Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Неразрушающие методы контроля металлов на тепловых электростанциях

..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
21.10.2023
Размер:
8.82 Mб
Скачать

X

особенно при просвечивании толстых деталей. Если на

пленке нужно получить изображение края детали, то

при просвечивании стенки, смежные с просвечиваемым участком, закрывают листовым

свинцом толщиной 3—4 мм. Так

как рентгеновские лучи отражаются

от

свинцового листа,

то

между НИМ'

її

кассетой

желательно

поместить

оловянный

фильтр

толщиной

до

1

мм.

 

 

в каждом

Схема просвечивания

конкретном

случае

выбирается

с

учетом наиболее эффективного ис­

пользования возможностей метода просвечивания (рис. 42, 43). В том

случае, когда внутренняя поверх­

ность кольцевого стыка недоступна,

контроль следует производить по

схеме просвечивания через две стенки. При такой- .схеме источник смещается относительно оси стыка так, чтобы изображение от ближне­

го к источнику участка стыка не по­

падало на снимок. Длина снимка при этом выбирается равной примерно одной трети периметра стыка, и

весь стык может быть проконтроли­ рован не менее чем за три установ­

і_ ки. Расчетная толщина просвечи­

Рис. 42. Схемы про­ свечивания сварных швов.

ваемого металла, принимаемая при

выборе экспозиции, при этом при­

мерно равна удвоенной толщи­

не стенок.

Для стыков труб малых диаметров (например, труб

поверхностей нагрева парогенераторов) допускается про­

свечивание под углом 20—30° к оси шва на плоскую

кассету с тем, чтобы получить на пленке изображение

всего стыка в виде эллипса. Если несколько стыков

расположены в одну линию с малым шагом, этим спо­

собом можно, как это -показано на рис. 44, на одну плоскую кассету снять несколько (до трех, четырех)

стыков за одну установку.

Диаметр стыков труб, контролируемых по такой схе­

ме, должен быть ограничен величиной 108 мм, а для

90

просвечивания следует применять преимущественно рент­

геновские аппараты.

Выявление дефектов зависит от качества негатива и

должно проверяться специальными дефектометрами —

эталонами чувствительности, которые экспонируются на пленку вместе с просвечиваемым участком изделия. Эта-

Рис. 43. Схемы просвечивания литых конструк­

ций.

лоиы чувствительности представляют собой приспособ­ ления, сделанные из того же материала, что и исследуе­

мый предмет, или из материала, обладающего аналогич­

ной способностью поглощать рентгеновские лучи.

Для оценки качества радиографических снимков и определения чувствительности в Советском Союзе при­

няты эталоны чувствительности двух видов: пла­

стинчатые с канавками (канавочные)—предназначен­

ные для радиографии изделий с дефектами типа газовых

91

Пор, включений, раковин и t. ґї.;

проволочные — Предна­

значенные для

радиографии

изделий

с дефектами

типа непроваров, макротрещин и т. п.

чувствительно­

Канавочные и

проволочные

эталоны

сти в соответствии с ГОСТ 7512-69 являются обязатель­

ными для применения при радиографии сварных швов.

Канавочные и проволочные

эталоны чувствительности

по ГОСТ 7512-69 приведены па рис. 45 и табл. 6, 7.

Канавка ввиду ее срав­

нительно большой длины и

ширины хорошо видна на

нерезком снимке. Поэтому эталоном с канавками кон­ тролируется контрастность и

в меньшей мере четкость

изображения, которая суще­

Рис. 44. Схема просвечивания

сварных стыков труб на

«эллипс» пакетом.

1 — пакет труб; 2 — источник излу­ чения; 3—кассета с пленкой; 4 —

дефектометр; C1, C2, C3 — сварные

стыки.

ственно влияет на выявление

мелких пор, трещин, непро­

варов. Проволочные этало­

ны более чувствительны к не­

четкости изображения, чем

эталоны с прямоугольными

канавками.

Чувствительность, опре­

деляемая по проволочному

эталону, ближе к истинной выявляемое™ дефектов, чем

чувствительность по эталону с канавками, однако прово­ лока па снимке выявляется лучше, чем, например, рако­

вина.

