Гаммаграфический контроль сварных соединений

Рентгено- и гаммаграфический метод контроля (радиография.)

В основе различных методов радиационной дефектоскопии лежат способы регистрации интенсивности излучения за исследуемым изделием. Так, если за просвечиваемым изделием поместить флуороскопический экран, то на нем получится теневое изображение просвечиваемого участка изделия; при этом внутренние дефекты, имеющие характер пустот, на экране отобразятся в виде светящихся пятен на более темном фоне. Применение экранов, а также электроннооптических преобразователей и кристаллов лежит в основе визуального метода радиационной дефектоскопии — флуороскопии. При просвечивании на рентгеновскую пленку получается негативное фотографическое изображение теневой проекции изделия с темными пятнами в местах расположения внутренних дефектов типа пустот. Применение рентгеновских пленок лежит в основе радиографического метода дефектоскопии—рентгено- и гаммаграфии. Применяют также ионизационный и ксерографический методы. При ионизационном методе контроля изделий интенсивность излучения регистрируется с помощью счетчиков или ионизационных камер, при ксерографическом методе — с помощью полупроводниковых пластин.

Основы метода

Рентгено- и гаммаграфия—это методы получения на рентгеновской пленке изображения предмета (изделия), просвечиваемого рентгеновским или у-мзлучением. Источник излучения располагается с одной стороны просвечиваемого предмета, а кассета с рентгеновской пленкой—с другой (рис. 5.1). Этот метод контроля основан на свойстве рентгеновского и у-излучений вызывать почернение эмульсии пленки. Степень почернения различных участков рентгеновской пленки после ее соответствующей фотообработки (проявления) определяется величиной поглощенной дозы излучения, которая зависит от толщины плотности и однородности поглотителя излучения.Снимок объекта, полученный просвечиванием рентгеновским излучением, называют рентгенограммой или рентгеновским снимком, а полученный при просвечивании у-излучением, —гаммаграммой или гаммаснимком.

Получаемые при радиографировании снимки характеризуют «прозрачность» различных участков контролируемого изделия для рентгеновского и у-излучений, и поэтому по снимкам легко выявляют как неоднородности (дефекты) в плотности просвечиваемого материала, так и различие в толщинах однородного материала. Встречающиеся в практике дефекты в металлах и неметаллах в большинстве случаев имеют характер пустот (раковины, трещины, непровары в сварных швах, непропаи в паяных швах). На снимках эти дефекты выявляются в виде темных пятен (раковины, поры), искривленных линий (трещины) или полос (непровары) и т. д.

Выявляемость дефеков — это количественная характеристика данного метода контроля, т. е. способность этого метода обнаруживать реальные дефекты (сварки, пайки, литья и других технологических процессов) в конкретных производственных условиях. Если при просвечивании объекта дефекты на снимке не обнаружены, то это не обязательно означает, что их нет. Дефект может быть расположен таким образом, что при выбранных режиме и схеме просвечивания он не выявляется. Не обнаруживается и слишком маленький дефект, так как чувствительность метода имеет определенную величину и в данном случае может оказаться недостаточной.

Выявляемость дефектов n характеризуется отношением числа обнаруженных дефектов N к полному числу дефектов N0 в исследуемом участке ооъекта: n = N/N0

Следовательно, максимально возможная выявляемость дефектов равна единице, однако практически она всегда меньше единицы и зависит от чувствительности метода.

Чувствительность метода

Под чувствительностью радиографического метода контроля подразумевают минимальную протяженность обнаруживаемого по рентгено- и гаммаграммам дефекта в направлении просвечивания, выраженную либо в единицах длины (абсолютная чувствительность), либо в процентах (или долях) толщины просвечиваемого материала (относительная чувствительность).

Размер дефекта в процентах толщины просвечиваемого материала (относительный размер дефекта) выражается формулой

K=ΔL/L=(L-L1)/L*100%

Где L—толщина материала в направлении просвечивания, мм;
L1—толщина материала в этом же месте, уменьшенная на величину дефекта ΔL, мм.

