DURAN TUNCELYüksek

Metalurji ve Malzeme Mühendisi

Gemi Gövdesinin Kaynak Dikişinin

Radyografik Muayenesi

Radyografik muayene yöntemi, oldukça hassas bir muayene yöntemi olması ve muayene sonuçlarının kalıcı olarak kaydedilebilir olmasından dolayı sanayide en yaygın olarak kullanılan tahribatsız muayene yöntemilerinden biridir. X-Ray tüpleri ve Gamma-Ray (Ir192, Se75) izotoplarıyla her çeşit kaynak dikişinin, döküm, dövme parçaların ve neredeyse tüm malzemelerin röntgen filmlerinin çekilmesi ve belgelenmesi mümkündür. 

Radyografi yönteminde nüfuz edici kısa boylu radyasyon dalgaları kullanılır. Kontrol edilecek olan malzeme içindeki boşluklar ve kalınlık/yoğunluk farkları sayesinde hata tespitleri yapılır.

Malzeme üzerine gönderilen ışın genellikle film üzerine yansıtılır. Malzeme içindeki yapı bozuklukları / süreksizlikler nedeniyle farklı miktarda soğurulan ışınların yansımalarında farklı görüntüler oluşur. Gerçekte film üzerine yansıyan görüntü, malzemeden geçen ışının yarattığı gölge görüntüsüdür.

Radyografi Yöntemi İle Muayene

Yöntemin Üstünlükleri

Elde sürekli saklanabilen bir kayıt bırakır.İnce parçalar için uygundur.Hataların büyüklüğünü saptama olanağı verir.Hataların yapısı hakkında bilgi sağlanabilir.Parçayı sökmeden muayene olanağı vardır.Malzemedeki kalınlık değişimleri, yapısal değişiklikler, içteki hatalar tespit

edilebilmektedir.Herhangi bir malzemede uygulanabilir.( Ferromanyetik olan ve olmayan tüm

metaller ve diğer tüm malzemeler)

Yöntemin EksiklikleriDeney süresi uzundur.Parça kalınlığının %1 ‘inden az olan kalınlık değişmelerine duyarsızdır.Genel olarak kalın parçalar için uygun değildir.Işınım demeti yolu üzerindeki herşeyin görüntüleri üst üste gelir.Yüzeyin altındaki hataların derinliği hakkında bilgi vermez.Sonuçların yorumlanmasında uzman personellere ihtiyaç vardır.Işınlar sağlığa zararlıdır. Bu yüzden korunmak için önlemler alınmalıdır.

Gemi imalatında kullanılan kaynaklı birleştirmelerin radyografik muayene ile kontrolü en sık kullanılan ve en güvenilir muayene yöntemlerinden bir tanesidir.

Bu slaytta, gemi yapım çeliklerinin tozaltı kaynağı ile birleştirilmesi ve kaynak dikişlerinin radyografik muayenesi incelenmiştir.

Deneysel çalışmada A kalitedeki 14 mm ve 11 mm kalınlığında, 2000 mm genişliğinde ve 8000 mm uzunluğundaki ASTM A 131M standardındaki düz levha şeklindeki gemi gövdesi sacları alaşımsız çelik tozaltı kaynak teli ve aglomere tür toz kullanarak tozaltı kaynağı ile birleştirilmiştir.

Gemi İmalatında Kullanılan Kaynaklı Birleştirmelerin Radyografik

Muayeneleri

Sacların gemi üstündeki dizilimi;

Gemi İmalatında Kullanılan Kaynaklı Birleştirmelerin Radyografik Muayeneleri

Gemi imalatında kullanılan saclar kaynak ile birleştirilir. Özel durum söz konusu değilse bu işlev için kullanılan kaynak yöntemleri, elektrik ark kaynağıı, gazaltı kaynağı(TIG/MIG/MAG) ve tozaltı kaynağıdır.

