95% BaSO:,, а также отходы с пониженным содержанием BaSO/,, например баритовый шлак (50% BaSO.-,).
По крупности зерна различают:
1) барит пылевидный, проходящий без остатка через сито с 400 отвер
стиями |
на 1 см-. Плотность пылевидного барита около 2 г/см3; |
2) |
барит песковой с размером зерна около 5 .w.u и плотностью 2,4 г/см3-, |
3) |
барит кусковой, размер |
кусков 5— 10 |
мм (баритовый щебень), плот |
ность 2,6 г/см3. |
пылевидном |
барите 2,7 г/см3, па кусковом |
Плотность баритобетоиа на |
3,2 г/см3.
При изготовлении защитных сооружений необходимо учитывать, что барптобетон, застывая, дает большую усадку. Во избежание усадочных трещин сооружения из баритобетоиа армируют железом. Приближенно можно счи тать, что баритобетон — наиболее выгодный защитный материал от излучения
сэнергией до 400 кэа.
Бе т о н (р = 2,1ч-2,4 г/см3) целесообразно применять для защиты от из
лучения с энергией выше 400 кэв, так как |
разница в толщине защитного |
слоя между барнтобетоном и бетоном для |
этих энергий невелика, а проч |
ность и надежность сооружений из обычного бетона пли железобетона зна чительно выше. Бетонные защитные степы могут быть изготовлены из обыч ного бетона, в состав которого входят портландцемент, песок и гравий в
|
|
|
|
|
|
отношении 1 : 2 : 4 по объему или 1 : 3 : 6 по массе. |
делать |
из |
строительно |
Ки р п и ч . Часто-защитные ограждения |
выгодно |
го кирпича, красного или белого. Плотность |
кирпича |
колеблется |
в пределах |
1,4-н1,9 г/см3. |
необходимо учитывать |
энергетический |
При расчете толщины защиты |
спектр излучения, его интенсивность, расстояние от людей до |
источника, вре |
мя работы с излучением и категорию |
облучаемых лиц. |
|
|
|
При расчете толщины защиты из какого-либо материала предварительно определяют необходимую толщину свинца для заданных условий работы, а затем находят эквивалентную тол щину защитного слоя из данного материала. Сравнение защит ных свойств применяемых материалов с защитными свойствами свинца необходимо производить по кратности ослабления дозы излучения (рис. 13.1, 13.2). Наиболее распространенный метод определения свинцового эквивалента основан на том, что тол щина слоя данного защитного материала /Л- должна ослаблять мощность дозы прямого излучения в той же степени, что и тол щина свинца /ръ (без учета различий в значениях фактора на копления рассеянного излучения), т. е.
РЬ РЬ
Определить необходимую толщину защиты из некоторых материалов по известной кратности ослабления можно с по мощью таблиц, приводимых в литературе [11, 128, 129, 130].
Защита временем. В некоторых случаях экранированием не удается снизить мощность дозы излучения на рабочем месте до предельно допустимой. В этом случае необходимо применить защиту временем, т. е. сократить время пребывания в этом ме сте настолько, чтобы недельная доза не превышала допустимых значений.
Защита расстоянием. Если экранированием и сокращением времени работы не удается понизить мощность дозы излучения до предельно допустимой, тогда необходимо удалить рабочее место на безопасное расстояние.
Рис. 13.1. |
Отношение толщин |
I |
защиты из стали |
и свинца (и), бетона п |
свинца |
(б) в зависимости |
от |
напряжения на |
рентгеновской трубке. |
100 |
400 |
600 800 |
1000 имтс,кв |
|
|
|
|
а |
|
|
|
Рис. 13.2. Зависимость |
между энергией рентгеновского (и) |
и у- (б) из |
лучений |
и |
соотношением массы защиты из стали |
(1), |
бетона (2) н |
|
|
свинца |
при кратности ослабления |
10. |
|
Защита от рассеянного излучения. Помимо защиты от пря мого пучка излучения в некоторых случаях приходится соору жать защиту также и от рассеянного излучения. Необходимо помнить, что источником рассеянного излучения становятся все предметы, на которые попадает прямой пучок излучения (стены,
■потолок, столы и другие предметы), вследствие чего мощность дозы, создаваемая рассеянным излучением, на рабочем месте зависит от взаимного положения источника излучения и окру жающих предметов. Рекомендуется периодически производить на рабочем месте дозиметрический контроль.
Дозиметрический контроль. Безопасность проведения работ в радиационной дефектоскопии в значительной степени зависит от правильной организации и своевременного контроля условии работы. Целью дозиметрического контроля является проверка надежности защиты и измерение дозы излучения, получаемой работниками дефектоскопических лаборатории. Основными ме тодами дозиметрии ионизирующих излучений в настоящее время являются ионизационный, с ц и н т и л л я ц и о п н ы й и фотографический. Измерения дозы, мощности дозы, интенсивности потока иони зирующих излучений производят специальными приборами — дозиметрами, рептгенометрами, радиометрами.
Дозиметрический контроль осуществляется в трех направле ниях: во-первых, стационарный контроль радиационного фона, ■осуществляемый, например, дозиметрическим сигнализатором типа СД-1М; во-вторых, периодический контроль за распреде лением радиационного фона во всех помещениях лаборатории с помощью переносных рентгенометров типа ПМР-1; МРМ-1 и др. и, в-третьих, индивидуальный дозиметрический контроль за суммарной дозой облучения каждого работающего в лабо ратории с помощью индивидуальных дозиметров типа КИД-1;
ДК-0,2; ПНД-4.
Приборы индивидуального контроля применяются для изме рения суммарной дозы облучения, получаемой работником в те чение рабочего дня пли рабочей недели. В конце рабочего дня или недели измеряют дозу, накопленную индивидуальным дози метром работника, и регистрируют ее в специальном журнале.
Технические данные об аппаратуре, предназначенной для ра- ■бот с радиоактивными веществами и ядерными излучениями, приведены в справочных материалах по дозиметрическим, радио метрическим и электропнофизическим приборам, счетчикам и фотоумножителям [131, 132]. В соответствии с задачами дози метрического контроля эти приборы делятся на три группы: ин дивидуального контроля, общего контроля и с автоматическими сигнализирующими устройствами.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приборы индивидуального дозиметрического |
контроля. |
К о м п л е к т |
т и п а |
КИД-2 предназначен для |
измерения |
интегральной |
дозы |
жесткого |
рентгеновского и у-нзлучений при индивидуальном дозиметрическом |
контроле |
л лабораторных условиях с диапазоном измерений от 0,005 до |
1 р. |
Прибор |
имеет |
два поддиапазона |
измерений: первый |
0,005—0,05 р, второй 0,05— 1,0 р. |
Погрешность в диапазоне энергий от 150 кэв до 2,0 Мэе ±10% |
макси |
мального значения шкалы поддиапазона; в диапазоне от 20 до |
150 |
кэв (со |
снятым экраном) |
±60%. |
ДК-0,2 |
предназначен |
для |
измерения |
интегральной |
К о м п л е к т |
т и п а |
дозы |
рентгеновского и |
у-нзлучешш при |
индивидуальном |
дозиметрическом |
контроле в лабораторных и полевых условиях. Диапазон измерении (в интер вале энергии излучения от 0,2 до 2 /Мэе) от 10 до 200 мр при мощности дозы у-излучепня. не превышающей 100 мр/мин. Основная погрешности по
казании дозиметра |
±15%. |
К о м и л е к т |
ф о т о и л е и о ч и ы х д о з н м е т р о в предназначен для |
определения интегральной дозы рентгеновского, р- и у-излученнй. Дозиметры снабжены фильтрами-поглотителями у- и fi-излученпн и дают возможность, приближенно оценивать энергию у-излучення, что существенно для последую щего расчета доз, поглощенных критическими органами. Конструкция кассеты позволяет использовать се также для контроля интегральной дозы облучения тепловыми нейтронами. Индивидуальные дозы рентгеновского и у-нзлучепнй с энергиями 0,02ч-3 Мэе измеряются в диапазоне 0,014-50 р (с погрешностью
|
|
|
|
|
±20% ); потока р-частиц с энергией 0,24-3,5 |
Мэе — в диапазоне 0,054-2,0 рад |
(с погрешностью |
±20% в отсутствие у-излучення и ±40% |
при наличии сопут |
ствующего у-нзлучення). |
ф о т о к о н т р о л я |
11ФКУ |
К о м п л е к т |
и н д и в и д у а л ь н о г о |
предназначен для |
определения дозы у-, (1-излучепнй и тепловых нейтронов |
по почернению чстырехсекннонной рентгеновской пленки. |
Диапазон |
энергии |
Р-пзлученпя выше I Мэе, у-нзлучепня от 0.1 до 3,0 Мэе. Диапазон измерений дозы от 0,05 до 2,0 бэр с использованием рентгеновских пленок РМ=1. XX и
«Agfa». Верхний предел измеряемой дозы может быть увеличен до 15—50 бэр |
при использовании пленок РМ-5-3 и РМ-5-4. |
Погрешность измерения дозы |
р-излучения ±50% ; у-пзлученпя ±20% . Размер кассеты 67X33X10 мм. |
Приборы общего контроля. Д о з и м е т р |
ДРГЗ-1 « А р а к е » предназначен |
для измерения средней мощности дозы непрерывного и импульсного рентге
новского |
п у-излученнй. Диапазон |
измеряемой мощности экспозиционной |
дозы от 1 |
до |
100 мкр/сек. |
относительно поминального |
значения |
Основная |
погрешность измерений |
шкалы ±15%. |
|
|
предназна |
С и н и т п л л я и и о н н ы и г а м м а -д о з и м е т р ДРГЗ-02 |
чен для измерения мощности до.зы рентгеновского н у-нзлучений в интервале
эффективной энергии фотонов 204-3000 кэп. Диапазон измерения |
от 0.01 до |
100 мкр/сек. |
га м м а-д о з и м е т р ДРЗ-ОЗ |
предназначен |
С ц и н т н л л я ц п о н и ы й |
для измерения мощности дозы |
рентгеновского н у-нзлучений |
в |
интервале |
эффективной энергии фотонов 20—3000 кэе. Диапазон измерения от 0.1 до
1000 мкр/сек.
И з м е р и т е л ь ДРГ2-0.1 ( « Вит им» ) предназначен для измерения эк спозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы рентгеновского н у-излу- ченнй в интервале энергии фотонов 304-1250 кэв. Пределы измерений: экспози
|
|
|
|
|
ционной дозы |
(по конечному |
значению шкалы) 0.3 |
мр 4- 300 р; мощности |
экспозиционной дозы |
(по конечному значению шкалы) |
1 мкр/сек-^Ъ000 мр/сек. |
К а р м а и н ый |
р а д и о м е т р - с и г н а л и з а т о р |
«С и г и а л» пред |
назначен для |
контроля защиты |
персонала, работающего с радиоактивными |
веществами, а также контроля поверхностей, загрязненных Р- и у-актнвными веществами.
Мощность дозы у-нзлучепия (в миллирентгенах в час) определяется для той точки пространства, в которой помещен соответствующий счетчик радио метра. Р-Актнвность определяется числом распадов в минуту с 1 с.к2 исследуе мой поверхности в телесном угле 2п стер. Радиометр имеет два режима ра
боты: |
измерительный и |
сигнальный. Диапазон |
измерения мощности дозы |
у излучения от 0,1 до 5000 мр/ч. |
п о и с к о в ы й |
р а д и о м е т р |
СРП-2 |
С ц и п т и л л я ц и о н н ы й |
( « К р и с т а л л » ) |
предназначен |
для обнаружения |
радиоактивных |
веществ по |
их у-пзлученшо. |
|
|
|
|
|
|
Диапазон измерений от 0 до 2500 мкр/ч. Радиометр регистрирует у-нз- |
лученне с энергиями выше 50 кэв, а также |
жесткое р-излученне. |
|
Н о с п м ы й |
у н и в е р с а л ь н ы й |
б е т а - г а м ма - р а д и о м е т р |
т и п а |
«Д у ч -А» |
предназначен |
для качественного (раздельного) |
и количест |
венного определения р-, |
у-нзлучений и плотности потока. |
|
Диапазон измерении от 2 до 1000 импульс/сск со следующими поддиапа зонами, импульс/сек:
I .......................................................... |
2— 20 |
I I ............................................... |
20— 100 |
I I I ............................................. |
100— 500 |
|
|
I V ............................................. |
|
|
|
500 -1000 |
|
|
|
|
Погрешность измерения нс превышает ±20%. |
предназначен |
для |
из |
|
И з м е р и т е л ь |
с к о р о с т и |
с ч е т а |
УПМ2-1СМ |
мерения скорости счета импульсов |
и |
сигнализации о |
превышении |
заданных |
.значений скорости счета импульсов, поступающих от унифицированных |
бло |
ков |
детекторов u-, |
ft-, у- н нейтронных |
излучений. |
Диапазон |
измерения |
.0,34-10 000 импульс/сск. Разрешающая |
способность не более 50 мксек. Основ |
ная погрешность относительно -максимального |
значения шкалы |
не |
более |
± 20%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н о в |
П е р е н о с н ы и р а д и о м е т р б ы с т р ы х и те и л о в ы х н е и т р о |
РПН-1 предназначен для обнаружения |
тепловых |
нейтронов |
и |
измере |
ния интенсивности потоков быстрых нейтронов с энергиями от 0,5 до |
14 Мэе. |
|
Эффективность регистрации быстрых и обнаружения тепловых нейтронов |
при г-фоне 50 мкр/сск составляет 0,3%. |
по числу нейтронов на 1 см- |
в секунду |
|
Шкалы прибора |
проградуированы |
[нейтрон/(см-■сек)]. Прибор имеет четыре поддиапазона измерений с номи нальными значениями шкал [нейтрон/(см2 •сек) ] для детекторов быстрых нейтронов типа Б: 0—400; 0—350; 0— 1000; 0—3500.
