Разработка методики радиографического контроля сварных швов коробчатых балок

Рисунок 1.4 – Радиографический сканер CR50P

 

CR50P подходит для использования в тех местах, где требуется скорость и эффективность. Без периода ожидания при использовании пластин, можно вставить следующую, пока сканируется предыдущая. Отличное качество изображения, благодаря оптимизации работы оптики и изменяемому разрешению сканирования. Максимальная гибкость в работе на объекте: кассеты не нужны. Увеличенная производительность: одновременная обработка нескольких пластин, создание отдельного изображения для каждой пластины. Различные размеры пластин: шириной до 35.5 см и почти любая длина.

CR50P является переносным  сканером с весом без чехла, составляющим всего 22кг. Его способность работать с фосфорными пластинами разного размера, делает его идеальным для применения при диагностике сварочных швов.

Таблица 1.2 – Технические характеристики CR50P

Размер лазерного пятна	50 mm
Развертка сканирования (mm) (на выбор)	50, 75, 100, 130
Глубина цвета	16
Вес/td>	22 кг
Размеры (ДхШхВ)	46*72*36 см
Температура эксплуатации	-18 до 40 С
Требования к электросистеме	100 до 240 напряжение переменного  тока +- 10%, 50/60 Гц

 

Рентгеновские аппараты ПИОН-2М [12].

Аппарат рентгеновский "ПИОН" (переносной, импульсный, одноблочный, наносекундный) предназначен для неразрушающего контроля сварных стыков трубопроводов  и других металлоконструкций в любых  климатических условиях. Преимущества перед другими аппаратами:

• небольшой вес и габариты аппарата позволяют успешно проводить эффективный контроль в сложных полевых условиях и в любых пространственных положениях.
• расположенные внутри аппарата свинцовые необслуживаемые аккумуляторы дают возможность использовать его без дополнительных источников питания и подзарядки в течении рабочей смены.
• отсутствие высоковольтного кабеля значительно повышает надежность, долговечность и электробезопасность этого оригинального по конструкции прибора.

Комплект поставки:

• ренгенаппарат;
• выносной пульт управления;
• коллиматор (2шт);
• устройство "ПАУК" (для закрепления аппарата на трубе);
• секундомер;
• защитный чехол для защиты от влаги;
• сумка;
• автоматическое зарядное устройство для аккумуляторов.

Рисунок 1.5 – Рентгеновские аппараты ПИОН-2М

 

Таблица 1.3 – Технические характеристики рентгеновского аппарата ПИОН-2М.

Минимальная экспозиционная доза излучения  на расстоянии 500 мм от торца рентгеновской трубки мр/мин.	300
Максимальная для рентгенографирования толщина стали на расстоянии 500 мм от торца рентгенаппарата, мм	35
Питание автономное от встроенных аккумуляторов  фирмы "Зонненшайн" (Германия), В	18
Рабочее положение аппарата в пространстве	любое
Максимальное время одной экспозиии, мин	2
Длина кабеля пульта управления, м	20
Габаритные размеры, мм	120х460х230
Масса нетто, кг	8
Интервал рабочих температур, °С	от -30 до+40
Допустимая относительная влажность  при t +20°С	до 80%

 

Промышленный рентгеновский  аппарат РАП 150/300 [11].

Предназначен для рентгеновского контроля металлических и неметаллических изделий, а также качества литья и сварки в условиях цеха или заводской лаборатории. Толщина просвечиваемого слоя для стали составляет 10 мкм - 70 мм, для алюминия до 250 мм. Отличительной особенностью аппарата является его блочная конструкция. Рентгеновский аппарат РАП 150/300 состоит из законченных функциональных блоков, составляющих (в соответствии с профилем применения) шесть различных модификаций.

Четыре рентгеновские  трубки, каждая из которых имеет свою область применения, определяют универсальность аппарата и большой диапазон толщин просвечиваемых материалов.

Рентгеновский аппарат  РАП 150/300 обеспечивает:

• рентгенографию малых толщин стали (от 10 мкм) с применением рентгеновской трубки 1БПВ15-100;
• просвечивание толстостенных материалов (стали до 70 мм, алюминия до 250 мм) с помощью трубки 1.2-ЗБПМ5-300 (на 300 кВ);
• получение панорамных рентгенограмм полых изделий, применяя трубку с круговым выходом излучения (1.5ВПВ7-150 на 150 кВ, 10 мА).

Аппарат РАП 150/300 имеет: цифровой индикатор текущего времени; запоминание  времени при срабатывании устройств  защиты или выключения напряжения анода  вручную; электрическую развязку схемы  пульта управления от сети (схема выполнена  с широким использованием современных линейных и цифровых микросхем).

Бесконтактный (тиристорный) метод регулирования высокого напряжения обеспечивает плавный автоматический вывод на заданный режим за 5-10 с. Автоматическое управление позволяет  использовать аппарат также для контроля изделий в поточных линиях.

Аппарат РАП 150/300 имеет 6 модификаций (РАП 150/300-11, РАП 150/300-12, РАП 150/300-13, РАП 150/300-14, РАП 150/300-15, РАП 150/300-16), отличающиеся комплектностью. 

