Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 6111:2009

Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 6111:2009 về Thử không phá hủy – Kiểm tra chụp ảnh bức xạ các vật liệu kim loại bằng tia X và tia gamma – Quy tắc cơ bản quy định những quy tắc cơ bản để chụp ảnh bằng tia X và tia gamma trong công nghiệp với mục đích phát hiện khuyết tật, khi dùng kỹ thuật phim, áp dụng cho các sản phẩm và vật liệu kim loại.

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 6111 : 2009 ISO 5579 : 1998 THỬ KHÔNG PHÁ HỦY – KIỂM TRA CHỤP ẢNH BỨC XẠ CÁC VẬT LIỆU KIM LOẠI BẰNG TIA X VÀ TIA GAMMA – QUY TẮC CƠ BẢN Non-destructive testing - Radiographic examination of metallic materials by X- and gamma-rays Basic rules Lời nói đầu TCVN 6111 : 2009 thay cho TCVN 6111 : 1996 TCVN 6111 : 2009 hoàn toàn tương đương với ISO 5579 : 1998 TCVN 6111 : 2009 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 135 Thử không phá hủy biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Lời giới thiệu Đối với danh mục đệ trình cho kiểm tra chụp ảnh xạ tia X tia gamma, khả phát khuyết tật phụ thuộc vào kỹ thuật chụp ảnh xạ Từ chất lượng phim chụp khơng thể hồn tồn đảm bảo cách sử dụng thị chất lượng ảnh (I.Q.I), Tiêu chuẩn giải thích quy tắc quy trình kỹ thuật để đạt chất lượng ảnh chụp tốt Các tiêu chuẩn liên quan đến ứng dụng riêng cần tuân theo quy tắc CHÚ THÍCH: Trong tiêu chuẩn thuật ngữ “khuyết tật” không hàm ý khả chấp nhận hay khơng chấp nhận THỬ KHƠNG PHÁ HỦY – KIỂM TRA CHỤP ẢNH BỨC XẠ CÁC VẬT LIỆU KIM LOẠI BẰNG TIA X VÀ TIA GAMMA - QUY TẮC CƠ BẢN Non-destructive testing - Radiographic examination of metallic materials by X - and gamma-rays - Basic rules Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định quy tắc để chụp ảnh tia X tia gamma cơng nghiệp với mục đích phát khuyết tật, dùng kỹ thuật phim, áp dụng cho sản phẩm vật liệu kim loại Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn có ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) ISO 1027 : 1983, Radiographic image quality indicators for non - destructive testing - Principles and identification (Bộ thị chất lượng ảnh xạ dùng cho thử không phá hủy - Các nguyên tắc nhận biết) ISO 2540 : 1973, Radiography of welds and viewing conditions for film - Utilization of recommended patterns of image quality indicators (I.Q.I) (Chụp ảnh xạ mối hàn điều kiện nhìn cho phim – Phép sử dụng mẫu khuyến nghị thị chất lượng ảnh) ISO 5580 : 1985, Non - destructive testing - Industrial radiographic illuminators - Minimum requyrements (Thử không phá hủy - Bộ chiếu sáng chụp ảnh xạ công nghiệp – Các yêu cầu tối thiểu) ISO 11699-1: 2008, Non - destructive testing - Industrial radiographic films - Part 1: Classification of film systems for industrial radiography (Thử không phá hủy - Phim chụp ảnh xạ công nghiệp – Phân loại hệ thống phim phép chụp ảnh xạ công nghiệp) Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa sau: 3.1 Chiều dày danh nghĩa, t (nominal thickness) Chiều dày danh nghĩa vật liệu vùng kiểm tra CHÚ THÍCH: Dung sai chế tạo không cần đưa vào 3.2 Chiều dày đâm xuyên, W (penetrated thickness) Chiều dày vật liệu theo hướng