- •Глава I
- •Глава 1 5
- •Введение
- •Глава 1
- •1. Термины и определения*
- •2. Дефекты сварных соединений (рд 03-606-03)
- •4.1.1. Строение атома. Модель атома Резерфорда-Бора.
- •3. Российские стандарты по радиационному контролю
- •4. Источники ионизирующего излучения и детекторы излучения
- •4.1. Природа ионизирующих излучений.
- •4.1.2 Естественная радиоактивность.
- •4.1.3. Искусственная радиоактивность.
- •4.1.4. Закон радиоактивного распада.
- •4.1.5. Доза излучения.
- •4.1.6. Ослабление рентгеновского и - излучения веществом.
- •4.1.6.1. Фотоэффект
- •4.1.6.3. Эффект образования пар.
- •4.1.7. Основной закон радиационной дефектоскопии.
- •4.1.8. Диаграмма Эванса.
- •Явления, преобладающие при поглощении -лучей различных энергий.
- •4.1.9. Защита от -излучения.
- •Толщина материалов (в см) из свинца, железа и бетона, ослабляющая поток у квантов различных энергий в 10 раз
- •4.2. Радионуклидные источники.
- •4.2.1. Классификация радионуклидных источников по энергии:
- •4.2.2. Гамма - дефектоскопы.
- •4.3. Рентгеновские аппараты.
- •4.3.1. Рентгеновские аппараты состоят из следующих основных элементов:
- •4.3.2. Высоковольтная часть рентгеновского аппарата
- •4.3.3. Контрольная аппаратура.
- •4.3.4. Нормальный ряд рентгеновских аппаратов:
- •4.4. Радиографическая плёнка и ее характеристики.
- •5. Методика и техника радиографического контроля.
- •5.1. Физико-технические основы радиографического контроля.
- •5.2 Влияние материала несплошности на её радиационное изображение.
- •5.3 Качество радиографического снимка и чувствительность контроля.
- •5.3.1. Контрастность и резкость изображения.
- •5.3.2. Влияние жесткости излучения, толщины и плотности просвечиваемого материала на выявляемость дефектов.
- •5.3.3. Влияние геометрии просвечивания на качество снимка.
- •5.3.4. Влияние характера и ориентации дефекта на его выявляемость.
- •5.3.5. Влияние рассеянного излучения на качество радиографического снимка.
- •5.3.6. Радиографические плёнки и флуоресцирующие экраны.
- •5.3.7. Факторы, влияющие на качество радиографического изображения
- •Факторы, влияющие на качество радиографического изображения
- •5.4 Особенности радиографического контроля труб малого диаметра.
- •5.5 Определение глубины залегания дефектов.
- •5.6 Требования методических документов по радиационному контролю.
- •6. Аппаратура и материалы для радиографического контроля сварных соединений
- •6.1 Область применения радиографического метода
- •6.2 Основные технические характеристики рентгеновских аппаратов.
- •Технические характеристики рентгеновских аппаратов непрерывного действия
- •Технические характеристики моноблочных рентгеновских аппаратов «Интровольт»
- •Технические характеристики переносных рентгеновских моноблочных аппаратов «ратмир»
- •Технические характеристики стационарных рентгеновских аппаратов кабельного типа «экстравольт»
- •Технические характеристики рентгеновских аппаратов схт
- •Технические характеристики отечественных импульсных рентгеновских аппаратов
- •Зарубежные моноблочные рентгеновские аппараты непрерывного действия.
- •6.3. Основные технические характеристики гамма - дефектоскопов.
- •Технические характеристики отечественных гамма - дефектоскопов.
- •6.4. Основные типы и характеристики радиографических пленок.
- •Типы и характеристики отечественных радиографических плёнок
- •Сравнительные характеристики радиографических плёнок различных типов
- •Радиографические плёнки различных фирм - производителей.
- •Коэффициенты относительной экспозиционной эквивалентности для плёнок по en 584.
