رادیوگرافی جوش

شروع موضوع توسط wfaejoosh ‏15 آوریل 2017 در انجمن تست رادیوگرفی صنعتی (RT)

  1. wfaejoosh

    wfaejoosh Administrator عضو کادر مدیریت

    تاریخ عضویت:
    ‏19 ژانویه 2017
    ارسال ها:
    40
    تشکر شده:
    17
    بازرس جوش باید برای ارزیابی عملکرد اپراتور NDE آشنایی مختصری با روش های مورد استفاده داشته باشد .

    رادیوگرافی یکی از روشهای تست غیر مخرب است که از تشعشع یا پرتو افشانی برای نفوذ به قطعه و ۱)ثبت تصاویر برروی طیف وسیعی از وسایل ضبط نظیر فیلم یا کاغذ حساس به نور،۲)مشاهده بر روی یک صفحه فلورسانت یا۳ )نمایش بوسیله انواع گوناگون ردیابهای تشعشع الکترونیکی،استفاده مینماید.زمانی که قطعه تحت تست در معرض پرتوهای نفوذی قرار داده میشود.برخی از پرتوها جذ ب خواهند شد،برخی دیگر پراکنده میشوند وقسمتی از آنها از داخل قطعه تست عبور کرده و وارد وسیله ضبط میگردند.پرتوها در مناطق مختلفی از قطعه تست جذب میشوند.امروزه اکثر فرایندهای متداول رادیوگرافی شامل در معرض گذاریهایی هستند که تصویری دائمی را برروی یک فیلم عکاسی ضبط می کنند.از این گذشته،بیشتر تستهای جوش بوسیله روشی از رادیوگرافی که ازپرتوهای ایکس وگاما استاده میکند،انجام میگیرند. فرایند کلی تست رادیوگرافی شامل ۱)تهیه تصویر رادیوگرافی (۲ ) تفسیر آن می باشد . اجزاء ضروری مورد نیاز برای انجام این دو عملیات عبارتند از :

    ۱) منبع پرتو (معمولاً پرتوهای گاما یا ایکس ) و ملحقات آن،

    ۲) قطعه ای که باید رادیوگرافی شود (قطعه جوش)،

    ۳) فیلم اشعه X (فیلم رادیوگرافی ) قرار گرفته در قاب ضد نور (کاست)

    ۴) فردی دوره دیده جهت تهیه تصویر رادیوگرافی مورد قبول

    ۵) وسیله ای جهت فرآوری شیمیایی فیلم در معرض پرتو قرار گرفته و

    ۶) فردی ماهر در تفسیر تصاویر رادیوگرافی با استفاده از تجهیزات مناسب دیدن تصویر .

    تفسير تصاوير راديوگرافي
    آخرین بخش اساسی بازرسی رادیوگرافی ،شامل ارزیابی تصویر رادیوگرافی و وضعیت بعدی قطعه تحت بازرسی می شود . ارزیابی تصویر معمولاً ” تفسیر فیلم ” و شخصی که مسوول انجام اینکار است مفسر فیلم یا فیلم خوان نامیده می شود. تفسیر پرتو نگاری ، هنر برگزیدن و مشخص نمودن معایب یک تصویر رادیوگرافی است که این گزارش به داوری درست مفسر نیاز دارد و دانش و بینش شخص در آن موثر است .


    مشخصات طراحی مهندسی راهنمایی های کیفی تست رادیوگرافی قطعه را تهیه می کنند . مفسر باید در مورد پذیرش یا عدم پذیرش ناپیوستگی های موجود در محصول تحت تست رای دهد . بنابراین ، تفسیر فیلم یک پروسه داوری است و شخصی که مسئول انجام این داوری ها است ، تنها به دانستن مفاهیم پایه ای رایو گرافی احتیاج ندارد ، بلکه باید با تکنولوژی محصول تحت تست نیز آشنایی باشد . اصول تفسیر فیلم در بخش های بعدی این فصل به طور مفصل تر بررسی خواهد شد .
    ثانیاً ، مفسر باید با انواع ناپیوستگی هایی که احتمال مواجه با آنها در یک فرآیند جوشکاری خاص وجود دارد و وضعیتی که درآن احتمال تغییر این ناپیوستگی ها با تغییر زاویه تصویر نمودن آنها بر روی فیلم ( زوایه پرتو تابیده شده با فیلم ) وجود دارد ، آشنا باشد .