chùm xạ sở chiều dày danh nghĩa bao gồm kỹ thuật đa thành 3.3 Khoảng cách vật phim, b (object-to-film distance) Khoảng cách bề mặt phía chùm xạ vật bề mặt phim, đo theo trục chùm xạ 3.4 Kích thước nguồn, d (source size) Kích thước nguồn xạ, kích thước lớn nguồn xạ 3.5 Khoảng cách nguồn phim (SFD) (source - to - film distance) Khoảng cách nguồn xạ phim đo theo hướng chùm tia 3.6 Khoảng cách nguồn vật, f (source - to - object distance) Khoảng cách nguồn xạ bề mặt phía nguồn vật thử, đo theo trục chùm tia xạ Phân loại kỹ thuật chụp ảnh xạ Kỹ thuật chụp ảnh xạ có hai cấp: - Cấp A: Các kỹ thuật bản; - Cấp B: Các kỹ thuật nâng cao Sử dụng kỹ thuật cấp B cấp A khơng đủ nhạy Có thể sử dụng kỹ thuật tốt cấp B, có quy định kỹ thuật thơng số thử thích hợp theo thỏa thuận bên tham gia hợp đồng Việc chọn kỹ thuật chụp ảnh xạ bên có liên quan thỏa thuận Nếu lý kỹ thuật, đáp ứng điều kiện quy định cho cấp B, ví dụ loại nguồn xạ, khoảng cách nguồn vật, f, bên tham gia hợp đồng thỏa thuận điều kiện quy định cho cấp A Tổn hao độ nhạy, bù trừ tăng mật độ tối thiểu lên 3,0 chọn hệ phim có độ tương phản cao Vì có độ nhạy cao so với cấp A, lần thử xem với cấp B Quy định chung 5.1 Phòng chống xạ ion hóa Cảnh báo: Sự phơi nhiễm phận thể người xạ tia X hay tia gamma ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ Khi thiết bị tia X nguồn phóng xạ sử dụng, phải tuân thủ yêu cầu pháp quy thích hợp Các cảnh báo an tồn quốc tế, quốc gia, khu vực sử dụng xạ ion phải áp dụng nghiêm ngặt 5.2 Cách bố trí thử nghiệm Bố trí thử nghiệm gồm nguồn xạ, vật thử, phim hay tổ hợp phim tăng cường hộp nhỏ phụ thuộc vào kích thước, hình dạng khả tiếp cận vùng thử Nhìn chung bố trí theo sơ đồ Hình đến Hình 7, Hình thường dùng Chùm xạ phải hướng tới phần kiểm tra thẳng góc với bề mặt điểm đó, trừ trường hợp biết số khuyết tật phát dễ dàng cách đặt chùm tia theo hướng khác Khi ảnh chụp thực theo hướng khác với hướng thẳng góc với bề mặt, phải ghi rõ điều báo cáo thử Kỹ thuật thành kép chấp nhận, kỹ thuật thành đơn không thực 5.3 Chuẩn bị bề mặt giai đoạn sản xuất Nói chung, chuẩn bị bề mặt khơng cần thiết, trừ khiếm khuyết bề mặt lớp phủ gây khó khăn việc phát vết hỏng, bề mặt cần mài nhẵn loại bỏ lớp phủ Nếu khơng có quy định khác, việc chụp ảnh xạ phải thực sau giai đoạn gia cơng cuối cùng, ví dụ sau mài xử lý nhiệt 5.4 Nhận biết ảnh chụp xạ Các ký hiệu phải gắn vào phần vật chụp ảnh xạ Ảnh ký hiệu phải xuất ảnh chụp xạ ngồi vùng quan tâm nơi đảm bảo nhận biết rõ ràng cho v�ếu đảm bảo chất lượng đầy đủ ảnh Trong trường hợp, ảnh xạ chụp tia gamma, thời gian trôi qua cần thiết để đặt nguồn vào vị trí khơng vượt q 10 % tổng thời gian phơi nhiễm 6.2 Hệ thống phim Với kiểm tra chụp ảnh xạ, cấp hệ thống phim dùng phải phù hợp với ISO 11699-1: 2008 Với nguồn xạ khác cấp hệ thống phim tối thiểu cho Bảng Bảng Khi dùng tăng cường, cần phải có tiếp xúc tốt phim Việc thực cách dùng phim đóng gói chân không tác dụng áp suất Với nguồn xạ khác nhau, Bảng Bảng cho vật liệu chiều dày nên dùng Cũng sử dụng chiều dày khác, theo thỏa thuận bên tham gia hợp đồng với điều kiện phải đạt chất lượng ảnh yêu cầu Hình - Điện áp tia X cực đại cho thiết