Oznaczenie: RT Forma zajęć: wykład, ćwiczenia Ostatnia weryfikacja: 2010 Czas trwania: 24 godz. Sala: 212

Blok przedmiotów: podstawowe

Jednostka realizująca: Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej

Zalecane przedmioty poprzedzające: JBN, EUN, WM, VT

I. Plan wykładu:

1. Wprowadzenie, terminologia i historia NDT (0.5 godz.)

Historia

• Cel

Terminologia

• długość fali (promieniowania)
• dawka
• moc dawki
• natężenie
• stała mocy dawki

2. Zasady fizyczne metody i wiedza związana (3 godz.)

Własności promieniowania rentgenowskiego i gamma

Foton

• proces jonizacji
• efekty fotochemiczne
• efekty biologiczne
• efekty fluorescencyjne

Energia

• rozchodzenie prostoliniowe
• efekty promieniowania
• możliwości przenikania

Wywoływanie promieniowania rentgenowskiego

• działanie lamp promieniowania Rtg
• spektrum
• wzmocnienie
• maksymalna energia
• energia względna (efektywna)
• zmiana spektrum powodowana natężeniem i napięciem lampy

Filtracja własna

Geneza promieniowania gamma

• Nuklidy
• Izotop Ir 192, Co 60, Se 75, Yb 169
• Aktywność (źródła) A

Charakterystyki źródeł gamma

• okres połówkowego rozpadu
• maksymalna aktywność krzywych rozpadu
• wielkość źródła
• Charakterystyka promieniowania gamma
• Stała mocy dawki
• Spektrum i energia względna (efektywna)

Zależności promieniowania z materią

• osłabienie

• efekt foto
• rozproszenie spójne
• rozproszenie Comptona
• tworzenie par

• Współczynnik osłabienia
• Promieniowanie rozproszone
• Specyficzny kontrast
• Kontrast promieniowania
• Efekty filtrowania
• Utwardzenie wiązki

Własności systemów błon i okładek

• Budowa
• Informacje nt. obrazu utajonego
• Proces foto

Własności systemów błon

• krzywe charakterystyczne
• gradient błony, kontrast błony; wskaźnik czułości
• wpływ obróbki błony
• czułość
• ziarnistość
• dane/szczegóły zdolności widzenia

Klasyfikowanie systemów błon zgodnie z EN 584-1

Okładki błon

• rodzaje okładek
• kontakt błona okładka
• nieostrość wewnętrzna
• efekt wzmocnienia
• efekt filtrowania
• okładki dla Co 60 i LINAC (liniowego akceleratora elektronów)

Geometria ekspozycji radiograficznej

• Nieostrość geometryczna

• odległość obiekt – błona, b
• wymiar źródła, d;
• odległość źródło – obiekt, f.

• Odległość źródło - błona, (SFD)
• Określanie wymiaru ogniska wielkość źródeł Gamma

3. Wiedza na temat wyrobu, możliwości, metody i technik pochodnych (1.5 godz./0.5 godz.)

Typowe nieciągłości w złączach spawanych

• Rodzaje złączy spawanych i ich przygotowanie
• Podstawy procesu spawania
• Rodzaje nieciągłości zgodnie z PN-EN ISO 6520

Typowe wady odlewów

• Proces odlewania
• Rodzaje niedoskonałości odlewniczych i ich pochodzenie (przyczyny)
• Wskazania strukturalne
• Kierunek wiązki vs. wykrywalności

Wpływ na wykrywalność

• kierunek wiązki
• zniekształcenia geometryczne

Zakres zobrazowania grubości

Zakresy grubości dla promieniowania (X) - i gamma (γ)

Liczba ekspozycji

4. Wyposażenie (1 godz.)

Rozwiązania i działanie urządzeń rentgenowskich (X)

• Systemy stacjonarne, systemy ruchome

Lampy:

• szklane i lampy metalowo-ceramiczne

Rozwiązania konstrukcyjne lamp

• lampy standardowe
• lampa z anodą wydłużoną
• lampa z anodą skróconą
• chłodzenie: gaz, woda, olej
• ognisko lampy
• wysokie napięcie, maksymalne natężenie
• czas ekspozycji
• diafragma
• obwód bezpieczeństwa
• instrukcje wykonawcze
• filtracja własna
• prefiltracja

Urządzenia dla zastosowań specjalnych

• lampy mikrogniskowe
• technika projekcyjna
• radioskopia
• liniowy akcelerator elektronów (Linac)
• budowa
• zakres zastosowania
• typowe dane

Budowa i działanie urządzeń promieniowania gamma

• pojemnik ochronny, osłona
• klasy: P, M
• typu: A, B (przewoźne)
• oprawa (głowica) źródła i kapsuła źródła .

