¿Qué son las pruebas radiográficas? Control radiográfico de soldaduras. Control radiográfico: GOST

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

El control de la radiación se basa en la capacidad de los núcleos de ciertas sustancias (isótopos) para decaer con la formación de radiación ionizante. En el proceso de desintegración nuclear se liberan partículas elementales, lo que se denomina radiación o radiación ionizante. Las propiedades de la radiación dependen del tipo de partículas elementales emitidas por el núcleo.

Radiación corpuscular ionizante

La radiación alfa aparece después de la descomposición de los núcleos pesados de helio. Las partículas emitidas consisten en un par de protones y un par de neutrones. Tienen una gran masa y baja velocidad. Esta es la razón de sus principales propiedades distintivas: bajo poder de penetración y poderosa energía.

La radiación de neutrones consiste en una corriente de neutrones. Estas partículas no tienen carga eléctrica propia. Solo cuando los neutrones interactúan con los núcleos de la sustancia irradiada, se forman iones cargados, por lo tanto, durante la radiación de neutrones, se forma radiactividad secundaria inducida en el objeto irradiado.

La radiación beta ocurre durante reacciones dentro del núcleoelemento. Esta es la transformación de un protón en un neutrón o viceversa. En este caso, se emiten electrones o sus antipartículas, los positrones. Estas partículas tienen una masa pequeña y una velocidad extremadamente alta. Su capacidad para ionizar la materia es pequeña en comparación con las partículas alfa.

Radiación ionizante de naturaleza cuántica

La radiación gamma acompaña a los procesos anteriores de emisión de partículas alfa y beta durante la desintegración de un átomo isotópico. Hay una emisión de una corriente de fotones, que es radiación electromagnética. Al igual que la luz, la radiación gamma tiene una naturaleza ondulatoria. Las partículas gamma se mueven a la velocidad de la luz y por lo tanto tienen un alto poder de penetración.

Los rayos X también se basan en ondas electromagnéticas, por lo que son muy similares a los rayos gamma.

También llamado bremsstrahlung. Su poder de penetración depende directamente de la densidad del material irradiado. Como un rayo de luz, deja manchas negativas en la película. Esta característica de rayos X se usa ampliamente en varios campos de la industria y la medicina.

En el método radiográfico de ensayo no destructivo, se utiliza principalmente la radiación gamma y de rayos X, que son de naturaleza de ondas electromagnéticas, así como la de neutrones. Para la producción de radiación se utilizan dispositivos e instalaciones especiales.

máquinas de rayos X

Los rayos X se producen utilizando tubos de rayos X. Este es un cilindro sellado de vidrio o cerámica-metal desde el cual se bombea aire paraaceleración del movimiento de los electrones. Los electrodos con cargas opuestas están conectados a ambos lados.

El cátodo es una espiral de filamento de tungsteno que dirige un delgado haz de electrones al ánodo. Este último generalmente está hecho de cobre, tiene un corte oblicuo con un ángulo de inclinación de 40 a 70 grados. En el centro hay una placa de tungsteno, el llamado foco de ánodo. Se aplica una corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz al cátodo para crear una diferencia de potencial en los polos.

El flujo de electrones en forma de haz cae directamente sobre la placa de tungsteno del ánodo, desde donde las partículas ralentizan bruscamente el movimiento y se producen oscilaciones electromagnéticas. Por lo tanto, los rayos X también se denominan rayos de frenado. En el control radiográfico se utilizan principalmente los rayos X.

Emisores gamma y de neutrones

Una fuente de radiación gamma es un elemento radiactivo, generalmente un isótopo de cob alto, iridio o cesio. En el dispositivo, se coloca en una cápsula de vidrio especial.

Los emisores de neutrones se fabrican de acuerdo con un esquema similar, solo que utilizan la energía de un flujo de neutrones.

Radiología

Según el método de detección de los resultados, se distingue el control radioscópico, radiométrico y radiográfico. Este último método difiere en que los resultados gráficos se registran en una película o placa especial. El control radiográfico se produce aplicando radiación al espesor del objeto controlado.

Abajoobjeto de control, aparece una imagen en el detector, en la que los posibles defectos (cáscaras, poros, grietas) aparecen como manchas y rayas, que consisten en vacíos llenos de aire, ya que la ionización de sustancias de diferente densidad durante la irradiación ocurre de manera no homogénea.

Para la detección, se utilizan placas hechas de materiales especiales, película, papel de rayos X.

Ventajas de la inspección radiográfica de soldaduras y sus desventajas

Al comprobar la calidad de la soldadura, se utilizan principalmente pruebas magnéticas, radiográficas y ultrasónicas. En la industria del petróleo y el gas, las uniones soldadas de tuberías se revisan con especial cuidado. Es en estas industrias donde el método de control radiográfico es el más demandado debido a sus indudables ventajas sobre otros métodos de control.

En primer lugar, se considera el más visual: en el detector se puede ver una fotocopia exacta del estado interno de la materia con la ubicación de los defectos y sus contornos.

Otra ventaja es su precisión única. Al realizar pruebas ultrasónicas o de fluxgate, siempre existe la posibilidad de falsas alarmas del detector debido al contacto del detector con las irregularidades de la soldadura. Con las pruebas radiográficas sin contacto, esto está excluido, es decir, la irregularidad o la inaccesibilidad de la superficie no es un problema.

Tercero, el método le permite controlar varios materiales, incluidos los no magnéticos.

Y finalmente, el método es adecuado para trabajar en complejoscondiciones meteorológicas y técnicas. Aquí, el control radiográfico de oleoductos y gasoductos sigue siendo el único posible. Los equipos magnéticos y ultrasónicos a menudo funcionan mal debido a las bajas temperaturas o a las características de diseño.

