7 семестр / Лабораторные работы / !Гамма-контроль итог

Цель работы: - ознакомиться с контролем качества судокорпусных конструкций методом рентгено- гаммаграфического дефектоскопирования судовых корпусных конструкций, отливок и поковок, деталей судовых систем и устройств.

- ознакомиться с системой оценки качества сварных швов, а также с устройством гамма- аппарата ГУП ТУЛИЙ 0,5-3.

Краткая теория

Радиографический контроль применяется для выявления в сварном шве и околошовной зоне сварного соединения следующих внутренних дефектов: непроваров, трещин, газовых пор, инородных включений (шлаковых, вольфрамовых и др.) и для выявления внешних дефектов, таких как прожоги, утяжки, проплавления и др.

При радиографировании корпусных конструкций и деталей судового машиностроения, независимо от технологии изготовления и требований, предъявляемых к контролю, необходимо соблюдать последовательность следующих основных операций:

• выбор источника излучения и фотоматериалов;

• подготовка контролируемого объекта к просвечиванию;

• установление режима просвечивания;

• просвечивание объекта;

• фотообработка снимков;

• расшифровка снимков с оформлением заключения о качестве просвечиваемого объекта;

• ведение учета работ и архива по радиографии.

При определении вида дефекта (согласно ГОСТ 7512-69) уточнено определение дефектов типа цепочки и скопления:

цепочка дефектов – дефекты, расположенные на одной линии в количестве более трёх с расстоянием между ними, равным трёхкратной величине дефекта и менее;

скопление дефектов – кучное расположение на одной линии в количестве более трёх с расстоянием между ними, равным трёхкратной величине дефекта и менее.

При расстоянии между отдельными рядом стоящими, входящими в цепочку или скопление, менее размера максимального дефекта последние считаются как один дефект длиной, равной длине дефектов и расстоянию между ними.

По правилам контроля №74012-620-66 отдельные включения разделены на две группы: дефекты округлой формы (газовые, шлаковые, вольфрамовые) и отдельные

дефекты продолговатой формы (газовые, шлаковые, вольфрамовые). Под дефектами округлой формы следует понимать дефекты типа газовых, шлаковых и вольфрамовых включений, дающие на рентгено-гамма снимке изображение, имеющее очертание, приближающееся к форме окружности. Под дефектами продолговатой формы следует понимать дефекты типа газовых, шлаковых и вольфрамовых включений, у которых отношение наибольшего размера к наименьшему более 1,5.

При одинаковых максимально допустимых размерах указанных выше двух типов дефектов возможное их расположение на снимке описывается одой схемой. Дефекты округлой формы, размеры которых не менее 1 мм, отнесены к газовым порам.

Для оценки качества сварных швов по результатам просвечивания принята трехбалльная система. Баллом 3 оцениваются снимки, на которых отсутствуют внутренние дефекты или имеются отдельные газовые включения размером от 0,1 толщины шва, но не более 2 мм; отдельные неметаллические включения протяжённостью до 0,3 толщины шва, но не более 3 мм и площадью каждое не более 5 мм². Баллом 2 оцениваются снимки швов, в которых имеются: отдельные газовые и твердые включения размером до 0,3 толщины шва, но не более 5 мм и площадью каждое до 15 мм²; цепочки газовых и твёрдых включений несплошного характера на протяжении не более 10% длины шва, при размере отдельных дефектов в цепочке не более указанных выше; местные скопления газовых и твёрдых включений несплошного характера на участке длиной не более 15 мм при размерах отдельных дефектах, указанных выше . Суммарная протяжённость всех указанных дефектов не должна превышать 10 % длины контролируемого участка. Баллом 1 оцениваются снимки швов с имеющимися на них трещинами, или количество дефектов, выше указанных, превышает указанное для балла 2.

Устройство гамма-аппарата.

В комплект аппарата входят:

0. головка с затвором на подставке, заряженная радиоактивным источником (рисунок 2 , 3.);

1. приспособление для перезарядки (рисунок 3,поз.4);

2. штатив (рисунок 3,поз.1);

3. центратор (рисунок 3,поз.3);

4. тележка;

По своей конструкции аппарат прост, прочен, транспортабелен и надежен в эксплуатации.

Принципиальное устройство гамма-аппарата и головки показано на рис.2.

