Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X trong kiểm tra khuyết tật kim loại dạng ống và hình chữ T

Phân loại phim

Khi bức xạ tia X tác động lên phim thì ảnh chụp phụ thuộc vào độ lớn của năng lượng bức xạ bị hấp thụ bởi lớp nhũ tương nhạy sáng trên phim. Những màn tăng cường này có chức năng là phát ra các chùm electron (màn tăng cường bằng chì) hoặc phát huỳnh quang (màn tăng cường huỳnh quang), sẽ tạo ra một quá trình chụp ảnh phụ tác động lên các lớp nhũ tương của phim. Có ba loại màn tăng cường chính được sử dụng phổ biến : Màn tăng cường bằng lá chì, màn tăng cường bằng muối hoặc huỳnh quang, màn tăng cường bằng kim loại huỳnh quang.

Đối với các thiết bị phát bức xạ tia X thì màn tăng cường bằng Chì có tác dụng làm giảm được thời gian chiếu khi điện thế lớn hơn 120kV, làm giảm được bức xạ tán xạ, và ảnh chụp bức xạ có độ tương phản cao. Bề dày của màn chì đặt trước phim khoảng 0.1mm, phù hợp với việc sử dụng các bức xạ cứng,và nó giúp bức xạ sơ cấp đi qua, ngăn cản một lượng lớn bức xạ thứ cấp. Những khuyết tật trên màn tăng cường như các vết xước, vết rách trong kim loại có thể nhìn thấy trong ảnh chụp bức xạ trên phim, nên không được sử dụng màn tăng cường bị hỏng.

Những loại màn này gồm có một lớp nền mỏng được làm bằng chất dẻo dễ uốn, và được phủ lên một lớp chất phát huỳnh quang được chế tạo từ những tinh thể muối kim loại rất mịn.

CHẤT LƯỢNG ẢNH VÀ LIỀU CHIẾU 1. Các phương pháp xác định khuyết tật

Chúng ta có thể xác định được khoảng cách từ nguồn đến phim đạt giá trị nhỏ nhất mà nửa vùng tối của khuyết tật vẫn nằm trong giới hạn cho phép của mẫu vật có bề dày d. Cấu tạo bao gồm một loạt những sợi dây thẳng (dài ít nhất là 25mm) bằng vật liệu cơ bản giống với vật liệu của mẫu vật, với đường kính của các dây được chọn từ những giá trị cho trong bảng 3.1. Trong kỹ thuật chụp ảnh bức xạ kiểm tra mối hàn, thì IQI dạng bậc/ lỗ phải được đặt lên trên một miếng lót, sau đó được đặt gần và song song với mối hàn, còn IQI dạng dây phải đặt dây nằm vuông góc với chiều dài mối hàn.

Khi chiếu chụp một mẫu vật mới tương tự như mẫu vật cũ đã thực hiện kiểm tra trước đó, thì ta sử dụng kết quả số liệu cũ để tham khảo trong quá trình chiếu chụp vật liệu mới,nhằm giảm thời gian, khinh phí của nhân viên chụp ảnh. Đường cong đặc trưng dùng để xác định đúng liều chiếu, đặc biệt đối với những mẫu vật được chế tạo từ các vật liệu hỗn hợp, dùng biểu đồ chế độ chiếu chụp không thể được. Liều chiếu chính xác đối với các mẫu được chế tạo từ các vật liệu đơn giản (như thép, đồng, nhôm, …) có thể nhận được từ các giản đồ được chuẩn bị cho mỗi loại vật liệu.

Để chuẩn bị một giản đồ liều chiếu, các thông số sau phải được giữ cố định và phải được ghi trên giản đồ liều chiếu : Loại máy, loại phim, độ đen của phim, vật liệu mẫu, màn tăng cường, khoảng cách từ nguồn tới phim. Đối với những mẫu này phải kiểm tra nghiêm ngặt, giá trị liều chiếu được xác định trên biểu đồ cho mỗi bề dày khác nhau.Quá trình tính toán liều chiếu được xác định: Đo chiều dày cực đại và cực tiểu của mẫu. Sau đó, hiệu chỉnh các liều chiếu này với sự hỗ trợ của các đường đặc trưng để thu được độ đen thấp nhất đối với bề dày lớn nhất và độ đen lớn nhất đối với bề dày mỏng nhất.

