Способ и устройство для радиоизотопной дефектоскопии кольцевых сварных соединений



Способ и устройство для радиоизотопной дефектоскопии кольцевых сварных соединений
Способ и устройство для радиоизотопной дефектоскопии кольцевых сварных соединений
Способ и устройство для радиоизотопной дефектоскопии кольцевых сварных соединений

 


Владельцы патента RU 2530452:

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт технической физики и автоматизации" ОАО "НИИТФА" (RU)

Использование: для радиоизотопной дефектоскопии кольцевых сварных соединений. Сущность изобретения заключается в том, что просвечивание кольцевого сварного стыка изнутри источником ионизирующего излучения и регистрацию макроструктуры стыка кольцеобразной рентгеновской пленкой, размещенной с внешней стороны объекта в соответствующем ей объеме светозащитного пенала со съемной крышкой, оснащенного центрирующей втулкой компенсатора, сквозное отверстие которой соответствует диаметру перемещаемого в зону контроля излучателя, при этом регистрацию потока излучения, несущего информацию о макроструктуре объекта, осуществляют сканированием через прилегающий к глухому торцу пенала и выполненный из радиационно-непрозрачного материала толщиной до 3 мм с возможностью крутильных колебаний с амплитудой не менее 30° либо вращения относительно оси светозащитного пенала с угловой скоростью от 1 до 2 с-1 решетчатый диск, концентрично и регулярно относительно его геометрической оси перфорированный по торцу сквозными шестигранными отверстиями, оси которых пересекаются с геометрической осью диска в фокальной точке, удаленной на 40 мм от его внешнего торца во внутренней полости объекта контроля, а разделительные перемычки между отверстиями не превышают 0,5 мм при минимальном размере шестигранного отверстия до 2 мм по вписанному внутреннему диаметру. Технический результат: повышение качества получаемых снимков в условиях генерации потока рассеянного излучения конструктивными элементами сложной системы контроля. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области исследования материалов без их разрушения, а именно к радиографическому методу контроля, и может быть использовано при контроле качества надмолекулярной структуры (макроструктуры) материалов при радиоизотопной дефектоскопии сварных стыков и в том числе кольцевых сварных соединений труба-трубная доска парогенераторов.

Известны технологии, алгоритмы и средства панорамного просвечивания и регистрации макроструктуры герметизирующих торцевых сварных соединений, например, автоматизированный радиографический комплекс аппаратуры, радиационная головка которого подвижно укреплена на приводе штатива и содержит подпружиненный компенсатор, детектор в виде кольцеобразной кассеты, аксиально-подвижный стержневой держатель источника, заключенный в блок защиты, и средства кинематики, обеспечивающие доставку оснащенного излучателем стержневого держателя и детектора в зону контроля кольцевых сварных швов для экспонирования и возврат в исходные состояния [1, 2].

Известен способ радиографии сварных стыков тел вращения, аппаратура и аналитические зависимости управления процессом контроля кольцевых сварных соединений тонкостенных оболочек с использованием метода динамической щелевой радиографии посредством щелевого сканирования подвижным узконаправленным пучком ионизирующего излучения подвижного объекта контроля переменной радиационной толщины и профиля и регистрации макроструктуры объекта контроля на подвижный детектор [3, 4].

Также известны способ и система радиографического контроля, при использовании которых обеспечивается сканирование объекта контроля пучком излучения точечного источника при относительном перемещении объекта и регистрация матрицей детекторов сформированного щелевыми коллиматорами направленного потока излучения, прошедшего через объект контроля [5, 6].

Наиболее близким по технологии контроля и конструктивному исполнению является способ радиоизотопной дефектоскопии труба - трубная доска парогенераторов, включающий просвечивание кольцевого сварного стыка потоком ионизирующего излучения изнутри и регистрацию макроструктуры кольцеобразной рентгеновской пленкой, размещенной с внешней стороны в соответствующем ей объеме светозащитного пенала, скрепленного с блоком облучателя, оснащенном аксиально-подвижным стержневым держателем источника гамма-излучения, перемещаемым дискретно из положения хранения в зону контроля строго вдоль оси объекта контроля через сквозное отверстие, перфорированное по центру светозащитного пенала, и содержащее центрирующую втулку компенсатора. [7]

Недостатками прототипа является низкое качество получаемых радиографических снимков, т.к. стесненная геометрия неоднородной системы контроля, включающей в себя конструктивные элементы сварного стыка и компоненты стержневого держателя источника, провоцирует генерацию потока рассеянного излучения, что влечет за собой снижение контраста и размытие изображения на радиографических снимках с одновременным ухудшением чувствительности метода контроля.

