Радиографический контроль:
сквозной просмотр

Радиографический контроль - метод неразрушающего исследования материалов и изделий, основанный на использовании рентгеновских или гамма-лучей. Он помогает обнаружить любые внутренние дефекты - трещины, поры, включения, непровары и другие неоднородности структуры - без физического вмешательства в испытуемый объект. 

Для рентгеновских лучей прозрачны даже толстые и плотные материалы. Это позволяет получить изображение их внутренних структур на специальной радиографической пленке или на цифровом носителе и сделать вывод о критичности изъянов.

Физика процесса

Физические особенности радиографического метода контроля заключаются в том, что при прохождении через металлическую деталь рентгеновские лучи взаимодействуют с атомами, находящимися внутри материала. Их проникающая способность зависит от плотности и атомного номера элементов, составляющих металл. Взаимодействие рентгеновских лучей с ним может происходить по нескольким сценариям:

• абсорбция. В этом случае они поглощаются атомами материала, а энергия лучей передается им;
• рассеяние. Часть лучей может рассеиваться атомами, изменяя направление, но не энергию. Рассеянное излучение вносит шум в радиографическое изображение;
• прохождение. Лучи, которые не были поглощены и не рассеялись, проходят через металл и могут быть зафиксированы детектором (радиографической пленкой или цифровым приемником). Контраст изображения на детекторе определяется различиями в абсорбции излучения разными участками материала.

Наличие дефектов внутри металла, таких как трещины или пустоты, приведет к тому, что в ходе радиографического неразрушающего контроля эти области будут пропускать больше рентгеновских лучей по сравнению с полностью плотными участками. Таким образом, после прохождения через испытуемый объект на радиографическом снимке образуется контрастное изображение, на котором области с дефектами можно различить.

Этапы радиографического контроля

Процесс можно разделить на несколько основных этапов, которые включают подготовку объекта исследования, выбор необходимого оборудования, регистрацию изображений, обработку данных и интерпретацию результатов. Каждый из них требует внимательного подхода, специализированных знаний и опыта.

На этапе подготовки определяют область исследования, очищают поверхность объекта от загрязнений и применяют необходимые маркеры (для определения масштаба и координат дефектов на изображении). Затем выбирают тип излучателя (рентгеновскую трубку или гамма-источник). Экспозиция (время и сила излучения) рассчитывается исходя из толщины исследуемого материала и его плотности.

Объект и источник излучения при радиографическом контроле ГОСТ располагают таким образом, чтобы лучи проникали через интересующую наблюдателя область и попадали на детектор (радиографическую пленку или цифровой приемник) с минимальными искажениями. Для обеспечения безопасности персонала и окружающей среды используют защитные барьеры.

Далее изображение регистрируют и обрабатывают. Если применяют традиционные радиографические пленки, выполняют их химическое проявление. При работе с цифровыми приемниками - обработку и визуализацию данных на компьютере. Эксперты анализируют полученные радиографические изображения на наличие дефектов, аномалий и составляют отчет с описанием обнаруженного. 

Методы радиографического метода контроля

Радиографический контроль может предполагать несколько методов. Их выбор зависит от типа материала, его толщины, особенностей исследуемого объекта и от конкретных задач. К основным способам относятся:   

• рентгенографический. Использует лучи, генерируемые рентгеновской трубкой. Применяется для контроля объектов с разной толщиной и плотностью;
• просвечивание. Лучи проходят через объект, и изображение фиксируется на пленке или цифровом детекторе. Объект можно размещать между источником излучения и детектором (прямая проекция) либо вокруг источника (радиальная проекция);
• прерывания потока. Применяется для контроля течей и корродированных участков трубопроводов и других полых объектов. Луч проникает сквозь стенки, а дефекты фиксируются на детекторе внутри трубы;
• гаммаграфический. Использует гамма-лучи от радиоактивных изотопов, таких как иридий-192 или кобальт-60. Выручает, когда требуется глубокое проникновение в материал, особенно для объектов большой толщины;
• томографический. Позволяет получить несколько проекций объекта под разными углами. Их обрабатывают с помощью программного обеспечения для создания трехмерной модели внутренней структуры;
• импульсный. Применяет короткие импульсы рентгеновского или гамма-излучения для исследования в условиях высокой скорости или высоких температур. Подходит для объектов, находящихся в движении.
  
  

Алгоритм действий
при обнаружении дефекта 

Когда радиографический метод контроля выявляет несоответствия, специалисты для начала подтверждают их. Им необходимо убедиться, что обнаруженные аномалии - действительно дефекты, а не естественные особенности материала. Затем они проводят детальный анализ по снимкам, включая определение типа изъянов (трещина, включение, непровар, пора, коррозионное повреждение и т.п.) и их размеров.

Далее осуществляется сверка обнаруженных дефектов с нормативными документами, стандартами и техническими условиями испытания. Это необходимо, чтобы определить допустимость дефектов или дальнейшие действия, когда недостатки критичны. Если природа или влияние изъяна понятны не до конца, могут быть проведены дополнительные тесты: повторное радиографическое исследование под другими углами, ультразвуковая дефектоскопия и другие методы неразрушающего контроля.

Когда выводы сделаны, специалисты оформляют отчет об итогах радиографического неразрушающего контроля с описанием дефектов и их характеристик. Следующий этап - оценка потенциального воздействия обнаруженных дефектов на прочность, долговечность и безопасность эксплуатации объекта. На основе нее разрабатывают рекомендации по устранению дефектов или по компенсации их влияния, включая сварку, ремонт, усиление конструкции и т. д. Все мероприятия обязательно согласуются с заказчиком. 

Плюсы и минусы радиографического неразрушающего контроля 

Главное преимущество радиографического контроля ГОСТ - возможность обнаружения внутренних дефектов, которые невозможно выявить ни внешним осмотром, ни некоторыми другими методами анализа. Кроме того, он отличается:

• безопасностью для объекта,
• высокой точностью и надежностью результатов,
• возможностью документирования,
• применимостью к разным материалам.  

Один из самых существенных недостатков способа - воздействие радиации: работа с рентгеновскими и гамма-лучами требует строгих мер безопасности для защиты персонала. Немаловажна и стоимость оборудования: рентгеновские установки и гамма-источники могут быть довольно дороги в приобретении и обслуживании.

Анализ радиографических снимков требует специальной подготовки и опыта, что ограничивает доступность метода. Точные настройка оборудования и процесс получения изображений могут отнимать немало времени, а комплексная геометрия объекта - ограничивать возможность проведения радиографического контроля, требуя специальных установок или подходов.

Но все эти трудности не являются критичными, если за дело берутся специалисты высокой квалификации. В нашем каталоге вы найдете профильные предприятия, готовые выполнить радиографический контроль любых металлоизделий. Или они сами предложат вам услуги, если вы опубликуете проект в общем доступе. Обращайтесь! 

Услуга			Стоимость, тыс. руб.
Контроль швов			от 1,5
Контроль труб			от 2
Контроль отливок			от 3
Выезд специалиста на объект			от 3
Расшифровка снимков			от 1
Составление отчета			от 2