KĨ THUẬT CHỤP ẢNH BỨC XẠ KIỂM TRA CÁC MỐI HÀN

• Xác định vị trí khuyết tật

Số lượng phim chụp ảnh bức xạ cần dùng trong kỹ thuật hai thành một ảnh và kỹ thuật hai thành hai ảnh có sự khác nhau một chút, phụ thuộc vào đường kính ngoài của ống, bề dày thành ống và cách bố trí chụp ảnh bức xạ. Một hình ảnh được tạo ra ở điểm C, trên hình 7.11, trong quá trình chụp ảnh bức xạ có thể là do một khuyết tật nằm ở bất kỳ nơi nào đó trên đoạn thẳng AB của mẫu vật, song song với hướng truyền chùm tia bức xạ. Trước hết, thực hiện chụp ảnh bức xạ theo cách thông thường để có được một ảnh chụp bức xạ của mẫu vật và đánh dấu vị trí của khuyết tật (theo hai chiều) lên trên mặt trên của mẫu vật.

Giữa hai lần chiếu này thì tiêu điểm phát chùm tia bức xạ được xê dịch một khoảng cách nào đó trong một mặt phẳng song song với phim và đi ngang qua chiều có kích thước lớn hơn của khuyết tật (4.11). Khoảng cách xê dịch tiêu điểm phát chùm bức xạ không được quá lớn hoặc quá nhỏ vì điều này có thể làm méo những hình ảnh ghi nhận được trên phim, hoặc nếu quá nhỏ không đủ khoảng cách tách rời giữa hai hình ảnh và làm cho việc đo khoảng cách xê dịch ảnh khó. Đánh dấu vị trí của khuyết tật nằm trong mẫu vật lên mặt trên của mẫu vật theo hai chiều Đặt hai vật đánh dấu bằng chì (thường là những sợi dây mảnh bằng chì hoặc bất kỳ kim loại nặng nào khác) lên mẫu cần chụp: một được đặt lên bề mặt mẫu vật nằm ở phía nguồn và một được đặt lên bề mặt của mẫu vật nằm ở phía phim, nằm gần và dọc theo chiều dài ở bất cứ cạnh nào của khuyết tật.

Giữa hai lần chiếu này thì tiêu điểm phát chùm tia bức xạ được xê dịch qua một khoảng cách nào đó trong mặt phẳng song song với mặt phẳng của phim và đi ngang qua chiều dài của khuyết tật (hình 4.12). Từ đó ta có thể nhận thấy rằng, những vật đánh dấu được đặt gần sát với khuyết tật, thì sự xê dịch hình ảnh của khuyết tật và của các vật đánh dấu tỷ lệ với khoảng cách của chúng đến phim, bề dày của các vật đánh dấu được xem như là không đáng kể. Trong trường hợp này thì khoảng cách từ mặt đáy của mẫu vật đến vật đánh dấu được đặt ở phía phim là bằng 0; và khoảng cách từ vật đánh dấu đặt ở phía nguồn đến mặt đáy của mẫu vật chính là T (bề dày của mẫu vật kiểm tra).

SỰ TÁC ĐỘNG CỦA BỨC XẠ LÊN CHẤT LƯỢNG ẢNH CHỤP BỨC XẠ

Để thực hiện được dùng một tấm chắn, bằng cách sử dụng thêm một màn tăng cường dày đặt ở đằng sau hoặc thêm một tấm chì dày đặt ở đằng sau phim kết hợp với màn tăng cường. Do đó, khi sử dụng các thiết bị phát bức xạ tia X hoặc các nguồn phóng xạ, cần phải đảm bảo cho các nhân viên làm việc chụp ảnh, hay những người khác trong vùng lân cận. Khi lấy thiết bị chụp ảnh bức xạ ra khỏi nơi cất giữ, phải rà soát lại xem, nhằm mục đích kiểm tra nguồn, có nằm đúng trong thiết bị hay không hoặc máy đo liều có làm việc chính xác hay không.

Sự rò rỉ phóng xạ phần lớn xuất hiện ở chân tường và các tấm chắn ở đáy hoặc ở những phía để mở cửa, tại những vị trí mở ra trên ống dẫn cáp, và các cửa thông gió. Khi đưa nguồn vào trong cotainer thì nhân viên vận hành thiết bị chụp ảnh bức xạ cần xem xét chỉ số trên máy đo liều của họ và họ cũng cần kiểm tra thiết bị chiếu chụp theo tất cả mọi hướng và toàn bộ chiều dài của ống dẫn. Những nhõn viờn chụp ảnh phúng xạ phải thường xuyờn theo dừi, kiểm tra sức khỏe định kỳ để cho họ biết được liều chiếu xạ mình đã nhận là bao nhiêu và họ sắp xếp công việc cho phù hợp đảm bảo an toàn đến tính mạng mình.

Nếu các ống dẫn, cáp điện hay cáp dẫn được lắp đặt bên trong tường của phòng chụp ảnh bức xạ thì phải thiết kế đường đi của chúng sao cho bức xạ thoát ra ngoài không đáng kể.