МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

ISO 17636-2—

2017

НЕРАЗРУШАЮЩИИ КОНТРОЛЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ. РАДИОГРАФИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ

Часть 2

Способы рентгено- и гаммаграфического контроля с применением цифровых детекторов

(ISO 17636-2:2013, Non-destructive testing of welds — Radiographic testing — Part 2: X- and gamma-ray techniques with digital detectors, IDT)

Издание официальное

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила, рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 357 «Стальные и чугунные трубы и баллоны», Негосударственным образовательным учреждением дополнительного профессионального образования «Научно-учебный центр «Контроль и диагностика» («НУЦ «Контроль и диагностика») и Открытым акционерным обществом «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности» (ОАО «РосНИТИ») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 357 «Стальные и чугунные трубы и баллоны»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 марта 2018 г. № 111-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 17636-2-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2018 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 17636-2:2013 «Контроль сварных швов неразрушающий. Радиографический контроль. Часть 2. Методы рентгеновского и гамма-излучения с применением цифровых детекторов» («Non-destructive testing of welds — Radiographic testing — Part 2: X- and gamma-ray techniques with digital detectors», IDT).

Международный стандарт разработан Европейским комитетом по стандартизации CEN в сотрудничестве с Техническим комитетом по стандартизации ISO/TC 44 «Сварка и родственные процессы», подкомитетом SC5 «Контроль и исследование сварных швов» Международной организации по стандартизации (ISO) в соответствии с Соглашением о техническом сотрудничестве между ISO и CEN (Венское соглашение).

В комплекс стандартов ISO 17636 под общим наименованием «Неразрушающий контроль сварных швов. Радиографический контроль» входят:

-часть 1. Методы рентгеновского и гамма-излучения с применением пленки;

-часть 2. Методы рентгеновского и гамма-излучения с применением цифровых детекторов.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ГОСТ ISO 17636-2-2017

6.2    Подготовка поверхности и стадия производства

Как правило, подготовка поверхности не требуется, но в случае если состояние поверхности или наличие покрытия могут создать помехи при выявлении дефектов, поверхность должна быть гладко зачищена или с нее должно быть удалено покрытие.

Если спецификация на продукцию не оговаривает иное, то цифровой радиографический контроль должен проводиться после завершения всех первичных технологических операций производства (например, зачистки или термической обработки).

6.3    Расположение сварного шва на радиографическом снимке (радиограмме)

Если на цифровом радиографическом снимке (радиограмме) не отображаются границы сварного шва, то с каждой стороны шва следует поместить маркировочные знаки высокой плотности.

6.4    Идентификация радиографических снимков (радиограмм)

На каждый участок объекта, контролируемого при помощи цифровой радиографии, следует поместить маркировочные знаки. Изображения этих знаков должны быть по возможности отображены на цифровом радиографическом снимке (радиограмме) за пределами зоны контроля и должны обеспечивать однозначную идентификацию участка.

6.5    Маркировка

На объекте контроля должна быть выполнена постоянная маркировка, чтобы обеспечить наличие точек отсчета для точного определения положения каждого цифрового радиографического снимка (радиограммы) (например, начало отсчета, направление, идентификация, мерный пояс).

Если свойства материала и (или) условия его эксплуатации не позволяют нанести постоянную маркировку, положение можно зарегистрировать с помощью точного эскиза или фотографии.

6.6    Перекрытие цифровых изображений

Если радиографический контроль участка сварного шва производится двумя или более отдельными детекторами (запоминающими пластинами), они должны перекрывать друг друга для обеспечения полного охвата всей зоны контроля.

Выполнение этого условия должно быть проверено по маркировочному знаку из материала высокой плотности, расположенному на поверхности объекта контроля, который должен отобразиться на каждом цифровом изображении. Если радиографические снимки (радиограммы) получаются последовательно, маркировочный знак высокой плотности должен быть виден на каждом радиографическом снимке (радиограмме).

6.7    Типы и положения индикаторов качества изображения

Качество изображения следует проверять с помощью индикаторов качества изображения (IQI) соответствующих ISO 19232-5 и ISO 19232-1 или ISO 19232-2.

В соответствии с процедурой, описанной в приложении С, для проверки базового пространственного разрешения цифровой детекторной системы требуется изображение IQI двухпроволочного типа. Для проверки соответствия оборудования системы требованиям, указанным в таблицах В. 13 и В. 14 (приложение В), в зависимости от просвечиваемой толщины материала должно быть определено базовое пространственное разрешение или показатель качества изображения по IQI двухпроволочного типа. При этом IQI двухпроволочного типа должен быть размещен непосредственно на цифровом детекторе. Применение IQI двухпроволочного типа (по ISO 19232-5) при получении радиографических снимков (радиограмм) изделия не обязательно. Требование о применении IQI двухпроволочного типа дополнительно к IQI проволочного типа при радиографическом контроле изделия может быть согласовано между изготовителем и заказчиком. При использовании IQI двухпроволочного типа для радиографических снимков (радиограмм) изделия он должен быть размещен на объекте контроля. Измеренное базовое пространственное разрешение цифрового изображения (SR_b^ima9^e) (см. приложение С) не должно превышать максимальные значения, указанные в таблицах В.13 и В.14 (приложение В) для просвечиваемых толщин материалов. В качестве просвечиваемой толщины материала с одиночным изображением объекта контроля принимается толщина одной стенки. При контроле через две стенки с двойным изображением (рисунки 11 и 12), с IQI двухпроволочного типа, расположенным на трубе со стороны источника излучения, для определения требуемого базового пространственного разрешения

