Главная>>Качество
и контроль сварки>>Контроль
сварных соединений>>Радиационный контроль гамма-лучами
Радиографический метод контроля Ч.2 Радиационный контроль гамма-излучением
Содержание
- Природа гамма-излучения и свойства гамма-лучей
- Сущность радиационного контроля
- Технология и проведение контроля гамма-излучением
- Гамма-дефектоскопы
- Преимущества и недостатки контроля гамма-лучами
Природа гамма-излучения и свойства гамма-лучей
Так же, как видимый свет и рентгеновские лучи, гамма-излучение представляет
собой электромагнитные волны. Длина волны у гамма-лучей отличается от длины
волны видимого света и рентгеновских лучей и составляет 10-13 - 4*10-12м.
Гамма-излучение образуется при распаде ядер радиоактивных изотопов химических
элементов. Распад радиоактивных ядер происходит из-за того, что силы притяжения
между протонами и нейтронами, входящими в состав радиоактивного ядра, не обеспечивают
его стабильности. В результате, неустойчивые ядра распадаются и переходят в
более устойчивые. Процесс распада сопровождается испусканием радиоактивных лучей,
состоящих из трёх потоков: потока положительно заряженных альфа-частиц, отрицательно
заряженных бета-частиц и потока нейтральных гамма-частиц.
Поток гамма-частиц используют для контроля материалов и качества сварных соединений
и выявляют при помощи него внутренние
дефекты в металле.
Сущность радиационного контроля
Сущность радиационного контроля гамма-излучением основана на различном поглощении
этого излучения однородным металлом, неметаллическими веществами и воздухом.
Так же, как и рентгеновские лучи, гамма-излучение способно воздействовать на
фотоплёнку и фотобумагу. Такие лучи нейтральны и они невосприимчивы к электрическим
и магнитным полям.
Схема радиационной дефектоскопии
На рисунке ниже показана схема проведения контроля сварного соединения гамма-лучами
- схема а) и устройство ампулы с радиоактивным элементом - схема б).
На схеме а) 1 - контейнер, содержащий стеклянную ампулу с радиоактивным веществом;
2 - ампула с радиоактивным веществом; 3 - контролируемое сварное соединение;
4 - кассета с плёнкой или фотобумагой.
На схеме б) 1 - радиоактивное вещество; 2 - стеклянная ампула; 3 - вата; 4
- оболочка из алюминия или латуни; 5 - крышка; 6 - защитная свинцовая оболочка.
Технология и проведение контроля гамма-излучением
Технология и порядок проведения контроля гамма-лучами такие же, как и при
контроле сварных швов рентгеном. Схемы проведения радиационной дефектоскопии
так же, аналогичны схемам при рентгеновском контроле и определяются они ГОСТом
7512.
В качестве радиоактивных веществ - источников гамма-лучей, используют искусственные
и естественные радиоактивные изотопы различных веществ. Наибольшее распространение,
исходя из экономических соображений, получили радиоактивные изотопы кобальта
(Со-60), цезия (Cs-137), иридия (Ir-192). Для получения направленного гамма-излучения
необходимо использовать гамма-дефектоскопы.
Гамма-дефектоскопы
В качестве источника гамма-лучей при радиационном контроле используются гамма-дефектоскопы.
Наиболее важными показателями гамма-дефектоскопов являются интенсивность радиационного
излучения, период полураспада радиоактивного вещества и его начальная активность.
Интенсивность излучения и период полураспада зависят от изотопа радиоактивного
вещества, а начальная активность определяется массой источника излучения.
Гамма-дефектоскоп оснащён устройством для перемещения гамма-источника и прекращения
направленного радиоактивного излучения.
Классификация гамма-дефектоскопов, их устройство
Гамма-дефектоскопы классифицируются в зависимости от следующих параметров:
1. От типа источника радиоактивных лучей
2. От условий использования - лабораторные, цеховые, полевые, специальные
3. От степени подвижности - переносные (портативные), передвижные и стационарные
4. В зависимости от направленности гамма-излучения дефектоскопы бывают фронтального
просвечивания, панорамного просвечивания, или универсальные (сочетающие возможность,
как фронтального просвечивания, так и панорамного).
Одна из наиболее распространённых схем стационарных гамма-дефектоскопов представлена
на рисунке ниже:
1 - электромеханический пульт (привод и пульт управления); 2 - стена защитной
камеры; 3 - радиационная головка; 4 - коллимирующая (создающая направленный
поток лучей) универсальная головка; 5 - контролируемое сварное соединение; 6
- детектор (кассета с рентгеновской, или фотобумагой и др.).
Преимущества и недостатки контроля гамма-лучами
Гамма-лучи, в отличие от рентгеновских, обладают большей проникающей способностью
и позволяют контролировать сварное соединение, толщиной до 350мм. И качество
контроля толстого металла с помощью гамма-лучей значительно выше, чем контроль
рентгеном. Кроме того, неразрушающий
контроль сварки гамма-лучами более простой и менее дорогостоящий метод,
чем рентгеновский контроль.
Но также у радиационной дефектоскопии есть недостатки, которые ограничивают
её применение. Малые толщины металла не могут создать серьёзный барьер для гамма-лучей,
которые легко проходят сквозь тонкий металл. В результате, качество контроля
металла толщиной до 50мм, с помощью рентгена, гораздо выше, чем с помощью гамма-лучей.
Ещё одним недостатком контроля гамма-излучением является невозможность регулирования
интенсивности излучения, которая в рентгеновских дефектоскопах может регулироваться
увеличением или уменьшением подводимого напряжения.
При неосторожном обращении с гамма-дефектоскопами существует достаточно высокий
риск поражения человека гамма-лучами, которые очень вредны для человеческого
организма. Поэтому, ампула с радиоактивным веществом помещается в специальные
контейнеры из свинца, или в стационарные аппараты с дистанционным управлением.
Схема контейнера с ампулой показана на рисунке выше по тексту.
Дополнительные материалы по теме:
|