Целью настоящего изобретения является повышение качества получаемых снимков в условиях генерации потока рассеянного излучения конструктивными элементами сложной системы контроля.

Указанный технический результат способа радиоизотопной дефектоскопии просвечиванием кольцевого сварного соединения труба - трубная доска, изнутри источником ионизирующего излучения с регистрацией макроструктуры объекта на кольцеобразной рентгеновской пленке, размещенной с внешней стороны объекта в соответствующем ей объеме светозащитного пенала со съемной крышкой, оснащенного центрирующей втулкой компенсатора, сквозное отверстие которого соответствует диаметру перемещаемого в зону контроля излучателя, осуществляют сканированием через прилегающий к глухому торцу пенала и выполненный из радиационно-непрозрачного материала толщиной до 3 мм с возможностью крутильных колебаний с амплитудой не менее 300 либо вращения относительно оси светозащитного пенала с угловой скоростью от 1 до 2 с-1 решетчатый диск, концентрично и регулярно относительно его геометрической оси перфорированный по торцу сквозными шестигранными отверстиями, оси которых пересекаются с геометрической осью диска в фокальной точке, удаленной на расстояние F=40 мм от его внешнего торца во внутренней полости объекта контроля, а разделительные перемычки между отверстиями не превышают 0,5 мм при минимальном размере шестигранного отверстия до 2 мм по вписанному внутреннему диаметру. Причем отдельные фрагменты разделительных перемычек решетчатого диска с определенной регулярностью и в определенной последовательности могут быть исключены для компенсации и стабилизации детектируемого потока проникающего излучения.

Для реализации способа имеется устройство, содержащее светозащитный пенал с крышкой из радиационно-прозрачного материала для кольцеобразной рентгеновской пленки, соосно конфигурации пленки оснащенный сквозной втулкой компенсатора, и скрепленный с корпусом пенала блок облучателя, включающий в себя блок биологической защиты с аксиально-подвижным стержневым держателем источника излучения, выполненным с возможностью перемещения в зону контроля через полость втулки компенсатора и возврата в положение хранения, и дистанционный привод, причем корпус светозащитного пенала со стороны противоположной полости для рентгеновской пленки содержит в соответственно профилированном объеме соосный втулке компенсатора сканирующий решетчатый диск из радиационно-непрозрачного материала, экструдированный пластикатом на основе радиационно-прозрачного высокомолекулярного износостойкого полимера с низким коэффициентом трения, например, фторопластом, установленный с возможностью прецизионных крутильных колебаний либо вращения в обойме периферийной части корпуса пенала и кинематически сопряженный, например, зубчатым венцом своей образующей поверхности с шестеренкой привода крутильных колебаний либо поворота, например, пружинного, оснащенного стопорным устройством и внедренного в соответствующую ему выемку корпуса пенала, а также и в случае, когда дистанционный привод аксиального перемещения держателя источника излучения кинематически сопряжен со средством блокирования привода крутильных колебаний либо вращения сканирующего решетчатого диска.

Предлагаемое устройство показано на фиг.1, 2 и 3.

Устройство включает в себя светозащитный пенал 1, с крышкой 2, центрирующей втулкой компенсатора 3, полостью 4, содержащей кольцеобразный детектор в виде рентгеновской пленки 5, блок биологической защиты облучателя 6, оснащенный аксиально-подвижным стержневым держателем источника 7 с источником излучения 8 и приводом дистанционного перемещения держателя 9, кинематически сопряженного через подпружиненный рычаг 10 с муфтой фрикционного тормоза 11 привода крутильных колебаний либо поворота 12, оснащенного шестеренкой 13, кинематически сопряженной со сканирующим решетчатым диском 14, через зубчатый венец его образующей поверхности. Экструдированный фторопластом сканирующий решетчатый диск 14 устройства размещен в соответственно профилированном объеме 15 светозащитного пенала 1 соосно втулке компенсатора 3, согласован с геометрическими параметрами кольцеобразного детектора 5 и заключен в направляющую обойму подшипника скольжения 16 пенала 1. В исходном состоянии устройства (держатель источника излучения 7 в положении хранения) привод 12 сканирующего решетчатого диска 14 блокируется подпружиненным рычагом 10, взаимодействующим с муфтой фрикционного тормоза 11, при этом держатель источника излучения 7 в положении хранения блокируется замковым устройством 17.

Устройство работает следующим образом.

