Файл: Румянцев, С. В. Радиационная дефектоскопия.pdf

пня. Этим же переключателем выключается накал рентгеновской трубки.

Напряжение сети включается на пульте управления выем­ ным ключом. Высокое напряжение в аппарате включается элек­ тромагнитным пускателем. Вспомогательные цепи питаются от феррорезонансного стабилизатора напряжения. Реостатом нака­ ла регулируется анодный ток рентгеновской трубки. Аппарат снабжен блокировками и релейными устройствами защиты, обеспечивающими отключение высокого напряжения на рент­ геновской трубке при нарушении нормальных рабочих режимов аппарата, а также электромеханическим реле времени на ин­ тервалы до 15 мин.

Генераторное устройство аппарата РУП-150-10-1 представ­ ляет собой бак, заполненный трансформаторным маслом, в ко­ тором смонтированы трансформаторы (высоковольтный и на­ кала рентгеновской трубки), блок высоковольтных селеновых выпрямителей,, высоковольтный конденсатор, а также ограничи­ тельное сопротивление на высоковольтном выводе. Применение селеновых выпрямителей в качестве высоковольтных вентилей

10 ма (диаметр оптического фокуса 3 мм), имеющей вынесен­ ный заземленный анод с кольцевым выходом рентгеновского излучения;

2) рентгеновской острофокусной трубкой типа 0,ЗБПВ6-150 на 150 кв, 2 ма с бериллиевым окошком (диаметр оптического фокуса 0,3— 1,4 мм).

В комплекте аппарата РУП-150-10-1 предусмотрены два защитных кожуха для рентгеновских трубок (один для трубки типа Г5БПВ7-150, второй для трубки 0,3 БПВ6-150). Конст­ руктивное исполнение этих кожухов отличается деталями креп­ ления и уплотнения рентгеновских трубок. Кожухи заполняются трансформаторным маслом. Температурное изменение объема трансформаторного масла компенсируется с помощью резино­ вых маслорасширителей (консерваторов) с воздушным ниппе­ лем. Высокое напряжение подводится к рентгеновской трубке через высоковольтный ввод (стакан);

Пульт управления выполнен в виде тумбы на роликах. Внутри пульта управления размещены все низковольтные пускорегулирующие и релейные устройства аппарата. На лицевой панели пульта управления расположены ручки и кнопки управ­ ления аппаратом, контрольно-измерительные приборы и свето­ вые табло сигнализации.

Штатив аппарата обеспечивает перемещение и поворот защитных кожухов с рентгеновскими трубками в следующих пределах: по вертикали — от 750 до 1800 мм от уровня пола,.

80

по горизонтали— от 200 до 500 мм от оси колонны. Возможны также повороты защитного кожуха вокруг продольной и по­ перечной осей на 180°, а также поворот колонны штатива вокруг вертикальной оси на 45°. Штатив имеет привод от электродви­ гателя, обеспечивающий вертикальные перемещения защитного кожуха с рентгеновской трубкой.

Применение в аппарате РУП-150-10-1 двух видов рентге­ новских трубок расширяет возможности просвечивания им раз­ личных материалов и изделий как из легких сплавов, так и из плотных материалов. Трубка типа 1,5БПВ7-150 позволяет кон­ тролировать качество кольцевых сварных швов, цилиндрических полых тел (труб, баков и пр.). С ее помощью можно произво­ дить одновременное групповое просвечивание значительного количества однотипных деталей. Трубка типа 0,ЗБПВ6-150 обес­ печивает контроль деталей из легких сплавов и деталей, в кото­ рых требуется обнаружить дефекты малых размеров (трещины, мелкие раковины и т. д.).

Рентгеновский передвижной аппарат РУП-150/300-10 (см. рис. 4.4) используют для тех же целей, что и аппарат РУП-150-10-1, но в более широком диапазоне контролируемой толщины материалов. Аппарат состоит из генераторного уст­ ройства на 300 кв, комплекта рентгеновских трубок, пульта управления, штатива и масляного насоса, который служит для охлаждения анода рентгеновской трубки. Аппарат работает по схеме выпрямления с постоянным напряжением на рентге­ новской трубке. В высоковольтной части электрическая схема аппарата РУП-150/300-10 отличается от электрической схемы аппарата РУП-150-10-1 лишь наличием двух последовательно соединенных элементов (анодного и катодного) генераторного устройства. Низковольтные части электрических схем этих ап­ паратов идентичны.