- •Фирмы-производители и марки радиографических плёнок.
- •Типы упаковок радиографической плёнки kodak
- •Типы упаковок радиографической плёнки agfa
- •7. Выбор параметров радиографического контроля (по гост 7512-82)
- •7.1 Подготовка к контролю.
- •Примеры сокращенной записи дефектов при расшифровке снимков и документальном оформлении результатов радиографического контроля (по гост 7512-82)
- •7.2 Геометрия просвечивания.
- •7.3 Чувствительность радиографического контроля.
- •Классы чувствительности радиографического контроля (гост 7512-82)
- •Классификация сварных соединений и требуемая чувствительность радиографического контроля (гост 23055-78)
- •8. Визуализация и обработка радиографических изображений.
- •8.1 Фотообработка радиографической плёнки.
- •8.2. Расшифровка радиографических снимков.
- •Основные технические характеристики серийно выпускаемых негатоскопов и денситометров
- •8.3. Рентгенограммы с изображением дефектов сварных швов.
- •8.4. Цифровая радиография.
- •8.4.4.2. Системы цифровой рентгенографии на основе запоминающих люминофоров.
- •8.4.5. Цифровые рентгенограммы, полученные с использованием комплекса «Фосфоматик-21» и запоминающих люминофорных пластин
- •8.4.6. Цифровые рентгенограммы, полученные с использованием апк «Эксперт».
- •9. Организация работ по радиографическому контролю
- •10.Радиационная безопасность
- •10.1 Биохимическое действие ионизирующего излучения.
- •10.2 Нормативные документы по радиационной безопасности.
- •Единицы измерения ионизирующих излучений
- •10.3 Техника безопасности при проведении работ по рентгеновской и гамма - дефектоскопии.
- •10.3.1 Общие требования.
- •10.3.2 Требования техники безопасности при проведении дефектоскопических работ с радионуклидными источниками.
- •Средства индивидуальной защиты персонала, выполняющего радиографический контроль
- •10.4 Требования радиационной безопасности при транспортировании радионуклидных дефектоскопических средств.
- •10.4.1 Транспортные категории радиоактивных установок.
- •10.4.2 Общие требования перевозки радионуклидных источников различными видами транспорта.
- •10.4.3 Необходимые условия для проведения работ по контролю с выездом в сторонние организации.
- •10.4.4 Аварийные ситуации с радиоактивными источниками и меры по их предупреждению.
- •10.4.5 Устройство и регистрация рентгенкабинетов и хранилищ для радионуклидных источников излучения.
- •10.5 Комплекс защитных мероприятий при возникновении радиационных аварий.
- •12. Практическое применение методических и нормативных документов при радиографическом контроле сварных соединений.
- •11. Метрологическое обеспечение радиографического контроля (гост 7512-82)
- •12.2 Примеры разработки технологических карт радиографического контроля.
- •12.2.1 Разработка технологической карты радиографического контроля листового сварного соединения.
- •12.2.1.1. Выбор источника излучения.
- •12.2.1.2 Расчет геометрии просвечивания.
- •12.2.1.3 Выбор радиографической плёнки и усиливающих экранов.
- •12.2.1.4 Выбор эталона чувствительности.
- •12.2.1.5 Расчет времени экспозиции.
- •Технологическая карта радиографического контроля № 12-2-1
- •12.2.2 Разработка технологической карты радиографического контроля кольцевых сварных соединений труб диаметром менее 100 мм.
- •12.2.2.1. Выбор источника излучения.
- •12.2.2.2 Расчет геометрии просвечивания.
- •12.2.2.3 Выбор радиографической плёнки, усиливающих экранов.
- •12.2.2.4 Выбор эталона чувствительности.
- •12.2.2.5 Расчет времени экспозиции.
- •Технологическая карта радиографического контроля № 12-2-2
- •12.2.3 Разработка технологической карты радиографического контроля кольцевых сварных соединений труб диаметром более 100 мм.
- •12.2.3.1. Выбор источника излучения.