bị tia X lên tới 500 kV hàm số chiều dày đâm xuyên vật liệu Bảng - Phạm vi chiều dày đâm xuyên cho nguồn tia gamma thiết bị tia X với lượng từ MeV cao cho thép, hợp kim đồng hợp kim gốc Ni Chiều dày đâm xuyên, w mm Nguồn xạ Thử cấp A Thử cấp B Tm w≤5 w≤5 Yb1) ≤ w ≤ 15 ≤ w ≤ 12 10 ≤ w ≤ 40 14 ≤ w ≤ 40 192 Ir 20 ≤ w ≤ 100 20 ≤ w ≤ 90 60 Co 40 ≤ w ≤ 200 60 ≤ w ≤ 150 Thiết bị tia X với lượng từ MeV đến MeV 30 ≤ w ≤ 200 50 ≤ w ≤ 180 w ≥ 50 w ≥ 80 w ≥ 80 w ≤ 100 170 169 75 2) Se Thiết bị tia X với lượng lớn MeV đến 12 MeV Thiết bị tia X với lượng lớn 12 MeV 1) Với nhôm titan chiều dày vật liệu đâm xuyên 10 mm < w < 70 mm cho cấp A 25 mm < w < 55 mm cho cấp B 2) Với nhôm titan chiều dày vật liệu đâm xuyên 35 mm ≤ w ≤ 120 mm cho cấp A Bảng - Các cấp hệ thống phim kim loại để chụp ảnh xạ Thép, hợp kim đồng hợp kim gốc Ni Chiều dày Cấp hệ thống phim 1) đâm xuyên, Nguồn xạ w mm Cấp A Cấp B Điện áp tia X Kiểu chiều dày kim loại Cấp A Cấp B Khơng có có chì trước sau đến 0,03 mm ≤ 100 kV Điện áp tia X Màn chì trước sau đến 0,15 mm T3 > 100 kV đến 150 kV T2 Điện áp tia X Màn chì trước sau từ 0,02 mm đến >150 kV đến 250 kV 0,15 mm 169 Yb w250 kV đến 500 kV T3 w < 50 75 Se T3 T3 T2 192 Ir T3 T2 Khơng có có chì trước sau đến 0,03 mm Màn chì trước sau từ 0,02 mm đến 0,15 mm Màn chì trước sau từ 0,02 mm đến 0,3 mm Màn chì trước từ 0,1 mm đến 0,3 mm Màn chì sau từ 0,02 mm đến 0,3 mm Màn chì trước sau từ 0,1 mm đến 0,2 mm2) Màn chì trước từ Màn chì trước từ 0,02 mm đến 0,2 0,1 mm đến 0,2 mm mm2) Màn chì sau từ 0,02 mm đến 0,2 mm 60 Co w ≤ 100 T3 T3 Màn thép hợp kim đồng trước sau từ 0,25 mm đến 0,7 mm 3) T3 T2 Màn thép hợp kim đồng trước sau từ 0,25 mm đến 0,7 mm3) w ≤ 100 T2 T2 100 < w ≤ 300 T3 T2 w > 100 Thiết bị tia X với lượng từ MeV đến MeV Thiết bị tia X với lượng MeV đến 12 MeV w ≤ 100 w > 100 Màn thép, đồng hay tantan trước đến mm4) Màn thép đồng sau tới mm, w > 300 Thiết bị tia X với lượng > 12 MeV w ≤ 100 T3 T2 Màn tantan trước đến mm5) - 100 < w ≤ 300 T2 T3 w > 300 tantan tới 0,5 mm 4) T3 Khơng có sau Màn tantan trước đến mm Màn tantan sau đến 0,5 mm 1) Có thể dùng cấp hệ thống phim tốt 2) Có thể dùng phim đóng gói sẵn với trước tới 0,03 mm, có thêm chì 0,1 mm đặt vật phim 3) Có thể dùng cấp A, chì từ 0,5 mm đến mm 4) Có thể dùng theo thỏa thuận bên tham gia hợp đồng, cấp A chì từ 0,5 mm đến mm 5) Có thể dùng vonfran theo thỏa thuận Bảng - Cấp hệ thống phim kim loại cho nhôm titan Nguồn xạ Cấp hệ thống phim 1) Cấp A Cấp B Điện áp tia X Khơng có có chì trước sau từ 0,03 mm đến 0,15 mm ≤ 150 kV Điện áp tia X Màn chì trước sau từ 0,02 mm đến 0,15 mm > 150 kV đến 250 kV Điện áp tia X T3 >250 kV đến 500 kV 169 Kiểu chiều dày tăng cường Yb T2 Màn chì trước sau từ 0,1 mm đến 0,2 mm Màn chì trước sau từ 0,02 mm đến 0,15 mm 75 Se Màn chì trước 0,02 mm 2) chì sau từ 0,1 mm đến 0,2 mm 1) Có thể dùng cấp hệ thống phim tốt 2) Có thể thay chì 0,2 mm 0,1 mm có thêm phần lọc 0,1 mm 6.3 Đặt hướng chùm tia Chùm tia xạ phải hướng tới tâm vùng kiểm tra phải thẳng góc với bề mặt vật điểm đó, trừ chứng minh cách kiểm tra tốt tìm thấy nhờ đặt chùm tia theo hướng khác Trong trường hợp này, cho phép đặt hướng chùm