При просвечивании стыков на подкладных кольцах

величина h (рис. 45,а) должна быть равной суммарной

толщине усиления шва и подкладного кольца. В случае

необходимости (отсутствие усиления шва, невозможность установки эталона на просвечиваемую деталь, что имеет

место при просвечивании сварных швов малых диамет­

ров) под швы ставят компенсирующие пластинки из

материала, аналогичного просвечиваемому.

Величина фокусного расстояния выбирается из рас­

чета получения равномерного облучения рентгеновской

пленки на всей ее длине и максимальной четкости изо­ бражения, что достигается при выполнении условий

F≥l,5∕ и F>6(5Φ + 1),

92

 

12

Узел T

 

 

<b¿fc-

 

--------------- ⅛-l

г-

zzzʊziʃɪɑɜ≡⅛

~7□,

L

---

і L

ɪiɪ

-----------------

 

 

Рис 45. Эталоны чувствительности по ГОСТ 7212-55.

а канавочный эталон; б — проволочный эталон.

93

где F— фокусное расстояние; I — длина пленки; Ь —

толщина просвечиваемой детали;

Ф — размер фокусного

пятна (все размеры в миллиметрах).

 

 

НЪмер

Канавочные эталоны чувствительности* Таблица 6

Глуиіна и

Длина

Ширина

Толщина

' Номер

Ширина

эталона

шрифта

чувстви­

ширина канав­

эталона,

эталона,

эталона

свинцовых

выступов

тельности

ки,

Ь, мм

L, мм

мм

h, мм

знаков

а, мм

I

0,05;

0,07;

30

15

1

5

2

0,10;

0,14;

 

0,20;

0,27

 

 

 

 

 

II

0,14;

0,20;

40

15

2

5

3

0,27;

0,37;

 

0,50;

0,70

 

 

 

 

 

III

0,50;

0,70;

50

15

4

5

4

1,00;

1,40;

 

2,00;

2,70

 

 

 

 

 

‘ IV

1,40;

2,00;

70

15

8

5

5

2,70;

3,70;

 

5,00;

7,00

 

 

 

 

 

При просвечивании изделий гамма-дефектоскопами за размер фокусного пятна принимается диаметр актив­ ной части источника. При выполнении работ по просве­ чиванию рентгеновскими аппаратами кроме выбранного фокусного расстояния необходимо правильно задать

величину напряжения на рентгеновской трубке и экспо­

зицию.

 

Проволочные эталоны

 

 

 

Таблица 7

Номер

 

 

чувствительности

 

 

Диаметр проволоки,

мм

 

 

эталона

 

 

 

 

чувстви­

 

 

 

 

 

 

 

тельное ти

0,063

0,08

0,10

0,125

0,16

0,20

I

0,05

II

0,10

0,125

0,16

0,20

0,25

0,32

0,40

III

0,32

0,40

0,50

0,63

0,80

1,00

1,25

VI

1,00

1,25

1,60

2,00

2,50

3,20

4,00

*

Эталоны I и

II промышленностью

не освоены.

 

 

 

94

Чем больше порядковый помер просвечиваемого ме­

талла по периодической системе элементов Д. И. Мен­

делеева и чем он толще, тем больше ослабляются рент­ геновские лучи при прохождении через деталь. Интен­

сивность лучей, прошедших в различных участках через деталь, также зависит от формы и наличия несплошностей внутри детали. Для определенной толщины

металла данного химиче­

ского состава существует

интервал напряжений, в

котором получается наи­

большая контрастность

изображения. При более

высоких напряжениях

контрастность изображе­ ния уменьшается вслед­ ствие того, что жест­

кие лучи меньше ослаб­

Рис. 46. График напряжении для

просвечивания

стальных2—

изделии

различной толщины і[Л.

22].

/ — без экранов;

с усиливающими

экранами.