Чувствительность радиографического метода контроля зависит от следующих основных факторов: энергии первичного излучения, рассеянного излучения, плотности и толщины просвечиваемого материала, формы и места расположения дефекта по толщине исследуемого материала, геометрических условий просвечивания (геометрических размеров источника, размера поля облучения и фокусного расстояния), оптической плотности и контрастности снимка, сорта и качества пленок, типа усиливающих экранов и т. д.

Рентгеноскопический;

Гаммаграфический.

Рентгенографический.

IX. РАДИАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ

Все методы радиационного контроля основаны на пропускании ионизирующего излучения через твердый материал объекта и поэтому относятся только к классу методов прохождения. Радиационные методы чаще всего применяют при контроле качества сварных соединений. К таким методам относятся:

Схема рентгенографического метода показана на рисунке 25. Источником излучения является специальный генерирующий аппарат, располагаемый по одну сторону от объекта, а на другой стороне крепится рентгеновская фотопленка, упакованная в гибкую светонепроницаемую кассету. Аппарат управляется дистанционно (ДУ) с помощью реле времени, которым задается время просвечивания (экспозиции). Требования к методу изложены в ГОСТ 7512-82 «Контроль неразрушающий. Радиографический метод» [14].

Гаммаграфический метод (рисунок 26) отличается от рентгенографического тем, что здесь применяются негенерирующие (т.е. непрерывно самоизлучающие) мощные естественные источники гамма-излучения – элементы из радиоактивных металлов (уран, стронций, иридий, кобальт), помещенные в специальные переносные свинцовые колбы с дистанционно управляемым затвором.

Этот метод характеризуется большей мощностью излучения, чем рентгенографический, и поэтому позволяет осуществлять контроль более толстых стальных объектов – до 40 мм (рентгенографический – до 25 мм). Он не требует электропитания, но лаборатории, применяющие его, должны быть обязательно обеспечены специальным хранилищем для источников излучения и специальным автомобилем для их перевозки.

Рисунок 25. Схема рентгенографического метода.

Рисунок 26. Схема гаммаграфического метода.

В отличие от рентгенографического и гаммаграфического рентгеноскопический метод (рисунок 27) – стационарный, так как в этом случае мощный рентгеновский аппарат, преобразователь изображения и контролируемый объект должны быть помещены в специальной камере (бункере). Толстые стены камеры выполнены из бетона со свинцовым наполнителем (дробь), помещение снабжено датчиками присутствия, а входная дверь – датчиком закрытия: система не будет работать, если дверь камеры открыта или в камере находятся люди. Из трех рассматриваемых здесь методов рентгеноскопический – самый мощный, он позволяет просвечивать стальные изделия толщиной до 80 мм. Получаемое изображение преобразуется в телевизионное и по кабелю передается на монитор, расположенный в удаленном от рентген-камеры помещении оператора.

Рисунок 27. Схема рентгеноскопического метода.

Все радиационные методы связаны с высокой опасностью. Поэтому специальными нормативными документами [15÷18] предусмотрены следующие особые меры безопасности при их осуществлении.

1. При проведении рентгенографического и гаммаграфического контроля в зоне работ не должно быть посторонних лиц. Эта зона ограничивается радиусом 25 м от места съемки для рентгенографического и 50 м для гаммаграфического метода. При этом источник излучения следует ориентировать в таком направлении, в котором наименее вероятно присутствие людей.

2. Участок проведения рентгенографического и гаммаграфического контроля должен быть обнесен съемным ограждением. В перекрытых проходах и проездах должен быть вывешен знак радиационной опасности (см. рисунок 28).

3. Оператор должен быть одет:

при проведении рентгенографического контроля – в белый халат или комбинезон и в белый головной убор;

при проведении гаммаграфического контроля – также и в специальный защитный фартук со свинцовым наполнителем.

4. При проведении контроля любыми радиационными методами оператор должен иметь при себе счетчик Гейгера для контроля окружающего радиационного фона, а также индивидуальный нагрудный радиационный дозиметр для фиксирования накопленной дозы облучения. В процессе экспозиции оператор должен следить за окружающим фоном и в случае превышения допустимого уровня удалиться от источника на безопасное расстояние. Лица, у которых индивидуальным дозиметром зафиксировано превышение допустимой дозы облучения, отстраняются от участия в проведении радиационного контроля на срок, устанавливаемый органами Роспотребнадзора.

