Определение параметров радиографического контроля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Обнинский институт атомной энергетики

Филиал Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования

"Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ"

ИАТЭ НИЯУ "МИФИ"

Кафедра АКиД

Контрольная работа

"Определение параметров радиографического контроля"

Вариант 11

Выполнили: студенты гр. ТД-С 09

Калмыков М.А.

Филатов А.И.

Проверил: Нахабов А.В.

Обнинск 2013



План

1. Рентгеновский аппарат

2. Гамма-источник

Заключение

Список используемой литературы



1. Рентгеновский аппарат

Дано:

Плоское изделие (стыковое сварное соединение), материал - сталь

Толщина ОК: h = 100 мм;

Требуемая чувствительность: 1.5 мм.

· Источник излучения и его основные характеристики

Выбираем рентгеновский аппарат согласно условию (табл.8 стр. 18[1])

РТД-1 (табл. 3.2 стр. 32[2])

Диапазон анодного напряжения, кВ, с шагом 1 кВ: 250-1000

Максимальное анодное напряжение, кВ - 1000

Минимальное анодное напряжение, кВ - 250

Диапазон установки анодного тока, мА, с шагом 0.1 мА: 0.1-3

Тип рентгеновской трубки: 1.5БПВ-12/13-1000

Размеры фокусного пятна, мм - 0.8х 0.8

По таблице (табл.8 стр. 18[1]) определяем на рентгеновской трубке: при =100 мм =727кВ

E_эфф = • 727 = 485 кэВ = 0.49 МэВ

· Линейный коэффициент поглощения излучения в материал ОК

Линейный коэффициент ослабления излучения , определяющий проникающие свойства излучения и выявляемость дефектов, согласно (табл. 6 стр.12 [1]) равен:

Дозовый фактор накопления , характеризующий рассеяние излучения в контролируемом изделии, оказывает заметное влияние на выявляемость дефектов: (табл.6 стр. 12[1])

· Тип радиографической пленки, указать ее основный характеристики

Для выявления крупных дефектов выбираем более чувствительную и крупнозернистую пленку по таблице (табл. 13, стр.22 [1]).

Тип пленки: РТ-IД. Характеристики:

1) крупнозернистая;

2) средний размер зерна мм;

3) максимальная плотность почернения ;

4) коэффициент контрастности ;

5) разрешающая способность ;

6) чувствительность ;

7) плотность вуали ;

· Параметры усиливающего экрана

Так как толщина контролируемого металла больше 4 мм, следует применить усиливающий экран. Параметры усиливающего экрана при напряжения на рентгеновской трубке =727кВ, согласно (табл. 16 стр.26 [1]):

1) напряжение на рентгеновской трубке (РТ): 300 - 1000;

2) коэффициент усиления: 1.5 - 2.0;

3) толщина переднего экрана: 0.16 - 0.20 мм;

4) толщина заднего экрана: 0.20 - 0.50 мм;

5) радиоактивные источники: Цезий-137;

· Фокусное расстояние до центра снимка

- формула для расчета фокусного расстояния

Ф - максимальный размер активной части источника излучения (фокусное пятно), мм;

h - толщина контролируемой детали, мм;

- величина геометрической нерезкости, мм;

= 100 мм

мм

 = 0.5 *0.5 * 1.5 = 0.75 мм

· Общая нерезкость изображения

Сначала определяем внутреннюю нерезкость рентгеновской пленки (табл.4,стр.11 [1])

U_вн = 0.23 мм - внутренняя нерезкость (крупнозернистая пленка)

Нерезкость рассеяния U_р определяется в соответствии с соотношением:

U_р= U_вн • g^h,

где: h - толщина просвечиваемой детали в см;

g - коэффициент пропорциональности;

Для различных энергий излучения значение коэффициента g берем из (табл.5, стр.11 [1])

В нашем приборе используется в качестве источника излучения Цезий 137 и для него:

g = 1.25

h = 100мм = 10см

U_p=0.23мм • 1.25¹⁰ = 2.14 мм

Т.к. U_p>U_вн то ОК - толстостенный. Для толстостенных ОК - U_вн заменяется на U_р, тогда:

Общая нерезкостьU определяется по формулам:

1. Для проволочного эталона (дефекты овального типа):

= 3.62 мм



2. Для канавочного эталона (дефекты ступенчатого типа):

= = 2.71 мм

· Оптимальный угол просвечивания

Оптимальный угол просвечивания определяется по формуле:

µh известно из пункта 2 и равно:µh = 69.2

Подставляем в формулу и получаем:

· Геометрические параметры контроля для края снимка

· Разность плотностей потемнения между центром и краем снимка

Определим средний градиент пленки г по формуле:



D₀ и D _ц - плотность почернения по центру и краю снимка;

- допустимая разность плотностей потемнения;

f - коэффициент контрастности пленки (табл.13, стр.22 [1])

D_max - максимальная плотность почернения пленки (табл.13, стр.22 [1])

D₀ - плотность почернения, для которой рассчитывается величина г.

При радиотехническом контроле D₀ не превышает 3 единицы.

