تست رادیوگرافی (RT)

 

رادیوگرافی یا پرتونگاری:

پرتونگاری از فلزات توسط امواج ایکس و گاما صورت میگیرد زیرا این امواج الکترومغناطیسی با طول موج کوتاهی که دارند قادرند از ضخامتهای قابل توجهی از فلز عبور کنند. تابش گاما ممکن است ناشی از متلاشی شدن هسته اتم مواد رادیواکتیو طبیعی مانند رادیو و یا ایزوتوپهای رادیواکتیو مانند کبالت باشد. گرچه تابش گاما عموماً نافذتر از امواج ایکس هستند لیکن حساسیت آن از محدودیتهای کار با آن محسوب میشود طبیعتاً به هیچ طریقی نمیتوان چشمه تابش گاما را جهت حصول به یک بتاین مناسب و یا بنا به ضخامتهای مختلف قطعه تنظیم نمود و نتیجتاً به زمانهای تابش طولانی تر در مقایسه با استفاده از امواج ایکس نیازمندیم. تولید امواج ایکس توسط بمباران یک ماده به وسیله تابش الکترونهای سریع انجام میپذیرد بدین ترتیب که با برخورد الکترونهای با اتمهای ماده مذبور قسمتی از انرژی جنبشی آنها به انرژی تابشی (امواج ایکس) تبدیل میگردد. گرچه آزمایشهای رادیوگرافی در مرحله اول به منظور بازرسی کیفیت محصولات ریخته گری و یا جوشکاری شده به کار می رود، لیکن امروزه جهت اندازه گیری ضخامت مواد نیز مورد استفاده قرار میگیرد.

کاربردها:

ویژگیهایی از قطعات و سازه ها را که منشأ تغییر کافی ضخامت یا چگالی باشند میتوان به کمک رادیوگرافی، آشکارسازی و تعیین نمود. هر چه این تغییرات بیشتر باشد آشکارسازی آنها ساده تر خواهد بود. تخلخل و دیگر حفره ها وهمچنین ناخالص ها به شرط آنکه چگالی شان متفاوت با ماده اصلی باشد از جمله اصلی ترین عیوب قابل تشخیص با رادیوگرافی به شمار ميروند.

عموماً بهترین نتایج بازرسی هنگامی حاصل خواهد شد که ضخامت عیب موجود در قطعه و در امتداد پرتوهای قابل ملاحظه باشد. عیوب مسطح از قبیل ترک ها، به سادگی قابل تشخیص نبوده و امکان آشکارسازی آنها بستگی به امتدادشان نسبت به امتداد تابش پرتوها خواهد داشت. هرچند که حساسیت قابل حصول در رادیوگرافی به عوامل گوناگونی بستگی پیدا میکند ولی در حالت کلی اگر ویژگی مورد نظر تفاوت میزان جذب 2% یا بیشتر نسبت به محیط مجاور را به همراه داشته باشد، قابل تشخیص خواهد بود.

رادیوگرافی و بازرسی فراصوتی روش هایی هستند که معمولاً برای آشکارسازی موفقیت آمیز عیوب درونی و کاملاً زیرسطحی مورد استفاده قرار میگیرند. البته باید توجه داشت که کاربرد آنها به همین مورد محدود نمیگردد. این دو روش را میتوان مکمل یکدیگر دانست، زیرا در حالیکه رادیوگرافی برای عیوب غیر مسطح مؤثرتر میباشد روش فراصوتی نقایص مسطح را راحت تر تشخیص میدهد.

تکنیکهای رادیوگرافی غالباً برای بازرسی جوش و قطعات ریختگی مورد استفاده قرار میگیرند و در بسیاری از موارد از جمله مقاطع جوش و ریختگیهای ضخیم سیستمهای فشار بالا بازرسی با رادیوگرافی توصیه میشود. همچنین میتوان وضعیت استقرار و جایگذاری صحیح قطعات مونتاژ شده سازه ها را به کمک رادیوگرافی مشخص نمود. یکی از کاربردهای بسیار مناسب و به جای این روش، بازرسی مجموعههای الکتریکی و الکترونیکی برای  پیدا کردن ترک، سیمهای پاره شده، قطعات اشتباه جاسازی شده یا گم شده واتصالات لحیم نشده است. ارتفاع مایعات در سیستم های آب بندی شده حاوی مایع را نیز میتوان با روش رادیوگرافی تعیین نمود.

هر چند رادیوگرافی را میتوان برای بازرسی اغلب مواد جامد به کار برد ولی آزمایش مواد کم چگالی و یا بسیار چگال میتواند با مشکلاتی همراه باشد. مواد غیر فلزی و همچنین فلزات آهنی و غیر آهنی در محدوده وسیعی از ضخامت را میتوان با این تکنیک بازرسی کرد. حساسیت روشهای رادیوگرافی به پارارمترهای چندی از جمله نوع و شکل قطعه و نوع عیوب آن بستگی دارد. این عوامل در بخش های زیرین مورد توجه قرار خواهند گرفت.

محدودیت های رادیوگرافی

هر چند بازرسی غیر مخرب به روش رادیوگرافی تکنیکی بسیار مفید برای آزمون مواد به حساب می آید ولی دارای محدودیتها و معایبی نیز هست. هزینه های مربوط با رادیوگرافی در مقایسه با دیگر روشهای غیر مخرب بالا میباشد. میزان سرمایه گذاری ثابت برای خرید تجهیزات اشعه X زیاد بوده و به علاوه فضای قابل ملاحظه ای برای آزمایشگاه که تاریکخانه نیز بخشی از ان است مورد نیاز میباشد. هزینه سرمایه گذاری برای منابع اشعه X قابل جابه جایی که برای بازرسی های "درجا" مورد استفاده قرار میگیرند بسیار کمتر ولی به تاریکخانه و فضای تفسیر فیلم نیاز خواهد بود.

هزینه های عملیاتی رایوگرافی نیز بالا میباشد، زمان سيار کردن و تنظیم دستگاه ها معمولاً طولانی بوده و ممکن است بیش از نصف کل زمان بازرسی را در بر گیرد. رادیوگرافی پای کار قطعات و سازه ها ممکن است فرایندی طولانی باشد زیرا تجهیزات قابل جابه جایی اشعه X داراری پرتوهای کم انرژی بوده و چشمه های قابل جابه جایی اشعه گاما نیز به همین ترتیب شدت نسبتاً کمی دارد زیرا منابع پر انرژی احتیاج به حفاظ های سنگین داشته و بنابراین عملاً قابل انتقال نخواهند بود. با توجه به این عوامل رادیوگرافی پای کار به ضخامت های تا 75 میلیمتر فولاد یا معادل آن محدود میگردد. در این حال نیز آزمایش مقاطع ضخیم ممکن است تا چند ساعت طول بکشد. در اینگونه موارد ممکن ااست پرسنل واحد مورد بازرسی برای مدت طولانی مجبور به ترک محل گردند که این عامل را نیز باید در زمره معایب این تکنیک بازرسی به حساب آورد.

هزینه های عملیاتی فلورسکوپی اشعه X در مقایسه با رادیوگرافی بسیار کمتر میباشد. زمان تنظیم و سوار کردن تجهیزات بسیار کوتاه تر و زمان تابش دهی نیز معمولاً کوتاه بوده و نیازی به آزمایشگاه ظهور فیلم نیست.

یکی دیگر از جنبه های هزینه های رادیوگرافی لزوم حفاظت پرسنل از اثرات سوء پرتوها میباشد. در این خصوص باید تمهیدات ایمنی مورد لزوم به طور کامل برای پرسنل مستقیماً مرتبط با بازرسی و همچنین آنهایی که در اطراف محل رادیوگرافی کار میکنند مورد توجه قرار گیرد.