 

ляются в детали. Умень­

шение напряжения способствует выявлению мелких дефектов,, но время просвечивания при этом уве­ личивается (интенсивность излучения изменяется прямо

пропорционально квадрату напряжения при постоянном анодном токе). На рис. 46 приведен график напряжений

для стали, обеспечивающих оптимальную контрастность изображения, которым следует руководствоваться для

ориентировочного выбора напряжений. Следует помнить,

что контрастность снимка зависит также от контрастно­

сти пленки, оптической плотности снимка, условий фото­

обработки и типа применяемых экранов. Почернение ра­

диографического снимка определяется экспозицией. Для рентгеновского излучения при данном напряжении на трубке экспозиция определяется произведением величи­

ны анодного тока на время просвечивания и измеряется

в миллиампер-минутах

(ма-мин).

Если (при прочих равных условиях) величина тока и

время изменяются таким образом, что их произведение

остается постоянным, то почернение снимков будет оди­

наковым. Уменьшение времени просвечивания в некото­

рое число раз компенсируется увеличением тока во

столько же раз.

При просвечивании материалов гамма-излучением

радиоактивных изотопов экспозицию принято выражать

95

в грамм-эквивалентах радия, умноженных на часы или

кюри-часах.

Для определения величины экспозиции при просве­

чивании

рентгеновскими лучами служат номограммы.

На рис.

47 приведена номограмма, составленная приме-

Рис.см47.,

Номограмма

TojiUJtUHCL 'стали, мм

просвечивания

для

определения экспозиций

сплавов

 

на основе

железа

на пленку

PT-I (фокусное расстояние

75

 

Z)=l,3÷l,5)

с

оловянисто-свинцовыми фольгами толщиной

0,05

мм

 

рентгеновским излучением

аппаратами

РУП-200-20-5 и

 

 

 

 

 

РУП-400-5-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

пителыю к рентгеновским аппаратам РУП-200-20-5 и

РУП-400-5-1 для просвечивания сплавов на основе же­

леза. При использовании рентгеновских аппаратов дру­ гих марок приведенная номограмма может служить для ориентировочного определения экспозиции.

20

Если,

например, необходимо просветить сварной шов толщиной

мм,

то

величину напряжения

на

трубке и экспозицию выбираем

по номограмме следующим образом:

квот горизонтальной оси против

указанной

толщины (20

мм)

проводим вертикальную

линию до пе­

ресечения

с наклонной

линией

140

(по рис. 40

для толщины

* 96

20 мм

требуется напряжение

140 кв). Далееквиз точки пересе­

чения проводим горизонтальную прямую до пересечения с осью

экспозициймин.

.Находим:

при напряжении 140

ма

экспозиция

со­

ставляет 20

ма • мин,

т.

е. при

анодном токе

2

время

экспозиции

равно

10

 

 

 

 

 

 

 

 

D =

 

рас­

Ориентировочный выбор экспозиции при

принятом фокусном

стоянии для

 

получения

снимка

с оптической

плотностью

 

1,5

при

Гамма, -эквивалент источника, г-экврадия

10 15 20 30'00 вО 80100 150200

Фокусное расстояние, см

Рис. 48. Номограмма для определения времени гаммапросвечивания

сплавов на основе железа на пленку PT-I (D= 1,5).

просвечивании стали гамма-лучами на пленку типа РТ-1, снабжен­

ную двумя свинцовыми экранами, следует производить по номограм­ ме рис. 48. При известной толщине изделия от соответствующей

точки на шкалах в правой части номограммы, построенных для раз­

личных источников гамма-излучения, проводим горизонтальную ли­ нию до пересечения с вертикальной линией от верхней шкалы, по­

строенной для различных величин гамма-эквивалента источника, ко­ торые определяются на рис. 49. Затем из точки пересечения прово­

дим наклонную линию, параллельную вспомогательным наклонным

линиям до пересечения с вертикальной линией, проведенной от ниж­

ней шкалы, на которой указаны фокусные расстояния. Из точки пе­

ресечения пр.оводим горизонтальную линию до пересечения C осью

экспозиций. Если

известна

экспозиция

Z1

при фокусном

расстоянии

F1,

то экспозицию

Z2

при

фокусном расстоянии

F2

при

прочих рав-

7—731

 

 

 

 

 

 

 

97

Отношение T для данного радиоазо то на

J____ I____ I------1_____I___ L___ I____I_ I______ 1____ I____ I____ L_l__ IIIi і і і і