5. На наружной стороне дверей помещений для хранения источников излучения, дверей рентген-камер для рентгеноскопического контроля и на бортах спецавтомобилей для перевозки средств гаммаграфического контроля должен быть нанесен знак радиационной опасности. На двери рентген-камеры рекомендуется смонтировать подсветку знака с загоранием синхронно с включением аппарата. Спецавтомобиль должен быть также снабжен желтым проблесковым маячком и специальным поддоном в днище салона для доставки неисправных источников к месту их захоронения (заклинивание открытого затвора источника гамма-излучения является радиационной аварией, и такой источник ремонту не подлежит).

6. Все лаборатории, осуществляющие радиационный контроль, должны иметь соответствующую лицензию и санитарно-гигиенический паспорт (заключение), выдаваемые органами Роспотребнадзора. Отдельными паспортами должны быть обеспечены рентген-камеры и спецавтомобили.

Рисунок 28. Знак радиационной опасности.

Достоинствами радиационных методов являются наглядность результатов контроля и возможность выявления мелких округлых дефектов (пор), которые ультразвуковой дефектоскопией выявляются ненадежно.

Кроме высокой опасности, радиационные методы обладают следующими недостатками.

1. Аппаратура не склонна к портативности (вес наиболее легких аппаратов серии «АРИНА» и «МИРА» в полном комплекте достигает 20 кг).

2. Аппараты для рентгеновского контроля характеризуются большим расходом электроэнергии; рентгенографический и гаммаграфический методы – расходом пленки и средств ее химической обработки.

3. Главным недостатком является невозможность обнаружения наиболее опасных плоскостных дефектов, так как они практически не влияют на торможение лучистой энергии: совокупная плотность остается одинаковой в области дефекта и вне ее (см. рисунок 29). В конце 1990-х годов по результатам обширных международных исследований было установлено, что достоверность радиационного контроля металла в среднем составляет лишь 19%. В связи с этим интерес к радиационным методам сегодня постепенно снижается: большинство лабораторий предпочитает применять ультразвуковой контроль, втрое более достоверный и полностью безопасный.

Рисунок 29. Пропуск радиационным методом существующего дефекта.

Гаммаграфический контроль сварных соединений

В производстве многие сварные изделия подвергаются контролю, перед тем как вступить в эксплуатацию. Это обосновано тем, что в них могут присутствовать различного рода дефекты. Далеко не все из них можно выявить невооруженным глазом, так как дело здесь не только в размере. Некоторые из них находятся внутри валика шва, поэтому, их не видно на поверхности. Дефекты делают шов слабее, поэтому, в ответственных сооружениях их нельзя использовать, так как это может привести к поломке конструкции. Гаммаграфический контроль сварных соединений является отличным способом получить наиболее точную информацию об имеющихся дефектах, которые находятся внутри шва. Это один из самых точных современных методов контроля, который требует наличия специального оборудования. Одной из особенностей его является то, что здесь можно не только определить наличие какого-либо вида брака и его параметров, но и зафиксировать положение.

Гаммаграфический контроль сварных швов и соединений

Существует несколько типов приборов, одни из которых фиксируют результат на специальной пленке, подобно проявлению фотографии, а другие выводят все на монитор компьютера и могут сохранять все в памяти. Гаммаграфический контроль сварных швов активно используется во многих сферах производства и, несмотря на стоимость оборудования, оказывается очень востребованным.

Преимущества

• Обеспечивает точность полученных данных, благодаря чему можно получить все нужные размеры;
• Помогает выявлять даже мелкие отклонения от нормы;
• Стабильно дает хорошие показатели результативности;
• Сама процедура проведения происходит достаточно быстро.

Недостатки

• Данный метод контроля является вредным для здоровья за счет того, что идет контакт с гамма-лучами;
• Для проведения процедур нужна специальная пленка;
• Контроль оказывается дороже, чем другие разновидности;
• Практически всегда он проводится стационарно.

ГОСТ

Гаммаграфический контроль сварных соединений трубопроводов и прочих изделий проводится по ГОСТ 17636-2.

