Практичне вивчення метрології, стандартизації і контролю якості (стр. 10 из 10)
лабораторна робота № 11
11 Радіаційний контроль якості виробів І конструкцій
Мета заняття: вивчення умов застосування радіаційного контролю якості. Набуття практичних навиків розрахунку параметрів радіографії.
Прилади і обладнання: персональний комп’ютер.
Тривалість: 2 год.
Основні теоретичні положення
Радіографія – це метод радіаційного контролю без руйнування, що полягає у перетворенні радіаційного зображення об’єкта контролю на радіографічний знімок або запис цього зображення в запам’ятовуючий пристрій з подальшим перетворенням у світлове зображення.
Застосування різних методів радіаційного контролю зумовлюється, як технічною доцільністю, так і економічною ефективністю. Основні технічні показники – це чутливість і продуктивність контролю.
Середні розміри мінімально виявлених дефектів можна подати такими значеннями:
Розмір виявленого дефекту: у напрямі просвічування – 0,1..5 мм, поперечний – 0,01..0,2 мм (табл. 11.1).
Підготовка до радіографування
Під час вибору джерела випромінювання спочатку згідно зі схемою контролю із урахуванням конструктивних особливостей об’єкта контролю встановлюють атомний номер, щільність матеріалу і радіаційну товщину, за даними табл. 11.2-11.6 визначають вид необхідного випромінювання і основну його характеристику (напругу на рентгенівській трубці, радіонуклід або енергію прискорених електронів).
Приклад розрахунку необхідних режимів просвічування під час радіографії
І На рентгенівському апараті, для якого побудовано номограму на рис. 11.1, на фокусній відстані, що дорівнює 750 см, просвічують зварний шов стальної деталі з товщиною стінки 5 мм на плівку РТ-5, розташовану між двома олов'янисто-свінцевими фольгами товщиною 0,05 мм. Визначить режими просвічування.
Таблиця 11. 1- Дефекти, які виявляються радіаційними методами
| Об’єкт, що контролюється | Дефекти або відхилення від заданих розмірів, що виявлені |
| Злитки і відливки | Тріщини: газові раковини, пористість, рихлоти, усадні раковини, земляні включення, шлакові включення, незлитини, ліквідації |
| Зварні з’єднання, одержані зварюванням, плавленням | Тріщини (повздовжні і поперечні) в наплавленому і основному металах, непровари (суцільні і переривчасті), шлакові включення, включення вольфраму, пористість, підрізи, проплави,пропалини, зміщення кромки раковини |
| Паяні з’єднання | Відсутність припою, тріщини в припої і основному матеріалі, пористість, чужорідні включення, підрізи основного металу |
| Клепані з’єднання | Тріщини в тілі заклепки або в основному матеріалі, зазори між тілом заклепки і основного матеріалу, зміна форми тіла заклепки |
| Збірні одиниці, агрегати | Неправильна збірка, зазори, перекоси і руйнування внутрішніх елементів, сторонні об’єкти у внутрішніх порожнинах, ступінь заповнення внутрішніх порожнин |
| Стінки і внутрішні елементи деталей і агрегатів | Відхилення від форми, відхилення від заданих розмірів |
Розв’язування. Згідно з даними табл.11.2 під час просвічування сплавів на основі заліза і радіаційній товщині 5 мм напруга на рентгенівській трубці не повинна перевищувати 100 кВ. З номограми на рис.11.1 витікає, що під час просвічування сталі товщиною 5 мм і напрузі 100 кВ необхідна експозиція 10мАхв. Згідно з довідковими даними максимальний анодний струм трубки 0,3 БПВ6-150 апарата РУП-150/300-10 має значення 2мА.
Рисунок 11. 1 – Номограма для визначення експозицій просвічування сплавів на основі заліза апаратом
РУП-150/300-10 з трубкою 0,3 БПВ6-150 на плівки
РТ-1 (1), РТ-2 (2), РТ-5 (5) (F = 750 мм, оптична густина почорніння знімка 1,5) з олов'янисто-свинцевими фольгами товщиною 50 мкм
Під час струму 2мА час просвічування:
.Якщо потрібно проконтролювати об'єкти з матеріалів, не зазначених у табл. 11.2-11.6, необхідно знайти ряд значень товщини даного матеріалу, наведеного в таблиці.
Еквівалентну товщину об'єкта контролю, що піддають радіографуванню, обчислюють за формулою:
(11.1)де
– лінійні коефіцієнти ослаблення випромінювання,Ееф – ефективна енергія випромінювання,
– радіаційна товщина матеріалу, наведеного в табл. 11.2-11.6.Ефективна енергія Ееф випромінювання рентгенівських апаратів з напругою до 1 МеВ під час фотоелектричному поглинанні чисельно дорівнює 2/3 максимальної напруги на рентгенівській трубці.
У виразі (11.1) як матеріал, наведений у таблиці, слід використовувати найближчий за атомним номером до того матеріалу, що підлягає контролю, але не зазначений у таблицях.
