Qu'est-ce qu'un test radiographique ? Contrôle radiographique des soudures. Contrôle radiographique : GOST

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Le contrôle des rayonnements est basé sur la capacité des noyaux de certaines substances (isotopes) à se désintégrer avec la formation de rayonnements ionisants. Au cours du processus de désintégration nucléaire, des particules élémentaires sont libérées, appelées rayonnement ou rayonnement ionisant. Les propriétés du rayonnement dépendent du type de particules élémentaires émises par le noyau.

Rayonnement ionisant corpusculaire

Le rayonnement alpha apparaît après la désintégration des noyaux d'hélium lourds. Les particules émises sont constituées d'une paire de protons et d'une paire de neutrons. Ils ont une grande masse et une faible vitesse. C'est la raison de leurs principales propriétés distinctives: faible pouvoir pénétrant et énergie puissante.

Le rayonnement neutronique consiste en un flux de neutrons. Ces particules n'ont pas leur propre charge électrique. Ce n'est que lorsque les neutrons interagissent avec les noyaux de la substance irradiée que des ions chargés se forment. Par conséquent, lors du rayonnement neutronique, une radioactivité secondaire induite se forme dans l'objet irradié.

Le rayonnement bêta se produit lors de réactions à l'intérieur du noyauélément. C'est la transformation d'un proton en neutron ou inversement. Dans ce cas, des électrons ou leurs antiparticules, les positrons, sont émis. Ces particules ont une petite masse et une vitesse extrêmement élevée. Leur capacité à ioniser la matière est faible comparée aux particules alpha.

Rayonnement ionisant de nature quantique

Le rayonnement gamma accompagne les processus ci-dessus d'émission de particules alpha et bêta lors de la désintégration d'un atome isotopique. Il y a émission d'un flux de photons, qui est un rayonnement électromagnétique. Comme la lumière, le rayonnement gamma a une nature ondulatoire. Les particules gamma se déplacent à la vitesse de la lumière et ont donc un pouvoir de pénétration élevé.

Les rayons X sont également basés sur des ondes électromagnétiques, ils sont donc très similaires aux rayons gamma.

Aussi appelé bremsstrahlung. Son pouvoir pénétrant dépend directement de la densité du matériau irradié. Comme un faisceau lumineux, il laisse des taches négatives sur le film. Cette fonctionnalité de rayons X est largement utilisée dans divers domaines de l'industrie et de la médecine.

Dans la méthode radiographique des contrôles non destructifs, les rayonnements gamma et X, qui sont de nature électromagnétique, ainsi que les neutrons, sont principalement utilisés. Pour la production de rayonnement, des dispositifs et installations spéciaux sont utilisés.

Machines à rayons X

Les rayons X sont produits à l'aide de tubes à rayons X. Il s'agit d'un cylindre scellé en verre ou en céramique-métal à partir duquel l'air est pompé pouraccélération du mouvement des électrons. Des électrodes de charges opposées y sont connectées des deux côtés.

La cathode est une spirale de filament de tungstène qui dirige un mince faisceau d'électrons vers l'anode. Ce dernier est généralement en cuivre, a une coupe oblique avec un angle d'inclinaison de 40 à 70 degrés. Au centre de celui-ci se trouve une plaque de tungstène, appelée foyer d'anode. Un courant alternatif d'une fréquence de 50 Hz est appliqué à la cathode pour créer une différence de potentiel aux pôles.

Le flux d'électrons sous forme de faisceau tombe directement sur la plaque de tungstène de l'anode, à partir de laquelle les particules ralentissent fortement le mouvement et des oscillations électromagnétiques se produisent. Par conséquent, les rayons X sont également appelés rayons de freinage. Dans le contrôle radiographique, les rayons X sont principalement utilisés.

Émetteurs gamma et neutrons

Une source de rayonnement gamma est un élément radioactif, le plus souvent un isotope du cob alt, de l'iridium ou du césium. Dans l'appareil, il est placé dans une capsule en verre spéciale.

Les émetteurs de neutrons sont fabriqués selon un schéma similaire, sauf qu'ils utilisent l'énergie d'un flux de neutrons.