تكنيك راديوگرافي

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 1)ثبت تصاویر برروی طیف وسیعی از وسایل ضبط نظیر فیلم یا کاغذ حساس به نور،2)مشاهده بر روی یک صفحه فلورسانت یا3 )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 1)تهیه تصویر رادیوگرافی (2 ) تفسیر آن می باشد . اجزاء ضروری مورد نیاز برای انجام این دو عملیات عبارتند از :

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

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

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

4)       فردی دوره دیده جهت تهیه تصویر رادیوگرافی مورد قبول

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

6)       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 . تفسیر فیلمهای رادیوگرافی ، موضوعی است  که چنانچه خوب صورت نپذیرد می تواند نتایج بدست آمده را صد در صد معکوس نماید.

دربسیاری از موارد در جامعه   صنعتی ایران ، دیده شده تفسیر و ارزیابی نا پیوستگی به درستی صورت نپذیرفته که یکی از دلایل عمده آن عدم آموزشهای تخصصی لازم ، عدم نظارت کارفرمایی و عدم وجود منابع کارآمد می باشد .

تشخیص نوع ناپیوستگی موضوعی است که با تجربه فیلم خوانی رابطه مستقیم داشته و تنها نمی توان به مسائل آکادمیک اکتفا نمود . مهمتر از تشخیص نوع ناپیوستگی ، مقایسه با معیار پذیرش می باشد که چنانچه معیار پذیرش به اشتباه در نظر گرفته شود تأثیر گذار بر هزینه و کیفیت خواهد بود .

وجود آگاهی در فرایند تولید قطعه نیز از مواردی است که نقش بسزایی در ارزیابی و تفسیر ناپیوستگی ها دارد که متاسفانه در جامعه صنعتی ، لحاظ نمی گردد. به عنوان مثال ، مفسری که در تخصص جوش مورد صلاحیت قرار گرفته ، چنانچه با فرآیند ریخته گری آشنایی نداشته با شد توانمندی لازم در ارزیابی فرآیند ریخته گری را نخواهد داشت و سعی و خطا مرجع آموزشی چنین مفسری خواهد بود .

با توجه به موارد فوق ، نقاط ضعف این تخصص باید توسط کارشناسان خبره مرتفع گردد کما اینکه وجود مرکزی تخصصی جهت کمک به کارفرمایان به منظور تأیید صلاحیت پرسنل آزمونهای غیر مخرب با الزامات قانونی مربوطه احساس می گردد .

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 .حد مهارتی لازم برای یک مفسر فیلم از طریق تمرین طولانی و گذراندن دوره های آموزشی به دست می آید . تفسیر دقیق نیازمند داشتن دانشی جامع از خصوصیات ظاهری جوش و ناپیوستگی های مرتبط با انواع خاص ماده یا مکانیزم های از که باعث ایجاد آنها می شوند . کسب تمام این اطلاعات تنها از طریق آزمایش و بررسی طیف وسیعی از نمونه های رادیوگرافی شده ، ترجیحاً نمونه های کاری بریده یا آماده شده ، میسر خواهد بود .

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 .

البته مفسر باید تکنیک های رادیوگرافی مورد استفاده آشنایی داشته باشد .

از آنجاییکه تفسیر صحیح رادیو گرافها ( پرتونکار – تصویر رادیوگرافی ) سبب می شوند تا کار مطابق با استاندارد های کاربردی و براساس شایستگی هایش داوری شود ، بازرس جوش باید تلاش نماید تا در خواندن رادیوگرافها مهارت کافی را بدست آورد .

مراحل اساسی در ازیابی تصویر رادیوگرافی یک قطعه جوش عبارتست از :

1)       کنترل رادیو گرافها و بررسی صحت سوابق همراه با آنها

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

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

4)       مرور فیلم تحت شرایط مناسب مشاهده فیلم ،

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

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

7)       ارزیابی وضعیت ناپیوستگیهای آشکار شده در رادیو گراف

8)       تهیه یک گزارش رادیوگرافی کامل .