Принцип проведения

Принцип действия данного метода неразрушающей дефектоскопии основан на приникающих действиях гамма лучей. Источник создает гамма-излучение. Под действием электрической энергии в излучателе частицы вырываются и вылетают в заданном направлении. Само излучение воздействует относительно недолгое время, но аппарат должен быть настроен так, чтобы оно распространялось равномерно, иначе невозможно будет отличить слабые места от тех, где находятся дефекты.

Принцип действия метода неразрушающей дефектоскопии

После того, как лучи вылетают в заданном направлении, они должны встретиться с исследуемым объектом, для чего его располагают как раз на пути их следования. Здесь и происходит основной этап. Частицы, которые встречаются с металлической поверхностью, останавливаются ею. Задерживается не весь поток, а только одна лишь его часть, которая зависит от того, насколько большая плотность металла, его толщина и так далее. Таким образом, если в заготовке нет ни каких дефектов и вся поверхность является целостной, то в итоге через всю нее пройдет примерно одинаковое количество частиц. На пленке или экране это будет отчетливо видно, так как ни в каком месте не будет перепадов.

Контроль сварных соединений гаммаграфическим методом

Если же внутри присутствует скрытая раковина, имеются поры, как единичные, так и в скоплениях, то они не смогут задержать такое же количество частиц, как сплошной металл. Таким образом, когда весь пучок пройдет через исследуемую деталь, то на пленке станут видны те места, где было меньше металла. Соответственно, именно в этих областях находятся дефекты.

Проявление пленки происходит тогда, когда на нее непосредственно попадает гамма излучение. Это специальный материал, который меняет свой цвет при контакте с частицами. Чем больше их попадает на поверхность, тем больше контраст между не засвеченными областями. После проведения процедуры снимок не подвергается другим воздействиям и не портится от солнечного света. Результат можно узнать практически сразу. Во время проведения процедур нужно использовать специальную защиту, а также обеспечить защиту от излучения места, где все это проводится. Ведь этот метод небезопасен как и любой радиографический контроль.

Технология проведения

Гаммаграфический контроль сварных соединений – это работоспособность и исправность оборудования. Далее устанавливается исследуемый образец и пленка. После этого необходимо настроить прибор на требуемое значение, чтобы пучок излучения смог не только пройти сквозь деталь, но и показать контрастное изображение дефектов, если те имеются.

«Обратите внимание! При неправильной настройке результаты будут неточными, но всегда можно повторить анализ.»

Затем включается прибор и испускаются гамма лучи, попадающие на пленку. После этого остается только проверить результат и вычислить место расположения найденного дефекта.

Гаммаграфический контроль сварных соединений

Радиационная дефектоскопия — рентгено- и гаммаграфический метод контроля. Рентгено- и гаммаграфия – это метод получения на рентгеновской, пленке или экране изображения предмета (изделия), просвечиваемого рентгеновским или гамма-излучением. Он основан на способности рентгеновского и гамма-излучения проходить через непрозрачные предметы, в том числе через металлы, и действовать на рентгеновскую пленку и некоторые химические элементы, благодаря чему последние флуоресцируют (светятся).
При этом дефекты, встречающиеся при сварке в теле изделия и чаще всего имеющие характер пустот (непроваров, трещин, раковин, пор и т. д.), на рентгеновской пленке (на рентгенограммах) имеют вид пятен (раковины, поры) или полос (непровары).
Как правило, просвечивают 3-15% общей длины сварного шва, у особо ответственных конструкций просвечивают все швы.
Рентгеновские аппараты, применяемые для контроля изделий, состоят из рентгеновской трубки, источника питания и пульта управления. В качестве источника питания применяют повышающий трансформатор, во вторичную цепь которого включают кенотроны для выпрямления анодного тока и высоковольтные конденсаторы, позволяющие удвоить или утроить напряжение вторичной обмотки трансформатора.
Схема просвечивания рентгеновским излучением изделия показана на рис. 137. В зависимости от режима просвечивания (при толщине металла до 50 мм), качества пленки и правильности дальнейшей ее обработки удается выявить дефекты размером 1-3% от толщины контролируемых деталей. В настоящее время широкое применение нашли рентгеновские аппараты ИРА-1Д, ИРА-2Д, РУП-120-5-1, РУП-200-5, РУП-400-5 и др.