Устройство в полном комплекте, заблокированное замковым устройством 17, доставляют к объекту контроля и производят его монтаж относительно контролируемого сварного стыка. Затем открывают замок 17 и при этом деблокируют держатель источника излучения 7. Приводом дистанционного перемещения держателя 9 аксиально-подвижный стержневой держатель источника 7 с источником излучения 8 доставляют в зону контроля, определяемую величиной фокусного расстояния F. При этом подпружиненный рычаг 10 освобождает муфту фрикционного тормоза 11 и привод 12 на период экспонирования рентгеновской пленки 5 обеспечивает крутильные колебания или вращение сканирующего решетчатого диска 14, заключенного во фторопластовую оболочку и кинематически сопряженного с шестеренкой 13.

После завершения времени экспонирования рентгеновской пленки 5 стержневой держатель источника 7 с источником излучения 8 возвращают в исходное состояние приводом дистанционного перемещения держателя 9, при этом обеспечивается гарантированная фиксация привода крутильных колебаний или вращения 12 сканирующего решетчатого диска 14 через подпружиненный рычаг 10 и муфту фрикционного тормоза 11.

Подвижная растровая решетка (Фиг.3) решетчатого диска обеспечивает фильтрацию локальной диффузии и натекания рассеянного излучения в зону детектирования, что в значительной мере исключает нежелательные искажения пучка излучения, несущего полезную информацию за счет генерированного потока рассеянного излучения, снижение контраста и размытие изображения на радиографических снимках и ухудшение чувствительности метода контроля, что предопределяет качество радиографического метода контроля.

Литература

1. А.С. №401218, Установка для радиоизотопной дефектоскопии. А.Н. Майоров, А.С. Декопов и др., 1973.

2. Декопов А.С. "Особенности контроля качества сварных соединений «в ус» технологических каналов с трактами ядерных реакторов РБМК-1000 радиографическим методом". ВАНТ, Серия: Техническая физика и автоматизация, Вып.63, 2008, с. 29-40.

3. А.С. №1122102, Способ радиографического контроля изделий в виде тел вращения. А.С. Декопов, В.И. Петухов, Цобенко В.В., Шиленко И.Н., 1983.

4. Декопов А.С. «Контроль сварных соединений тонкостенных оболочек тангенциальными пучками излучения». ВАНТ, Серия: Техническая физика и автоматизация. Вып.62, 2007, с.183-198.

5. Патент РФ №2472138, Способ неразрушающего контроля. Микеров В.И., Кошелев А.П., 2011.

6. Патент РФ №2470287, Система неразрушающего контроля. Микеров В.И., Кошелев А.П., 2011.

7. Радиационный контроль сварных соединений теплообменных аппаратов ядерных энергетических установок. Э.А. Катюшин, Ф.М. Митенков, Ю.Д. Кондраненков, А.К. Фадеев, В.Г. Фирстов, А.В. Шилин, М.: Энергоатомиздат, 1985, 80 с.

1. Способ радиоизотопной дефектоскопии сварных стыков труба - трубная доска, включающий просвечивание кольцевого сварного стыка изнутри источником ионизирующего излучения и регистрацию макроструктуры стыка кольцеобразной рентгеновской пленкой, размещенной с внешней стороны объекта в соответствующем ей объеме светозащитного пенала со съемной крышкой, оснащенного центрирующей втулкой компенсатора, сквозное отверстие которой соответствует диаметру перемещаемого в зону контроля излучателя, отличающийся тем, что с целью повышения качества получаемых радиографических снимков при контроле сварных стыков в условиях стесненной геометрии системы контроля и генерации потока многократно рассеянного излучения от рабочего излучателя, регистрацию потока излучения, несущего информацию о макроструктуре объекта, осуществляют сканированием через прилегающий к глухому торцу пенала и выполненный из радиационно-непрозрачного материала толщиной до 3 мм с возможностью крутильных колебаний с амплитудой не менее 30° либо вращения относительно оси светозащитного пенала с угловой скоростью от 1 до 2 с-1 решетчатый диск, концентрично и регулярно относительно его геометрической оси перфорированный по торцу сквозными шестигранными отверстиями, оси которых пересекаются с геометрической осью диска в фокальной точке, удаленной на 40 мм от его внешнего торца во внутренней полости объекта контроля, а разделительные перемычки между отверстиями не превышают 0,5 мм при минимальном размере шестигранного отверстия до 2 мм по вписанному внутреннему диаметру.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее светозащитный пенал с крышкой из радиационно-прозрачного материала для кольцеобразной рентгеновской пленки, соосно конфигурации пленки оснащенный сквозной втулкой компенсатора, и скрепленный с корпусом пенала блок облучателя, включающий в себя блок биологической защиты с аксиально-подвижным стержневым держателем источника излучения, выполненным с возможностью перемещения в зону контроля через полость втулки компенсатора и возврата в положение хранения, и дистанционный привод, отличающееся тем, что корпус светозащитного пенала со стороны, противоположной полости для рентгеновской пленки, содержит в соответственно профилированном объеме соосный втулке компенсатора сканирующий решетчатый диск, выполненный из радиационно-непрозрачного материала и экструдированный пластикатом на основе радиационно-прозрачного высокомолекулярного износостойкого полимера с низким коэффициентом трения, например фторопластом, установленный с возможностью прецизионных крутильных колебаний либо вращения в обойме периферийной части корпуса пенала и кинематически сопряженный, например, зубчатым венцом своей образующей поверхности с шестеренкой привода поворота, например пружинного, оснащенного стопорным устройством и внедренного в соответствующую ему выемку корпуса пенала.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что дистанционный привод аксиального перемещения держателя источника излучения кинематически сопряжен со средством блокирования привода крутильных колебаний либо вращения сканирующего решетчатого диска.