7

цифрового изображения (SR_b^ima9^e) по таблицам В.13, В.14 (приложение В) просвечиваемая толщина материала принимается равной наружному диаметру трубы. Базовое пространственное разрешение детектора (SR_b^detector) при контроле через две стенки с двойным изображением должно соответствовать значениям, указанным в таблицах В.13 и В.14 (приложение В), выбранным исходя из удвоенной номинальной толщины стенки, как просвечиваемой толщины материала.

Если применяется способ геометрического увеличения (см. 7.7) со значением v > 1,2, то IQI двухпроволочного типа (см. ISO 19232-5) должен быть использован на всех радиографических снимках (радиограммах) изделия.

IQI двухпроволочного типа должен быть расположен под наклоном в несколько градусов (от 2° до 5°) к цифровым строкам или столбцам цифрового изображения. Если IQI расположен под 45° к цифровым строкам или столбцам, полученный номер пары проволочек IQI должен быть уменьшен на единицу.

Контрастная чувствительность цифровых изображений должна быть проверена с помощью индикаторов качества изображения (IQI) в соответствии с конкретной областью применения, как указано в таблицах В.1 —В.12 (приложение В) (см. также ISO 19232-1 или ISO 19232-2).

Соответствующие IQI проволочного или ступенчатого с отверстиями типа должны быть помещены на исследуемом объекте предпочтительно со стороны источника излучения в центре зоны контроля на основной металл рядом со сварным швом. IQI должен плотно контактировать с поверхностью объекта контроля. IQI должен быть расположен на участке с равномерной толщиной, характеризующемся однородным распределением градаций серого (средних значений) на цифровом изображении.

В соответствии с типом используемого IQI следует рассмотреть следующие случаи:

а)    при использовании IQI проволочного типа проволочки должны располагаться перпендикулярно сварному шву, и его расположение должно гарантировать, что не менее 10 мм длины проволочки видимы на участке с постоянным значением градации серого или SNR_n, который, как правило, располагается на основном металле вблизи сварного шва. Для экспозиций, выполняемых в соответствии с 7.1.6 и 7.1.7, IQI проволочного типа может быть помещен проволочками поперек оси трубы, при этом не рекомендуется, чтобы они проецировались на изображение сварного шва;

б)    при использовании IQI ступенчатого с отверстиями типа он должен располагаться таким образом, чтобы отверстие требуемого размера располагалось максимально близко к сварному шву.

Для экспозиций, выполняемых в соответствии с 7.1.6 и 7.1.7, IQI используемого типа может быть расположен как со стороны источника излучения, так и со стороны детектора. Если IQI не могут быть помещены в соответствии с вышеуказанными условиями, то их помещают со стороны детектора. В этом случае качество изображения следует определять, как минимум однократно, путем сравнительной экспозиции с одним IQI, помещенным со стороны источника излучения, и IQI, помещенным со стороны детектора, с выполнением тех же условий. Если перед детектором применяются фильтры (экраны), IQI должен быть расположен перед фильтром (экраном).

При экспозициях через две стенки, когда IQI помещается со стороны детектора, вышеописанная процедура не требуется. В этом случае следует применять таблицы соответствия В.9 — В. 14 (приложение В).

Если IQI располагаются со стороны детектора, то рядом с IQI следует поместить букву «F», и это должно быть зафиксировано в протоколе контроля.

Идентификационные номера и, при применении, свинцовая буква «F» не должны располагаться в зоне контроля, за исключением случая, когда геометрическая форма объекта контроля не позволяет это сделать.

Если были приняты меры, гарантирующие, что цифровые радиографические снимки (радиограммы) аналогичных объектов контроля или их участков были получены при идентичных экспозициях и методах обработки, и нет видимых различий в качестве изображения, то нет необходимости проверять качество изображения для каждого цифрового радиографического снимка (радиограммы). Объем проверки качества изображений рекомендуется согласовать между изготовителем и заказчиком.

При экспозициях труб наружным диаметром 200 мм и более и с центральным расположением источника рекомендуется размещать как минимум три IQI с равными промежутками по окружности. Изображения IQI считаются характерными для всей окружности.

6.8 Минимальные значения показателей качества изображения

В таблицах В.1 — В.14 (приложение В) приведены минимальные значения показателей качества изображения для металлических материалов. Для других материалов эти или аналогичные требования могут быть согласованы между изготовителем и заказчиком. Требования должны быть определены в соответствии с ISO 19232-4.

ГОСТ ISO 17636-2-2017

В случае, когда используются источники 1г 192 или Se 75, по согласованию между изготовителем и заказчиком могут считаться приемлемыми худшие показатели качества по IQI, чем те, что приведены в таблицах В.1 — В.12 (приложение В), а именно:

1)    Способы получения двойного изображения через две стенки, классы А и В (w= 2t)\

-10 мм < w< 25 мм: меньше на один номер проволочки или больше на один номер отверстия для 1г 192;

-5 мм < w< 12 мм: меньше на один номер проволочки или больше на один номер отверстия для Se 75.