    مراحل اساسی در ازیابی تصویر رادیوگرافی یک قطعه جوش عبارتست از :
    ۱) کنترل رادیو گرافها و بررسی صحت سوابق همراه با آنها

    ۲) تعیین طرح قطعه جوش و دستور العمل جوشکاری مورد استفاده برای ساخت اتصال

    ۳) تعیین دستور العمل کاربردی تنظیم رایو گرافی و صحت ویژگیهای تکنیک مورد استفاده ،

    ۴) مرور فیلم تحت شرایط مناسب مشاهده فیلم ،

    ۵) بررسی وجود هر گونه اثرات تصنعی بر روی فیلم و در صورت لزوم در خواست رادیوگرافی مجدد ،

    ۶) تشخیص هر گونه علائم یا بینظمیهای سطحی غیر مرتبط با سلامت (بی عیبی) داخلی و بررسی وجود و نوع آن ،

    ۷) ارزیابی وضعیت ناپیوستگیهای آشکار شده در رادیو گراف

    ۸) تهیه یک گزارش رادیوگرافی کامل .

    پرتو X

    این اشعه توسط لامپ پرتو x تولید می‎شود. لامپ دارای یک پیچه تنگستنی به عنوان کاتد و یک صفحه به عنوان آند است. اصول تولید اشعه x توسط این لامپ به این صورت است که ابتدا با اعمال ولتاژ به پیچه، حرارت آن افزایش یافته و در نتیجه الکترون گسیل می‎دهد. با اعمال یک اختلاف پتانسیل قوی در لامپ که معمولاً بین kV ۵۰ تا MV ۱ است، الکترونها شتاب می‎گیرند و در انتهای لامپ به صفحه برخورد می‎کنند .

    این صفحه از جنس یک ماده دیرگداز مانند تنگستن ساخته می‎شود و هدف نامیده می‎شود. صفحه هدف درون لامپ به صورت مایل قرار گرفته است. برخورد الکترونها به این صفحه باعث جذب قسمت عمده ای از انرژی آنها می‎شود و قسمتی از انرژی هم به صورت پرتوهای x از دهانه خروجی لامپ خارج می‎شود.

    در لامپهای پرتو X پارامترهایی مانند جریان رشته، ولتاژ و جریان لامپ از متغیرهای مهم به شمار می‎روند. افزایش تمرکز الکترونها بر روی صفحه هدف در یک نقطه باعث افزایش کیفیت تصویر به دست آمده خواهد شد. اشعه تولید شده به این روش برای بازرسی فولاد تا ضخامت تقریبی ۱۵۰ میلیمتر موثر است.

    انرژی بسیار بالای الکترونها در نقطه برخورد با صفحه هدف باعث افزایش دمای آن می‎شود، از این‎رو از سیستمهای خنک کننده مانند سیستمهای آبگرد برای کاهش دمای صفحه هدف استفاده می‎شود. با توجه به استفاده از ولتاژهای بسیار بالا، به منظور افزایش ایمنی این لامپها درون محفظه‎هایی قرار داده شده‎اند .

    پرتوهای تولید شده توسط لامپ طی دو فرآیند ایجاد شده و شامل گستره‎ای از طول موجهای مختلف هستند. شتاب منفی الکترونها در هنگام برخورد با صفحه هدف باعث تولید پرتوهایی موسوم به پرتو سفید می‎شود و این فرآیند را تابش ترمزی می‎نامند.