Генераторное устройство аппарата РУП-150/300-10 состоит из двух элементов: катодного и анодного. Катодный элемент идентичен генераторному устройству аппарата типа РУП-150-10-1. Анодный элемент конструктивно отличается от катодного лишь отсутствием накального трансформатора и последовательностью соединения селеновых выпрямителей для получения высокого напряжения положительной поляр­ ности.

Конструкция аппарата позволяет применять его в двух вари­ антах:

1)для питания рентгеновских трубок до 150 кв с заземлен­ ным анодом используется один (катодный) элемент генератор­ ного устройства;

2)для питания рентгеновских трубок на 150—300 кв исполь­ зуются одновременно два элемента генераторного устройства (анодный и катодный), соединенные последовательно.

81

Применение селеновых выпрямителей в качестве высоко­ вольтных вентилей обеспечивает эксплуатационную надежность высоковольтных узлов аппарата в генераторном устройстве.

трубок. Конструкция защитных кожухов рентгеновских трубок типов 1,5 БПВ7-150 и 0,3 БПВ6-150 такая же, как в аппарате

вой защитой стенок и коаксиальной высоковольтной изоляцией. К рентгеновской трубке высоковольтное напряжение подводится двумя десятпметровымн высоковольтными кабелями через два высоковольтных ввода (стакана), смонтированных в раструбах защитного кожуха. Защитный кожух с рентгеновской трубкой заполняется трансформаторным маслом, которое подается от масляного насоса. Масло используется для охлаждения полого анода рентгеновской трубки и защитного кожуха и одновремен­ но служит электроизоляционной средой. Масляный насос про­ изводительностью до 15 л/мин приводится в работу электро­ двигателем. Для охлаждающей воды в бак насоса вмонтирован змеевик.

ключать к нему как один (катодный), так и два элемента гене­ раторного устройства одновременно.

Пульт управления, водяной насос и штатив аппарата типа РУП-150/300-10 идентичны соответствующим узлам аппарата типа РУП-150-10-1.

Аппараты РУП-150-10-1 и РУП-150/300-10 по своим техни­ ческим и эксплуатационным характеристикам относятся к ка­ тегории лучших образцов отечественного производства. Их можно широко использовать в промышленности для панорамно­ го просвечивания разнообразных по конструкции изделий, что позволяет поднять производительность труда на контрольных

•операциях. По сравнению с рентгеновским передвижным про­ мышленным аппаратом типа РУП-200-20-5 эти аппараты обла­ дают преимуществами как по диапазону контролируемых из­ делий, так и по качеству просвечивания, что обеспечивает более надежную выявляемость дефектов.

S2

такой же фокус — диаметр гамма-источника. Практически мож­ но считать, что в оптимальных областях применения (диапазо­ нах просвечиваемых толщин) достижимая в номинальных ре­ жимах работы выявляемость дефектов с помощью установок РТД-1, РУП-150/300-10 и ГУП-Со-50-2 примерно одинакова.

Рис. 4.7. Зависимость диаметра фокуса от тока фокусирующей катушки при разных максималь­ ных напряжениях трансформатора (цифры

укривых).

Кчислу преимуществ рентгеновской установки РТД-1 сле­ дует отнести:

возможность панорамного просвечивания полых и других сложных изделий введением вынесенного анода внутрь детали

(изделия); наличие в установке отпаянной рентгеновской трубки, что

дает возможность достичь работы установки в номинальном режиме в течение нескольких минут после сравнительно дли­ тельного перерыва в работе (до 5—7 суток);

технологическая маневренность, которая обеспечивается подвеской, позволяющей разворачивать установку в любом на­ правлении при просвечивании контролируемого объекта;

наличие систем стабилизации и автоматического регулиро­ вания, поддерживающих заданный режим работы без участия оператора.

Вкомплект установки (вне бокса) входят:

1)шкаф питания, габариты 600ХЮ00Х1800 мм, масса

400кг\

2)шкаф газового хозяйства, габариты 600X100X1800 мм,

масса 800 кг\

3) пульт управления, габариты 150X300x600 мм, масса

30 кг\

.84

быть меньше 1 мксек. Следовательно, трубка должна иметь минимальный межэлектродный зазор, а высоковольтный источ­ ник должен обеспечивать крутые фронты импульсов напряже­ ния.