2)    Способы получения одного изображения через одну стенку и одного изображения через две стенки, класс А:

-10 мм < w< 24 мм: меньше на два номера проволочки или больше на два номера отверстия для 1г 192;

-24 мм < w< 30 мм: меньше на один номер проволочки или больше на один номер отверстия для 1г 192;

-5 мм < w< 24 мм: меньше на один номер проволочки или больше на один номер отверстия для Se 75.

3)    Способы получения одного изображения через одну стенку и одного изображения через две стенки, класс В:

-10 мм < w< 40 мм: меньше на один номер проволочки или больше на один номер отверстия для 1г 192;

-5 мм < w< 20 мм: меньше на один номер проволочки или больше на один номер отверстия для Se 75.

6.9 Квалификация персонала

Персонал, выполняющий неразрушающий контроль в соответствии с настоящим стандартом, должен быть квалифицирован в соответствии с ISO 9712 или эквивалентным стандартом на требуемый уровень в соответствующем промышленном секторе. Персонал должен подтвердить, что прошел дополнительное обучение и квалификацию в цифровой промышленной радиографии.

7 Рекомендуемые способы получения цифровых радиографических снимков (радиограмм)

Примечание — Если не указано иное, расшифровка обозначений, используемых на рисунках 1—21, приведена в разделе 4.

7.1    Схемы контроля

7.1.1    Общие положения

В общем случае радиографический контроль следует осуществлять в соответствии со схемами по 7.1.2—7.1.9.

Схему контроля на эллипс (просвечивание через две стенки с получением двойного изображения) в соответствии с рисунком 11 не рекомендуется применять для труб наружным диаметром D_e > 100 мм, толщиной стенки t > 8 мм или шириной сварного шва более D_e/4. Если отношение t/D_e <0,12, то достаточно двух изображений, смещенных друг относительно друга на 90°; в противном случае необходимы три изображения. Расстояние между двумя спроецированными изображениями шва должно быть примерно равно ширине сварного шва.

Когда затруднительно проведение контроля с использованием схемы на эллипс при D_e < 100 мм, можно использовать схему перпендикулярной съемки в соответствии с 7.1.7 (см. рисунок 12). В таком случае требуются три экспозиции, отстоящие друг от друга на 120° или 60°.

Для схем контроля, соответствующих рисункам 11, 13 и 14, угол наклона пучка должен быть как можно меньше, но в то же время таким, чтобы не было наложения двух изображений. В соответствии с 7.6 для схемы, показанной на рисунке 13, расстояние от источника излучения до объекта контроля /'должно быть как можно меньше. IQI должен быть расположен вплотную к детектору, со свинцовой буквой «F».

При необходимости, например из-за особенностей геометрии детали или различий в толщине материала, по согласованию между изготовителем и заказчиком могут быть использованы другие схемы цифрового радиографического контроля. В 7.1.9 представлен пример такого случая. Помимо этого компенсация толщины может осуществляться тем же материалом.

9

ГОСТ ISO 17636-2-2017

Рисунок 4 — Схема контроля изогнутых объектов при просвечивании через одну стенку

(сварной шов наложенной детали)

7.1.4 Источник излучения расположен в центре объекта контроля, а детектор — снаружи (см. рисунки 5—7).

Рисунок 6 — Схема контроля изогнутых объектов при просвечивании через одну стенку

(сварной шов вставной детали)

Рисунок 7 — Схема контроля изогнутых объектов при просвечивании через одну стенку

(сварной шов наложенной детали)

11

ГОСТ ISO 17636-2-2017

7.1.9 Схема контроля для материалов различной толщины — рисунок 19.

S

Рисунок 19 — Схема контроля с использованием нескольких детекторов. Применяется только для CR

7.2 Выбор напряжения на трубке и источника излучения

7.2.1 Источники рентгеновского излучения с напряжением до 1000 кВ

Для обеспечения высокой чувствительности контроля напряжение на рентгеновской трубке рекомендуется устанавливать по возможности более низким и иметь SNR_n в цифровом изображении как можно выше. Рекомендуемые максимальные значения напряжения на трубке в зависимости от просвечиваемой толщины приведены на рисунке 20. Эти максимальные значения являются наилучшими для пленочной радиографии.

После точной настройки DDA могут обеспечивать достаточное качество изображения при значительно более высоких напряжениях, чем приведенные на рисунке 20.

Для контроля по классу В запоминающие пластины с высоким структурным шумом в чувствительном слое IP (крупнозернистые) рекомендуется применять при напряжении на рентгеновской трубке примерно на 20 % меньшем, чем показано на рисунке 20. Запоминающие пластины высокого разрешения, которые экспонируются аналогично рентгеновским пленкам и имеют низкий структурный шум (мелкозернистые), могут экспонироваться при напряжениях на рентгеновской трубке в соответствии с рисунком 20 или значительно более высоких, если SNR_n достаточно увеличено.