- •12.2.3.2 Расчет геометрии просвечивания.
- •12.2.3.3 Выбор радиографической плёнки и усиливающих экранов.
- •12.2.3.4 Выбор эталона чувствительности.
- •12.2.3.5 Расчет времени экспозиции.
- •Технологическая карта радиографического контроля № 12-2-3
- •12.2.4 Разработка технологической карты панорамного радиографического контроля кольцевых сварных соединений.
- •12.2.4.1. Выбор источника излучения.
- •12.2.4.2 Выбор радиографической плёнки и усиливающих экранов.
- •12.2.4.3 Расчет геометрии просвечивания.
- •12.2.4.4 Выбор эталона чувствительности.
- •12.2.4.5 Расчет времени экспозиции.
- •Технологическая карта радиографического контроля № 12-2-4
- •12.2.5 Разработка технологической карты радиографического контроля кольцевых сварных соединений по схеме рис. 3,ж пнаэ г-7-017-89.
- •12.2.5.1. Выбор источника излучения и геометрии просвечивания.
- •12.2.5.2 Выбор радиографической плёнки и усиливающих экранов.
- •12.2.5.3 Выбор эталона чувствительности.
- •12.2.5.4 Расчет времени экспозиции.
- •Технологическая карта радиографического контроля № 12-2-5
- •12.2.6 Разработка технологической карты радиографического контроля кольцевых сварных соединений по схеме рис. 3,з пнаэг-7-017-89.
- •12.2.6.1. Выбор средств и режимов радиографического контроля.
- •Технологическая карта радиографического контроля № 12-2-6
- •12.2.7 Разработка технологической карты радиографического контроля сварных соединений изделий диаметром 10 м и более.
- •12.2.7.1. Выбор источника излучения.
- •12.2.7.2 Расчет геометрии просвечивания.
- •12.2.7.3 Выбор радиографической плёнки и усиливающих экранов
- •12.2.7.4 Выбор эталона чувствительности.
- •12.2.7.5 Расчет времени экспозиции.
- •Технологическая карта радиографического контроля № 12-2-7
- •12.2.8 Разработка технологической карты радиографического контроля нахлесточных сварных соединений.
- •12.2.8.1. Выбор источника излучения.
- •12.2.8.2 Расчет геометрии просвечивания.
- •12.2.8.3 Выбор радиографической плёнки, усиливающих экранов.
- •Выбор эталона чувствительности
- •Расчет времени экспозиции.
- •Технологическая карта радиографического контроля № 12-2-8
- •12.2.9 Разработка технологической карты радиографического контроля таврового сварного соединения при ограниченной ширине привариваемого элемента.
- •12.2.9.1. Выбор источника излучения.
- •12.2.9.2 Расчет геометрии просвечивания.
- •12.2.9.3 Выбор радиографической плёнки и усиливающих экранов.
- •12.2.9.4 Выбор эталона чувствительности.
- •12.2.9.5 Расчет времени экспозиции.
- •Технологическая карта радиографического контроля № 12-2-9
- •13. Особенности радиографического контроля сварных швов из аустенитных сталей, имеющих крупнозернистую структуру.