Погрешность при нормальных условиях не превышает ±20% поминаль ного значения шкалы. Внешний у-фоп 50 мкр/сек увеличивает погрешность прибора не более чем на ±10%.
У н и в е р с а л ь н ы н п е р е и о с н ы й р а д и о м е т р РУП-1 предназ начен для измерения загрязненности поверхности а- н (З-активпыми вещества ми. определения мощности дозы у-нзлучеипя п интенсивности нейтронных по
|
|
|
|
|
|
|
|
|
токов. Радиометр состоит из пульта и шести |
датчиков. Диапазон |
измерений |
по a -излучению 1—20 000 |
частиц1(см-■мин) |
|
при |
уровне |
|
у-фоиа А0 |
500 мкр/сек-, |
по (3-нзлучеиию |
10—50 000 частиц/(см- ■мин)-, по у-излученшо: со |
счетчиком |
380-СГС-5 — 0.24-1000 |
мкр/сек. со |
счетчиком |
СИ-ЗБГ-2 — |
10000 мкр/сек-, по тепловым нейтронам 204-I05 |
|
нейтрон/(см2-сек) |
при уровне |
у-фона до 500 мкр/сек-, по быстрым |
нейтронам |
20410г‘ |
нейтрон/(см- -сек) при |
уровне у-фона до 500 мкр/сек. Основная погрешность ±20%.
Приборы с автоматическими сигнализирующими устройствами. При све товой сигнализации действуют зеленый и красный осветители, мри звуковой— звонок. При снижении мощности дозы у-нзлучения ниже порогового значе ния сигнализация автоматически отключается.
С и г н а л ь н о - п з м е р и т е л ь н ы й д в у х к а и а л ь ны й д о з и м е т р
т е х н о л о г и ч е с к о г о к о н т р о л я |
УСИТ-2 предназначен для |
дистан |
ционного измерения н сигнализации о |
превышении установленного |
уровня |
мощности дозы у-излучеиия в местах установки датчиков. |
преде- |
Установка обеспечивает измерение |
мощности дозы у-излучеппя в |
.лах 0,014-1000 мкр/сек. Погрешность измерения в нормальных условиях не
превышает ±20%. |
2 6 - к а и а л ьн ы й |
с и г н а л ьн о - и з м е р и |
С т а ц и о н а р ] ) ы й |
т е л ь н ы й р а д и о м е т р |
УСИТ-1 предназначен |
для контроля (сигнализа |
ция и дистанционное измерение) мощности дозы у-нзлучення и наличия в воздухе производственных помещений ^-активных газов. Установка обеспе
чивает: измерение |
мощности |
дозы у-излучеппя в пределах от |
0,01 |
до |
1000 мкр/сек по изотопу Со00 н |
измерение [i-актнвности |
газа в пределах |
от |
10-9 до 5 - 10—3 кюри/л на уровне естественного у-фона. |
Основная |
погреш |
ность установки не |
превышает |
±20% номинального значения поддиапазона. |
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ
ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКТОВ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШВОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ
Г Л А В А X I V
ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДЕФЕКТОВ СВАРКИ НА ПРОЧНОСТЬ ШВОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Завершающим этапом работ по радиационной дефектоскопии является приемка (разбраковка) контролируемых швов сварных соединений деталей, узлов и изделий. Разбраковка сварных, ли тых- и других изделий (конструкций) по результатам дефекто скопического контроля затрудняется тем, что приходится учи тывать влияние дефектов на механические свойства контроли руемых объектов.
Влияние дефекта на работоспособность конструкции (надеж ность и долговечность) зависит от многих факторов: типа, раз меров и расположения дефекта, характера эксплуатационных нагрузок, свойств материала, условий эксплуатации и др., т.е. от напряженного состояния в данном участке конструкции.
В этом разделе обобщены некоторые результаты исследова ний влияния дефектов на прочность и пластичность швов свар ных соединений. Дается оценка прочности и пластичности швов сварных стыковых соединений с дефектами, выявляемыми мето дами радиационной дефектоскопии, и устанавливается степень влияния этих дефектов как концентраторов напряжений и дефор мации на работоспособность швов сварных соединений.
1. Влияние пор, шлаковых и вольфрамовых включений на статическую прочность
Исследование влияния пористости (газовых включении) на статическую прочность сварного соединения из малоуглероди стой стали показало [1], что снижение статической прочности дефектных швов прямо пропорционально уменьшению сечения шва, вызванному дефектом. Следовательно, по площади дефек тов на рентгенограмме можно найти зависимость между ре зультатами механических испытаний и показаниями рентгенов ских снимков.
Для решения вопроса о влиянии пористости на механические свойства сварного шва рекомендуется [2] вводить коэффициент