tia thích hợp Các bên ký hợp đồng thỏa thuận cách chụp ảnh xạ khác 6.4 Làm giảm xạ tán xạ Bức xạ tán xạ tới phim nguyên nhân quan trọng làm giảm chất lượng ảnh, đặc biệt với tia X khoảng từ 150 kV đến 400 kV Bức xạ tán xạ bắt nguồn từ bên bên mẫu Để giảm hiệu ứng xạ tán xạ, vùng có trường xạ phải che chắn, cho chùm tia hạn chế vùng quan tâm Điều thường thực cách che chắn hình nón sơ cấp chùm tia xạ, hình nón vật lý, độ đầu ống tia Phim phải che khỏi xạ tán xạ từ phần khác vật thử từ vật đằng sau bên cạnh mẫu thử Điều thực cách dùng tăng cường phụ thêm phía sau, chì đằng sau phần tổ hợp - phim Tấm phụ thêm dùng bên cassette đặt sát phía sau cassette Tuỳ theo cách bố trí, chiều dày lớp chì thường dùng khoảng từ mm đến mm Nếu mép mẫu thử dày bên trường xạ, ln phải cần đến phương pháp để giảm tán xạ phía chân Hình trình bày hai phương pháp điển hình Với nguồn xạ 192Ir 60Co trường hợp tán xạ mép, sử dụng chì lọc xạ lượng thấp, đặt vật hộp đựng nhỏ Chiều dày chì từ 0,5 mm đến mm phụ thuộc vào chiều dày đâm xuyên Với tia X lượng MV lớn hơn, sử dụng tăng cường phía sau, việc che chắn chống lại xạ tán xạ không cần thiết, trừ có vật liệu gây tán xạ gần phía sau phim Nói chung với tia X từ 150 kV đến 400 kV với tia , dùng cách hạn chế chùm tia, trường hợp phơi nhiễm toàn cảnh, việc phơi nhiễm nên thực phòng rộng tốt, cho tán xạ phụ thêm bị suy giảm theo khoảng cách Khi được, mẫu vật đặt cao so với sàn nhà sàn gần mẫu vật phủ lớp chì Hiệu ứng xạ tán xạ kiểm nghiệm cho cách bố trí chữ B chì (chiều cao tối thiểu 10 mm, chiều dày tối thiểu 1,5 mm) đặt sát sau cassette Nếu ảnh ký hiệu sáng ảnh xạ, ảnh bị cấp bỏ Nếu ký hiệu tối khơng nhìn thấy ảnh xạ chấp nhận việc chống lại xạ tán xạ xem đủ Hình - Các phương pháp để giảm hiệu ứng xạ tán xạ 6.5 Khoảng cách từ nguồn đến vật Khoảng cách tối thiểu từ nguồn đến vật, fmin, phụ thuộc vào kích thước nguồn d khoảng cách từ vật đến phim b Khoảng cách f, có thể, phải chọn cho tỷ số khoảng cách kích thước nguồn d, có nghĩa f/d, khơng thấp giá trị cho phương trình sau: Với cấp A f 7,5 x b / d Với cấp B f 15 x b / d Nếu khoảng cách b < 1,2 t, kích thước b phương trình (1) (2) Hình 10 thay chiều dày danh nghĩa t Có thể dùng tốn đồ Hình 10 để xác định khoảng cách từ nguồn đến vật, fmin Tốn đồ dựa theo phương trình (1) (2) Trong cấp A, phải phát chỗ khơng hồn thiện phẳng, khoảng cách tối thiểu fmin phải cho cấp B để giảm độ không sắc nét hình học hệ số Trong ứng dụng kỹ thuật tới hạn vật liệu nhạy cảm với nứt, gẫy phải sử dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ nhạy so với cấp B Nếu nguồn xạ đặt trung tâm bên vật chụp ảnh xạ (Hình 3), để đạt định hướng chùm tia thích hợp để tránh kỹ thuật thành kép (Hình Hình 6), phương pháp ưa dùng Việc giảm khoảng cách tối thiểu từ nguồn đến vật không lớn 50 % Hình 10 - Tốn đồ để xác định khoảng cách tối thiểu từ nguồn đến vật fmin liên quan tới khoảng cách từ vật đến phim kích thước nguồn 6.6 Diện tích cực đại với phơi nhiễm đơn Tỷ số chiều dày đâm xuyên mép diện tích đánh giá có chiều dày đồng tâm chùm tia không lớn 1,1 cho cấp B 1,2 cho cấp A Các mật độ thay đổi chiều dày đâm xuyên không thấp mật độ ghi 6.7 không