Zabezpieczenia materiałów radioaktywnych

• urządzenia manipulacyjne
• akcesoria przyłączeniowe
• sterowanie zdalne
• kolimacja
• przyłącza, złączki
• instrukcje wykonawcze
• powołania do krajowych regulacji nt. wymagań i bezpieczeństwa czołgacze dla badania rurociągów
• urządzenia specjalne do badania wymienników ciepła

Wyposażenie dodatkowe badań radiograficznych

• wyposażenie
• ołowiana taśma pomiarowa
• magnesy podtrzymujące
• osłony - ekrany ołowiane
• taśmy gumowe itp.
• wyposażenie ochrony przeciw napromienieniu

5. Informacje przed badaniem (1.5 godz.)

Informacje dotyczące badanego obiektu

• Identyfikacja lub przeznaczenie

Materiał, wymiary, izometria

• liczba części
• zakres (obszar) zastosowania
• rodzaj techniki wytwarzania
• katalog wad

Warunki badania

• dostępność; infrastruktura
• szczególne warunki badania
• normy badań
• przegląd
• normy związane z obiektem badanym
• przygotowanie pisemnych instrukcji

Pisemne procedury

• informacje dotyczące badanego obiektu
• wymiary badanego obiektu
• norma klasy badania
• stosowane wyposażenie
• ustalenie ekspozycji
• zakres badania (kontrola 20%)
• znakowanie

6. Badanie (5,5 godz./3.5 godz.)

Proces wywoływania. Ciemnia

• design
• wywoływacz
• płukanie
• kąpiel utrwalająca
• kąpiel końcowa
• suszenie
• przygotowanie i regeneracja kąpieli
• stosowanie wzorcowych pasków
• błony zgodnie z PN-EN 584-2
• błędy obróbki fotochemicznej błon
• wyposażenie obróbki fotochemicznej, dostosowanie

Kontrola

• przechowywanie nie napromienionych błon

Próba oświetlenia ciemni

• test zadymienia
• czas oczyszczenia
• formularz zbioru danych
• Kontrola procesu zgodnie z PN-EN 584-2

Badanie złączy spawanych zgodnie z PN-EN 1435

• Zakres
• Klasy badania
• Techniki podstawowe i zaawansowane
• Przygotowanie do badania
• liczba ekspozycji (PN-EN 1435, Załącznik A)
• Wybór energii
• max. napięcie promieniowania X
• prześwietlana grubość w przypadku promieniowania gamma
• szczególne przypadki
• Wybór błon i okładek
• klasy systemów błon
• rodzaje i grubości okładek
• Minimalna gęstość optyczna
• Minimalna odległość źródło błona (SFD)

Badanie odlewów zgodnie z PN-EN 12681

• Zakres w przypadku obiektów o złożonych kształtach
• Przygotowanie do badania
• liczba ekspozycji
• specjalne geometrie
• Dobór energii / mocy
• średnia grubość ścianki (prześwietlana)
• max. napięcie promieniowania X
• prześwietlana grubość w przypadku promieniowania gamma
• szczególne przypadki
• Stosowanie powiększenia
• technika podwójnej błony
• kompensacja grubości ścianki
• stosowanie podwyższonej energii
• utwardzenie
• Dobór błon i okładek
• klasy systemów błon
• rodzaje i grubości okładek
• minimalna gęstość optyczna
• minimalna odległość źródło błona (SFD)

Praca z wykresami ekspozycji

• definicja wartości ekspozycji
• czas ekspozycji
• Korekcja czasu ekspozycji w przypadku różnych:
• odległości ognisko-błona (FFD)
• gęstości optycznych względnych współczynników ekspozycji błony

Techniki specjalne

• Technika stereoradiografii
• Przegląd technik
• Badanie uszkodzeń korozyjnych
• Powiększenia za pomocą lamp mikroogniskowych
• Technika czasu rzeczywistego
• okładki fluorescencyjne
• radioskopia
• radiografia komputerowa
• dokumentowanie
• archiwizacja obrazów

Wskaźniki jakości obrazu

• definicja liczbowa jakość obrazu
• budowa IQI
• położenie IQI dla różnych
• ekspozycji
• klasy jakości obrazu
• liczbowa jakość obrazu
• liczbowa jakość obrazu dla innych materiałów zgodnie z PN-EN 462-4
• wykrywanie nieostrości za pomocą wskaźnika jakości obrazu typu podwójny pręcik zgodnie z  PN-EN 462-5

System znakowania

• Wyznaczenie układu obiekt –błona
• ciągłe znakowanie obiektu
• punkt zerowy/ początkowy, wzrastający kierunek znakowania/ odliczania
• taśma znakująca
• położenia znaczników na obiekcie badanym