    همچنین برخورد الکترونها با اتمهای صفحه هدف موجب جابه جایی الکترونهای آن شده و الکترونها به مدارهای پر انرژی تر می‎روند که اصطلاحاً به آن برانگیزش گفته می‎شود. بازگشت الکترونها به مدار اولیه خود باعث آزاد شدن مقدار زیادی انرژی شده که منجر به تولید اشعه هایی باشدت بیشتر نسبت به پرتو سفید می‎شود .

    پرتو γ
    برای تولید پرتو γ نیاز به تجهیزات خاصی نیست و این پرتو در حین واپاشی هسته‎های پرتوزا گسیل می‎شوند. عناصری مانند تالیم، اورانیم، رادیم و سایر عناصر رادیواکتیو از منابع تولید پرتو γ هستند ولی با توجه به اینکه انرژی زیادی ندارند و نیاز به خالص کردن دارند معمولاً از ایزوتوپهایی مانند سزیم-۱۳۷، کبالت-۶۰ ، ایریدیم-۱۹۲ و تولیم-۱۷۰ استفاده می‎شود. اگر از یک منبع کبالت ۶۰ استفاده شود، بهترین نتایج برای مواد با ضخامت بین ۵۰ تا ۱۵۰ میلیمتر به دست می‎آید .

    از مشخصات چشمه پرتو γ می‎توان به طول نیمه عمر و قدرت چشمه اشاره نمود. شدت پرتو گسیل شده از چشمه γ با واپاشی هسته‎های ناپایدارتر به طور پیوسته کاهش می‎یابد و نیمه عمر آن مدت زمانی است که شدت پرتو به نصف مقدار نخستین خود برسد.


    برای رعایت اصول ایمنی و مسائل حفاظتی، چشمه پرتو γ را در درون حفاظی قرار می‎دهند. این حفاظ به صورت یک غلاف نازک از جنس فولاد زنگ نزن یا آلومینیم است و مانند یک کپسول از ریختن یا نشت ماده جلوگیری می‎کند.

    کپسول نیز درون یک محفظه فولادی با روکش سربی قرار می‎گیرد تا از بروز حوادث ناشی از تشعشعات جلوگیری شود. این محفظه ها دو نوع هستند. در نوع اول چشمه درون محفظه ثابت است و پرتوهای ساتع شده از یک دریچه مخروطی خارج می‎شوند. در نوع دوم با استفاده از ابزار های مکانیکی یا نیوماتیکی و به صورت کنترل از راه دور محفظه باز شده و چشمه بیرون می‎آید .
    کاهش طول موج پرتو های x و γ باعث افزایش نفوذپذیری به درون قطعه می‎شود و در نتیجه آن زمان مورد نیاز برای پرتو دهی کاهش یافته و بازرسی در زمان کمتری انجام می‎پذیرد.

    فیلم پرتونگاری

    فیلمهای پرتونگاری حاوی لایه‎ای از نمکهای نقره هستند. نمک نقره نسبت به پرتوهای x و γ واکنش فتوشیمیایی می‎دهد و بر اثر آن سیاه می‎شود.

    معمولاً از هالیدهای نقره مانند BrAg به عنوان نمک نقره استفاده می‎شود، این ماده طی مراحل ظهور و ثبوت فیلم تجزیه شده، برم آن رسوب کرده و نقره باقی مانده بر روی فیلم ثابت می‎شود .

    کیفیت و وضوح تصویر به دست آمده به فاصله‎های بین چشمه، قطعه و فیلم، ویژگیهای پرتو و همچنین به حساسیت فیلم بستگی دارد. انتشار پرتوهای x و γ ، مانند نور در خط مستقیم است و تصویر تشکیل شده بر روی فیلم مانند سایه جسمی است که در مقابل نور قرار گرفته است و اندازه آن مانند سایه همواره بزرگتر از اندازه واقعی قطعه است. ابعاد چشمه‎های تابشی معمولاً بزرگتر از آن هستند که مانند چشمه نقطه‎ای عمل کنند. در نتیجه علاوه بر سایه، نیم سایه‎هایی نیز در اطراف تصویر قطعه تشکیل می‎شود . اندازه تصویر تحت تاثیر فاصله چشمه تا قطعه، فاصله قطعه تا فیلم و قطر چشمه از اندازه تصویر قطعه بزرگ‎تر خواهد بود و ابعاد دقیق عیوب با توجه به شرایط هندسی عوامل فوق محاسبه می‎شود .