cao mật độ cho phép nguồn sáng khả dụng, miễn che chắn thích hợp 6.7 Mật độ ảnh xạ Các điều kiện phơi nhiễm phải cho mật độ tổng cộng ảnh xạ (bao gồm mật độ mật độ sương) diện tích kiểm tra, phải lớn hay giá trị ghi Bảng Bảng - Mật độ ảnh xạ Cấp Mật độ 1) A ≥ 2,0 2) B ≥ 2,3 3) 1) Dung sai đo 2) Có thể giảm xuống 1,5 thỏa thuận đặc biệt bên tham gia hợp đồng 3) Có thể giảm xuống 2,0 thỏa thuận đặc biệt bên tham gia hợp đồng 0,1 cho phép Khi ánh sáng đủ sáng theo 6.9 nên dùng phim có mật độ cao Để tránh mật độ sương cao mức, phim để lâu, hình hay nhiệt độ, phải kiểm tra định kỳ mật độ sương mẫu không phơi nhiễm từ phim dùng, vận chuyển xử lý điều kiện ảnh hưởng xạ thời Mật độ sương không vượt 0,3 Mật độ sương định nghĩa mật độ tổng cộng (nhũ tương nền) phim xử lý không phơi nhiễm Khi dùng kỹ thuật đa phim với giải trình đơn phim, mật độ phim phải theo Bảng Nếu cần xem phim kép, mật độ phim đơn không thấp 1,3 6.8 Xử lý Phim xử lý theo điều kiện nhà sản xuất hóa chất phim khuyến nghị để thu cấp hệ thống phim lựa chọn Cần đặc biệt ý đến nhiệt độ, thời gian hình thời gian rửa Các ảnh phải khơng có sai sót q trình xử lý lý khác gây trở ngại giải trình 6.9 Điều kiện xem phim Ảnh chụp xạ phải kiểm tra phòng tối theo ISO 2504 xem điều chỉnh độ sáng theo ISO 5580 Màn xem phải che chắn ngồi diện tích quan tâm Báo cáo thử nghiệm Với ảnh chụp xạ, tập ảnh chụp xạ, phải làm báo cáo thử ghi rõ thông tin kỹ thuật chụp ảnh xạ dùng điều kiện đặc biệt giúp hiểu biết tốt kết Những chi tiết liên quan đến dạng nội dung cần phải quy định nhiều tiêu chuẩn riêng thỏa thuận bên tham gia hợp đồng Nếu việc kiểm tra thực theo tiêu chuẩn này, báo cáo thử phải bao gồm thơng tin sau: a) Tên công ty tiến hành thử; b) Số báo cáo nhất; c) Đối tượng; d) Vật liệu; e) Giai đoạn chế tạo; f) Chiều dày danh nghĩa; g) Kỹ thuật chụp ảnh xạ cấp; h) Hệ đánh dấu sử dụng; i) Sơ đồ cách bố trí thử vị trí phim, có u cầu; j) Nguồn xạ, loại kích thước tiêu điểm thiết bị dùng; k) Hệ phim, tăng cường lọc chọn; l) Điện ống phóng dòng điện hoạt tính nguồn; m) Thời gian phơi nhiễm khoảng cách nguồn đến phim; n) Loại vị trí thị chất lượng ảnh; o) Số đọc thị chất lượng ảnh mật độ phim tối thiểu; p) Phù hợp với tiêu chuẩn này; q) Các sai lệch so với tiêu chuẩn chấp nhận; r) Tên, xác nhận chữ ký người chịu trách nhiệm; s) Ngày phơi nhiễm báo cáo THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ISO 5576 : 1997, Non-destructive testing - Industrial X-ray and gamma-ray radiology Vocabulary (Thử không phá hủy - Chụp ảnh tia X tia gamma công nghiệp - Từ vựng)  ...tiết liên quan đến dạng nội dung cần phải quy định nhiều tiêu chuẩn riêng thỏa thuận bên tham gia hợp đồng Nếu việc kiểm tra thực theo tiêu chuẩn này, báo cáo thử phải bao gồm thơng tin sau: a) ...gian phơi nhiễm khoảng cách nguồn đến phim; n) Loại vị trí thị chất lượng ảnh; o) Số đọc thị chất lượng ảnh mật độ phim tối thiểu; p) Phù hợp với tiêu chuẩn này; q) Các sai lệch so với tiêu chuẩn ... tia X nguồn phóng xạ sử dụng, phải tuân thủ yêu cầu pháp quy thích hợp Các cảnh báo an tồn quốc tế, quốc gia, khu vực sử dụng xạ ion phải áp dụng nghiêm ngặt 5.2 Cách bố trí thử nghiệm Bố trí thử