Opracowanie instrukcji NDT dla celów badania złączy spawanych i odlewów

• Organizacja prostej procedury badania
• Obiekty badane:
• Warunki otoczenia
• Dokumenty odniesienia, specyfikacje, normy
• Dobór źródła promieniowania
• Wybór właściwego kierunku promieniowania
• lokalizacja błony;
• identyfikacja obiektu badanego i radiogramu
• liczba ekspozycji
• wykonanie badania i raportowanie wyników badania
• obserwacja błon
• klasyfikacja wad
• ocena wyników zgodnie/ na zgodność ze stosowanymi przepisami i normami
• wykaz wymaganych akcesoriów

7. Ocena i raportowanie (1.5 godz./0.5 godz.)

Warunki przeglądania:

• warunki w pomieszczeniu do przeglądania (błon)
• czas przeglądania
• czas przystosowania po olśnieniu
• negastoskop, luminancja
• pomiar gęstości
• Efekt Macha
• Negatoskop, zgodnie z PN-EN 25580
• min. luminancja
• współczynnik jednorodności
• Czynniki psychologiczne
• wzrok
• adaptacja przed obserwacją

Ocena błon

• Sprawdzenie jakości obrazu
• raport dotyczący nieciągłości złącza spawanego i odlewu

Kontrola raportu badania

• Raport zgodny z normą badania
• Potwierdzenie z jakością badania
• Uzyskana klasa badania
• uzyskana klasa jakości obrazu
• Uzyskany zasięg diagnostyczny badanego obiektu

8. Ocena (1.5 godz./1 godz.)

Klasyfikacja nieciągłości

• rodzaj, wielkość, położenie/ umiejscowienie, powtarzalność/ częstość

Ocena nieciągłości

• złącza spawane
• zgodnie z PN-EN ISO 5817
• zgodnie z PN-EN 12062 lub ISO 17635
• zgodnie z PN-EN 12517
• zgodnie z normą dotyczącą inspekcji urządzeń ciśnieniowych (PN-EN 13445-5)
• odlewy
• zgodnie z ASTM
• Katalog oceny dla PN-EN ISO 5817
• Katalog ASTM
• Inne krajowe katalogi szkoleniowe
• Wpływ wytwarzania i materiału

9. Zagadnienia jakości (0.5 godz.)

Kwalifikowanie personelu (zgodnie z PN-EN 473 i ISO 9712)

• Sprawdzenie wyposażenia
• Zawartość procedur badania
• Identyfikowalność dokumentacji
• Przegląd stosowanych norm badań i wyrobu w zakresie badań nieniszczących

10. Rozwój (1 godz./0.5 godz.)

Alternatywne detektory błon

• Detektor płytowy (DDA – digital detector array)

11. Sprawdzian pisemny (0,5 godz.)

Polecana literatura:

1. A. Lewińska-Romicka – Badania nieniszczące. Podstawy defektoskopii, WNT, Warszawa, 2001
2. M. Wojas - Wady wyrobów wykrywane metodami nieniszczącymi. Cz.1. Wady produkcyjne, Biuro Gamma, Warszawa, 2004

