تست رادیوگرافی RT

تست رادیوگرافی RT (Radiographic Testing) یا تست جوش RT ، از جمله آزمون غیرمخرب (NDT) برای آنالیز قطعات صنعتی است. با استفاده از این تست می توان عیوب داخلی قطعاتی مانند لوله هایی که سیال در آن ها جریان دارد و دسترسی به داخل آن ها مشکل یا غیر ممکن است را شناسایی کرد. این تست که جزو روش های راديوگرافي صنعتي است، بر اساس اختلاف جذب انرژی تابش شده در داخل جسم می باشد.

شماتیک نحوه انجام تست رادیوگرافی RT

در تست راديوگرافي RT از پرتوهای پرانرژی مانند پرتو ایکس و گاما استفاده می شود و با کمک آن ها می توان عیوب احتمالی داخل قطعه مانند تخلخل، ناخالصی، ترک و غیره را شناسایی کرد.

جزئیات تست رادیو گرافی RT

هنگامی که پرتویی به قطعه تابیده می شود، بخش های مختلف آن به دلیل اختلاف چگالی و ضخامت قطعه و یا اختلاف خواص جذب عیوب مختلف در قطعه، مقادیر مختلفی از پرتو را جذب می کنند. همانطور که پیش تر نیز به آن اشاره شد، پرتو ایکس یا گاما به قطعه تابیده می شود و پرتوهای جذب نشده به صفحه فیلم برخورد می کنند و در معرض امولسیون قرار می گیرند. با ظاهر کردن فیلم حاصل از تست رادیوگرافی RT ، یک تصویر دوبعدی به صورت سایه از جسم خواهیم داشت.

بازرسی در حال انجام تست جوش RT

این تصویر دارای مناطق روشن و تاریک است. مناطق تاریک یا سیاه تر، قسمت هایی از قطعه است که جذب کمتر و یا نفوذ بیشتری داشته اند و مناطقی که تصاویر روشن تری ایجاد می کنند، مناطقی هستند که جذب پرتو بیشتری داشته اند. برای مثال بین فلزاتی مانند سرب، مس، فولاد و آلومینیوم، سرب دارای بیشترین چگالی و حدود 11 و آلومینیوم دارای کمترین چگالی و حدود 2 گرم بر سانتی متر مکعب است. درنتیجه، از یک قطعه سرب کمترین میزان پرتو عبور می کند چرا که بیشترین چگالی را دارد و در مقابل، از آلومینیوم بیشترین میزان پرتو عبور خواهد کرد و درنهایت، سیاه ترین تصویر حاصل از تست راديو گرافي RT مربوط به آلومینیوم خواهد بود.

تصویر حاصل از تست رادیوگرافی RT که عیوب موجود در قطعه را شناسایی کرده است

تغییر در چگالی تصویر به وجود آمده ناشی از اختلاف در چگالی، ضخامت یا ترکیب نمونه است. اختلاف چگالی تصویر حاصل از تست رادیو گرافی صنعتی با مشخصه های معلوم جسم مقایسه می شود. به همین دلیل تست راديوگرافي جوش بر خلاف تست مایع نافذ PT نیاز به تمیزکاری سطحی ندارد.

تست رادیوگرافی صنعتی با پروتون

در این تست از یک منبع پروتون که در اغلب موارد یک سیکلوترون است، استفاده می شود. برای انجام تست رادیو گرافی جوش لوله ، باریکه تک انرژی پروتون به قطعه تابیده می شود و از داخل ماده عبور می کند. در این روش بیشترین تضعیف زمانی رخ می دهد که حدود 90 درصد مسافت طی شده باشد. از این روش برای اندازه گیری تغییرات ضخامت در محدوده 0.05 درصد و شناسایی عیوب استفاده می شود.

انجام تست رادیوگرافی RT

تست رادیوگرافی RT با پرتو گاما

برای انجام رادیوگرافی جوش با پرتوهای گاما از منبع تولید کننده این پرتو استفاده می شود و این منبع یک یا چند طول موج از پرتو گاما را منتشر می کند که هر کدام انرژی فوتون مشخصی دارند. برای تولید این پرتو ها از عناصر و ایزوتوپ های طبیعی رادیواکتیو استفاده می شود. عناصری مانند تالیوم-170، ایریدیوم-192، سزیم-137 و کبالت-60 به صورت گسترده در تست جوش RT استفاده می شوند. از آن جایی که دستگاه تولید کننده پرتو گاما از عناصری استفاده می کند که به صورت طبیعی خاصیت رادیواکتیو دارند، نیاز به منبع برق و یا سیستم خنک کننده ندارند.

بازرسی در حال انجام تست رادیوگرافی جوش لوله

تجهیزات تست رادیوگرافی RT

تجهیزات تست رادیوگرافی RT شامل تیوب تولید پرتو ایکس، شاخص کیفیت تصویر، فیلم های صنعتی پرتو ایکس و نمایشگر فیلم است که در ادامه هر کدام از آن ها توضیح داده خواهند شد.