Примечание: CPI:

-    улучшение контрастной чувствительности может быть достигнуто повышением контраста при постоянном SNR_n [путем уменьшения напряжения на трубке и компенсации большей экспозицией (например, мАмин)]; или

-    улучшение контрастной чувствительности увеличением SNR_n [путем увеличения экспозиции (например, мАмин)] при постоянном контрасте (постоянный уровень напряжения, кВ);

-    при увеличении напряжения на трубке [при постоянной экспозиции (например, мА- мин)] снижается контраст и увеличивается SNR_n. Контрастная чувствительность улучшается, если увеличение SNR_n больше, чем уменьшение контраста из-за более высокой энергии.

15

U — напряжение на рентгеновской трубке; w — просвечиваемая толщина; 1 — медь/никель и сплавы на их основе; 2 — сталь;

3 — титан и сплавы на его основе; 4 — алюминий и сплавы на его основе

В тех случаях, когда имеется изменение толщины по контролируемой области объекта, может быть использован модифицированный способ с более высоким напряжением, но при чрезмерно высоком напряжении на трубке происходит потеря чувствительности контроля.

7.2.2 Прочие источники излучения

В таблице 2 приведены рекомендуемые диапазоны просвечиваемых толщин для источников гамма-излучения и рентгеновского оборудования с энергией свыше 1 МэВ.

Таблица 2 — Диапазон просвечиваемых толщин для источников гамма-излучения и рентгеновского оборудования с энергией выше 1 МэВ для стали и сплавов на основе меди и никеля

Источник излучения Просвечиваемая толщина w, мм Класс А Класс В Тт 170 w<5 w< 5 Yb169а 1 < w< 15 2 < w< 12 Se 75ь 10 < w<40 14 < w<40 1г 192 20 < w< 100 20 < w< 90 Со 60 40 < w<200 60 < w < 150 Рентгеновское оборудование с энергией от 1 до 4 МэВ включ. 30 < w<200 50 < w < 180 Рентгеновское оборудование с энергией св. 4 до 12 МэВ включ. w > 50 w > 80 Рентгеновское оборудование с энергией св. 12 МэВ w > 80 w> 100

а Для алюминия и титана просвечиваемая толщина 10 мм < w < 70 мм для класса А и 25 мм < w < 55 мм для класса В. ь Для алюминия и титана просвечиваемая толщина 35 мм < w < 120 мм для класса А.

ГОСТ ISO 17636-2-2017

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2018

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ ISO 17636-2-2017

На тонких стальных образцах гамма-излучение от источников Se 75, Ir 192 и Со 60 не позволяет получить цифровые радиографические снимки (радиограммы) с такой же чувствительностью контроля, как при рентгеновском излучении, использованном с надлежащими техническими параметрами. Однако поскольку источники гамма-излучений имеют преимущества в обращении и доступности, в таблице 2 приведен диапазон толщин, для которых может быть использован каждый из этих источников гамма-излучения в случае, когда применение рентгеновских трубок затруднено.

По согласованию между изготовителем и заказчиком просвечиваемая толщина для 1г 192 может быть уменьшена до 10 мм, а для Se 75 — до 5 мм.

В определенных случаях допускается более широкий диапазон толщин, если может быть достигнуто удовлетворительное качество изображения.

При получении цифровых радиографических снимков (радиограмм) компьютерной радиографией с использованием гамма-излучения время установки источника излучения в положение просвечивания не должно превышать 10 % от общего времени экспозиции. При использовании DDA время просвечивания должно начинаться с момента установки источника излучения в положение просвечивания и заканчиваться до момента возвращения источника излучения в исходное положение.

Максимальные просвечиваемые толщины, приведенные в таблице 2, могут быть превышены, если можно подтвердить достаточную чувствительность по IQI.

7.3 Детекторные системы и металлические экраны

7.3.1 Минимальное значение нормализованного отношения сигнал — шум

При цифровом радиографическом контроле должны быть достигнуты минимальные значения SNR_n, приведенные в таблицах 3 и 4, или минимальные значения градации серого (только для CR). В приложении D описана процедура измерения SNR_n и приведена таблица преобразования для пользователей, предпочитающих использовать ненормализованные измеренные значения SNR вместо нормализованных значений SNR_n.

Вместо минимальных значений SNR_n для CR могут быть использованы эквивалентные минимальные значения градаций серого, если они определены с помощью процедуры, приведенной в приложении D для IP, сканера, его настроек и требуемых по таблицам 3 и 4 значений SNR_n , которые были использованы.

Таблица 3 — Минимальные значения SNRn (для CR и DDA) и металлические передние экраны (только для CR) для цифрового радиографического контроля сталей и сплавов на основе меди и никеля

Источник излучения Просвечиваемая толщина w, мм Минимальное значение SNRnc Тип и толщина металлических передних экранов Класс А Класс В Рентгеновское оборудование с напряжением на трубке до 50 кВ вкпюч. — 100 150 Нет экрана Рентгеновское оборудование11 с напряжением на трубке св. 50 до 150 кВ вкпюч. 70 120 Передний экран из свинца толщиной не более 0,1 мм Рентгеновское o6opyflOBaHned с напряжением на трубке св.150 до 250 кВ вкпюч. 70 100 Передний экран из свинца толщиной не более 0,1 мм Рентгеновское оборудование11 с напряжением на трубке св. 250 до 350 кВ включ. w < 50 70 100 Передний экран из свинца толщиной не более 0,3 мм w > 50 70 70 Передний экран из свинца толщиной не более 0,3 мм Рентгеновское оборудование11 с напряжением на трубке св. 350 до 1000 кВ ВКЛЮЧ. w < 50 70 100 Передний экран из свинца толщиной не более 0,3 мм w > 50 70 70 Передний экран из свинца толщиной не более 0,3 мм