- •Условная запись дефектов при расшифровке снимков и документальном оформлении результатов радиографического контроля (гост 7512-82)
- •Журнал проверки фоторастворов
- •Выбор расстояния от источника излучения до контролируемого сварного соединения и длины или числа контролируемых участков (пнаэ г7-017-89)
- •Журнал радиографического контроля
- •Форма заключения по результатам радиографического контроля
Технологическая карта радиографического контроля № 12-2-9
Схема радиографического контроля
1- источник излучения 2- эталон чувствительности 3- маркировочные знаки
|
Параметры контроля |
|
Тип сварного соединения, мм |
тавровое сварное соединение |
|
Толщина свариваемых элементов, мм |
8+5 |
|
Материал |
углеродистая сталь |
|
Вид и способ сварки |
Ручная электродуговая |
|
Источник излучения |
Рентгеновский аппарат «Витязь-160» |
|
Размер активной части (фокусное пятно), мм |
0,8 х 0,8 |
|
Тип радиографической плёнки |
D7, РТ-1 |
|
Схема зарядки кассет |
РЬ - плёнка - РЬ |
|
Толщина свинцового экрана, мм |
0,09 |
|
Размер кассет (длина х ширина), мм |
300 х 100 |
|
Напряжение рентгеновской трубки, ток |
115 кВ, 5мА |
|
Время экспозиции, сек |
5 (D7); 3,5 (РТ-1) |
|
Требуемая чувствительность снимков, мм |
0,3 |
|
Эталон чувствительности |
Проволочный №12, канавочный №1 |
|
Расстояние от источника до кассет с плёнкой |
500 мм |
|
Количество экспозиций |
2 |
|
Объем контроля |
25% |
|
Маркировочные знаки |
№2; №6 |
|
Нормативный документ |
ГОСТ 23055-78, класс 6 |
|
Браковочный признак: Сварные соединения следует браковать при наличии: - трещин, прожогов, незаваренных кратеров; - непроваров по разделке сварного шва; - непроваров в корне шва и между валиками; - если размеры несплошностей превышают нормы для 6 класса ГОСТ 23055-78 |
||
Разработал ______________________________ Начальник лаборатории _______________________________
Радиографический снимок таврового сварного соединения стальных листов (8 + 5) мм, выполненный в соответствии с технологической картой № 12-2-9.
Выявленные дефекты - поры одиночные.
13. Особенности радиографического контроля сварных швов из аустенитных сталей, имеющих крупнозернистую структуру.
При просвечивании аустенитных сварных швов конструкций АЭС рентгеновским излучением при определенных параметрах контроля (напряжение на рентгеновской трубке, схема контроля, направление просвечивания) на рентгеновских снимках наряду с изображениями дефектов сварки (поры, шлаковые включения, вольфрамовые включения, непровары и т.п.) появляются дополнительные изображения в виде темных полос и пятен.
Металлографические исследования участков сварного шва, разрезанных в местах, соответствующих темным полосам и пятнам, показывают, что несплошности металла в указанных местах отсутствуют. Комплекс испытаний позволил сделать вывод, что природа появления на рентгенограммах темных полос и пятен связана с упорядоченной крупнозернистой аустенитной структурой сварного шва и вызвана дифракционными явлениями рентгеновских лучей.
Изображения темных полос и пятен структурного происхождения могут, в случае их неправильной интерпретации, привести к перебраковке сварного шва, особенно в случае наличия темных полос, которые трудно отличить от изображения непроваров, а также вуалировать и маскировать изображения реальных дефектов.
Существуют различные подходы к решению проблемы радиографического контроля крупнозернистых аустенитных сварных швов.
В частности, в соответствии с Приложением 9 ПНАЭ Г-7-17-89 «Унифицированная методика контроля основных материалов (полуфабрикатов), сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов АЭС. Радиографический контроль» оформляется техническое решение.
Ниже приводиться пример практического оформления такого решения о качестве сварных соединений фланца с трубой (сталь 08Х17Н10Т) чехлов привода СУЗ ШЭМ-3 категории IIа по ПНАЭ Г-010-89, выполненных аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом с присадочной проволокой марки Св-04Х19Н11МЗ (тип соединения 1-25-1 по ПНАЭ Г-7-009-79), когда при радиографическом контроле на рентгеновских снимках обнаруживаются темные полосы, которые могут быть интерпретированы как изображения непроваров.
Для исследования были заварены контрольные сварные соединения, полностью повторяющие геометрию сварного шва изделия, марку материала и режимы сварки. На контрольных сварных соединениях проведен радиографический контроль, при расшифровке снимков сварного шва контрольного сварного соединения были выявлены идентичные темные полосы.