 

Похожие патенты:

Использование: для рентгеновского контроля сварных швов цилиндрических изделий. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для рентгеновского контроля сварных швов цилиндрических изделий содержит источник рентгеновского излучения, контролируемое изделие, рентгеновскую пленку, цилиндрическую штангу, закрепленную на торце контролируемого изделия при помощи фланца, два приводных валика, кассету, выполненную в виде двух секторов, причем один из приводных валиков установлен внутри другого валика, при этом устройство снабжено пластиной, жестко закрепленной на внутреннем валике, на противоположном конце которой расположены сектора кассеты, связанные с наружным валиком через шестерни редуктора.

Изобретение относится к способу изготовления вала для турбины и/или генератора посредством сварного соединения и к валу, изготовленному упомянутым способом. Осуществляют удаление по меньшей мере с одной стороны основной ограничивающей круговой поверхности соответственно одной центральной части соответствующего элемента (5) вала относительно оси вращения (2) для получения соответственно одной открытой полости (11) по меньшей мере в одном цилиндре (3) в пределах оставшегося трубообразного ребра (13).

Использование: для неразрушающего рентгеновского контроля трубопроводов. Сущность: заключается в том, что выполняют вращение системы позиционирования и перемещения вокруг трубопровода, его просвечивание с помощью установленных на диаметрально-противоположных сторонах системы позиционирования и перемещения рентгеновского источника излучения и приемника излучения, при этом рентгеновский источник излучения устанавливают под углом не более 15 градусов относительно поверхности трубопровода, и при обнаружении дефекта осуществляют изменение угла поворота приемника излучения, относительно поверхности трубопровода, производят повторное просвечивание трубопровода до получения объемного изображения дефекта, и по результатам просвечиваний устанавливают вид, форму и глубину залегания дефекта.

Использование: для радиационной дефектоскопии круговых сварных швов трубчатых элементов. Сущность: заключается в том, что просвечивают рентгеновским излучением кольцевой сварной шов трубчатого элемента, принимают детектором рентгеновское излучение, прошедшее через сварной шов, и преобразуют радиационное изображение сварного шва в радиографический снимок, при этом в качестве источника рентгеновского излучения используют анод рентгеновского аппарата стержневого типа, который вводят в полость трубчатого элемента за плоскость кругового сварного шва, осуществляют рентгеновское излучение, а расположенным снаружи трубчатого элемента детектором рентгеновского излучения осуществляют прием прошедшего через зону кругового сварного шва рентгеновского излучения через вращающийся щелевой коллиматор, щели которого выполнены радиально направленными.

Изобретение относится к области радиационных неразрушающих методов контроля, основанных на регистрации и анализе проникающего ионизирующего излучения, и может быть применено для дефектоскопии сварных и паяных швов, отливок и т.д.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к автономным самодвижущимся рентгеновским агрегатам, предназначенным для контроля качества кольцевых сварных швов магистральных газо- и нефтепроводов методом просвечивания проникающим излучением, и может быть использовано в энергетической, газодобывающей, нефтедобывающей промышленности, при строительстве газо- и нефтепроводов или их ремонте.

Изобретение относится к способу изготовления контрольного образца лопатки из композитного материала для эталонирования процесса рентгеновского контроля схожих лопаток.

Изобретение относится к области дефектоскопии и может быть использовано при радиографическом контроле сварных соединений. .