تیوب تولید پرتو ایکس

از آن جایی که برای انجام تست رادیوگرافی RT معمولا از پرتو ایکس استفاده می شود، فقط به بررسی این منبع تولید پرتو می پردازیم. علت گسترده تر بودن اشعه ایکس این است که، تصویر ایجاد شده در تست رادیوگرافی صنعتی ای که با پرتو ایکس انجام شده نسبت به تستی که با پرتو گاما انجام شده دارای کنتراست بیشتری خواهد بود. هم چنین اشعه ایکس قابل حمل بوده، نسبت به گاما خطر بسیار کمتری دارد و بر شدت تابش و زمان آن می توان کنترل داشت؛ به همین دلیل بیشتر از اشعه ایکس برای انجام تست رادیوگرافی RT استفاده می شود.

رادیوگرافی جوش با استفاده از اشعه ایکس

تیوب تولید پرتو ایکس شامل منبعی از الکترون ها، یک پتانسیل شتاب دهنده و یک عنصر سنگین هدف می باشد. تیوب های تولید کننده پرتو ایکس هم می توانند پر از گاز باشند و هم می توانند تحت خلا کار کنند. الکترون هایی که توسط شتاب دهنده، شتاب گرفته اند، به عنصر هدف برخورد کرده و در نتیجه پرتوهای ایکس تولید خواهند شد. جنس این تیوب ها بیشتر از شیشه بود اما با جایگزین کردن آن با تیوب های سرامیکی-فلزی می توان عمر آن ها را افزایش داد. پتانسیل و جریان کاری مولدهای پرتوی ایکس به ترتیب 450 کیلوولت و 15 میلی آمپر است. ویژگی مهمی که تیوب های مورد استفاده در تست رادیوگرافی جوش باید داشته باشند این است که بتوانند پیوسته و برای زمان های نامحدود و تحت بارهای سنگین کار کنند.

شاخص کیفیت تصویر

کاربرد شاخص کیفیت تصویر در تست راديوگرافي جوش لوله ، ارزیابی کیفیت و حساسیت فیلم های رادیوگرافی است. هر چه جزئیات قابل تشخیص در تصویر حاصل از تست بیشتر بوده و شاخص کیفیت تصویر بالاتر باشد، کیفیت رادیوگرافی نیز بالاتر خواهد بود. شاخص های کیفیت تصویری که در رادیوگرافی صنعتی استفاده می شوند، به صورت سیمی و حفره دار می باشند. سیم های موجود در شاخص های کیفیت تصویر سیمی دارای قطر 3.2-0.1 میلی متر و طول های مشابه هستند.

شاخص کیفیت تصویر سیمی و حفره دار برای ارزیابی کیفیت تصویر تست رادیوگرافی RT

جنس شاخص کیفیت تصویر تست جوش RT یا باید از جنس فلزی باشد که تحت تست قرار گرفته و یا از جنسی باشد که جذب پرتو کمتری در مقایسه با فلز پایه دارد. برای اینکه فیلم تست جوش RT از حساسیت بالاتری برخوردار باشد، باید سیم شاخص نازک تر و یا در نوع حفره دار آن، حفرات کوچکتری داشته باشد. منظور از حساسیت فیلم، قابلیت تشخیص جزئیات کوچک است.

فیلم های صنعتی پرتو ایکس

فیلم رادیو گرافی صنعتی بر روی یک صفحه شفاف قرار دارد و دارای یک لایه ژلاتینی است که بر روی یک ترکیب نقره ای حساس به تشعشع قرار می گیرد. قرار گرفتن ترکیب نقره ای در دو طرف صفحه باعث افزایش سرعت و قرار گرفتن آن در یک طرف صفحه، باعث می شود جزئیات بیشتری نشان داده شود. ترکیب نقره ای در دو طرف صفحه به صورت معلق قرار می گرد و باعث می شود تصویری از جسم ایجاد شود. فیلم رادیوگرافی صنعتی باید بر اساس جنس نمونه، ضخامت آن و دامنه ولتاژ دستگاه تولید پرتو ایکس انتخاب شود.

فیلم تست رادیو گرافی RT از چندین بخش تشکیل شده است که هر کدام توضیح داده خواهند شد:

لایه های مختلف فیلم تست رادیوگرافی RT

بخش اول لایه پایه است که از جنس پلی استر می باشد. این لایه نباید وارد واکنش شیمیایی شود و به عبارتی باید خنثی باشد. لایه پایه باید شفاف نیز باشد تا نور مرئی از آن عبور کند.

بخش دوم، لایه Subbing است که یک لایه چسبنده می باشد و وظیفه آن چسباندن لایه های بعدی به لایه پایه است.

بخش بعدی، لایه امولسیون بوده و از هالیدهای نقره تشکیل شده است. تصویر حاصل از تست رادیوگرافی جوش لوله ، بر عهده این لایه است.