Kaynak edien parçanın mekanik özelliği, kimyasal bileşimi, konumu ve ortam gibi faktörler hangi kaynak yönteminin seçileceği konusunda bilgi vermektedir. Yani sayılan etkenlere göre kaynak yöntemimizi seçmekteyiz.

Kaynak dikişlerinin kontrolü tahribatlı (çekme, eğme ve çentik darbe testleri) ve tahribatsız (radyografik, ultrasonik,penetran ve manyetik toz) olmak üzere iki farklı muayene ile yapılır.

Kaynak dikişlerinin kontrolünde, günümüzde en çok başvurulan tahribatsız muayene yöntemleri ultrasonik ve radyografik muayenelerdir. Ayrıca son yıllarda dijital radyografi kullanımı da yaygınlaşmıştır.

Bu çalışmada, 9700 DWT konteynır tipi geminin çift dip merkez borda sacı tozaltı kaynağı ile birleştirilmiş ve dikiş radyografik muayene ile incelenmiştir.

9700 DWT Konteyner Tipi Gemi (Muayenenin Yapıldığı Gemi)

Şekil 1. Yapılan Kaynağın Parametreleri

Gama(γ) ışınları yapma ya da doğal radyoaktif elemanların bozulmaları suretiyle oluşan ışınlardır.

Çok kısa dalga boyları oluşundan dolayı yüksek enerjileri vardır ve maddeye giricilik yetenekleri fazladır.

Gama radyografide İridyum-192 radyoizotopunun kullanılmasının sebebi, Kobalt-60 ya da Sezyum-137’ye göre gama enerjisinin daha düşük seviyelerde olması ve bundan dolayı ışının çeliğin 75 mm derinliğine kadar nüfuz edebilmesi ve yarılanma süresinin 74 gün olmasıdır.

X ve Gama(γ) ışınları elektromanyetik dalgalar olup aralarındaki fark dalga boylarının farklı olmasıdır. Dalga boyları çok küçük olduğundan gözle görülemezler ve malzemelerden geçebilme yetenekleri vardır.Yani;Dalga boyu küçükse, nüfuz edebilme kabiliyetleri artar.

Ayrıca şununda bilinmesi gerekir; Radyasyonun ses, ısı, ışık etkileri yoktur, gözle görülemez, duyulamaz, hissedilemez yani hiçbir duyu organımızla algılayamacağımız bir tehlikedir.

Muayene TS 5127 ve EN 1435 çekim standartlarına uygun olarak yapılmıştır. TS EN 462-1 ve TS EN 462-3 standartlarına göre; film olarak Agfa marka, kalınlığı 0.125 mm olan D7 kurşun ekranlı film, kalite göstergesi olarak ise telli penetremetre kullanılmıştır.

Radyografik Yöntemin Uygulanışı

Film ve radyasyon kaynağı hazırlanır.

Radyografik Kaynak

Film, muayene edilecek sacın altına yerleştirilir.

Muayene edilecek sacın üstüne de penetremetre ve geminin adı, marka numarası, çekilen tarihi gösteren bir şablon yerleştirilir.

Penetremetre: Uygulanan muayene yönteminin yeterli olup olmadığını ve görüntü kalite seviyesini(hassasiyetini) belirleyebilmemize yarar.( telli, delikli, basamaklı)

Şekil: Film, penetremetre, şablon ve ışın kaynağının yerleştirilmesi

Film boyutları 100*480 mm olduğundan dolayı, film ile ışın kaynağı arasında mesafe 400 mm’ye sabitlenir.

Cihazın tüpünde bulunan İridyum-192’nin Curie(Ci) değerine göre poz diyagramına bakılarak ışın süresi saptanır.

Tabloda yatay eksen malzemenin cinsini ve kalınlığını, dikey eksen Curie ve süre çarpımını, çapraz çizgiler ışın kaynağı ve film arasındaki mesafeyi göstermektedir.