Гамма-излучение образуется в результате внутриатомного распада радиоактивных веществ. В качестве источников гамма-излучения применяют следующие радиоактивные вещества: тулий-170, иридий-192, цезий-137, кобальт-60 для просвечивания металла толщиной 1-60 мм.
Гамма-излучение, действуя на пленку гак же, как и рентгеновское, фиксирует на ней все дефекты сварки. Чувствительность гамма-контроля ниже чувствительности рентгеновских снимков; например, на гамма-снимках при просвечивании стали толщиной 10-15 мм кобальтом-60 выявляются дефекты глубиной 0,5-0,7 мм, тогда как на рентгеновских снимках видны дефекты глубиной 0,1-0,2 мм.
Чувствительность гамма-снимков, полученных с помощью радиоактивных изотопов — тулия-170, иридия-192 и других, приближается к чувствительности рентгеновских.
Гамма-излучение вредно для здоровья человека, поэтому ампулы с радиоактивным веществом помещают в специальные аппараты — гамма-установки, имеющие дистанционное управление (рис. 138).

Схема панорамного просвечивания сварных стыков трубопроводов с помощью гамма-источника показана на рис. 139.

Дефекты распределяют по группам А, Б, В по следующим признакам:
А — отдельные дефекты, которые по своему расположению не образуют цепочки или скопления;
Б — цепочка дефектов, расположенных на одной линии в количестве более трех с расстоянием между ними, равным трехкратной величине дефектов и менее;
В — скопление дефектов в одном месте с расположением их в количестве более трех с расстоянием между ними, равным трехкратной величине дефектов и менее.
Сварной шов при радиационной дефектоскопии бракуется, если на рентгеновском или гамма-снимке обнаружены следующие дефекты:
шлаковые включения или раковины по группе А и В размером по высоте шва более 10% толщины стенки, если она не превышает 20 мм, а также более 3 мм при толщине стенки более 20 мм;
шлаковые включения, расположенные цепочкой или сплошной линией вдоль шва (группа Б), при суммарной их длине, превышающей 200 мм на 1 м шва;
поры, расположенные в виде сплошной сетки;
скопление на отдельных участках шва свыше пяти пор нa 1 см 2 площади шва.
Ультразвуковой метод контроля. Этот метод основан на способности высокочастотных колебаний частотой около 20000 Гц проникать в металл и отражаться от поверхности дефектов (встретившихся препятствий). Отраженные ультразвуковые колебания имеют ту же скорость, что и прямые, это свойство имеет основное значение в ультразвуковой дефектоскопии.
Узкие направленные пучки ультразвуковых колебаний для целей дефектоскопии получают с помощью пьезоэлектрических пластин кварца или титаната бария (пьезодатчика). Эти кристаллы, помещенные в электрическом поле, имеют обратный пьезоэлектрический эффект, т. е. преобразуют электрические колебания в механические. Таким образом, пьезокристаллы под действием переменного тока высокой частоты (0,8-2,5 МГц) становятся источником ультразвуковых колебаний и создают направленный пучок ультразвуковых волн в контролируемую деталь.
Отраженные ультразвуковые колебания улавливаются искателем (щупом) и затем преобразуются в электрические импульсы. Отраженные электрические колебания через усилитель подаются на осциллограф и вызывают отклонение луча на экране электронной трубки. По виду отклонения судят о характере дефекта.
Схема ультразвукового метода контроля сварных соединений показана на рис. 140. Современные ультразвуковые дефектоскопы работают по схеме импульсного излучения, т. е. ультразвуковые колебания от пьезокристалла посылаются не непрерывно, а импульсами; во время пауз отраженные колебания поступают на тот же пьезокристалл, что обеспечивает высокую чистоту приема отраженных волн.