Головка с затвором и механизмом открывания шарообразной формы выполнена с комбинированной защитой. Внутренняя часть защиты, состоящая из затвора 1, изготовлена из вольфрамового сплава; наружная часть 6,состоящая из 2-х блоков - из опресованного свинца, заключена в стальную оболочку 2. Лицевая сторона головки выполнена в виде площадки с окном для выхода лучей. На лицевой площадке закрепляется кольцо 9. Внутренняя часть кольца выполнена с резьбой, в которую ввернуто второе кольцо 7 для закрепления центратора. Второе кольцо закрыто алюминиевой пластинкой, которая предохраняет головку от засорения.

Рисунок2.- Конструктивная схема с затвором и механизмом открывания

1 - Г-образная рукоятка для открывания затвора; 2 - внешняя металлическая оболочка кожуха; 3 - диск со шкалой; 4 - ручка для стопорения головки; 5 - подставка; 6 - свинцовая защита; 7 - кольцо для крепления центратора; 8 - держатель с препаратом; 9 - кольцо для крепления; 10 - затвор.

Затвор 10 представляет собой цилиндр, эксцентрично расположенный в головке и закрепленный на двух полуосях. В цилиндре затвора имеется глухое отверстие, в котором находится цанговый держатель 8 с источником излучения. Цанговый держатель закрепляется на резьбе и стопорится пружинной шайбой. Он является сменным, в зависимости от источника. Для усиления защиты хвостовик держателя выполнен из вольфрамового сплава. Головка закреплена с помощью двух полуосей на подставке 5, обеспечивающей возможность шарнирного поворота головки в пределах 270 гр. вокруг горизонтальной оси и работу без штатива. Ручка 4 служит для закрепления головки на подставке в любом требуемом положении. Диск 3 имеет риски, по которым устанавливаются углы поворота. Открывание затвора аппарата производится Г-образной рукояткой 1, с помощью ее затвор из положения хранения "З" (закрыто - риска зеленого цвета). переводится в положение просвечивания "О" (открыто - риска красного цвета). Фиксация осуществляется посредством шариковой защелки. Во время нахождения препарата в положении хранения затвор может быть запломбирован, для чего в бобышке рукоятки и накладке кожуха предусмотрены отверстия диаметром 1.5 мм. Рукоятка 2 служит для переноски аппарата без штатива. Перезарядка головки новым источником должна производиться при нахождении источника в положении хранения. Рукоятка открывания затвора при этом находится в положении "З" (закрыто), т.е. расположена вдоль зеленой риски. С помощью пластинки определенной длины, шириной 38 мм, пользуясь ею как ключом, вывертывают внутреннее кольцо 7 с алюминиевой крышкой, предварительно вывернув винт с отверстием для пломбировки. Затем, находясь с противоположной стороны от окна для выхода лучей, переводят Г-образный рычаг в положение "О" (открыто), с помощью приспособления для перезарядки производят зарядку новым источником.

Рисунок 3. - Общий вид и габаритные размеры гамма-аппарата ГУП тулий 0.5-3:

1 - штатив; 2 - головка с затвором и механизмом открывания; 3 - центратор; 4 - приспособление для перезарядки; 5 - рукоятка для переноса аппарата.

А - наконечник; Б - цанговый захват; В - пружина; Г - шток; Д и Е - эбонитовые ручки.

Приспособление для перезарядки на рисунке 3 представляет из себя стальной трубчатый стержень длиной 1.7 м. Внутри его расположен шток Г. На одном конце приспособления находится механизм захвата источника, он состоит из наконечника А (который может быть сменным в случае зарядки аппарата другими радиоактивными источниками), цангового захвата Б и пружины В, служащей для возвращения захвата механизма внутрь головки, что предупреждает случайные поломки его в нерабочее время. На втором конце имеются две эбонитовые ручки Д и Е. Ручка Д жестко закреплена на трубчатом стержне, во время работы она находится в левой руке. Ручка Е жестко посажена на штоке - находится в правой руке и служит для управления механизмом захвата, в ней имеется шариковый фиксатор.

Процесс перезарядки происходит следующим образом: в предварительно открытое окно аппарата вводят наконечник приспособления, нажимают на ручку, слабым поворотом штока обеспечивается попадание цанговых захватов в пазы держателя источника, затем шток досылается вперед до отказа. После этого ручкой Д трубчатый стержень продвигается вперед до упора. Источник при этом находится на цанговых захватах и подготовлен к извлечению. Ручкой, находящейся в правой руке, источник извлекается из держателя аппарата. Фиксатор в этот момент стопорит шток, после чего приспособление свободно выводится из окна аппарата.