D _ц= 1.8

D₀ = 3

= 3-1.8 = 1.2

f= 4.0

D_max= 7.5

При расчетах схемы просвечивания величина ?D определяется в соответствии с выражением:



B_ц = = 71.2

мh= 69.2

· Плотность потемнения по центру снимка

D = D₀ + 0.85

D₀ - плотность вуали

D₀ = 0.2 (табл. 13, стр.22 [1])

D = 0.2+ 0.85 = 1.05

Определим контрастность пленки г_D по формуле:

мм

· Относительная чувствительность для центра и края снимка

(рис.5 стр. 10[1])

Согласно (табл.20 стр. 32[1]) имеем:

1. Для проволочного эталона имеем номер 4 и d = 1.25 мм

- для центра снимка.



- для края снимка.

2. Для канавочного эталона имеем номер 2 и = 1.25 мм

- для центра снимка.

- для края снимка

· Время экспозиции

Согласно рис. 6.4. на стр.115 [2] : экспозиция - 20;

Однако, мы используем усиливающий экран, коэффициент усиления = 2.5

· Тип и номер эталона чувствительности

Согласно (табл. 20 стр.32[1]):

1. Номер проволочного эталона - 4;

Диаметр проволочки видимой на снимке - 1.25 мм;

2. Номер канавочного эталона - 2;

Глубина канавки видимой на снимке - 1.25 мм;

Схема контроля с указанием расстояний

· Выбор конкретной марки источника излучения (рентгеновского аппарата) с оптимальными технико-экономическими характеристиками

Переносной рентгеновский аппарат "РПД-1" - это сверхлегкий и малогабаритный рентген аппарат постоянного потенциала для радиографического контроля. Рентгеновский аппарат РПД-1 предназначен для просвечивания объектов с радиационной толщиной до 20 мм (по стали) на пленку AGFA D7 (Pb), фокусное расстояние 206 мм, время экспозиции - 2.6 минут. рентген радиография анод излучение

Отличительные особенности рентгеновского аппарата РПД-1

· Анодное напряжение, ток рентгеновской трубки и время экспозиции регулируются

· Двойное питание: от сети переменного тока либо от встроенного аккумулятора

· Малый размер фокусного пятна и регулировки тока и напряжения в широком диапазоне

· Малые размеры и вес моноблока

· Телескопический штатив аппарата имеет сменные опоры: пластиковые и магнитные

· Герметичная конструкция моноблока рентгеновского аппарата

· Цифровые и световые индикаторы

2. Гамма-источник

· Источник излучения и его основные характеристики

Согласно (табл. 9 стр.18-19 [1]), в качестве гамма источника мы берем изотоп Кобальт - 60: мощность экспозиционной дозы - .

Согласно (табл. 12 стр.20-21 [1]), гамма-дефектоскоп ГООО.021.16: размер активной части излучения - диаметр в мм: 4.5 мм; высота 4.5 мм;

Согласно (табл. 1 стр.7 [1]),

· Линейный коэффициент поглощения излучения в материал ОК

Линейный коэффициент ослабления излучения, определяющий проникающие свойства излучения и выявляемость дефектов, согласно (табл. 6 стр.12 [1]):

Дозовый фактор накопления (), характеризует рассеяние излучения в контролируемом изделии и оказывает заметное влияние на выявляемость дефектов: (табл.6 стр.12 [1])

· Выбрать тип радиографической пленки, указать ее основный характеристики

Для выявления крупных дефектов выбираем более чувствительную и крупнозернистую пленку по таблице (табл. 13, стр.22 [1]).

Тип пленки: РТ-IД. Характеристики:

1) крупнозернистая;

2) средний размер зерна мм;

3) максимальная плотность почернения ;

4) коэффициент контрастности ;

5) разрешающая способность ;

6) чувствительность ;

7) плотность вуали ;

· При необходимости определить параметры усиливающего экрана

Так как толщина контролируемого металла больше 4 мм, следует применить усиливающий экран. Параметры усиливающего экрана при напряжения на рентгеновской трубке =727кВ, согласно (табл. 16 стр.26 [1]):

1) напряжение на рентгеновской трубке (РТ): 300 - 1000 кВ;

2) коэффициент усиления: 1.5 - 2.0;

3) толщина переднего экрана: 0.16 - 0.20 мм;

4) толщина заднего экрана: 0.20 - 0.50 мм;

5) радиоактивные источники: цезий-137;

· Определить фокусное расстояние до центра снимка

- формула для расчета фокусного расстояния

Ф - максимальный размер активной части источника излучения (фокусное пятно), мм;

h - толщина контролируемой детали, мм;

- величина геометрической нерезкости, мм;

= 100 мм

мм

= 0.5 *0.5 * 1.5 = 0.75 мм

· Определить общую нерезкость изображения

Определяем внутреннюю нерезкость рентгеновской пленки (табл.4,стр.11 [1]):

U_вн = 0.23 мм - внутренняя нерезкость.

Нерезкость рассеяния U_р определяется в соответствии с соотношением:

U_р= U_вн • g^h,

h-толщина просвечиваемой детали в см,

g - коэффициент пропорциональности.