Radiologie

Selon la méthode de détection des résultats, on distingue le contrôle radioscopique, radiométrique et radiographique. Cette dernière méthode diffère en ce que les résultats graphiques sont enregistrés sur un film ou une plaque spéciale. Le contrôle radiographique se produit en appliquant un rayonnement sur l'épaisseur de l'objet contrôlé.

Ci-dessousobjet de contrôle, une image apparaît sur le détecteur, sur laquelle d'éventuels défauts (coquilles, pores, fissures) apparaissent sous forme de taches et de rayures, constituées de vides remplis d'air, car l'ionisation de substances de densité différente lors de l'irradiation se produit de manière inhomogène.

Pour la détection, des plaques en matériaux spéciaux, film, papier radiographique sont utilisées.

Avantages de l'inspection radiographique des soudures et ses inconvénients

Lors de la vérification de la qualité du soudage, les tests magnétiques, radiographiques et ultrasonores sont principalement utilisés. Dans l'industrie pétrolière et gazière, les soudures de tuyaux sont particulièrement contrôlées. C'est dans ces industries que la méthode de contrôle radiographique est la plus demandée en raison de ses avantages incontestables par rapport aux autres méthodes de contrôle.

Premièrement, il est considéré comme le plus visuel: sur le détecteur, vous pouvez voir une photocopie exacte de l'état interne de la matière avec les emplacements des défauts et leurs contours.

Un autre avantage est sa précision unique. Lors de la réalisation de tests par ultrasons ou fluxgate, il existe toujours la possibilité de fausses alarmes du détecteur en raison du contact du détecteur avec les irrégularités de la soudure. Avec les tests radiographiques sans contact, cela est exclu, c'est-à-dire que les irrégularités ou l'inaccessibilité de la surface ne sont pas un problème.

Troisièmement, la méthode vous permet de contrôler divers matériaux, y compris non magnétiques.

Et enfin, la méthode est adaptée pour travailler dans des environnements complexesconditions météorologiques et techniques. Ici, le contrôle radiographique des oléoducs et gazoducs reste le seul possible. Les équipements magnétiques et à ultrasons fonctionnent souvent mal en raison de basses températures ou de caractéristiques de conception.

Cependant, il présente également un certain nombre d'inconvénients:

• la méthode radiographique de test des joints soudés est basée sur l'utilisation d'équipements et de consommables coûteux;
• personnel qualifié requis;
• travailler avec des radiations radioactives est dangereux pour la santé.

Préparation pour le contrôle

Préparation. Des appareils à rayons X ou des détecteurs de défauts gamma sont utilisés comme émetteurs.

Avant de commencer l'inspection radiographique des soudures, la surface est nettoyée, une inspection visuelle est effectuée afin d'identifier les défauts visibles à l'œil, en marquant l'objet à tester en sections et en les marquant. L'équipement est en cours de test.

Vérification du niveau de sensibilité. Des normes de sensibilité sont disposées sur les tracés:

• fil - sur la couture elle-même, perpendiculairement à celle-ci;
• rainure - s'écartant de la couture d'au moins 0,5 cm, la direction des rainures est perpendiculaire à la couture;
• plaque - s'écartant de la couture d'au moins 0,5 cm ou sur la couture, les marques de marquage sur la norme ne doivent pas être visibles sur l'image.

Contrôle

La technologie et les schémas d'inspection radiographique des soudures sont développés en fonction de l'épaisseur, de la forme et des caractéristiques de conceptionproduits contrôlés, conformément à la NTD. La distance maximale autorisée entre l'objet à tester et le film radiographique est de 150 mm.

L'angle entre la direction du faisceau et la normale au film doit être inférieur à 45°.

La distance entre la source de rayonnement et la surface contrôlée est calculée selon le NTD pour différents types de soudures et épaisseurs de matériaux.