Daha sonra malzemeye belirlenen sürede radyasyon verilir.

Tablo : İridyum-192’ye ait Agfa D7 kurşun ekranlı film-çelik için poz diyagramı

İncelediğimiz malzeme 14 mm, ışın kaynağı ve film arasındaki mesafe 400 mm ve tüpte bulunan 192lr 6.5Ci değerinde olduğundan dolayı, poz diyagramına göre 240 saniye süreyle ışın gönderilerek kaynak dikişlerinin filmi çekilmiştir. Son Olarak; Uluslararası Kaynak Enstitüsüne göre kaynak hataları ve radyografik görüntülerin anlamı Tablo2’deki gibi tanımlanmıştır. Filmler banyo edildikten sonra Şekil 3’te gösterilen aydınlatıcıya yerleştirilir ve görüntü Tablo2’ye göre değerlendirilir.

Şekil 3. Aydınlatıcı (viewer)

Hata Tanımı Radyografik Görüntüsü

A. Gaz BoşluklarıA2. Porozite

Yakalanan gazlardan dolayı oluşan boşluklarYakalanan gazlardan dolayı oluşan uzun veya boru şeklindeboşluklar

Keskin siyah çevresi yuvarlak görüntülerKeskin siyah yuvarlak veya hatanın değişimine bağlı olarak uzun gölgeler

Tablo 2. Kaynak hatalarının tanımı ve radyografik görüntüsü

Hata Tanımı Radyografik Görüntüsü

B. CurufB1. DeğişikŞekillerde

B2. Curuf Hataları

B3. Kaynak Dikiş Tekniği Hataları

B4. MalzemeninKötü kesilmesinden

Kaynak dikişi sırasında yakalanan curuf veya diğer yabancı malzemeler.

Yakalanan boşluklar içinde bulunan curuf veya yabancı maddeKaynak dikişi sırasındaki tekniğin hatalarından oluşan curuf

Keski ile aşınmadan veya kötü şekillendirilmesinden dolayı oluşan curuf

Koyu gölgeler veya gelişi güzelşekillerKaynak dikiş kenarına paralelsürekli koyu çizgilerKaynak dikişinin dışında keskiniçinde düzgün olmayan iki paralel koyu çizgi

Hata Tanımı Radyografik Görüntüsü

C. Birleşme Eksikliği

Kaynak malzemesi ile ana malzeme arasındaki kaynak dikişi sırasında birleşme eksikliğinden dolayı oluşan iki boyutlu hata

Keskin kenarlı ince koyu çizgi

D. Kaynak Dikişi Kaynak dikiş kökünde birleşme eksikliği veya kökün kaynak ile tam doldurulamaması

Kaynak dikişinin orta koyu sürekli veya kesikli çizgi

Hata Tanımı Radyografik Görüntüsü

E. ÇatlaklarE1. Boyuna ÇatlaklarE2. Enine Çatlaklar

Metal içindeki kırıklardanoluşan kesikler

Düz ince koyu çizgi

F. Alt Oyuklar Kaynak dikişi boyuncamalzeme yüzünde oluşan kanalveya yiv

Kaynak dikişi boyunca geniş veyayılan koyu çizgi

Bu radyografi filmindeki ok işaretiyle gösterilen yerler kaynak kusurlarını göstermektedir.

SONUÇ OLARAK;

Kaynaktan önce sacların üstü temizlenmemiş ve akım düşük tutulmuştur. ABS ( American Bureau of Shipping) standartlarına göre akımın minimum 400A olması gerekmektedir. Bundan dolayı, kaynak dikişinin yeniden yapılması gerekmektedir.

Kaynak dikişi sökülerek, uygun koşullarda, 400A akım uygulanarak kaynak tekrarlanmıştır. Daha sonra aynı radyografik muayene yöntemi uygulanmış ve kaynak dikişinde bir hata bulunmamıştır.