123450789 Юлет

J-------1---- 1----- ɪ----- ɪ—I___ I___ I___ I__ I_____!___ I___ I___ l_J___ I___ I____ I______ I____I___ I

I I

 

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50 лет

J 1 1

I I

ɪ I

I

I

I

I I I

I ɪ

L-J I

I

I

I L-I I-J I

2

4

6

8

 

10

12

14

16

18

 

20

22 лет

10

-----1

I

 

I______ I

I______I

I______I

I

I

1 _ I

,

1

3Ö5Ö

 

709011Ô

 

130 дней

~20

----------- 1------------1-------------1--------1__________I——

ɪ_______ I_____ I________ I

1

1

 

60’

 

100

 

140

 

180

 

220 дней t

~20

 

60

 

100

140

 

180

 

220 дней

Рис. 49. Относительное изменение активности излучения радио

активных источников І[Л. 29].

ных условиях 'МОЖНО вычислить по формуле

 

 

(29)

 

 

 

z2

ɪ (F√F2)2 ’

 

 

Если при изменении фокусного расстояния анодный ток (источ­

ник при гамма-просвечивании)

не меняется,

то время

просвечивания

выразится формулой

(/',/F2)2 ’

 

 

ɑθ`

гдеt2—

 

время

Í2=

 

расстоянии

 

просвечивания

детали при фокусном

F↑

t—

 

просвечивания той же детали

 

 

и

время

при фокусном расстоя­

нии F2.

 

 

 

 

 

 

 

Если мы пользуемся пленкой, отличной от той, для которой

составлена номограмма, то время экспозиции рассчитывают по фор­ муле

∕=∕¾, (31)

98

где

Л — переходный коэффициент,

характеризующий чувствитель­

ность различных типов пленок и способ зарядки кассет;

t0 —

время

экспозиции, найденное по номограмме.

приведены

.

Переходные коэффициенты для

пленок типа. PT

в табл. 8 {Л. 20].

 

 

 

Переходные

коэффициенты

 

 

⅛T^а б л и ц а 8

 

чувствительности

пленок

для

Схема зарядки кассет

Переходный коэффиц иент /<

PT ɪ

pτ-2

пленок типа

PT e

Пленка без усиливающих экранов

2

РГ-3

РІ-4

-5

4

3,5

10

30

Пленка с металлическим усиливаю­

1

2

 

5

15

щим экраном ...........................................

 

1,8

Пленка с флюоресцирующими эк­

 

0,29

2,9

14

ранами типа „Стандарт“ ....

1,5

1,2

..........................................................УФД-П/2

 

0,77

0,14

0,58

1,4

6,8

..........................................................УФД-П/3

 

0,51

0,09

0,39

0,95

4,5

СБ..........................................................................

 

0,91

0,17

0,70

1,7

8,1

Номограммы и формулы можно использовать лишь

для приблизительного расчета пробных экспозиций. Что­ бы определить фактическую экспозицию, необходимо

выполнить несколько пробных снимков. При этом все

пробные пленки надо проявить в одинаковых условиях. В этом случае плотность почернения будет зависеть толь­ ко от экспозиции.

Как отмечалось выше, просвечивание сварных стыков

труб диаметром до 108 мм производят на «эллипс»

(рис. 44). Лабораторией сварки и исследования металлов

предприятия Львовэнергоремонт была проведена работа

по выбору оптимальных режимов просвечивания стыков

труб малых диаметров. В качестве образцов использова­

лись сварные стыки с искусственными дефектами типа

непроваров (проточки в корне швов), отдельных пор и_

шлаковых включений (засверловки). Размеры дефектов

выбирались на границе допустимых в соответствии с тре­

бованиями ПК-ОЗЦС-66. Искусственные дефекты распо­

лагались равномерно по всей длине шва, что позволило определять их выявляемость по периметру сварного шва.

Опыты проводились на сварных швах труб следующих

размеров: 0 32×4,5 мм; 38×5 мм; 42×5 мм; 57×4 мм

и др. При просвечивании «на эллипс» сварных стыков труб эффективная толщина резко изменяется от нуля до

*7 99

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