Капиллярный контроль наружной и внутренней поверхности шва контрольного сварного соединения, послойный капиллярный контроль шва контрольного сварного соединения и капиллярный контроль поперечных сечений шва контрольного сварного соединения, вырезанных из мест, на снимке которых выявились темные полосы, не выявил дефектов сварочного характера. Качество сварных соединений соответствовало требованиям ПНАЭ Г-7-010-89.
Металлографические исследования (макроанализ) показали, что в поперечном сечении образцов, вырезанных из участка контрольного сварного соединения, при расшифровке рентгеновских снимков которого были обнаружены темные полосы, дефектов сварочного характера типа трещин, непроваров - не обнаружено. Качество сварных соединений отвечало требованиям ПНАЭ Г-7-010-89.
Образцы, вырезанные из контрольного сварного соединения, при расшифровке рентгеновских снимков которого были обнаружены темные полосы, были подвергнуты испытаниям на определение склонности к межкристаллитной коррозии по методу «AM» ГОСТ 6032-89 без провоцирующего нагрева. Склонности к МКК не было обнаружено.
Механические испытания указанных сварных соединений при температуре 20°С показали, что предел прочности составил 55 56 кгс/мм2, а при угле загиба 160° не обнаружено трещин, надломов, расслоения металла, что соответствует требованиям ПНАЭГ-7-010-89.
На основании результатов испытаний и исследований образцов, вырезанных из контрольных сварных соединений, установлено, что темные полосы на рентгеновских снимках сварных Соединений возникают из-за структурных особенностей соединения и не являются браковочным признаком в соответствии с ПНАЭ Г-7-010-89.
На основании изложенного было принято следующее решение.
При расшифровке рентгеновских снимков сварных со единений из стали марки 08Х18Н10Т (тип соединения 1-25-1 по ПНАЭ Г-7-009-79, толщина стенки 10-14 мм), выполненных аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом с присадочной проволокой марки Св-04Х19Н11МЗ, темные полосы, аналогичные темным полосам на исследованных контрольных сварных Соединениях, браковочным признаком не считать.
При оценке рентгеновских снимков, производственных сварных швов при расшифровке которых выявлены темные полосы, в качестве эталона использовать рентгеновский снимок участка контрольного сварного соединения, подвергнутого металлографическому исследованию.
В журнале результатов контроля и заключении по результатам контроля должна быть сделана ссылка на настоящее техническое решение (с указанием его номера и даты). Настоящее техническое решение, результаты металлографического исследования шлифов и эталонный снимок должны храниться как приложение к журналу результатов контроля в течение срока, установленного для этого журнала. Серьезные исследования причин возникновения на рентгеновских снимках крупнозернистых аустенитных сварных швов темных пятен и полос проведены в Центральной лаборатории неразрушающих методов контроля (ЦЛНМК) ОАО «Ижорские заводы».
Для идентификации и устранения изображений структурного происхождения помимо подхода, изложенного в Приложении 9 ПНАЭ Г-7-017-89, предлагаются два решения:
при повторном просвечивании устанавливают свинцовый фильтр на выходное окно рентгеновской трубки. Свинцовый фильтр срезает низкоэнергетическую составляющую рентгеновского спектра, которая дифрагирует на упорядоченной кристаллической решетке крупнозернистого металла аустенитного сварного шва. При этом устраняется причина возникновения дифракционных явлений, приводящих к появлению темных пятен и полос на рентгеновских снимках. Такая методика с фильтрованным рентгеновским излучением рекомендуется при толщинах аустенитных сварных швов до 20 мм.
при толщинах 20 40 мм целесообразно повторное просвечивание проводить с использованием гамма - изотопа Иридий-192, в спектре которого не имеется мягкой энергетической составляющей.
В указанном диапазоне толщин чувствительность контроля к реальным дефектам будет соответствовать нормативным требованиям, а индикации структурного происхождения отсутствуют.
При повторном контроле сварных швов толщиной свыше 40 мм рекомендуется использовать гамма - изотоп Кобальт-60.
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
