Вопрос 2. Лучевой вид НК

Лучевые (радиационные) методы НК основаны на регистрации и анализе проникающего ионизирующего излучения после взаимодействия с контролируемым объектом. По характеру взаимодействия физических полей с контролируемым объектом радиационные методы НК классифицируют на методы прошедшего излучения, рассеянного излучения, активационного анализа, характеристического излучения и автоэмиссионный, по способу получения первичной информации – сцинтилляционный, ионизационный (радиометриче­ский), вторичных электронов, радиографический и радиоскопический методы.

С помощью радиационных методов выявляют поверхностные и глубинные трещины, ориентированные вдоль направления луча, раковины, рыхлоты, ликвационные зоны, неметаллические и шлаковые включения.

Чувствительность радиационных видов неразрушающего контроля характеризуется чувствительностью в направлении просвечивания (контрастная чувствительность) и в направлении, перпендикулярном к просвечиванию (разрешающая способность, детальная чувствительность). В среднем радиационными методами выявляются дефекты протяженностью в направлении просвечивания от 2 (стали) до 10% (легкие сплавы) от толщины изделия при ширине 0,025 мм.

В зависимости от ионизирующего излучения, используемого при контроле, наибольшее применение в технике нашли рентгеновский и гамма-метод.

В рентгеновском методе для индикации внутренних дефектов в материалах и изделиях, их местонахождения, формы и размеров используют рентгеновское тормозное, или характеристическое, излучение, которым просвечивается объект контроля.

В зависимости от способа регистрации средства контроля (рентгеновского излучения) различают рентгенографию, ксерорадиографию, рентгеноскопию и радиометрию.

В рентгенографии в качестве детектора рентгеновского излучения применяют рентгеновскую пленку (РТ-5, РТ-4М, РНТМ и др.).

В ксерорадиографии для этой цели используют фотопроводниковую заряженную пластинку или пленку, чувствительную к ионизирующему излучению. Несмотря на высокую стоимость ксерора-диографических пленок, метод обладает преимуществами по сравнению с рентгенографическим – более высокой чувствительностью и производительностью контроля.

В рентгеноскопии в качестве детектора используют флуороскопический экран. Метод обладает невысокой чувствительностью. Кроме того, результаты контроля в значительной степени субъективны.

При ионизационном (радиометрическом) методе контроля объект просвечивают узким пучком излучений, который последовательно перемещается по контролируемым участкам (рис. 56). Излучение, прошедшее через контролируемый участок, преобразуется детектором, на выходе которого возникает электрический сигнал, пропорциональный интенсивности излучения. Электрический сигнал через усилитель поступает на регистрирующее устройство.

Радиометрический метод обладает высокой производительностью и может быть легко автоматизирован. Однако с помощью этого метода затруднительно судить о характере и форме дефектов, а также невозможно определить глубину их залегания.

Рис. 56. Схема радиометрического метода контроля:

1 – источник излучения; 2, 4 – коллиматоры; 3 – контролируемый объект;

5 – сцинтилляционный чувствительный элемент; 6 – фотоумножитель;

7 – усилитель; 8 – регистрирующее устройство

В гамма-дефектоскопии в качестве средства испытания используется излучение радиоактивных изотопов. Источник излучения выбирается в зависимости от материала объекта контроля и его толщины (табл. 2).

Основные разновидности метода (гаммаграфия, радиометрический и флуороскопический) аналогичны методам рентгенодефектоскопии.

При нейтронном методе в качестве средства испытаний используется нейтронное излучение. Обладая большой проникающей способностью, нейтронное излучение позволяет просвечивать большие толщины исследуемых материалов. Методы нейтронной дефектоскопии находятся пока в стадии разработки.

В отдельную разновидность выделились методы радиационной толщинометрии. Для этой цели используют рентгеновское, - и -излучения.

Таблица 2

Радиационный неразрушающий контроль проводится по типовым схемам. Схемы просвечивания отдельных узлов ВС разрабатываются с учетом наилучшей выявляемости дефектов. Некоторые типовые схемы просвечивания соединений и изделий приведены на рис. 57.

Рис. 57. Типовые схемы просвечивания при радиационном контроле:

а – кольцевые швы в цилиндрических или сферических изделиях; б – угловые соединения; в – с использованием компенсатора и свинцовой маски; о – источник излучения;

к – кассета с пленкой (при радиографировании);

1 – просвечиваемое изделие: 2 – компенсатор; 3 – свинцовая маска

Выбор оборудования для радиационного контроля определяется: плотностью и толщиной материала контролируемого изделия, скоростью проведения контроля, конфигурацией контролируемой детали или изделия, технологическими особенностями контроля.

Промышленностью выпускается обширная номенклатура средств радиационного контроля, имеющих самые различные характеристики. К наиболее универсальным относятся рентгеновские аппараты РАП 150/300 (стационарный), РИ-10Ф, РУП-100-10 (передвижной), РИ-10ФП (полевой рентгеновский флюорограф) и др. В автоматическом рентгеновском флюорографе РИ-10ФП в качест­ве рентгеновского преобразователя используется монокристаллический экран. Изображение контролируемого участка автоматиче­ски регистрируется фотокамерой.

При использовании интроскопа типа РИ-61РТ контролируемый объект устанавливается в специальную защитную камеру, обеспечивающую полную радиационную безопасность оператора и других наблюдателей. В качестве источника рентгеновского излучения использован аппарат РУП-120-5. В рентгенотелевизионной системе применена высокочувствительная трубка ЛИ-217.

Безопасность труда при радиационной дефектоскопии должна отвечать сложному комплексу требований. Она включает в себя защиту от тока высокого напряжения, газов, огня, ионизирующих излучений, в том числе от рассеянного излучения.

Защита от ионизирующих излучений обеспечивается экранированием с помощью защитных материалов (свинец, свинцовое стекло, свинцовая резина, вольфрам, железо, барит), соблюдением безопасного расстояния, предельно коротким временем пребывания в зоне излучений. Безопасности труда при радиационном контроле уделяется особое внимание. Меры защиты и предупреждения поражения ионизирующими излучениями детально разработаны и должны неукоснительно соблюдаться.

ЛИТЕРАТУРА

1. К.Я. Орлов, В.А.Пархимович. Ремонт самолетов и вертолетов. – М.: Транспорт, 1986.

2. Н.Л.Голего. Ремонт летательных аппаратов – М.: Транспорт, 1984.

****************************************************************