    یکی از عوامل تاثیرگذار بر روی کیفیت تصویر، پراکندگی پرتوها می‎باشد. همواره مقداری از پرتوهای تابیده شده در حین انتشار دچار پراکندگی می‎شوند و مقدار آن را با ضریب پراکندگی که عبارت است از نسبت شدت پرتو پراکنده به شدت پرتو مستقیم نشان می‎دهند.

    هر چقدر ضریب پراکندگی بالا باشد، وضوح تصویر کاهش یافته و جزئیات آن مبهم می‎شود. پراکندگی پرتوها مستقیماً باعث کاهش حساسیت کلی بازرسی می‎شوند .

    برای حذف اثر پرتوهای پراکنده از ورقه‎های سربی که معمولاً دارای ضخامت ۱۲۵/۰ یا ۲۵/۰ میلیمتر هستند استفاده می‎شود. این ورقه‎ها در دو طرف فیلم قرار داده می‎شود. ضخامت کم ورقه‎های سربی باعث می‎شود که پرتوهای مستقیم از آن عبور کند ولی پرتوهای پراکنده شده جذب شوند، در نتیجه وضوح فیلم افزایش می‎یابد .

    یکی از راههای بهبود کارایی روش پرتونگاری، استفاده از ‎ای تقویت کننده فلوئورسان است. این صفحه ها در مقابل پرتو x حساس هستند و بر اثر آن فلوئورسان شده و نور مرئی ساتع ‎نند. این صفحه‎ها تصویر فیلم را تا حد ۱۰۰ برابر تقویت می‎کنند ولی اثر پراکندگی را کاهش نمی‎دهند، در نتیجه کیفیت تصویر به خوبی هنگامی که از صفحه‎های سربی استفاده می شود نیست. این صفحه‎ها حساسیت کمتری در مقابل پرتوهای γ دارند و تقویتی در حدود ۲۰ تا ۴۰ برابر ارائه می‎دهند و به همین دلیل کاربرد کمی در رابطه با پرتونگاری γ دارند.

    ترکیب لایه فلوئورسان و ورق نازک سربی، تشکیل صفحه‎های فلوئور- فلز را می‎دهد که هر دو مزیت صفحه‎های سربی و فلوئورسان را دارند. این صفحه‎ها از طرف فلوئورسان با فیلم در تماس هستند و استفاده از این صفحه‎ها منجر به تصویری با کیفیت خوب خواهد شد .

    پرتوهای x و γ به بافت و خون انسان آسیب می‎رسانند. آسیبهای ناشی از این پرتوها معمولاً بالافاصله آشکار نشده و در طول زمان بر روی هم انباشته می‎شوند. تمام کارکنان در معرض تابش که حتی مقدار جزئی از آن را دریافت می‎کنند، باید تحت آزمایشهای دوره‎ای پزشکی و گلبول شماری خون قرار گیرند. از واحدهای رونتگن، زیورت و راد برای معرفی مقدار اشعه های x و γ استفاده می‎شود. هر زیورت معادل ۱۰۰ راد است و هر راد برای انرژیهای فوتونی کمتر از ۳۲ الکترون ولت تقریباً هم ارز رونتگن است.

    برای رعایت اصول ایمنی مقدار دوز دریافت شده به وسیله کارکنان پرتونگاری ثبت می‎شود. برای این منظور معمولاً از دوز سنجهای یونش جیبی که به اندازه قلم بوده و در جیب مسئول پرتونگاری حمل می‎شود استفاده می‎گردد. این دوزسنجها دارای مقیاس و عقربه بوده و دوز دریافتی را بر حسب میلی رونتگن نشان می‎دهند.
     

به اشتراک بگذارید