Таблиця 11. 2 - Область застосування рентгенографії
| Товщина матеріалу, що просвічується (мм), на основі | Напруга на рентгенівській трубці, кВ не вище | |||
| заліза | титану | алюмінію | магнію | |
| 0,04 | 0,1 | 0,5 | 1,5 | 20 |
| 0,4 | 1 | 5 | 14 | 40 |
| 0,7 | 2 | 12 | 22 | 50 |
| 1 | 3 | 20 | 35 | 60 |
| 2 | 6 | 38 | 57 | 80 |
| 5 | 10 | 54 | 80 | 100 |
| 7 | 18 | 59 | 105 | 120 |
| 10 | 24 | 67 | 120 | 150 |
| 21 | 47 | 100 | 150 | 200 |
| 27 | 57 | 112 | 200 | 250 |
| 33 | 72 | 132 | 240 | 300 |
| 46 | 106 | 210 | 310 | 400 |
Таблиця 11. 3 - Область застосування рентгенографії під час просвічування тугоплавких матеріалів
| Товщина матеріалу, що просвічується (мм), з характеристиками z і ρ, г/см3 | Напруга на рентгенівській трубці, кВ не вище | ||
| Жаростійкий сплав z = 31 ρ = 8,1 | Молібден z = 42 ρ = 10,1 | Вольфрам z = 74 ρ = 19,3 | |
| 5 | 2 | 0,3 | 150 |
| 12 | 5 | 0,8 | 200 |
| 16 | 9 | 1,3 | 250 |
| 21 | 11 | 1,9 | 300 |
| 43 | 35 | 18 | 400 |
| 143 | 115 | 60 | 1000 |
Таблиця 11. 4 - Область застосування рентгенографії під час просвічування неметалів
| Товщина просвічування неметалу (мм), з характеристиками | Напруга на рентгенівській трубці, кеВ, не вище | ||
| z = 14 ρ = 1,39 г/см3 | z = 6,2 ρ = 1,37 г/см3 | z = 5,5 ρ = 0,92 г/см3 | |
| 1 | 10 | 15 | 200 |
| 8 | 70 | 100 | 400 |
| 25 | 120 | 170 | 600 |
Таблиця 11. 5 - Область застосування рентгенографічного методу під час використання радіонуклідних джерел
| Товщина сплаву, що просвічується (мм), на основі | Закриті радіоактивні джерела | |||
| заліза | титану | алюмінію | магнію | |
| від 1 до 20 | від 2 до 40 | від 3 до 70 | від 10 до 200 | |
| 5..30 | 7..50 | 20..200 | 30..300 | 70Tm |
| 5..100 | 10..120 | 40..350 | 70..450 | 75Se |
| 10..120 | 20..150 | 50..350 | 100..500 | 192Ir |
| 30..200 | 60..300 | 200..500 | 300..700 | 137Cs |
| 132..1349 | 160Со | |||
Таблиця 11. 6 - Область застосування радіографічного методу під час використання бетатронів
| Товщина сплаву, що просвічується (мм), на основі | Енергія прискорених електронів, МеВ | |||
| свинцю | заліза | титану | алюмінію | |
| 30..60 | 50..100 | 90..190 | 150..350 | 6 |
| 40..110 | 70..180 | 130..350 | 220..570 | 9 |
| 50..110 | 100..220 | 190..430 | 330..740 | 18 |
| 60..120 | 130..250 | 250..490 | 480..920 | 25 |
| 60..150 | 150..350 | 290..680 | 570..1300 | 30 |
| 60..180 | 150..450 | 290..880 | 610..1800 | 35 |
Порядок виконання роботи
1) Отримати у викладача параметри рентгенографічного королю згідно варіанту і завдання із табл. 11.7.
2) Провести розрахунок необхідних показників із докладними поясненнями.
3) Розрахунки і отримані результати оформити відповідно до вищенаведених прикладів розрахунків, зробити висновки.
Таблиця 11. 7 – Варіанти даних для завдання І
| Варіант | Фок.відст. см | Товщ. стінки, мм |
| 1 | 620 | 0,4 |
| 2 | 640 | 0,7 |
| 3 | 660 | 1,0 |
| 4 | 680 | 2,0 |
| 5 | 700 | 5,0 |
| 6 | 720 | 7,0 |
| 7 | 740 | 10,0 |
Запитання до самоконтролю
11.1) Область застосування радіографії.
11.2) Як визначаються режими рентгенівського випромінювання?
11.3) Як проводиться добір джерела випромінювання?
ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ І РЕКОМЕНДОВАНИХ ДЖЕРЕЛ
1 О.М. Карпаш, А.В. Яворський, М.О. Карпаш Основи забезпечення якості в нафтогазовій інженерії: Навч. посібник.– Івано-Франківськ: Факел, 2008. – 439 с.:іл.
2 ДСТУ 1.3:2004 Національна стандартизація. Правила побудови, викладання, оформлення,
3 Погодження, прийняття і позначання технічних умов
4 ДСТУ 1.5:2003 Національна стандартизація. Правила побудови, викладання, оформлення та вимоги до змістунормативних документів.
5 Вимоги до змісту нормативних документів.
6 ДСТУ 1.6:2004 Національна стандартизація. Правила реєстрації нормативних документів.
7 ГОСТ 2.104–68 ЕСКД. Основные надписи (ЄСКД. Основні написи).