечивающие возможность измерения в проходящем свете оптической плотности от 0 до 4,0 с точностью не хуже 0,1.
При оптической плотности снимков не более 3,5 допускается проводить оценку соответствия их оптической плотности требованиям настоящей методики визуальным сравнением с Набором мер оптической плотности. При этом допускается использовать наборы со значениями оптической плотности 1,0; 1,5; 3,5 (с допуском ±5% для каждого из перечисленных значений оптической плотности). Размеры ступеней с перечисленными значениями оптической плотности не должны быть менее 20 х 20 мм.
12.1.17 Эталоны чувствительности следует устанавливать на контролируемом участке сварного соединения со стороны источника излучения.
При невозможности установки эталона чувствительности со стороны источника излучения при контроле сварных соединений цилиндрических, сферических и других пустотелых изделий через две стенки с расшифровкой изображения только прилегающего к плёнке участка сварного соединения и при панорамном просвечивании допускается устанавливать эталоны чувствительности со стороны кассеты с плёнкой.
12.1.18 Проволочные эталоны чувствительности следует устанавливать непосредственно на шов с направлением проволок поперек шва.
12.1.19 Канавочные эталоны чувствительности следует устанавливать на расстоянии не менее 5 мм от шва с направлением канавок поперек шва (ГОСТ 7512-82). По ПНАЭ Г-7-017-89 канавочные эталоны следует устанавливать:
для стыковых сварных соединений:
с толщиной свариваемых кромок до 5 мм - не менее 5 мм;
с толщиной свариваемых кромок от 5 до 20 мм - не менее толщины свариваемых кромок;
с толщиной свариваемых кромок свыше 20 мм - не менее 20 мм;
для угловых и тавровых сварных соединений - не менее 5 мм.
12.1.20. В случае невозможности установки эталона чувствительности на контролируемом сварном соединении или невозможности получения его изображения на снимке (например, при контроле угловых и тавровых швов, при контроле швов вварки труб в трубные доски и т.п.) допускается:
устанавливать канавочные эталоны чувствительности непосредственно на шов с направлением эталона вдоль шва, если длина контролируемого за одну экспозицию участка шва превышает длину эталона не менее чем в 5 раз или изображение эталона находится за границами расшифровываемого изображения участка шва;
определять чувствительность при помощи эталона на образцах - имитаторах сварного соединения с радиационной толщиной, равной радиационной толщине контролируемого сварного соединения,
Возможность проведения контроля без установки эталона (с проверкой чувствительности на образце-имитаторе) должна быть предусмотрена в технологической карте контроля.
12.1.21 При панорамном просвечивании кольцевых сварных соединений следует выполнять следующие требования:
•фокусное расстояние должно отвечать условию:
где: - размер фокусного пятна источника излучения; - толщина стенки трубы; Н - геометрическая нерезкость; R - радиус трубы;
• отношение внутреннего диаметра трубы d к внешнему D должно быть равно или более 0,8, а максимальный размер фокусного пятна должен быть не более:
При панорамном просвечивании допускается:
• производить одностороннюю разметку;
эталоны чувствительности устанавливать со стороны плёнки;
если число участков контроля более четырех, устанавливать эталоны по одному на каждую четверть длины окружно сти сварного соединения.
Недопустимо панорамное просвечивание кольцевого шва, а также проявление экспонированных плёнок проводить частями. Расшифровку так же следует проводить комплектно.
Чувствительность контроля при панорамном просвечивании определяют по радиационной толщине одной стенки, а оценка качества сварного соединения ведется по номинальной толщине стенки трубы.
12.1.22 При контроле сварных соединений трубопроводов диаметром до 100 мм:
• допускается не устанавливать ограничительные метки на границах контролируемых за одну экспозицию участков, а также устанавливать канавочные эталоны чувствительности вдоль оси трубы на расстоянии не менее 5 мм от шва;
просвечивание проводят «на эллипс» (источник излучения расположен под углом к плоскости кольцевого шва - см. п. 12.1.7);
эталон размещают со стороны источника излучения, если оценка качества сварного соединения производится для верхнего и нижнего участка сварного соединения;
эталон устанавливают со стороны плёнки, если оценивают качество только участка сварного соединения, при мыкающего к плёнке.
12.1.23 Время экспозиции, как правило, подбирается экспериментальным путем, а также с помощью номограмм и таблиц экспозиций таким образом, чтобы оптическая плотность изображений контролируемых участков шва и околошовной зоны, а также эталонов чувствительности была не менее 1.5 и не более 3.5.
12.1.24 Фотообработка радиографических плёнок должна проводиться по методике завода-изготовителя радиографической плёнки с использованием рекомендуемых фотохимикатов.
При большом объеме работ фотообработку следует проводить с использованием установок для автоматической фотообработки радиографических плёнок.
12.1.25 Снимки, допущенные к расшифровке, должны удовлетворять следующим требованиям:
на изображении шва и контролируемой околошовной зоны не должно быть пятен, полос, загрязнений и повреждений эмульсионного слоя;
на снимках должны быть видны четкие изображения ограничительных меток, маркировочных знаков и эталонов чувствительности, за исключением случаев, предусмотренных методическими документами.
12.1.26 Для расшифровки следует использовать негатоскопы с регулируемой яркостью и регулируемыми размерами освещенного поля.
Максимальная яркость освещенного поля должна составлять не менее 10д+2 кд/м2 , где Д - оптическая плотность снимка. Размеры освещенного поля должны регулироваться при помощи подвижных шторок или экранов-масок в таких пределах, чтобы освещенное поле полностью перекрывалось снимком.
12.1.27 Чувствительность контроля, определенная по изображению эталона чувствительности (минимальная глубина канавки канавочного эталона или минимальный диаметр проволоки проволочного эталона, видимых на снимке), должна удовлетворять требованиям Правил контроля.
12.1.28 При расшифровке снимков определяют размеры изображенных трещин, непроваров, пор и включений, а также, при необходимости, оценивают величину вогнутости и выпуклости корня шва (в случаях, когда корень шва недоступен для внешнего осмотра).
Перечень подлежащих определению размеров и методика оценки величины вогнутости и выпуклости корня шва должны быть приведены в технической документации на контроль и приемку сварных соединений.
При документальном оформлении результатов расшифровки снимков определенные по снимкам размеры сле дует округлить до ближайших значений из ряда 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 мм или ближайших целых значений в миллиметрах, если определенный по снимку размер превышает 3,0 мм.
При измерении размеров дефектов до 1,5 мм применяют измерительную лупу с ценой деления 0,1 мм, св. 1,5 мм - любое измерительное устройство с ценой деления 1 мм.
Результаты расшифровки снимков и чувствительность контроля должны быть записаны в заключении и журнале радиографического контроля, форма которых должна устанавливаться технической документацией на контроль или приемку сварных соединений (Приложения 25, 26).
Для обозначения дефектов в заключении или журнале регистрации результатов контроля следует применять условные обозначения, приведенные в Приложении 7.