17

ГОСТ ISO 17636-2-2017

Содержание

1    Область применения....................................................................................................................................1

2    Нормативные ссылки....................................................................................................................................1

3    Термины и определения...............................................................................................................................2

4    Обозначения и сокращения.........................................................................................................................4

5    Классификация способов радиографического контроля и    принципы компенсации...............................5

5.1    Классификация......................................................................................................................................5

5.2    Принципы компенсации CPI, CPII и CPIII............................................................................................6

6    Основные подготовительные операции и требования..............................................................................6

6.1    Защита от ионизирующего излучения.................................................................................................6

6.2    Подготовка поверхности и стадия производства ...............................................................................7

6.3    Расположение сварного шва на радиографическом снимке (радиограмме)...................................7

6.4    Идентификация радиографических снимков (радиограмм) .............................................................7

6.5    Маркировка............................................................................................................................................7

6.6    Перекрытие цифровых изображений...................................................................................................7

6.7    Типы и положения индикаторов качества изображения....................................................................7

6.8    Минимальные значения показателей качества изображения...........................................................8

6.9    Квалификация персонала.....................................................................................................................9

7    Рекомендуемые способы получения цифровых радиографических снимков (радиограмм) ................9

7.1    Схемы контроля.....................................................................................................................................9

7.2    Выбор напряжения на трубке и источника излучения......................................................................15

7.3    Детекторные системы и металлические экраны ..............................................................................17

7.4    Направление пучка излучения...........................................................................................................20

7.5    Уменьшение рассеянного излучения ................................................................................................21

7.6    Расстояние от источника излучения до объекта контроля..............................................................21

7.7    Способ геометрического увеличения.................................................................................................23

7.8    Максимальная область при однократной экспозиции......................................................................25

7.9    Обработка данных...............................................................................................................................25

7.10    Условия просмотра и хранение цифровых радиографических снимков (радиограмм)...............26

8    Протокол контроля......................................................................................................................................26

Приложение А (обязательное) Рекомендуемое количество экспозиций, обеспечивающее

приемлемое качество контроля кольцевых стыковых сварных швов............................28

Приложение В (обязательное) Минимальные значения показателей качества изображения................33

Приложение С (обязательное) Определение базового пространственного разрешения........................40

Приложение D (обязательное) Определение минимальных значений градации серого

при применении CR............................................................................................................43

Приложение Е (справочное) Значения    градации серого. Общие замечания...........................................47

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных

и европейских стандартов межгосударственным стандартам......................................48

Библиография................................................................................................................................................49

IV

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

НЕРАЗРУШАЮЩИИ КОНТРОЛЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИИ. РАДИОГРАФИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ

Часть 2

Способы рентгено- и гаммаграфического контроля с применением цифровых детекторов

Non-destructive testing of welds. Radiographic testing. Part 2. X- and gamma-ray control with digital detectors

Дата введения — 2018—11—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает основные способы радиографического контроля с целью создания условий для экономичного получения надежных и воспроизводимых результатов. Способы контроля основаны на общепризнанных практиках и фундаментальной теории.

Настоящий стандарт применим для цифрового радиографического контроля соединений металлических материалов, выполненных сваркой плавлением, а именно для контроля сварных соединений листового проката и труб. Под трубой в настоящем стандарте понимают любые цилиндрические полые тела, такие как корпуса котлов, сосуды под давлением, напорные трубопроводы и т.п.

Примечание — Настоящий стандарт соответствует [6].

Настоящий стандарт устанавливает требования к цифровому рентгено- и гаммаграфическому контролю сварных соединений листового проката и труб для обнаружения дефектов компьютерной радиографией (CR) или радиографией с применением цифровых матричных детекторов (DDA).

Цифровые детекторы обеспечивают получение цифрового изображения со значениями градации серого (GV), которое можно просмотреть и оценить с помощью компьютера. Настоящий стандарт определяет рекомендуемый порядок выбора детектора и процедуру радиографического контроля. Выбор компьютера, программного обеспечения, монитора, принтера и условия просмотра важны, но не являются предметом рассмотрения настоящего стандарта. Процедура, установленная настоящим стандартом, обеспечивает минимальные требования к радиографическому контролю, позволяющие получать цифровые радиографические снимки (радиограммы) с чувствительностью контроля, эквивалентной установленной в ISO 17636-1 для пленочной радиографии.

В настоящем стандарте не установлены уровни приемки для любых индикаций, обнаруженных на цифровых радиографических снимках (радиограммах).

Если по согласованию между изготовителем и заказчиком применяются более низкие критерии контроля, то возможно, что полученное качество будет существенно ниже, чем в случае строгого применения требований настоящего стандарта.