Пьезокристалл ультразвукового дефектоскопа помещается в специальный призматический или плоский щуп. Поверхность, по которой перемещается щуп, должна быть зачищена до металлического блеска. Для обеспечения необходимого акустического контакта между щупом и контролируемым изделием наносится слой минерального масла.
Промышленностью выпускаются ультразвуковые дефектоскопы УДМ-3, УД-55ЭМ, ДУК-13ИМ и др. Чувствительность дефектоскопов обеспечивает выявление дефектов площадью 2 мм 2 и более. При ультразвуковом методе трудно определить характер дефекта. Наиболее эффективно контроль выполняется при толщине металла более 15 мм; при толщине металла 4-15 мм контроль этим методом возможен, но требует весьма высокой квалификации дефектоскописта (оператора).
Магнитный метод дефектоскопии. Сварной шов стального или чугунного изделия покрывают смесью из масла и магнитного железного порошка (размер частиц 5-10 мкм). Изделие намагничивают пропусканием тока через обмотку, состоящую из нескольких витков, намотанных вокруг изделия. Под действием магнитного поля, обтекающего дефект, частицы железного порошка гуще располагаются вокруг дефектов. Этим методом выявляются поверхностные дефекты глубиной до 5-6 мм. Разрешающая способность порошковой дефектоскопии весьма низкая по сравнению с другими методами контроля, поэтому она эффективна в основном для контроля гладких, чистых, блестящих поверхностей. Магнитным методом можно проверять качество деталей, изготовленных только из ферромагнитных металлов.
Магнитографический метод контроля. При этом методе, разработанном в нашей стране, результаты записываются на магнитную ленту. Сущность этого метода контроля состоит в намагничивании сварного соединения и фиксации магнитного потока на ферромагнитную ленту. Лента накладывается на контролируемое изделие, которое намагничивается импульсным полем. Магнитное поле при наличии дефектов распределяется по поверхности детали по-разному, и соответственно ферромагнитные частицы на ленте намагнитятся в различной степени. Затем ферромагнитная лента снимается с контролируемого изделия и ее «протягивают» через воспроизводящее устройство (рис. 141), состоящее из механизма протяжки и осциллографа с усилителем электрических импульсов.

Результаты магнитографического контроля рассматривают на экране 9 осциллографа 7, на котором при наличии дефектов в контролируемом изделии возникают всплески (вертикальные импульсы). По величине и форме отклонения луча на экране осциллографа судят о величине и характере дефекта сварного соединения.
Магнитографический метод применяется для контроля сварных соединений толщиной не более 12 мм. Этим методом можно выявить макротрещины, непровары глубиной 4-5% от толщины контролируемого металла, шлаковые включения и газовые поры.
Магнитографический метод требует высокой квалификации оператора.

Применение гаммаграфического метода контроля для замера толщины стенок не выведенных из эксплуатации трубопроводов под изоляцией

Автор: М.У. Рабаев (Филиал ПАО АНК «Башнефть» «Башнефть-Уфанефтехим»).

Опубликовано в журнале Химическая техника №8/2016

Оборудование нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий является чрезвычайно опасным, работающим в крайне тяжелых условиях. При этом главной проблемой отечественной нефтеперерабатывающей отрасли является морально устаревшее оборудование.

Несмотря на это, своевременная и качественная ревизия и ремонт оборудования позволяют продлить срок его безопасной службы. Однако известные сегодня методы ревизии не всегда позволяют обнаружить скрытые от глаз локальные дефекты (язвенная коррозия, раковины, неравномерное изнашивание поверхности и т.д.) технологических трубопроводов. Это связано с особенностями проведения ревизии оборудования такого вида: следуя действующей нормативно технической документации, необходимо проводить наружные осмотры, ультразвуковую толщинометрию и гидравлические испытания, но не один из этих методов ревизии не отражает картину состояния внутренней поверхности трубы.

С целью повышения оперативной готовности оборудования было решено использовать метод радиографической профильной толщинометрии.

Радиография – это метод получения на рентгеновской пленке или экране изображения предмета, просвечиваемого проникающим излучением. Он основан на способности проникающего излучения проходить через непрозрачные предметы, в том числе через металлы, и действовать на рентгеновскую пленку и некоторые вещества, благодаря чему последние флуоресцируют (светятся).

Гамма-лучи через стенку трубы между внешним и внутренним радиусом трубы должны пройти сквозь слой металла в

4 раза толще стенки трубы. Большинство лучей поглощаются металлом, оставляя на пленке неэкспонируемый участок. Этот участок (более светлый на затемненной пленке) отображает несколько увеличенную проецируемую площадь стенки трубы. При этом дефекты, встречающиеся в теле трубопровода и чаще всего имеющие характер пустот, на рентгеновской пленке имеют вид пятен (раковины, язвы) или полос.