Évaluation des résultats. La qualité du contrôle radiographique dépend directement du détecteur utilisé. Lorsqu'un film radiographique est utilisé, la conformité de chaque lot doit être vérifiée avec les paramètres requis avant utilisation. Les réactifs pour le traitement d'image sont également testés pour leur adéquation conformément à la NTD. La préparation du film pour l'inspection et le traitement des images finies doit être effectuée dans un endroit sombre spécial. Les images finies doivent être claires, sans taches inutiles, la couche d'émulsion ne doit pas être cassée. Les images des normes et des marquages doivent également être bien visualisées.

Des modèles spéciaux, des loupes, des règles sont utilisés pour évaluer les résultats du contrôle, mesurer la taille des défauts détectés.

Selon les résultats du contrôle, une conclusion est tirée sur l'adéquation, la réparation ou le rejet, qui est rédigée dans les journaux du formulaire établi selon le NTD.

Application des détecteurs sans film

Aujourd'hui, les technologies numériques sont de plus en plus introduites dans la production industrielle, y compris la méthode radiographique de contrôle non destructif. Il existe de nombreux développements originaux d'entreprises nationales.

Le système de traitement numérique des données utilise des plaques flexibles réutilisables en phosphore ou en acrylique lors de l'inspection radiographique. Les rayons X tombent sur la plaque, après quoi elle est scannée par un laser et l'image est convertie en moniteur. Lors de la vérification, l'emplacement de la plaque est similaire à celui des détecteurs de film.

Cette méthode présente un certain nombre d'avantages indéniables par rapport à la radiographie sur film:

• pas besoin d'un long processus de traitement de film et d'équipement d'une salle spéciale pour cela;
• pas besoin d'acheter constamment du film et des réactifs pour cela;
• le processus d'exposition prend peu de temps;
• acquisition d'images numériques instantanées;
• archivage et stockage rapides des données sur support électronique;
• assiettes réutilisables;
• L'énergie d'irradiation sous contrôle peut être réduite de moitié et la profondeur de pénétration augmente.

C'est-à-dire qu'il y a une économie d'argent, de temps et une diminution du niveau d'exposition, et donc du danger pour le personnel.

Sécurité lors de l'inspection radiographique

Afin de minimiser l'impact négatif des rayons radioactifs sur la santé d'un travailleur, il est nécessaire de respecter strictement les mesures de sécurité lors de l'exécution de toutes les étapes de l'inspection radiographique des joints soudés. Règles de sécurité de base:

• tous les équipements doivent être en bon état de fonctionnement, avoirla documentation nécessaire, les artistes interprètes ou exécutants - le niveau de formation requis;
• Les personnes non liées à la production ne sont pas autorisées dans la zone de contrôle;
• lorsque l'émetteur est en fonctionnement, l'opérateur de l'installation doit se trouver du côté opposé à la direction du rayonnement d'au moins 20 m;
• la source de rayonnement doit être équipée d'un écran de protection qui empêche la diffusion des rayons dans l'espace;
• il est interdit de rester dans la zone d'exposition possible plus longtemps que le temps maximum autorisé;
• le niveau de rayonnement dans la zone où se trouvent les personnes doit être surveillé en permanence à l'aide de dosimètres;
• Le site doit être équipé d'équipements de protection contre les rayonnements pénétrants, tels que des feuilles de plomb.

Documentation réglementaire et technique, GOST

Le contrôle radiographique des joints soudés est effectué conformément à GOST 3242-79. Les principaux documents pour le contrôle radiographique sont GOST 7512-82, RDI 38.18.020-95. La taille des marques de marquage doit être conforme à GOST 15843-79. Le type et la puissance des sources de rayonnement sont sélectionnés en fonction de l'épaisseur et de la densité de la substance irradiée conformément à GOST 20426-82.

La classe de sensibilité et le type standard sont réglementés par GOST 23055-78 et GOST 7512-82. Le processus de traitement des images radiographiques est effectué conformément à GOST 8433-81.

Lorsque vous travaillez avec des sources de rayonnement, vous devez être guidé par les dispositions de la loi fédérale de la Fédération de Russie "Sur la radioprotection de la population", SP 2.6.1.2612-10 "Bases sanitairesrègles pour assurer la radioprotection", SanPiN 2.6.1.2523-09.