비파괴검사의 방사선 촬영과 이미지 해석


    방사선 촬영은 1895년에 전자기파의 일종인 X-ray의 발견으로부터 시작되었습니다.

    X 선의 발견 직후에 방사능(Radioactive Decay)도 발견되었는데

    라듐(Radium)과 같은 방사성 소스를 사용하면 일반 X-ray 발생기보다 훨씬 높은

    광자 에너지를 얻을 수 있다는 것도 알려지게 되었습니다.

    X 선(X-ray)또는 감마선(Gamma ray)를 이용한 비파괴검사는

    산업 현장에서 오랫동안 사용되어진 비파괴검사로

    여러 유형의 제품을 검사해 제품의 내부의 구조와 결점 등을 검증할 수 있습니다.

    방사선 촬영에 의한 검사는 주로 금속의 용접부의 이상 유무를 확인할 때 사용되는 경우가 많은데

    방사선 촬영 이미지를 확인해 용접부의 이상 유무를 확인할 수 있습니다.

    이번 시간에는 금속 용접부 방사선 촬영 이미지의 해석에 대한 내용을 다뤄보겠습니다.

    방사선 이미지의 해석

    비파괴 검사 중 방사선 촬영을 이용한 검사는 우선 방사선 장비를 이용해 촬영을 진행하고

    그 후에 촬영된 이미지를 이용해 검사를 진행하는 방식으로 진행됩니다.

    검사관은 촬영된 이미지를 해석하고 피검사물의 이상 유무를 판단할 수 있어야 하는데,

    그렇기 때문에 방사선 이미지에 대한 전문적인 지식이 필요합니다.

    방사선 이미지의 해석은 탐지와 해석, 그리고 평가, 3가지 단계로 진행됩니다.

    이 모든 단계는 검사관의 시력으로 진행되는데 단순히 보는 능력이 아닌

    이미지 내의 공간적 패턴을 알아내는 능력이 중요합니다.

    검시관이 방사선 이미지의 불연속성을 감지할 수 있는 능력은 관찰 장비와 관찰 장소의 조명 상태,

    그리고 이미지의 다양한 변화를 인식하는 경험치에 의해서도 영향을 받을 수 있습니다.

    방사선 검사로 확인할 수 있는 금속 용접부 결함의 예

    방사선 검사를 이용한 비파괴 검사는 주로 금속의 용접부 검사에서 이뤄지는데

    이미지를 통해 확인 할 수 있는 결함은 수십가지에 이르지만

    이번 시간에는 대표적인 결함 몇가지만 예를 들어보도록 하겠습니다.

    아래의 예시에 첨가된 설명 및 사진은

    네이버 지식백과의 보일러 용어사전 및 비파괴검사 용어사전에서 발췌한 것들입니다.

    언더 컷(Under cut)

    용접선 가장자리에 모재가 패어서 홈과 같이 골이 생긴 상태이며,

    그 원인은 용접봉을 쥐는 각도와 운봉 속도의 부적당, 그리고 과대한 용접전류 때문에 생깁니다.

    언더컷은 용접의 지단에 따라서 모재가 파여져 용접금속이 채워지지 않아 홈이 되어 남아있는 것으로

    완전하게 없애기는 어렵지만 현저하거나 날카로운 언더컷은 방지해야 합니다.

    다공성(Porosity)

    다공성은 응고된 용접면에서 가스가 포작된 것입니다.

    다공성은 방사선 이미지에서 여러 형태를 보일 수 있지만 종종 짙은 색의 둥근 점 또는 불규칙한 반점이

    단일 갯수에서 군집 모양, 또는 줄을 이뤄 나타날 수 있고

    때로는 다공성이 길어 꼬리가 있는 것처럼 보일 수도 있습니다.

    이것은 용접부의 금속이 액체 상태에 있는 동안 가스가 들어가 이동한 결과로 나타나며

    웜홀 다공성이라고도 합니다.

    모든 다공성은 빈 공간이며 주변보다 높은 방사선 밀도를 보입니다.

    슬래그 개재물(Slag inclusion)

    슬러그 개재물은 용접할 때 용접 금속 또는 용접 금속과 무재 사이의 융합부에 슬래그가 남은 상태입니다.

    다층 용접일 경우, 전층의 슬래그 제거가 불충분했거나, 용접자의 기량 미숙이 원인이 되어 발생합니다.

    용접선을 따라 선상으로 나타나는 경우도 있습니다.

    방사선 이미지에서 용접 내 또는 용접 접합 부위를 따라 어두운 톱니 모양의 비대칭 형상이

    슬래그 개재물을 나타냅니다.

    콜드 랩(Cold lap)

    용접된 필러 금속이 모재 금속 또는 이전 용접 통과 재료와 제대로 융합되지 못한 상태입니다.

    아크가 모재를 충분히 녹이지 못해 용융된 물방울이 본딩되지 않고 모재 안으로 흘러들어간 경우입니다.

    가스 실드 아크 용접 등의 홈내 용접을 할 때,

    유성이나 비드 형상의 영향에서 생기는 일종의 융합 불량입니다.

    용입 불량 또는 용입 부족(Incomplete penetration & Lack of penetration)

    모재의 표면과 모재가 녹은 부분의 최저부 사이의 거리를 용입이라고 하는데,

    그림과 같이 용접부에서 용입이 되어 있지 않은 상태, 또는 불충분한 것을 용입 불량이라고 합니다.

    용입 부족은 원래 완전히 용입되어야 하는 용접부에 용입되지 않은 부분이 있는 것을 뜻하며,

    이것은 루트면이 넓거나 용접봉이 굵고 용접 전류가 낮아 아크의 힘이 개선면의 루트부까지

    닿지 않을 때 생깁니다.

    융합 불량(Incomplete fusion)

    용접 금속과 모재 또는 용접 금속과 용접 금속 사이가 충분히 융합되지 않은 것을 말합니다.

    개선 각도가 작거나 용접 속도가 빠르고 용접 전류가 낮아 용접 입열이 불충분하기 때문에

    모재와 용접 금속 사이가 융합되지 않아 발생하는데,

    전층 용접부의 표면에 부착되어 있는 슬래그나 산화물 제거가 불충분해

    전층의 용접 금속과 후속의 용접 금속이 불충분할 경우에 발생합니다.

    방사선 이미지 상에서는 보통 결합 구역을 따라 용접선의 방향을 향한 어두운 선으로 나타납니다.

    내면 오목(Internal concavity)

    용접 루트의 모서리는 녹아 있지만, 용접 금속이 연속적으로 오목하게 들어간 상태를 말하는데,

    내면 오목은 용접 금속이 냉각되면서 수축되어 용접 루트로 끌어 올려지며 발생합니다.

    방사선 사진의 경우 투과성이 부족한 것처럼 보이지만 선은 불규칙한 모서리를 가지며

    종종 용접 이미지 중심에서부터 매우 넓어질 수 있고,

    용접 루트의 모서리가 녹아있기 때문에 뒷면 비드의 투과사진 상의 경계가 명확하지 않습니다.

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    메니지먼트까지 가능합니다.

    자세한 문의는 아래의 링크를 이용하시기 바랍니다.

    출처

    https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=623205&ref=y&cid=42322&categoryId=42322

    https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=442930&cid=42377&categoryId=42377

    https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=583576&cid=42328&categoryId=42328

    https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=443523&cid=42377&categoryId=42377

    https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=583661&cid=42328&categoryId=42328

    https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=443396&cid=42377&categoryId=42377

    https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=441938&cid=50313&categoryId=50313

    http://www.nde-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Radiography/

    TechCalibrations/RadiographInterp.htm

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