Зарядка, т.е. постановка нового источника в аппарат происходит в обратной последовательности. После постановки нового источника в держатель аппарат закрывается, т.е. затвор с Г-образной ручкой переводится в положение "З" (закрыто) и вновь завинчивается байонитное кольцо, завинчивается винт с отверстием под пломбу. Аппарат подлежит пломбированию).

Штатив (рисунок 3) складной конструкции представляет собой телескопически раздвигающуюся стойку, установленную на трехногом основании. Ножки треноги соединены со стойкой шарнирно и удерживаются в рабочем положении упорной шайбой. При повороте шайбы на 45 гр. до упора имеющиеся в ней пазы оказываются против ножек, которые тем самым освобождаются и могут быть повернуты вплотную к стойке для удобства транспортировки. В верхней части стойки имеется поворотный диск с пальцами, на которые подвешивается подставка с головкой и фиксируется защелкой. Поворот головки с поставкой вокруг горизонтальной оси на требуемый угол производится по лимбу и фиксируется винтовым тормозом. Второй винтовой тормоз служит для стопорения телескопически раздвигающихся труб стойки.

Штатив обеспечивает вертикальное перемещение головки аппарата в пределах от 450 до 800 мм, а с помощью горизонтальной оси обеспечивается поворот головки на 360 гр.

Центратор представляет собой телескопически раздвигающийся трубчатый стержень, служащий для определения напряжения центрального луча и наводки пучка лучей на объект просвечивания.

Центратор (рисунок 3 поз.3) состоит из двух трубок. На концевой трубке имеется наконечник. Основная трубка оканчивается дисковым фланцем, посредством которого центратор закрепляется в байонетном замке головки аппарата.

Анализ рентгено-гаммаснимков

Определение времени экспозиции

Исходные данные: источник излучения- 2г эквивалентного тулий 170, срок хранения 40 дней, угол конуса 30^о, размер фокусного пятна- 20 мм, гаммааппарат типа ГУП, длина шва L_шв=470 мм, толщина шва 10 мм.

Определить: время экспозиции T_эк.

Время экспозиции определяется по формуле:

где Т₀ – время экспозиции, необходимое для получения заданной оптической плотности плёнки при нулевой толщине поглотителя, определённой для данного типа плёнки и источника излучения опытным путём, мин, Т₀=5 мин ;

F,F₀ – фокусное расстояние при радиографическом контроле и при определении Т₀ соответственно, мм, F₀=400 мм,;

Q,Q₀ – активности источников излучения при радиографическом контроле и при определении Т₀ соответсвенности, Q/Q₀=2/3,35;

f- коэффициент , определяемый в зависимости от просвечиваемой толщины материала изделия и источника излучения, принимаем f=6 .

F определяем по формуле:

Анализ рентгено-гаммаснимка приведён в таблице 1.

Таблица 1. – Дефекты.

Координаты по длине мм (обозначение)	Тип дефекта
z=15 (ША 2-4) z=44 (ША 1-1) z=83 (ША 3-2) z=180 (ША 1-2) z=312 (ША 1-2)	Отдельные шлаковые включения округлой формы
z=5 (ПА 1-1) z=27 (ПА 1-3) z=56 (ПА 1-3) z=305 (ПА 1-1,5)	Отдельные газовые включения округлой формы
z=242 (Нс-120)	Непровар сплошной

Вывод: в данной лабораторной работе мы изучили метод рентгена, нашли дефекты на шве 189, определили , допускается их присутствие на сварном шве или нет. Для определения использовали ГОСТ 7512-69.

Сварной шов №189

Дефекты: незаваренный кратер(1), брызги металла(2), неровная поверхность шва: бугристость и чешуйчатость(3,4)

Отдельные шлаковые включения округлой формы ША 3-2 S=12 мм

Непровар сплошноймНС120 S=11 мм

Отдельное газовое включение округлой формы ПА 1-1 S=16 мм

Скопление газовых и шлаковых включений округлой формы ШВ (ПВ) 2-55 S=12 мм

Отдельное газовое (шлаковое) включение округлой формы ПА (ША) 3-1, 0.5-1 S=16 мм

Отдельные шлаковые включения округлой формы ША 2-4 S=12 мм