Импульсные рентгеновские аппараты портативны и обла­ дают малой массой (см. табл. 4.1), однако электрическая мощность этих установок небольшая и интенсивность peime-

Это и определяет в настоящее время основную область приме­ нения импульсных рентгеновских установок в радиационной дефектоскопии.

Аппараты ИРА-1Д [44] и ИРА-2Д [45] (рис. 4.8) нашли при­ менение при контроле газопроводов, максимальная толщина

Представляет интерес импульсный рентгеновский аппарат РПНА-1Д [45]. Масса блока рентгеновского излучения 5 кг. Просвечиваемая толщина стали составляет 20 мм (с флуоре­ сцирующими экранами). Аппарат предназначен для контроля в монтажных условиях.

2. Рентгеновские аппараты зарубежных фирм

Анализ литературных данных [46—59] и изучение конструк­ ции и технических характеристик промышленных рентгеновских аппаратов, выпускаемых зарубежными фирмами, позволяют вы­ явить некоторые важные особенности развития рентгеиоаппаратостроения в зарубежных странах.

Ведущие зарубежные фирмы в области электроаппарато- и

некоторые фирмы США, связанные с объединениями Westinghose, General Electrik и др.] за последние годы расширяют производство рентгеновской аппаратуры для промышленного просвечивания как по объему производства, так и по количеству новых типов аппаратуры, обеспечивающей возможность высоко­ качественного и высокопроизводительного рентгеновского кон­

86

«ия с постоянным напряжением и комплектом рентгеновских трубок различного назначения, в том числе малогабаритных металлокерамических трубок. Эти аппараты обеспечивают очень высокое качество рентгеновского контроля самых разнообраз­ ных материалов и изделий. Аппараты комплектуются механи­ зированными штативными устройствами, электроннооптическими усилителями рентгеновского изображения и промышленными телевизионными установками, что создает широкие возможности для рентгеновского контроля в условиях специализированной рентгенодефектоскопической лаборатории. Эта аппаратура вы­ пускается в основном на напряжение до 400 кв. Наиболее ха­ рактерными типами передвижной рентгеновской аппаратуры можно считать аппараты MG-150 и MG-300 фирмы Muller и «Isovolt-150» 'и «Isovolt-ЗОО» фирмы Seifert;

2. Создание единых серий и типовых рядов портативной рентгеновской аппаратуры с транспортабельными рентгенов­ скими блок-трансформаторами и переносными пультами управ­ ления чемоданного типа, обеспечивающими дистанционное управление аппаратами с пульта на расстоянии 30 м. н более от места просвечивания. Эти аппараты, не обеспечивая столь высокого качества и производительности контроля, как пере­ движные, дают возможность применять рентгеновский контроль в полевых условиях, на строительных площадках, аэродромах, стартовых площадках ракет, а также на борту кораблей;

3. Создание портативных рентгеновских аппаратов кабельно­ го типа с повышенной технологической маневренностью, малыми массой и габаритами рентгеновской трубки для радиационного дефектоскопического контроля в цеховых и полевых условиях, особенно если доступ к контролируемым участкам изделия за­ труднен.

Фирмы Seifert и Picker создали типовые ряды портативных рентгеновских аппаратов на напряжение от 100 до 300 кв (например, типовой ряд аппаратов «Eresco»), обеспечивающих проведение в полевых условиях самых разнообразных работ по рентгеновскому контролю материалов и деталей.

С целью расширения области применения и повышения чув­ ствительности рентгеновских аппаратов фирмы Seifert, Muller, Andre.x и др. выпускают передвижные и переносные аппараты с трубками, имеющими размер фокуса — 1,0; 1,5; 2,3 мм. С этой же целью в конструкциях аппаратов фирмы Pantak предусмот­ рены тубусные диафрагмы, применение которых в значительной степени уменьшает отрицательное действие вторичного излуче­ ния на пленку и создает дополнительную защиту от излучения при работе в цеховых условиях. На рис. 4.9 приведен вариант использования тубусных диафрагм при просвечивании сварных швов изделий.

Большое внимание уделяется разработке рентгеновских тру­ бок с вынесенным анодом для панорамного просвечивания.

87