بازرسی به روش رادیوگرافی صنعتی (RT) چیست؟

رادیوگرافی یک روش حجمی در NDT است که براساس اختلاف جذب بین تشعشعات نفوذ کننده در نمونه مورد آزمایش صورت می پذیرد. در واقع به استفاده از تشعشعات الکترومغناطیس با طول موج کوتاه (مانند پرتو X و پرتو گاما) یا استفاده از تشعشعات ذرات (آلفا، بتا یا نوترون) برای ردیابی عیوب داخلی قطعات تست رادیوگرافی RT یا رادیوگرافی صنعتی گفته می شود.

در تست RT از پرتوهای ایکس و گاما برای شناسایی عیوب درون قطعه استفاده می شود. این پرتوها دارای طول موج‌های بسیار کوتاه هستند و به همین دلیل انرژی بسیار زیادی داشته و قدرت نفوذ و عبور از درون قطعه را دارند.  امروزه در صنعت ایران و جهان، تست RT روشی بسیار مستند و قابل اعتماد، برای حفظ قطعات مهم از تخریب به شمار می رود.

اساس کار تست رادیوگرافی

به دلیل اختلاف در چگالی و تغییر در ضخامت قطعه یا اختلاف خواص جذب عیوب در قطعه، بخش های مختلف یک قطعه کار مقادیر مختلفی از پرتوی نفوذ کننده را جذب می کنند.

در رادیوگرافی متداول پرتوی X یا گاما به جسم تابانده می شود و بخشی از پرتو که جذب جسم نشده است به صفحه فیلم برخورد می کند. پرتوی جذب نشده در معرض امولسیون قرار می گیرد. درست شبیه روشی که نور در عکاسی در معرض امولسیون قرار می گیرد. حال با ظاهر نمودن فیلم، یک تصویر دو بعدی به صورت سایه از جسم وجود دارد. مناطقی از قطعه کار، که جذب کمتری داشته و یا نفوذ پرتو بیشتر است تصویر سیاه‌ تری روی فیلم ایجاد می ‌نمایند و مناطقی که جذب پرتوی بیشتری دارند، تصویر روشن‌ تری روی فیلم ایجاد می‌کنند. اختلاف در چگالی، ضخامت یا ترکیب نمونه مورد آزمایش سبب تغییر در میزان جذب پرتو شده و در نتیجه چگالی تصویر به وجود آمده تغییر می کند.

ارزیابی فیلم رادیوگرافی بر مبنای مقایسه بین اختلاف چگالی تصویر با مشخصه های معلوم از جسم یا در اثر حضور عیوب در آن انجام می شود. بنابراین برای انجام بازرسی رادیوگرافی، برخلاف تست مایع نافذ PT نیازی به تمیزکاری سطحی وجود ندارد.

در تست رادیوگرافی RT با پروتون، هنگامی که یک دسته باریکه تک انرژی از پروتون از داخل ماده عبور می کند، بیشترین تضعیف زمانی رخ می دهد که حدود ۹۰ درصد مسافت طی شده باشد. حال از این موضوع در اندازه گیری تغییرات ضخامت در محدوده ۰٫۰۵ درصد استفاده می شود تا عیوب درونی شناسایی شوند. منبع تامین پروتون در اغلب موارد یک سیکلوترون است.

در رادیوگرافی صنعتی با پرتوی گاما نیز منبع تولید یک یا چند طول موج از این پرتو را منتشر می کند که هرکدام دارای انرژی فوتون مشخصی است. عناصر یا ایزوتوپ های طبیعی رادیواکتیو که می توانند پرتو تولید کنند شامل تالیوم – ۱۷۰، ایریدیوم – ۱۹۲، سزیم – ۱۳۷ و کبالت – ۶۰ هستند که به صورت گسترده در رادیوگرافی استفاده می شوند.

اجزای تست رادیوگرافی

تیوب پرتو X

در روش های معمول این روش بازرسی، منبع پرتو یک تیوب پرتو X است که شامل منبعی از الکترون ها، یک پتانسیل شتاب دهنده و یک عنصر سنگین به عنوان هدف است. این تیوب ها هم به صورت پر شده از گاز و هم تحت خلأ موجود هستند. الکترون های شتاب داده شده به این هدف برخورد نموده تا پرتو های X تولید شوند.

امروزه پیشرفت ها بیشتر بر روی خواص الکتریکی و الکترونیکی متمرکز شده است. دستگاه های تست رادیوگرافی RT با جایگزینی عایق روغن به وسیله گاز هگزا فلوئورید گوگرد سبک تر شده و قابل حمل گردیده اند.

عمر این تیوب ها با جایگزین شدن تیوب های سرامیکی – فلزی به جای تیوب های شیشه ای افزایش یافته است. مولد های پیشرفته پرتوی X در ولتاژی تا ۴۵۰ کیلوولت و جریان آمپر ۱۵ میلی آمپر کار می کنند. تیوب های صنعتی تست رادیوگرافی RT باید قابلیت کار به صورت پیوسته برای زمان های نامحدود و تحت بارهای سنگین را داشته باشند.