Для различных энергий излучения значение коэффициента g берем из табл.5, стр.11 [1]: g = 1.25

U_p = 0.23 • 1.25¹⁰ = 2.14 мм

Т.к. U_p>U_вн то ОК - толстостенный. Для толстостенных ОК - U_вн заменяется на U_р, тогда:

Общая нерезкостьU определяется по формулам:

1. Для проволочного эталона (дефекты овального типа):

= 2.12 мм

2.Для канавочного эталона (дефекты ступенчатого типа):

= = 2.72 мм

· Определить оптимальный угол просвечивания

Оптимальный угол просвечивания определяется по формуле:

µh известно из пункта 2 и равно:µh = 0.42

Подставляем в формулу и получаем:

· Определить геометрические параметры контроля для края снимка

· Определить разность плотностей потемнения между центром и краем снимка

Определим средний градиент пленки г по формуле:

D₀ и D _ц - плотность почернения по центру и краю снимка;

- допустимая разность плотностей потемнения;

f - коэффициент контрастности пленки (табл.13, стр.22[1])

D_max - максимальная плотность почернения пленки (табл.13, стр.22[1])

D₀ - плотность почернения, для которой рассчитывается величина г.

При радеотехническом контроле D₀ не превышает 3 единицы.

D _ц= 1.8

D₀= 3

= 3-1.8 = 1.2

f= 4.0

D_max= 7.5

При расчетах схемы просвечивания величина ?D определяется в соответствии с выражением:

B_ц = = 91.3

мh = 0.42

· Определить плотность потемнения по центру снимка

D = D₀ + 0.85

D₀ - плотность вуали

D₀ = 0.2 (табл. 13, стр.22 [1])

D = 0.2+ 0.85 = 1.05

Определим контрастность пленки г_D по формуле:



мм

· Определить относительную чувствительность для центра и края снимка

(рис.5 стр. 10[1])

Согласно (табл.20 стр. 32[1]) имеем:

1. Для проволочного эталона имеем номер 4 и d = 1.25 мм

- для центра снимка.

- для края снимка.

2.Для канавочного эталона имеем номер 2 и = 1.25 мм

- для центра снимка.



- для края снимка.

· Определить время экспозиции

Согласна рисунку (Рис. 16 стр 29 [1]) и исходным данным гамма источника: Кобальт -60

мощность экспозиционной дозы - - .

По толщине контролируемого соединения определяем время просвечивания = 8 часам

Однако, мы используем усиливающий экран, коэффициент усиления = 2.5

· Выбрать тип и номер эталона чувствительности

Согласно (табл. 20 стр.32[1]):

1. Номер проволочного эталона - 4;

Диаметр проволочки видимой на снимке - 1.25 мм;

2. Номер канавочного эталона - 2;

Глубина канавки видимой на снимке - 1.25 мм;

Схема контроля с указанием расстояний



· Выбрать конкретную марку источника излучения (рентгеновского аппарата) с оптимальными технико-экономическими характеристиками.

Переносной рентгеновский аппарат "РПД-1" - это сверхлегкий и малогабаритный рентген аппарат постоянного потенциала для радиографического контроля. Рентгеновский аппарат РПД-1 предназначен для просвечивания объектов с радиационной толщиной до 20 мм (по стали) на пленку AGFA D7 (Pb), фокусное расстояние 206 мм, время экспозиции - 2.6 минут.

Отличительные особенности рентгеновского аппарата РПД-1:

· Анодное напряжение, ток рентгеновской трубки и время экспозиции регулируются

· Двойное питание: от сети переменного тока либо от встроенного аккумулятора

· Малый размер фокусного пятна и регулировки тока и напряжения в широком диапазоне

· Малые размеры и вес моноблока

· Телескопический штатив аппарата имеет сменные опоры: пластиковые и магнитные

· Герметичная конструкция моноблока рентгеновского аппарата

· Цифровые и световые индикаторы



Заключение

По нашему мнению, для просвечивания лучше использовать рентгеновскую установку, т.к. 2.6 мин, что меньше, чем время экспозиции гамма-дефектоскопа 200 мин. При этом гамма-установка применяется в случае технической невозможности использования рентгеновских установок, что в нашем случае возможно. К тому же использовать рентгеновскую установку проще в технологическом плане.



Список используемой литературы

1. Методические рекомендации к выполнению курсовой работы по теме "Радиографический контроль на АЭС" / Сост. А.К. Подсекин - Обнинск: ИАТЭ, 1988.

2. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн. 4: Контроль излучениями: Практ. пособие / Б.Н. Епифанцев, Е.А. Гусев, В.И. Матвеев, Ф.Р. Соснин; Под ред. В.В. Сухорукова. - М.: Высшая школа, 1992.

3. Неразрушающий контроль и диагностика / Справочник под ред. В.В. Клюева.- М.: Машиностроение, 1995.

4. ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод.

5. Румянцев С.В., Штань А.С., Гольцев В.А. Справочник по радиационным методам неразрушающего контроля / Под ред. С.В. Румянцева. - М.: Энергоиздат, 1982.

Размещено на Allbest.ru