Радиационный контроль. Что это такое и зачем его проводить?

Производственный радиационный неразрушающий контроль основан на доказанном факте, что ионизирующее излучение по-разному поглощается при прохождении через материалы и поверхности с разной плотностью и толщиной. То есть интенсивность прошедшего излучения увеличивается при облучении зон с порами, несплошностями, неметаллическими включениями. Эта закономерность фиксируется электроникой с выводом на дисплей и/или сохранением на носитель и впоследствии используется для исправления дефектов или служит основой для его отбраковки.

Для проведения исследования сегодня используются гамма-лучи и рентгеновское излучение. В качестве излучателя для получения рентгеновского излучения применяется рентгеновский аппарат.

Рентгеновское излучение обеспечивает большую точность и достоверность результатов исследования.

Показатели радиационного контроля зависят от исследуемого вещества (его плотности и атомного номера). Чем они выше, тем сложнее проникает излучение. Поэтому рентгенаппарат позволяет выявить:

  • поры;
  • включения шлака и вольфрама;
  • трещины (продольные и поперечные);
  • прожоги и подрезы;
  • непровар и другие дефекты.

Рекомендуется использовать радиографический контроль в комплексе с ультразвуком, магнитным и люминесцентным методами. Это позволяет выявить микротрещины, которые плохо выявляются излучением.

Радиационный контроль в металлопроме и других видах промышленности сегодня представлен основными видами:

  • пленочной радиографией – дефект фиксируется в виде изображения на рентгенографической пленке;
  • компьютерной радиографией – информация наглядно отображается на специальных пластинах (в быту их ошибочно зовут «фосфорными»), а считывается в предназначенных для этой цели сканерах;
  • радиоскопией – изображение дефекта проявляется на люминофорном экране;
  • цифровой радиографией – излучение фиксируется на дисплее за счет преобразования в электрический сигнал.

Наибольшей популярностью пользуется такой метод неразрушающего контроля, как пленочная радиография. Ее просто выполнить, она наглядная, результаты документируются. Фиксация результатов исследования происходит на радиографическую пленку. В местах, где обнаружены поры, трещины, непровары, пленка будет иметь темные пятна, по форме соответствующие дефекту. Если включение по плотности выше, чем сам металл (например, это касается вольфрамовых соединений), на пленке они будут выглядеть, как светлые пятна. Чтобы неразрушающий контроль сварных изделий и металлических заготовок был наиболее точным, важно правильно задать направление излучения. Оно должно совпадать с максимальным размером дефекта.

Сегодня модно говорить, что пленочная радиография уступает цифровой и в скором времени не будет использоваться. Мнение основано на проецировании медицинской практики на промышленность, но простой анализ сразу укажет на ошибочность такого суждения. В медицине требования к приборам радиационного контроля невысокие, в то время как основой приборов неразрушающего контроля являются мощные излучатели и детекторы с высоким разрешением. То есть массовую цифровую аппаратуру использовать нельзя, а специфическая на данном этапе не оправдывает свою стоимость.

Некоторые аксиомы радиографии, которые полезно знать:

  • чем ниже интенсивность излучения, тем больше расстояние до его источника, т.е. продолжительность экспонирования снижается пропорционально квадрату расстояния до объекта;
  • чтобы проекция дефекта имела высокую четкость, размер фокусного пятна источника излучения должен быть минимальным, а расстояние от него до объекта – достаточно большим. Пленку устанавливают как можно ближе к объекту. Резкость и требования к ней определяются по ГОСТу 7512-82 «Контроль неразрушающий – соединения сварные»;
  • чем толще исследуемый предмет, тем большее напряжение источника нужно задать;
  • если нужно увеличить резкость, нужно добиться. Чтобы напряжение было минимальным, а сила тока в трубке – высокой;
  • рентгеновская эффективность излучателя напрямую влияет на качество снимков. Самые лучшие получаются аппаратом постоянного потенциала. Показателем эффективности является напряжение, снимаемое с трубки;
  • самые хорошие снимки получаются на радиографической пленке с низкой чувствительностью;
  • флуоресцентные экраны, особенно с редкоземельными металлами, рекомендуется не использовать – ухудшается качество изображения. Свинцовые экраны, наоборот, улучшают его;
  • гарантировать высокое качество снимков можно, только если использовать автоматическую проявочную машину;
  • водоподготовка – обязательное условие для приготовления рабочих растворов;
  • использование грязных элементов радиографической схемы и старых обрабатывающих растворов приводит к появлению дефектов на импортной пленке.

Если заинтересовал метод радиографии, монография «Радиография в современной промышленности», переведенная специалистом ООО «Литас» Андреем Викторовичем Бурда.