2    Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные стандарты. Для недатированных ссылок используют последнее издание ссылочного документа, включая все изменения к нему:

ISO 5576, Non-destructive testing — Industrial X-ray and gamma-ray radiology — Vocabulary (Контроль неразрушающий. Промышленная радиология с использованием рентгеновских и гамма-лучей. Словарь)

Издание официальное

ISO 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of NDT personnel (Неразрушающий контроль. Квалификация и аттестация персонала)

ISO 16371-1, Non-destructive testing — Industrial computed radiography with storage phosphor imaging plates — Part 1: Classification of systems (Неразрушающий контроль. Промышленная компьютерная радиография с фосфорными пластинами для хранения изображения. Часть 1. Классификация систем)

ISO 19232-1, Non-destructive testing — Image quality of radiographs — Part 1: Image quality indicators (wire type) — Determination of image quality value (Контроль неразрушающий. Качество изображений на радиографических снимках. Часть 1. Определение значения качества изображения с помощью проволочных индикаторов)

ISO 19232-2, Non-destructive testing — Image quality of radiographs — Part 2: Image quality indicators (step/hole type) — Determination of image quality value (Контроль неразрушающий. Качество изображения на радиографических снимках. Часть 2. Определение значения качества изображения с использованием индикаторов качества изображения типа шаг/отверстие)

ISO 19232-4, Non-destructive testing — Image quality of radiographs — Part 4: Experimental evaluation of image quality values and image quality tables (Контроль неразрушающий. Качество изображений на радиографических снимках. Часть 4. Экспериментальная оценка значений качества изображения и таблицы качества изображения)

ISO 19232-5, Non-destructive testing — Image quality of radiographs — Part 5: Determination of the image unsharpness value using duplex wire-type image quality indicators (Контроль неразрушающий. Качество изображения на рентгеновских снимках. Часть 5. Определение значения нерезкости изображения с использованием показателей качества изображения типа дуплексного провода)

EN 12543 (all parts), Non-destructive testing — Characteristics of focal spots in industrial X-ray systems for use in non-destructive testing (Неразрушающий контроль. Характеристика фокусных пятен в промышленных рентгеновских установках для неразрушающего контроля, все части)

EN 12679, Non-destructive testing — Determination of the size of industrial radiographic sources — Radiographic method (Неразрушающий контроль. Определение размеров промышленных радиографических источников. Радиографический метод)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ISO 5576, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    компьютерная радиография CR; система с запоминающей фосфорной пластиной (computed radiography CR, storage phosphor imaging plate system): Полноценная система, включающая в себя запоминающую фосфорную пластину (IP) и соответствующее устройство считывания (сканер или считыватель), которое преобразует информацию с IP в цифровое изображение.

3.2    запоминающая фосфорная пластина IP (storage phosphor imaging plate): Фотостимулируе-мый люминесцентный материал, способный хранить скрытое радиографическое изображение объекта контроля и под воздействием источника красного света с соответствующей длиной волны генерирующий люминесценцию (свечение) пропорционально поглощенному излучению.

Примечание — В случае компьютерной радиографии IP используется вместо пленки. При определении способов, связанных с размером источника или фокусным расстоянием, IP называется детектором, т.е. SDD — расстояние от источника излучения до детектора.

3.3    система с матричным цифровым детектором; DDA-система (digital detector array system): Электронное устройство, преобразующее ионизирующее или проникающее излучение в массив отдельных аналоговых сигналов, который позднее оцифровывается и передается на компьютер для отображения как цифрового изображения, соответствующего распределению радиационной энергии, переданной на приемную поверхность устройства.

3.4    структурный (собственный) шум запоминающей пластины; структурный шум IP (structure noise of imaging plate, structure noise of IP): Шум, обусловленный неоднородностями в чувствительном слое (зернистостью) поверхности запоминающей пластины.

Примечание 1 — После сканирования экспонированной пластины неоднородности проявляются как накладывающийся шум с фиксированной текстурой на цифровом изображении.

Примечание 2 — Этот шум ограничивает максимальное достижимое качество цифровых изображений, полученных при CR радиографии, и его можно сравнить с зернистостью пленочных изображений.

ГОСТ ISO 17636-2-2017

3.5    структурный (собственный) шум матричного цифрового детектора; структурный шум

DDA (structure noise of digital detector array, structure noise of DDA): Шум, обусловленный различными свойствами элементов детектора (пикселей).

Примечание — После считывания экспонированной ненастроенной DDA неоднородности проявляются как накладывающийся шум с фиксированной текстурой на цифровом изображении. Поэтому для всех DDA требуется настройка с использованием программного обеспечения (программное обеспечение и руководства поставляются изготовителем DDA). Соответствующая процедура настройки снижает структурный шум.

3.6    значение градации серого GV (grey value): Числовое значение пикселя на цифровом изображении.

Примечание — Это, как правило, равнозначно терминам: значение пикселя, отклик детектора, сигнал аналого-цифрового преобразователя (цифровой выходной сигнал) и сигнал детектора.

3.7    линеаризованное значение градации серого GV_Mn (linearized grey value): Числовое значение пикселя, которое прямо пропорционально дозе экспозиции детектора, принимающее значение ноль, если детектор не экспонировался.

Примечание — Это, как правило, равнозначно терминам: линеаризованное значение пикселя и линеаризованный сигнал детектора.