Применяемая нами методика имеет название профилометрия (англ. profilometry) – процесс измерения («снятия») профиля сечения поверхности в плоскости, перпендикулярной к ней и ориентированной в заданном направлении, различными видами проникающей радиации.

К основным положительным сторонам данного метода неразрушающего контроля можно отнести следующие [1]:

• отсутствие необходимости в демонтаже трубной изоляции;
• долговечное сохранение на пленке визуальной информации о состоянии трубопровода;
• более достоверное обнаружение язвенной коррозии (и других видов неравномерной коррозии) в отличие от ультразвуковой толщинометрии;
• обеспечение обзора большого участка трубопровода;
• возможность наблюдения над положением внутренних частей арматуры (опущенные заслонки задвижки и т.п.);
• легкое перемещение радиографического оборудования по НПЗ или химическому производству;
• отсутствие источников воспламенения углеводородов.

Профилометрия также полезна для определения внешней коррозии небольших соединений под изоляцией, таких как дренажные трубопроводы, бобышки и соединения с манометрами, так как сложность обеспечения хорошего уплотнения в изоляции делает такие места особенно восприимчивыми к внешней коррозии под изоляцией.

Основными составляющими при проведении радиационного контроля являются объект контроля; источник излучения (рентгеновский аппарат или источник гаммаизлучения); детектор (пленка, запоминающая пластина, цифровая панель); время экспозиции (время воздействия источника на детектор). При этом каждая составляющая контроля напрямую влияет на результат проведения контроля. Схема контроля представлена на рис. 1.

Рис. 1. Схема проведения профильной радиографической толщинометрии:
D – диаметр трубопровода; S – фактическая толщина;
Lmax – радиографическая толщина; S1 – замеренная толщина;
Sиз – толщина изоляции

При использовании радиографического метода определение остаточной толщины трубопровода происходит путем простого математического расчета – пропорцией, исходя из размеров изображения, полученного на пленке. При этом нет необходимости останавливать технологический процесс. Однако существует ограничения использования данной методики как со стороны контролирующей техники, так и со стороны объектов контроля. Например, результаты проведенных испытаний показывают, что идеальными условиями для контроля толщины источником рентгеновского излучения является трубопровод диаметром условного прохода менее 110 мм и толщиной менее 6 мм. А в случае контроля источником гамма-излучения (иридий-192) – трубопровод диаметром условного прохода менее 220 мм и толщиной 10 мм. В обоих случаях среда должна быть однородной, состоящей из низкокипящих компонентов или газов, толщина изоляции при этом не должна превышать 100 мм.

Рис. 2. Результат профилометрии образца П33

Далее приведены результаты работ, включенных в состав технического задания по выполнению экспертизы промышленной безопасности. На образце П-33 (рис. 2) выявлено локальное утонение в околошовной зоне галтерной врезки трубопровода диаметром 57 мм в трубопровод диаметром 159 мм. При исполнительной толщине стенки 5 мм трубы диаметром 57 мм остаточная толщина равна 1,25 мм.

Рис. 3. Результат профилометрии образца П34

При анализе снимка П-34 (рис. 3) обнаружен аналогичный локальный дефект в виде утонения. Остаточная толщина стенки трубы равна 1,7 мм при исполнительной толщине 5 мм. Дополнительно выявлено нарушение норм стыковки трубопроводов диаметром 159 мм и 57 мм при выполнении галтерной врезки, а также дефекты шва приварки перехода 159/89 мм к трубе диаметром 159 мм.

Рис. 4. Результат профилометрии образца №4

На рис. 4 показан трубопровод диаметром 159 мм; стрелкой 1 указан участок локального коррозионного износа, при этом дефект является наружным, скрытым под изоляцией. Наименьшая расчетная толщина на дефектном участке – 4,3 мм при исполнительной толщине 8 мм.

Рис. 5. Результат профилометрии образца №10

Показанный на рис. 5 участок трубопровода имеет две зоны локального утонения 1 и 2. При исполнительной толщине трубопровода 8 мм наименьшая расчетная толщина равна 4 мм. Светлая точка в центре сварного шва – это саморез, применяющийся при установке изоляционного покрытия на трубопроводе.