Literatura uzupełniająca

1. PN-EN 1330-3 Badania nieniszczące - Terminologia Arkusz 3: Terminy stosowane w radiograficznych badaniach przemysłowych.
2. PN-EN 462-1 Badania nieniszczące – Jakość obrazu radiogramów – Wskaźniki jakości obrazu (typu pręcikowego). Liczbowe wyznaczanie jakości obrazu.
3. PN-EN 462-2 Badania nieniszczące – Jakość obrazu radiogramów – Wskaźniki jakości obrazu (typu schodkowo-otworkowego). Liczbowe wyznaczanie jakości obrazu.
4. PN-EN 462-3 Badania nieniszczące – Jakość obrazu radiogramów – Część 3: Klasy jakości obrazu dla stopów żelaza.
5. PN-EN 462-4 Badania nieniszczące – Jakość obrazu radiogramów – Część 4: Doświadczalne wyznaczanie liczbowej jakości obrazu i tablice jakości obrazu.
6. PN-EN 462-5 Badania nieniszczące – Jakość obrazu radiogramów – Część 5: Wskaźniki jakości obrazu (typu podwójny pręcik). Wyznaczanie nieostrości obrazu.
7. PN-EN 584-1 Badania nieniszczące – Błona radiograficzna – Klasyfikacja systemów błony dla radiografii przemysłowej.
8. PN-EN 584-2 Badania nieniszczące – Błona radiograficzna – Kontrola obróbki błony za pomocą wartości odniesienia.
9. PN-EN 25580 Badania nieniszczące – Radiograficzne negatoskopy przemysłowe – Wymagania minimalne.
10. PN-EN 1435 Badania nieniszczące złączy spawanych – Badania radiograficzne złączy spawanych.
11. PN-EN 12517 Badania nieniszczące złączy spawanych – Badania radiograficzne złączy spawanych – Poziomy akceptacji.
12. PN-EN 10246-10 Badania nieniszczące rur stalowych – Część 10:Badania radiograficzne spoin rur stalowych spawanych automatycznie łukowo celem wykrycia nieciągłości.
13. PN-EN 12543-1 Badania nieniszczące - Charakterystyki ogniskowych w przemysłowych układach lamp rentgenowskich stosowanych w badaniach nieniszczących - Część 1: Metoda przeszukiwania.
14. PN-EN 12543-2 Badania nieniszczące - Charakterystyki ogniskowych w przemysłowych układach lamp rentgenowskich stosowanych w badaniach nieniszczących - Część 2: Metoda radiograficznej kamery otworkowej.
15. PN-EN 12543-3 Badania nieniszczące - Charakterystyki ogniskowych w przemysłowych układach lamp rentgenowskich stosowanych w badaniach nieniszczących - Część 3: Metoda radiograficznej kamery szczelinowej.
16. PN-EN 12543-4 Badania nieniszczące - Charakterystyki ogniskowych w przemysłowych układach lamp rentgenowskich stosowanych w badaniach nieniszczących - Część 4: Metoda krawędziowa.
17. PN-EN 12543-5 Badania nieniszczące - Charakterystyki ogniskowych w przemysłowych układach lamp rentgenowskich stosowanych w badaniach nieniszczących - Część 5: Pomiary efektywnej wielkości ogniskowej mini i makro lamp promieniowania rentgenowskiego.
18. PN-EN 12544 –1 Badania nieniszczące – Pomiar i określanie napięcia lamp rentgenowskich – Część 1: Metoda dzielnika napięcia.
19. PN-EN 12544 –2 Badania nieniszczące – Pomiar i określanie napięcia lamp rentgenowskich – Część 2: Metoda filtra.
20. PN-EN 12544 –3 Badania nieniszczące – Pomiar i określanie napięcia lamp rentgenowskich – Część 3: Metoda spektrometryczna.
21. PN-EN 12679 Badania nieniszczące – Określanie wielkości przemysłowych źródeł radiograficznych – metoda radiograficzna.
22. PN-EN 444 Badania nieniszczące – Ogólne zasady radiograficznych badań materiałów metalowych za pomocą promieniowania X I gamma.
23. ISO 4993 Projekt Odlewy ze staliwa. Badania radiograficzne.
24. PN-ISO 9915 Odlewy ze stopów aluminium. Badania radiograficzne.
25. PN-EN 12681 Odlewnictwo. Badania radio graficzne.
26. PN-EN 13100-2 Badania nieniszczące połączeń spawanych i zgrzewanych w półproduktach z tworzyw termoplastycznych. Część 2: Badania radiograficzne promieniami X.
27. PN-EN ISO 6520 - Spawanie i procesy pokrewne - Klasyfikacja geometrycznych niezgodności spawalniczych w metalach - Część 1: Spawanie.
28. PN-EN ISO 5817 - Spawanie - Złącza spawane ze stali, niklu, tytanu i ich stopów (z wyjątkiem spawanych wiązką) - Poziomy jakości według niezgodności spawalniczych.
29. PN-EN 12062 - Spawalnictwo - Badania nieniszczące złączy spawanych - Zasady ogólne dotyczące metali.
30. ISO 17635 - Badanie nieniszczące spoin - Ogólne zasady syntezy spoin w metalach.
31. PN-EN 13445-5 - Nieogrzewane płomieniem zbiorniki ciśnieniowe - Część 5: Kontrola i badania.

II. Harmonogram zajęć: 8 godz. wykładów, w tym 0,5 godz. sprawdzian pisemny i 4 godz. ćwiczeń, zgodnie z planem zajęć.

III. Harmonogram sprawdzianów i zadań domowych w trakcie trwania semestru:
W trakcie studium w zakresie przedmiotu szkoleniowego przewidziano jeden sprawdzian i jedną pracę domową. Zaliczenie sprawdzianu i pracy domowej zalicza egzamin z przedmiotu.

IV. Wymagane przygotowanie do zajęć: wszystkie pozycje uwzględnione w wykazie "Literatury uzupełniającej".

V. Regulamin zaliczenia przedmiotu:

1. Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie sprawdzianu pisemnego po zakończeniu wykładów i pracy domowej.
2. Uczestnicy odpowiadają na 20 pytań.
3. Wymagane do zaliczenia sprawdzianu pisemnego: minimum: 51% odpowiedzi pozytywnych.
4. Wymagane do zaliczenia pracy domowej minimum: 51% punktów.

Dozwolone pomoce na sprawdzianie: wszystkie pozycje z wykazu "Literatury uzupełniającej" do wykładu.