3.8    базовое пространственное разрешение цифрового детектора SR_b^detector (basic spatial resolution of a digital detector): Соответствует половине измеренной на детекторе нерезкости цифрового изображения и эффективному размеру пикселя и характеризует наименьший размер объекта, который может быть разрешен (отображен) с помощью цифрового детектора при коэффициенте увеличения, равном единице.

Примечание 1 — Для этого измерения IQI двухпроволочного типа располагается непосредственно на цифровом детекторе или запоминающей пластине.

Примечание 2 — Процедура измерения нерезкости описана в ISO 19232-5, а также в [13] и [8].

3.9    базовое пространственное разрешение цифрового изображения SR_b^ima9^e (basic spatial resolution of a digital image): Соответствует половине измеренной нерезкости цифрового изображения и эффективному размеру пикселя и характеризует наименьший размер объекта, который может быть разрешен (отображен) на цифровом изображении.

Примечание 1 — Для этого измерения IQI двухпроволочного типа располагается непосредственно на объекте контроля со стороны источника излучения.

Примечание 2 — Процедура измерения нерезкости описана в ISO 19232-5, а также в [13] и [8].

3.10    отношение сигнал — шум SNR (signal-to-noise ratio): Отношение среднего значения линеаризованных значений градации серого к стандартному отклонению линеаризованных градаций серого (шум) в области цифрового изображения, представляющей интерес.

3.11    нормализованное отношение сигнал — шум SNR_n (normalized signal-to-noise ratio): Отношение сигнал — шум (SNR), приведенное к базовому пространственному разрешению (SR_b), измеренное непосредственно на цифровом изображении и (или) вычисленное с использованием измеренного SNR (SNR_measured) по формуле

SNR_n = SNR_measured ⁸⁸^^{6 мкм}.

3.12    отношение контраст — шум CNR (contrast-to-noise ratio): Отношение разности средних уровней сигналов между двумя областями изображения к усредненному стандартному отклонению уровней сигналов.

Примечание —Отношение контраст — шум описывает компонент качества изображения и приблизительно зависит от произведения радиографического коэффициента ослабления и SNR. Необходимо, чтобы, кроме соответствующего CNR, цифровой радиографический снимок (радиограмма) имел нерезкость или базовое пространственное разрешение, достаточные для разрешения (отображения) элементов изделия, представляющих интерес.

3.13    нормализованное отношение контраст — шум CRN_n (normalized contrast-to-noise ratio): Отношение контраст — шум (CNR), приведенное к базовому пространственному разрешению (SR_b), измеренное непосредственно на цифровом изображении и (или) вычисленное с использованием измеренного CNR по формуле

3

88,6 мкм

^SRh

3.14 эффект наложения (aliasing): Артефакты, которые появляются на изображении, когда входная пространственная частота выше, чем способная воспроизводиться на выходе.

Примечание — Эффект наложения часто проявляется в виде зубчатых или ступенчатых участков линий или муаровых полос.

3.15 пиксель ядра скопления СКР (cluster kernel pixel): Дефектный (плохой) пиксель, имеющий менее пяти соседних корректно функционирующих пикселей.

Примечание — Подробнее о плохих пикселях и СКР см. [11].

3.16    номинальная толщина t (nominal thickness): Толщина основного металла без учета допусков на изготовление.

3.17    изменение просвечиваемой толщины At (penetration thickness change): Изменение толщины из-за угла прохождения пучка по сравнению с номинальной толщиной.

3.18    просвечиваемая толщина w (penetrated thickness): Толщина материала в направлении пучка излучения, вычисляемая на основе номинальной толщины всех просвечиваемых стенок и измеренная вдоль центральной оси пучка излучения.

3.19    расстояние от объекта контроля до детектора Ь (object-to-detector distance): Наибольшее расстояние между поверхностью объекта контроля со стороны источника излучения и чувствительной поверхностью детектора вдоль центральной оси пучка излучения.

3.20    размер источника d (source size): Размер активной части источника излучения или размер фокусного пятна.

Примечание — См. EN 12679 или EN 12543.

3.21    расстояние от источника излучения до детектора SDD (source-to-detector distance): Расстояние между источником излучения и детектором, измеренное в направлении центральной оси пучка излучения (фокусное расстояние).

Примечание — SDD = f+ b,

где f— расстояние от источника излучения до объекта контроля;

Ь — расстояние от объекта контроля до детектора.

3.22    расстояние от источника излучения до объекта контроля f (source-to-object distance): Расстояние между источником излучения и стороной объекта контроля, обращенной к источнику (дальней стороной от детектора), измеренное вдоль центральной оси пучка излучения.

3.23    наружный диаметр D_e (external diameter): Номинальный наружный диаметр трубы.

3.24    геометрическое увеличение v (geometric magnification): Отношение расстояния от источника излучения до детектора (SDD) к расстоянию от источника излучения до объекта контроля (/).