 

پرسنل بازرسی  غیر مخرب

پرسنل بازرسی  غیر مخرب (NDE) باید به منظور انجام موثر کارهای  محوله به روشی مناسب تأیید صلاحیت شوند . فرآیند صحه گذاری تضمین می کند که اپراتور NDE با تئوری  و کاربرد روش مورد استفاده و نیز مزایا ، معایب و محدودیتهای آن آشنایی دارد . تجربه ، آموزش و رفتار اخلاقی جزء موارد مهمی هستند که کلیه پرسنل NDE باید داشته باشند . پر استفاده ترین  سند در آمریکا برای تأیید صلاحیت پرسنل NDE ، دستورالعمل پیشنهادی شماره SNT-TC-1A ، نوشته و منتشر شده توسط انجمن تست غیر مخرب آمریکا ، است . با وجود اینکه این سند یک دستور العمل پیشنهادی است ، ولی کد ها ، استاندارد ها یا مشخصات گوناگون استفاده از آن را ضروری می دانند ، از اینرو این سند تبدیل به یکی از ملزومات لازم برای بازرسی شده است  بازرس جوش توجه نماید که دستورالعمل SNT-TC-1A ، سندی است که همواره درحال تغییر است و بازرس باید از نسخه بروز شده و جدید آن استفاده نماید . بازرس جوش باید دستور العمل مکتوب سازنده برای تایید صلاحیت پرسنل NDE را بررسی نماید  تا مطمئن شود که با ملزومات کار مطابقت دارد .امروزه صنعت NDE دارای 3 سطح تایید صلاحیت پرسنل بازرسی می باشد .

دستورالعمل SNT-TC-1A  قابلیت های هر سطح را شرح می دهد :

سطح یک

برای دریافت مدرک سطح یک ، باید صلاحیت شخص در انجام فعالیت های کالیبراسیونی ، تست ها و ارزیابی های خاص جهت رد یا پذیرش یک قطعه مطابق با دستورات مکتوب و نتایج ثبت شده تایید شود . هر شخصی که دارای مدرک سطح یک می باشد باید آموزش های لازم را از فرد دارای سطح دو یا سه در یافت کرده یا تحت نظارت او کار کند .

سطح دو

برای دریافت مدرک سطح دو ، باید صلاحیت شخص در تنظیم و کالیبره نمودن تجهیزات و تفسیر و ارزیابی نتایج براساس کدها ، استاندارد ها و مشخصات اجرایی تایید شود . فرد دارای مدر ک سطح دو باید کاملاً  با حوضه کاری و محدودیتهای روشهایی که برای آنها تأید صلاحیت شده ، آشنا باشد و مسوولیت محوطه را برای آموزش ضمن خدمت و راهنمایی کارآموزان و پرسنل سطح یک به کار ببندد . این شخص باید توانایی تهیه دستورات مکتوب و سازماندهی و گزارش نتایج بازرسیهای غیر مخرب را داشته باشد .

سطح سه

برای دریافت مدرک سطح سه ، شخص باید توانایی تهیه تکنیک ها و دستوالعملها ؛ تفسیر کدها ، استاندارد ها ، مشخصات و دستورالعمل ها و انتخاب روش ها ، تکنیک ها و دستورالعملهای خاص برای کار محوله را داشته باشد . این شخص (سطح سه ) باید پاسخگوی تمامی عملیاتهای NDE که برای آنها تأیید  صلاحیت شده یا به او واگذار شده باشد و توانایی تفسیر و ارزیابی نتایج را مطابق با کدها ، استاندارد ها و مشخصات اجرایی  داشته باشد . شخص دارای مدرک سطح سه باید سابقه کاری کافی در استفاده از مواد ، ساخت و تکنولوژی محصول داشته باشد تا تکنیک های اجرای کار  را مشخص نموده و در مواردی که  هیچ معیار پذیرشی وجود ندارد ،  در تهیه آن شرکت

نماید.این شخص باید با سایر روشهای  NDE آشنای کلی داشته باشد و برای آموزش آزمودن سطوح یک و دو جهت دریافت گواهینامه ، تأیید صلاحیت شود .

هر شخصی که در NDE مشغول به کار است ، پیش از تأیید صلاحیت ، یک کارآموز می باشد . کارآموزان اجازه ندارند تا هیچ کاری را بدون نظارت مستقیم سرپرست مربوطه انجام دهند.

 
logo-samandehi