لایه آخر، لایه Super Coat نام دارد و از ایجاد خط و خش بر روی فیلم جلوگیری می کند.

نمایشگر فیلم

 مشکلی که ممکن است در تست رادیوگرافی RT حاصل شود این است که، اطلاعات موجود روی فیلم رادیوگرافی حاصل نشود که دلیل آن هم می تواند چگالی بالای فیلم یا روشنایی کم باشد. درنتیجه برای حل این مشکل، لازم است شرایط مناسبی برای دیدن فیلم فراهم شود.

نمایشگر فیلم تست جوش RT

کاربرد تست رادیوگرافی RT

یکی از کاربرد های تست رادیوگرافی RT در مکان هایی مانند مخازن تحت فشار و لوله ها است که سیال در آن وجود دارد.

از تست جوش RT می توان برای بازرسی قطعات با اشکال و فرم های مختلف اعم از قطعات ریخته گری، جوشکاری ، قطعات الکترونیکی، قطعات مورد استفاده در صنایعی مانند هوافضا، دریایی، خودروسازی و غیره استفاده کرد.

با کمک تست جوش RT می توان تغییر ترکیب مواد را شناسایی کرد، ضخامت را اندازه گیری کرد و هم چنین موقعیت قطعات معیوبی که قابل رویت نیستند را نیز شناسایی کرد.

مزایای تست رادیوگرافی صنعتی

• فیلم ظاهر شده در تست جوش RT به عنوان یک سند دائمی از بازرسی موجود خواهد بود و این سند کمک زیادی به بازرسان خواهد کرد.

بازرسی در حال انجام تست رادیوگرافی RT یک قطعه

• از تست راديوگرافي RT می توان برای بازرسی تمام مواد استفاده کرد.
• زمانی که از پرتو گاما برای تست جوش RT استفاده می شود، نیاز به جریان برق نمی باشد در نتیجه استفاده از پرتو گاما قابلیت پرتابل بودن تست را افزایش خواهد داد.
• تست راديو گرافي صنعتي دقت بالایی در شناسایی عیوب داخلی و حجمی مانند حفرات گازی دارد.

معایب تست رادیوگرافی جوش لوله

• تست جوش RT نسبت به سایر آزمون غیرمخرب گران تر است.
• اگر قطعه مورد آزمایش، ضخامت بالایی داشته باشد، بازرسی رادیوگرافی RT آن بسیار زمان بر بوده و به منبع رادیواکتیو بسیار قوی و درنتیجه حفاظت بیشتری نیاز دارد.
• شناسایی ترک های کوچک در مقاطع ضخیم قطعه اغلب امکانپذیر نمی باشد.
• ناپیوستگی های ریز را نمی توان با تست جوش RT شناسایی کرد مگر اینکه به اندازه کافی از ریزساختار ماده قابل تشخیص باشند.

دستگاه تست جوش RT

• رعایت اصول حفاظتی به دلیل خطرات ناشی از بکارگیری پرتوهای ایکس و گاما بسیار حائز اهمیت است چرا که مقدار زیاد آن ها به سلول های پوست و خون آسیب رسانده و می تواند موجب نابینایی و نازایی شود.

خدمات تست رادیوگرافی

خدمات تست رادیوگرافی RT توسط بازرسان و متخصصان این حوزه برای شناسایی عیوب و ترک های موجود در قطعاتی که قابل رویت نیستند انجام می شود. شرکت های مختلفی مانند صنایع پتروشیمی، هوافضا، کشتی رانی و غیره نیاز به دریافت خدمات تست رادیوگرافی RT دارند. انجام تست جوش RT با استفاده از تجهیزات مربوطه، دریافت فیلم و تصاویر حاصل از آن و تفسیر آن ها و درنهایت تشخیص عیوب احتمالی از جمله خدمات تست رادیوگرافی RT است.

قیمت تست رادیوگرافی

قیمت تست رادیوگرافی RT بسته به اینکه از چه منبعی برای تاباندن پرتو استفاده شود، متفاوت است. برای مثال اگر از اشعه گاما بجای اشعه ایکس استفاده شود، قیمت تست رادیوگرافی RT افزایش خواهد یافت. هم چنین استفاده از عناصر مختلف در تاباندن پرتو گاما می تواند قیمت تست رادیوگرافی را تغییر دهد.

تصویر حاصل از تست رادیوگرافی جوش لوله که به خوبی حفرات گازی را در لوله شناسایی کرده است

به این منظور که، هر چه عنصر مورد استفاده کم یاب تر باشد باعث می شود قیمت تست رادیوگرافی RT افزایش یابد. در نهایت می توان اینگونه جمع بندی کرد که، قیمت تست رادیوگرافی RT در مقابل اطلاعات مفیدی که در اختیارتان قرار می دهد هزینه بالایی نخواهد بود. چرا که عدم تشخیص به موقع عیوب و رفع آن ها می تواند خسارات جبران ناپذیر و هزینه های گزاف تری را ایجاد کند.