Трубопровод – инженерная система, главная функция которой – транспортировка жидкостей, газовых, сыпучих веществ. Она состоит из множества элементов, прямых и поворотных сегментов, запорной арматуры, приборов контроля и учета.
Основное требование к системе – герметичность. Утечка чревата серьезными последствиями, ущербом окружающей среде, пожаром или детонацией, если речь идет о горючих газах или жидкостях. Предотвратить негативные последствия можно надлежащим контролем. Один из наиболее эффективных и точных методов проверки сегментов, сварных швов и стыков – радиография. На рентгеновском снимке сразу заметны структурные дефекты, слабые места, способные стать причинами разрушений и разрывов.
Как подготовить трубопроводную систему к рентгеновскому контролю? Какого алгоритма придерживаться при его проведении?
Общее понятие
Рентгенография – технология, применяющаяся не только в инженерии, но и в других отраслях, например, медицине. Ее основа – проникающая способность радиационного излучения. Оно проходит сквозь проверяемую структуру, частично поглощается, формирует на пленке изображение. Как правило, дефектные области проявляются в виде светлых пятен на общем темном фоне.
Рентгенографический контроль требуется трубопроводам вне зависимости от спецификации и назначения. Чаще всего проверяются системы следующих классов:
- Магистральные. Характеризуются большой протяженностью и пропускной способностью. Используются в основном для транспортировки углеводородного сырья на большие расстояния.
- Хозяйственные. Основа инженерной инфраструктуры населенных пунктов, используются для подачи газа, холодной и горячей воды к жилым домам, объектам социального, коммерческого назначения.
- Технологические. Системы небольшой протяженности, расположенные на общей площадке, например, на промышленном предприятии.
Согласно СП 86.13330.2014 радиографический контроль, как наиболее точный метод, должен использоваться при контроле ответственных трубопроводов, магистральных систем диаметром свыше 102 сантиметров, расположенных в районах Крайнего Севера, либо приравненных к таковым.
Преимущества
У рентгенографии немало альтернатив, от визуального осмотра до ультразвукового исследования. Впрочем, для исследования ответственных комплексов рекомендуется выбрать именно рентген. Причины – преимущества, отличающие его аналогов. Выглядят они следующим образом:
- Высокая точность фиксации внутренних повреждений, как объемных полостей, так и трещин, расположенных в одной плоскости.
- Минимальная чувствительность к помехам. Это отличает рентген от ультразвука, не позволяющего получить точные результаты из-за вибраций, шероховатостей поверхности и других факторов, рассеивающих ультразвуковую волну. Рентген подходит для работы даже в тяжелых условиях, их влияние на результаты сведено к минимуму, вплоть до нуля.
- Наглядность результатов. Все дефекты сразу видны на снимках, их расшифровка не предъявляет особо жестких требований к квалификации операторов. Снимки также можно приложить к общему отчету об исследованиях.
- Универсальность. Рентгенография подходит для работы как в обычных, так и в стесненных условиях, исследования сегментов трубопроводов сложной конфигурации.
Подготовка
Точность результата рентгенографического исследования определяется правильностью подготовки. Этот этап нужно рассмотреть подробнее. Главное требование – чистота исследуемой области. Недопустимо присутствие любых загрязнений, будь то окалина, шлаковые вкрапления, гидроизоляционные материала, масляные пятна. Недопустимыми являются и неровности, которые также отображаются на снимке в виде зон, отличных по оттенку, мешающих расшифровке, не позволяющих уверенно идентифицировать структурные повреждения.
Этапы проведения
Рентгенографический контроль труб – комплексный процесс, основным ориентиром при проведении которого является предварительно разработанная технологическая карта. В ней зафиксированы все нюансы, описана схема просвечивания, доза экспозиции, фокусное расстояние аппарата и прочее. Во внимательном изучении нуждаются также все основные стадии процесса.
Подготовка чувствительных элементов
В зависимости от технологии, аналоговой или цифровой, его функцию выполняет или пленка, или электронный модуль. Пленка нарезается “в размер” под конкретную исследуемую область. Нужно оставлять “запас” для фиксации возможных дефектов в соседних зонах.
Разметка исследуемой зоны
Вне зависимости от специфики, конфигурации контролируемой области, будь то прямой участок или кольцеобразный сварной шов, необходимо наметить на ней отправную точку, из которой рассчитываются координаты. Это важно для правильной расшифровки, точной фиксации расположения внутренних дефектов.
Определение фокусного расстояния и оптимальной дозы экспозиции
Основной ориентир на данном этапе – радиационная толщина объекта. Доза облучения должна быть достаточной для получения точных результатов, но не чрезмерной, исключающей лишние риски для операторов и персонала.
Установка рентгеновского аппарата
В процессе экспозиции недопустимы даже минимальные смещения. Они не позволяют получить точные результаты, изображение оказывается размытым, дорогие чувствительные материалы – испорченными. Необходимо установить устройство на штатив, дополнительно закрепить ремнями, стяжками, чтобы обеспечить абсолютную неподвижность.
Проявка
Если функцию чувствительного элемента выполняет электронный модуль, она не требуется, в противном случае – придется проявить пленку в специальном растворе. Воздействие проявителя и фиксажа позволяет четко рассмотреть изображение и закрепить его, что важно для прикрепления к отчетности. Потускнение, деформации со временем исключены.
Расшифровка
Поиск дефектов на сделанном снимке – зона ответственности наиболее опытных специалистов подрядной организации. Задача радиографа – не просто обнаружение проблемных зон, но определение их типовой принадлежности, размеров, степени выраженности.
Подготовка отчета
В отчете должна содержаться вся информация, связанная с предметом исследования. Квалифицированные специалисты могут дать рекомендации относительно дальнейших действий. При отсутствии выявленных дефектов таковые не требуются, в противном случае – проводится восстановление или замена участка системы, на котором обнаружены структурные повреждения.
Нормативно-техническая база
При проведении радиографического контроля трубопроводов в обязательном порядке должны соблюдаться требования, закрепленные в следующих документах:
- ГОСТ ISO 17636-1-2017 и ГОСТ ISO 17636-2-2017. Оба стандарта посвящены исследованию сварных соединений трубопроводов, в первом случае используется аналоговый метод, где чувствительным элементом является пленка, во втором – электронный, с цифровым детектором.
- ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Сварные соединения. Радиографический метод.
- ГОСТ Р 50.05.07-2018 Система оценки соответствия в области использования атомной энергии. Оценка соответствия в области контроля. Унифицированные методики. Радиографический контроль.
- СП 86.13330.2014 “Магистральные трубопроводы”.
- ГОСТ 15843-79. Стандарт описывает принадлежности, используемые в радиографических исследованиях промышленных систем.
- Приказ Ростехнадзора за номером 377, в котором закреплены рекомендации по проведению радиографического исследования с применением компьютерного оборудования.
Подведение итогов
В отличие от альтернативных методик, радиография в полной мере подходит для наиболее ответственных трубопроводных систем, исследования их сварных швов, относящихся к первой категории качества. Они характерны для трубопроводов АЭС, стыков, испытывающих выраженную нагрузку на растяжение, от надежности которых зависит общая прочность трубопроводной системы.
Радиографический контроль, в особенности – цифровой, с использованием электронных чувствительных элементов, компьютерного оборудования, дает возможность провести исследование не просто с максимальной точностью, но быстро. Собранные данные могут храниться в архивированном виде, обычном или цифровом, прикрепляться к отчетам, передаваемым для изучения уполномоченным ведомствам.