Изобретение относится к области дефектоскопии и может быть использовано при радиографическом контроле сварных соединений. .

Использование: для радиографического контроля сварных соединений. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют просвечивание ионизирующим излучением сварных соединений с установленными на них образцами-имитаторами дефектов и определяют по снимкам тип и размер выявляемых дефектов сварных швов, при этом фиксируют при угловом просвечивании угол α между направлением просвечивания и плоскостью сварного соединения, замеряют на снимке длину проекции Lпр. дефектов типа вытянутых по сечению шва пор и проводят расчет размера этих дефектов по сечению шва Δdсеч. для условия их вертикальной ориентации в плоскости шва, а при нормальном - в направлении плоскости шва просвечивании при невозможности или сложности сравнительных, с использованием образцов-имитаторов дефектов, оценок размера Δdсеч. вертикальных пор осуществляют дополнительное просвечивание сварного соединения под углом к плоскости соединения и проводят аналогичный применяемому при угловом просвечивании расчет размера Δdсеч. на основании фиксируемого значения угла просвечивания α и замеряемого размера проекции Lпр. вертикальной поры на дополнительном снимке. Технический результат: повышение информативности и надежности радиографического контроля сварных соединений. 1 ил.

Использование: для радиографического контроля материалов. Сущность изобретения заключается в том, что в шланговом гамма-дефектоскопе имеется адаптер с гнездом присоединения штуцера ампулопровода, который содержит в соответствующих направляющих скольжения поперечно-подвижный оси канала подпружиненный и оснащенный поперечным упором подвижный пластинчатый шибер, перфорированное отверстие сложного профиля в торцовой поверхности которого выполнено с возможностью установки и блокирования профилированного кольцевой проточкой штуцера ампулопровода в гнезде присоединительного адаптера при открывании замкового устройства, конструктивно сопряженного с кулачком, обеспечивающим силовое замыкание и удержание пластинчатого шибера в строго фиксированном состоянии, при котором профилированное выемкой по внешней торцовой поверхности замыкающее звено дискретно-подвижной П-образной траверсы, кинематически связанное с клинообразным обтюратором, координировано своей профилированной выемкой адаптивно поперечному упору шибера, что гарантированно обеспечивает возможность дискретных перемещений П-образной траверсы и безопасное выполнение рабочего цикла по выпуску и перекрытию пучка излучения. Технический результат: повышение надежности и безопасности шлангового дефектоскопа. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для радиографического контроля материалов. Сущность изобретения заключается в том, что в шланговом гамма-дефектоскопе в канал зоны хранения держателя источника с излучателем интегрирована втулка из радиационно непрозрачного материала, перфорированная радиальным отверстием, содержащим ориентированный относительно активной части излучателя сцинтиллятор, сообщающийся посредством оптоволоконного световода с укрепленным в корпусе радиационной головки преобразователем светового потока сцинтиллятора в электрический сигнал, используемый для последующей индикации, например, многоцветным светодиодом. Технический результат: повышение надежности и безопасности системы сигнализации шлангового дефектоскопа. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ визуализации ротационного искривления решетки нанотонких кристаллов включает получение электронно-микроскопического изображения нанотонкого кристалла в светлом и темном поле, получение электронограммы от кристалла, микродифракционное исследование, анализ картины изгибных экстинкционных контуров, присутствующих на электронно-микроскопическом изображении кристалла, расчет углов поворота решетки кристалла вокруг [001]. Заявленный способ визуализации ротационного искривления решетки нанотонкого кристалла позволяет на основании экспериментальных данных, полученных при исследовании реальной структуры нанотонкого кристалла, построить двумерный геометрический объект - поверхность искривления решетки для выбранного кристаллографического направления. Простота и наглядность заявляемого способа позволяют визуализировать ротационное искривление решетки нанотонкого кристалла и визуализировать изменение геометрии решетки нанотонких кристаллов от евклидовой к римановой. 10 ил., 4 табл.

Использование: для контроля сварных соединений мишени. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют позиционирование мишени, её просвечивание рентгеновским источником излучения и контроль дефектов сварных швов, при этом просвечивание рентгеновским источником излучения сварных соединений мишени осуществляется в радиационно-защитной камере, а регистрацию дефектов сварных соединений осуществляют посредством радиографической пленки, расположенной в глухой трубе, соединенной открытым концом с помещением оператора, определение размеров обнаруженных дефектов сварного соединения производят путем измерения лупой измерительной изображения дефектов на пленке. Технический результат: обеспечение возможности контроля сварных соединений мишеней в условиях радиационно-защитной «горячей» камеры. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх