Was ist eine Röntgenuntersuchung? Röntgenkontrolle von Schweißnähten. Röntgenkontrolle: GOST

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Strahlenschutz beruht auf der Fähigkeit der Kerne bestimmter Stoffe (Isotope), unter Bildung ionisierender Strahlung zu zerfallen. Beim Kernzerfall werden Elementarteilchen freigesetzt, die als Strahlung oder ionisierende Strahlung bezeichnet werden. Die Eigenschaften der Strahlung hängen von der Art der vom Kern emittierten Elementarteilchen ab.

Korpuskulare ionisierende Strahlung

Alphastrahlung entsteht nach dem Zerfall schwerer Heliumkerne. Die emittierten Teilchen bestehen aus einem Paar Protonen und einem Paar Neutronen. Sie haben eine große Masse und eine niedrige Geschwindigkeit. Dies ist der Grund für ihre wichtigsten Unterscheidungsmerkmale: geringe Durchschlagskraft und starke Energie.

Neutronenstrahlung besteht aus einem Strom von Neutronen. Diese Teilchen haben keine eigene elektrische Ladung. Nur wenn Neutronen mit den Kernen der bestrahlten Substanz wechselwirken, entstehen geladene Ionen, daher entsteht bei der Neutronenbestrahlung sekundär induzierte Radioaktivität im bestrahlten Objekt.

Betastrahlung entsteht bei Reaktionen im KernElement. Das ist die Umwandlung eines Protons in ein Neutron oder umgekehrt. Dabei werden Elektronen oder deren Antiteilchen, Positronen, emittiert. Diese Teilchen haben eine geringe Masse und eine extrem hohe Geschwindigkeit. Ihre Fähigkeit, Materie zu ionisieren, ist im Vergleich zu Alphateilchen gering.

Ionisierende Strahlung der Quantennatur

Gammastrahlung begleitet die oben genannten Prozesse der Emission von Alpha- und Betateilchen während des Zerfalls eines Isotopenatoms. Es gibt eine Emission eines Photonenstroms, der elektromagnetische Strahlung ist. Gammastrahlung hat wie Licht Wellencharakter. Gammateilchen bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit und haben daher eine hohe Durchschlagskraft.

Röntgenstrahlen basieren ebenfalls auf elektromagnetischen Wellen, sind also Gammastrahlen sehr ähnlich.

Auch Bremsstrahlung genannt. Seine Durchschlagskraft hängt direkt von der Dichte des bestrahlten Materials ab. Wie ein Lichtstrahl hinterlässt es negative Flecken auf dem Film. Diese Röntgenfunktion ist in verschiedenen Bereichen der Industrie und Medizin weit verbreitet.

In der radiographischen Methode der zerstörungsfreien Prüfung werden hauptsächlich Gamma- und Röntgenstrahlung, die elektromagnetischer Wellencharakter haben, sowie Neutronen verwendet. Zur Erzeugung von Strahlung werden spezielle Geräte und Anlagen verwendet.

Röntgengeräte

Röntgenstrahlen werden mit Röntgenröhren erzeugt. Dies ist ein mit Glas oder Keramik-Metall abgedichteter Zylinder, aus dem Luft herausgepumpt wirdBeschleunigung der Elektronenbewegung. Auf beiden Seiten sind Elektroden mit entgegengesetzter Ladung daran angeschlossen.

Die Kathode ist eine Spirale aus Wolframfilament, die einen dünnen Elektronenstrahl zur Anode leitet. Letzteres besteht normalerweise aus Kupfer und hat einen Schrägschnitt mit einem Neigungswinkel von 40 bis 70 Grad. In der Mitte befindet sich eine Wolframplatte, der sogenannte Anodenfokus. An die Kathode wird ein Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz angelegt, um eine Potentialdifferenz an den Polen zu erzeugen.

Der Elektronenfluss in Form eines Strahls fällt direkt auf die Wolframplatte der Anode, von der aus die Teilchen die Bewegung stark verlangsamen und elektromagnetische Schwingungen auftreten. Röntgenstrahlen werden daher auch als Bremsstrahlen bezeichnet. Bei der Röntgenkontrolle werden hauptsächlich Röntgenstrahlen verwendet.

Gamma- und Neutronenstrahler

Eine Gammastrahlungsquelle ist ein radioaktives Element, am häufigsten ein Isotop von Kob alt, Iridium oder Cäsium. Im Gerät befindet es sich in einer speziellen Glaskapsel.

Neutronenstrahler werden nach einem ähnlichen Schema hergestellt, nur dass sie die Energie eines Neutronenflusses nutzen.

Radiologie

Je nach Methode zur Ermittlung der Ergebnisse wird zwischen radioskopischer, radiometrischer und radiographischer Kontrolle unterschieden. Letztere Methode unterscheidet sich dadurch, dass die grafischen Ergebnisse auf einem speziellen Film oder einer Platte aufgezeichnet werden. Die radiologische Kontrolle erfolgt durch Anwenden von Strahlung auf die Dicke des kontrollierten Objekts.

UntenKontrollobjekt erscheint auf dem Detektor ein Bild, auf dem mögliche Defekte (Schalen, Poren, Risse) als Flecken und Streifen erscheinen, die aus mit Luft gefüllten Hohlräumen bestehen, da die Ionisation von Substanzen unterschiedlicher Dichte bei der Bestrahlung inhomogen erfolgt.

Zum Nachweis werden Platten aus speziellen Materialien, Film, Röntgenpapier verwendet.

Vorteile und Nachteile der Durchstrahlungsprüfung von Schweißnähten

Bei der Überprüfung der Schweißqualität werden hauptsächlich Magnet-, Durchstrahlungs- und Ultraschallprüfungen eingesetzt. In der Öl- und Gasindustrie werden Rohrschweißverbindungen besonders sorgfältig geprüft. In diesen Branchen ist die radiographische Kontrollmethode aufgrund ihrer unbestrittenen Vorteile gegenüber anderen Kontrollmethoden am gefragtesten.

Erstens gilt es als das visuellste: Auf dem Detektor sieht man eine exakte Fotokopie des inneren Zustands der Materie mit den Orten der Defekte und deren Umrissen.

Ein weiterer Vorteil ist die einzigartige Genauigkeit. Bei der Durchführung von Ultraschall- oder Fluxgate-Prüfungen besteht immer die Möglichkeit von Fehlalarmen des Detektors aufgrund des Kontakts des Suchers mit den Unregelmäßigkeiten der Schweißnaht. Bei der berührungslosen Durchstrahlungsprüfung ist dies ausgeschlossen, d. h. Unebenheiten oder Unzugänglichkeit der Oberfläche stellen kein Problem dar.

Drittens ermöglicht Ihnen die Methode, verschiedene Materialien zu kontrollieren, darunter auch nicht magnetische.

Und schließlich eignet sich die Methode für das Arbeiten in KomplexenWetter und technische Bedingungen. Hier bleibt die Durchstrahlungskontrolle von Öl- und Gaspipelines die einzig mögliche. Magnet- und Ultraschallgeräte versagen häufig aufgrund niedriger Temperaturen oder Konstruktionsmerkmale.

Es hat aber auch einige Nachteile:

• radiographische Methode zur Prüfung von Schweißverbindungen basiert auf der Verwendung teurer Geräte und Verbrauchsmaterialien;
• geschultes Personal erforderlich;
• Arbeiten mit radioaktiver Strahlung ist gesundheitsgefährdend.

Vorbereitung zur Kontrolle

Vorbereitung. Als Strahler kommen Röntgengeräte oder Gammafehlerdetektoren zum Einsatz.

Vor Beginn der Durchstrahlungsprüfung von Schweißnähten wird die Oberfläche gereinigt, eine Sichtprüfung durchgeführt, um mit dem Auge sichtbare Fehler zu identifizieren, das Prüfobjekt in Abschnitte zu markieren und diese zu markieren. Das Gerät wird getestet.

Überprüfen der Empfindlichkeitsstufe. Empfindlichkeitsstandards sind auf den Parzellen ausgelegt:

• Draht - an der Naht selbst, senkrecht dazu;
• Rille - Abweichung von der Naht mindestens 0,5 cm, die Richtung der Rillen verläuft senkrecht zur Naht;
• Platte - mindestens 0,5 cm von der Naht abweichend oder auf der Naht, die Markierungsmarkierungen auf dem Standard sollten im Bild nicht sichtbar sein.

Steuerung

Technologie und Schemata für die radiografische Inspektion von Schweißnähten werden basierend auf Dicke, Form und Konstruktionsmerkmalen entwickeltkontrollierte Produkte gemäß NTD. Der maximal zulässige Abstand vom Prüfobjekt zum Röntgenfilm beträgt 150 mm.

Der Winkel zwischen Strahlrichtung und Filmnormale muss kleiner als 45° sein.

Der Abstand von der Strahlungsquelle zur kontrollierten Oberfläche wird gemäß NTD für verschiedene Arten von Schweißnähten und Materialstärken berechnet.

Auswertung der Ergebnisse. Die Qualität der Röntgenkontrolle hängt direkt vom verwendeten Detektor ab. Bei der Verwendung von Durchstrahlungsfilmen muss jede Charge vor der Verwendung auf Einh altung der geforderten Parameter überprüft werden. Auch Reagenzien für die Bildverarbeitung werden nach NTD auf Eignung geprüft. Die Vorbereitung des Films für die Inspektion und Verarbeitung der fertigen Bilder sollte an einem speziellen dunklen Ort durchgeführt werden. Fertige Bilder sollten klar sein, ohne unnötige Flecken, die Emulsionsschicht sollte nicht gebrochen sein. Auch Bilder von Standards und Markierungen sollten gut zu sehen sein.

Spezielle Schablonen, Lupen und Lineale werden verwendet, um die Ergebnisse der Kontrolle auszuwerten und die Größe der erkannten Fehler zu messen.

Nach den Ergebnissen der Kontrolle wird eine Schlussfolgerung über die Eignung, Reparatur oder Ablehnung gezogen, die in den Zeitschriften der festgelegten Form gemäß NTD erstellt wird.

Anwendung filmloser Detektoren

Digitale Technologien h alten heute zunehmend Einzug in die industrielle Produktion, darunter auch das radiografische Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung. Es gibt viele originelle Entwicklungen einheimischer Unternehmen.

Digitales Datenverarbeitungssystem verwendet wiederverwendbare flexible Platten aus Phosphor oder Acryl während der Röntgeninspektion. Röntgenstrahlen fallen auf die Platte, danach wird sie von einem Laser gescannt und das Bild auf einen Monitor konvertiert. Bei der Überprüfung ist die Position der Platte ähnlich wie bei Filmdetektoren.

Diese Methode hat eine Reihe von unbestreitbaren Vorteilen gegenüber der Filmradiographie:

• keine Notwendigkeit für einen langen Prozess der Filmentwicklung und die Ausstattung eines speziellen Raums dafür;
• keine Notwendigkeit, ständig Filme und Reagenzien dafür zu kaufen;
• Belichtungsprozess nimmt wenig Zeit in Anspruch;
• sofortige digitale Bildaufnahme;
• schnelle Archivierung und Speicherung von Daten auf elektronischen Medien;
• Mehrwegplatten;
• Die kontrollierte Bestrahlungsenergie kann halbiert und die Eindringtiefe erhöht werden.

Das heißt, es wird Geld und Zeit gespart und die Expositionshöhe und damit die Gefahr für das Personal verringert.

Sicherheit bei der Durchstrahlungsprüfung

Um die negativen Auswirkungen radioaktiver Strahlen auf die Gesundheit eines Arbeitnehmers zu minimieren, müssen die Sicherheitsmaßnahmen bei der Durchführung aller Phasen der Durchstrahlungsprüfung von Schweißverbindungen streng eingeh alten werden. Grundlegende Sicherheitsregeln:

• alle Geräte müssen in einwandfreiem Zustand sein, habendie notwendige Dokumentation, Darsteller - das erforderliche Ausbildungsniveau;
• Personen, die nicht mit der Produktion in Verbindung stehen, dürfen den Kontrollbereich nicht betreten;
• bei Betrieb des Strahlers muss sich der Betreiber der Anlage mindestens 20 m auf der der Strahlungsrichtung entgegengesetzten Seite aufh alten;
• die Strahlungsquelle muss mit einem Schutzschirm versehen sein, der die Streuung der Strahlen im Raum verhindert;
• es ist verboten, sich länger als die maximal zulässige Zeit im Bereich möglicher Exposition aufzuh alten;
• das Strahlungsniveau in dem Bereich, in dem sich Menschen aufh alten, muss ständig mit Dosimetern überwacht werden;
• Der Veranst altungsort sollte mit Schutzeinrichtungen gegen durchdringende Strahlung, wie z. B. Bleiplatten, ausgestattet sein.

Regulatorische und technische Dokumentation, GOSTs

Die Durchstrahlungskontrolle von Schweißverbindungen erfolgt gemäß GOST 3242-79. Die wichtigsten Dokumente für die Röntgenkontrolle sind GOST 7512-82, RDI 38.18.020-95. Die Größe der Markierungszeichen muss GOST 15843-79 entsprechen. Die Art und Leistung der Strahlungsquellen wird in Abhängigkeit von der Dicke und Dichte der bestrahlten Substanz gemäß GOST 20426-82 ausgewählt.

Empfindlichkeitsklasse und Standardtyp werden von GOST 23055-78 und GOST 7512-82 geregelt. Der Prozess der Verarbeitung von Röntgenbildern wird gemäß GOST 8433-81 durchgeführt.

Bei der Arbeit mit Strahlungsquellen sollte man sich an den Bestimmungen des Bundesgesetzes der Russischen Föderation "Über die Strahlensicherheit der Bevölkerung", SP 2.6.1.2612-10 "Grundlegende HygieneRegeln zur Gewährleistung des Strahlenschutzes", SanPiN 2.6.1.2523-09.