4 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены обозначения и сокращения, приведенные в таблице 1. Таблица 1 — Обозначения и сокращения

Обозначение или сокращение	Значение
ь	расстояние от объекта контроля до детектора
Ь’	расстояние от объекта контроля до детектора, измеренное перпендикулярно объекту контроля
d	размер источника излучения, фокусного пятна
De	наружный диаметр
f	расстояние от источника излучения до объекта контроля
Г	расстояние от источника излучения до объекта контроля, измеренное перпендикулярно объекту контроля

Окончание таблицы 1

Обозначение или сокращение Значение SNR отношение сигнал — шум SNRn нормализованное отношение сигнал — шум t номинальная толщина At изменение просвечиваемой толщины UG геометрическая нерезкость Ui собственная нерезкость детекторной системы, за исключением любой геометрической нерезкости, измеренная на цифровом изображении при расположении IQI двухпроволочного типа на детекторе uim требуемая нерезкость изображения, измеренная на цифровом изображении в плоскости объекта контроля с помощью IQI двухпроволочного типа UT суммарная нерезкость изображения, включающая геометрическую нерезкость, измеренная на цифровом изображении в плоскости детектора с помощью IQI двухпроволочного типа, расположенного на поверхности объекта V геометрическое увеличение w просвечиваемая толщина CKP пиксель ядра скопления CNR отношение контраст— шум CNRn нормализованное отношение контраст — шум CR компьютерная радиография D детектор DDA матричный цифровой детектор IP запоминающая фосфорная пластина IQI индикатор качества изображения S источник излучения SDD расстояние от источника излучения до детектора SRb базовое пространственное разрешение, определенное с помощью IQI двухпроволочного типа, прилегающего к детектору gp^detector базовое пространственное разрешение цифрового детектора SRbima9e базовое пространственное разрешение, определенное с помощью IQI двухпроволочного типа, расположенного на объекте контроля со стороны источника излучения HAZ (3TB) зона термического влияния

5 Классификация способов радиографического контроля и принципы компенсации

5.1 Классификация

Способы радиографического контроля делят на два класса:

-    класс А: основные способы;

-    класс В: улучшенные способы.

Способы класса качества В используют, когда изображение класса качества А может быть недостаточно чувствительным для обнаружения дефектов.

По согласованию между изготовителем и заказчиком возможно применение способа радиографического контроля выше класса В путем указания всех необходимых параметров контроля.

Выбор способа радиографического контроля должен быть согласован между изготовителем и заказчиком.

5

Тем не менее при использовании способов класса А и класса В соответственно видимость дефектов с использованием пленочной или цифровой радиографии эквивалентна. Видимость должна быть доказана с помощью индикаторов качества изображения (IQI) в соответствии с ISO 19232-1 или ISO 19232-2 и ISO 19232-5.

Если по техническим или производственным причинам невозможно выполнить одно из условий, указанных для класса В, например тип источника излучения или расстояние от источника излучения до объекта контроля f, то между изготовителем и заказчиком может быть согласовано, что данное условие может быть принято, как для класса А. Потеря чувствительности контроля должна быть компенсирована увеличением минимального значения градации серого и SNR_n для CR, или SNR_n для DDA-системы (рекомендуется увеличение SNR_n на коэффициент более 1,4). При получении лучшей чувствительности, чем требуется для класса А, объект можно считать проконтролированным по классу В, если по IQI достигнута соответствующая чувствительность.

Указанное условие не применимо, если было специально уменьшено SDD, как описано в 7.6, для схем контроля по 7.1.4 и 7.1.5.

5.2 Принципы компенсации CPI, CPII и CPIII

5.2.1    Общие положения

В настоящем стандарте применяются три принципа компенсации (5.2.2—5.2.4) для достижения достаточной контрастной чувствительности при радиографии с применением цифровых детекторов.

При применении этих принципов требуется достижение минимального отношения контраст — шум, приведенного к базовому пространственному разрешению детектора (CNR_n), для обнаруживаемого изменения толщины материала Aw. Если требуемое нормализованное отношение контраст — шум (CNR_n на единицу Aw) не может быть достигнуто из-за недостаточного значения одного из следующих параметров, это может быть компенсировано увеличением SNR.

5.2.2    CPI

Компенсация снижения контраста (например, за счет повышения напряжения на трубке) путем увеличения SNR (например, увеличением тока трубки или времени экспозиции).

5.2.3    CPII

Компенсация недостаточной резкости детектора (значение SR_b больше, чем специфицировано) путем увеличения SNR (улучшение значения показателя по IQI на одну проволочку или ступеньку с отверстием для каждой недостающей пары проволочек IQI двухпроволочного типа).

5.2.4    CPIII

Компенсация увеличения местной интерполяционной нерезкости в результате корректировки плохих пикселей DDA путем увеличения SNR.

5.2.5    Теоретические основы

Для малых размеров дефектов (Awзначительно меньше w) эти принципы компенсации основаны на следующей аппроксимации:

CNR_n _ ^ p_effSNR Aw    SR_b

где с — константа;

p_eff — эффективный коэффициент ослабления, который эквивалентен коэффициенту контрастности материала;

CNR_n — нормализованное CNR, измеренное на цифровом изображении.

6 Основные подготовительные операции и требования

6.1 Защита от ионизирующего излучения

ВНИМАНИЕ — Облучение любой части тела человека рентгеновским или гамма-излучением может быть чрезвычайно опасным для здоровья. В случае использования рентгеновского оборудования или источников радиоактивного излучения необходимо соблюдать соответствующие требования законодательства.

При использовании ионизирующего излучения необходимо строго соблюдать местные, федеральные или международные правила безопасности.

6