Sin embargo, también tiene una serie de desventajas:

• método radiográfico para probar uniones soldadas se basa en el uso de equipos y consumibles costosos;
• se requiere personal capacitado;
• trabajar con radiaciones radiactivas es peligroso para la salud.

Preparación para el control

Preparación. Como emisores se utilizan máquinas de rayos X o detectores de fallas gamma.

Antes de comenzar la inspección radiográfica de las soldaduras, se limpia la superficie, se realiza una inspección visual para identificar los defectos visibles a simple vista, marcando el objeto de prueba en secciones y marcándolas. El equipo está siendo probado.

Comprobación del nivel de sensibilidad. Los estándares de sensibilidad se presentan en los gráficos:

• alambre- en la costura misma, perpendicular a ella;
• ranura - partiendo de la costura al menos 0,5 cm, la dirección de las ranuras es perpendicular a la costura;
• placa - saliendo de la costura al menos 0,5 cm o en la costura, las marcas en el estándar no deben ser visibles en la imagen.

Control

Se desarrolla tecnología y esquemas para inspección radiográfica de soldaduras en base al espesor, forma, características de diseñoproductos controlados, de acuerdo con la NTD. La distancia máxima permitida desde el objeto de prueba hasta la película radiográfica es de 150 mm.

El ángulo entre la dirección del haz y la normal a la película debe ser inferior a 45°.

La distancia desde la fuente de radiación hasta la superficie controlada se calcula según el NTD para varios tipos de soldaduras y espesores de material.

Evaluación de resultados. La calidad del control radiográfico depende directamente del detector utilizado. Cuando se utiliza película radiográfica, se debe comprobar que cada lote cumpla con los parámetros requeridos antes de su uso. Los reactivos para el procesamiento de imágenes también se prueban para determinar su idoneidad de acuerdo con la NTD. La preparación de la película para la inspección y el procesamiento de imágenes terminadas debe realizarse en un lugar oscuro especial. Las imágenes terminadas deben ser claras, sin manchas innecesarias, la capa de emulsión no debe romperse. Las imágenes de estándares y marcas también deben verse bien.

Se utilizan plantillas especiales, lupas y reglas para evaluar los resultados del control y medir el tamaño de los defectos detectados.

De acuerdo a los resultados del control se llega a una conclusión sobre la idoneidad, reparación o rechazo, la cual se redacta en los diarios de la forma establecida según la NTD.

Aplicación de detectores sin película

Hoy en día, las tecnologías digitales se están introduciendo cada vez más en la producción industrial, incluido el método radiográfico de pruebas no destructivas. Hay muchos desarrollos originales de empresas nacionales.

El sistema de procesamiento de datos digitales utiliza placas flexibles reutilizables hechas de fósforo o acrílico durante la inspección radiográfica. Los rayos X caen sobre la placa, después de lo cual se escanea con un láser y la imagen se convierte en un monitor. Al verificar, la ubicación de la placa es similar a los detectores de película.

Este método tiene una serie de ventajas innegables sobre la radiografía con película:

• no es necesario un largo proceso de procesamiento de películas y el equipo de una sala especial para esto;
• no es necesario comprar constantemente películas y reactivos;
• el proceso de exposición lleva poco tiempo;
• adquisición instantánea de imágenes digitales;
• archivo y almacenamiento rápidos de datos en medios electrónicos;
• platos reutilizables;
• La energía de irradiación bajo control se puede reducir a la mitad y la profundidad de penetración aumenta.

Es decir, hay un ahorro de dinero, tiempo y una disminución del nivel de exposición, y por lo tanto del peligro para el personal.

Seguridad durante la inspección radiográfica

Para minimizar el impacto negativo de los rayos radiactivos en la salud de un trabajador, se requiere observar estrictamente las medidas de seguridad al realizar todas las etapas de la inspección radiográfica de las juntas soldadas. Reglas básicas de seguridad:

• todo el equipo debe estar en buen estado de funcionamiento, tenerla documentación necesaria, los artistas - el nivel de formación requerido;
• Personas no relacionadas con la producción no pueden ingresar al área de control;
• cuando el emisor está en funcionamiento, el operador de la instalación debe estar al menos 20 m en el lado opuesto a la dirección de la radiación;
• la fuente de radiación debe estar equipada con una pantalla protectora que impida la dispersión de los rayos en el espacio;
• está prohibido permanecer en la zona de posible exposición por más tiempo del máximo permitido;
• el nivel de radiación en el área donde se encuentran las personas debe monitorearse constantemente mediante dosímetros;
• El lugar debe estar equipado con equipo de protección contra la penetración de la radiación, como láminas de plomo.

Documentación reglamentaria y técnica, GOST

El control radiográfico de las uniones soldadas se lleva a cabo de acuerdo con GOST 3242-79. Los principales documentos para el control radiográfico son GOST 7512-82, RDI 38.18.020-95. El tamaño de las marcas de marcado debe cumplir con GOST 15843-79. El tipo y la potencia de las fuentes de radiación se seleccionan según el grosor y la densidad de la sustancia irradiada de acuerdo con GOST 20426-82.

La clase de sensibilidad y el tipo estándar están regulados por GOST 23055-78 y GOST 7512-82. El proceso de procesamiento de imágenes radiográficas se lleva a cabo de acuerdo con GOST 8433-81.

Al trabajar con fuentes de radiación, uno debe guiarse por las disposiciones de la Ley Federal de la Federación Rusa "Sobre la seguridad radiológica de la población", SP 2.6.1.2612-10 "Sanitario básiconormas para garantizar la seguridad radiológica", SanPiN 2.6.1.2523-09.