Во все модификации  рентгеновского аппарата РАП 150/300 включают: сетевой щиток; пульт управления; высоковольтный генератор (катодный элемент); комплект низковольтных и высоковольтных кабелей. 

В комплект аппарата РАП 150/300-11 дополнительно входят: высоковольтный генератор (анодный элемент); насос масляный для охлаждения рентгеновской трубки; излучатель на 300 кВ (трубка 1.2-ЗБПМ-ЗОО на 300 кВ, 4 и 10 мА – двухфокусная с направленным выходом излучения, размеры фокуса 1.5х1.5 и 4х4 мм); колонковый штатив (ШРК), на тележке которого закрепляются два генераторных устройства и рентгеновский излучатель, что дает возможность использовать аппарат в качестве передвижного.

В комплект рентген аппарата РАП 150/300-12 дополнительно входят:  
три рентгеновских излучателя со следующими рентгеновскими трубками:

• 1БПВ15-100 на 100 кВ, 10 мА – малогабаритная с направленным бериллиевым выходом излучения и заземленным вынесенным анодом;
• 0.ЗБПВ6-150 на 150 кВ, 2 мА – острофокусная с направленным бериллиевым выходом излучения;
• 1.5БПВ7-150 на 150 кВ, 10 мА – с круговым выходом излучения и вынесенным анодом, позволяющим производить панорамную рентгенографию полых изделий;
• блок фокусировки;
• колонковый штатив, на тележке которого закрепляется одно генераторное устройство и рентгеновские излучатели.

В комплект рентген аппарата РАП 150/300-13 входят элементы модификаций РАП 150/300-11 и РАП 150/300-12.

Аппараты РАП 150/300-14 и  РАП 150/300-15 имеют ту же комплектность, что и модификация РАП 150/300-11, за исключением штатива ШРК – Это дает возможность использовать аппарат в помещениях, имеющих специальные приспособления для крепления и перемещения излучателя на 300 кВ.

Аппарат РАП 150/300-16 имеет  ту же комплектность, что и модификация  РАП 150/300-13, за исключением штатива  ШРК.

Кроме того, за отдельную  плату поставляется штатив потолочный (ШРП). Штатив ШРП позволяет уменьшить производственные площади.

Аппараты могут поставляться с высоковольтными кабелями длиной 10 и 30 м. Длина высоковольтных кабелей  оговаривается при заказе аппарата.

 

Рисунок 1.6 – Промышленный рентгеновский аппарат РАП 1540/300

 

 

 

 

Таблица 1.4 – Технические характеристики РАП 150/300

Напряжение сети питания, В	380 + 38
Частота, Гц	50 + 1
Номинальное напряжение на трубке, кВ	100, 150, 300
Диапазон регулирования напряжения на трубках, кВ:
с катодным элементом I ступень/ II ступень	0 - 80/0 - 150
с катодным и анодным элементами, соединенными последовательно: I ступень/ II ступень	0 - 160/0 - 300
Номинальный ток, мА	15
Колебания напряжения на трубке и  анодного тока при колебаниях напряжения сети + 10%	не более + 2%
Общая масса аппарата, кг, не более
РАП 150/300 - 11	1240
РАП 150/300 – 12	920
РАП 150/300 – 13	1340
РАП 150/300 – 14	1000
РАП 150/300 - 15	680
РАП 150/300 - 16	1100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Модернизация рентгеновского аппарата РАП 150/300

 

2.1 Описание структурной схемы прибора.

 

Основные особенности устройства и работы:

Назначение и взаимосвязь  частей аппарата показаны на структурной схеме        рисунок 2.1.

Рисунок 2.1-  Схема электрическая  структурная аппарата РАП150/300.

 

Подключение к трехфазной электрической сети с заземленной нейтралью общего назначения с номинальным напряжением 380В и номинальной частотой 50 Гц производится через сетевой щиток. Назначение сетевого щитка — включение и отключение аппарата и защита от токовых перегрузок. Напряжение на высоковольтный генератор (или генераторы, в зависимости от варианта исполнения аппарата) подается через тиристорный регулятор. Регулятор управляется схемой регулирования и стабилизации. С выхода генератора (генераторов) сигнал с высоковольтного делителя подается на схему регулирования и схему измерения и защиты. Система охлаждения подключается через генератор и служит для охлаждения анода излучателя на 300 кВ. В качестве охлаждающей жидкости служит трансформаторное масло. Реле времени служит для отключения высокого напряжения после выдержки времени.

Генератор аппаратов  РАП-150/300-11, РАП-150/300-13 РАП-150/300-14, РАП-150/300-16 состоит из катодного и анодного элементов и служит для электрического питания рентгеновских трубок". Каждый элемент генератора собран по схеме удвоения с заземлением одного из полюсов постоянного выходного напряжения 150 кВ. В катодном элементе заземлен «(+)», в анодном — «(—)» выпрямленного напряжения. Генератор аппарата РАП-150/300-12 и РАП-150/300-15 состоит из одного катодного элемента. Анодный элемент генератора по конструкции аналогичен катодному элементу и имеет те же основные узлы, за исключением трансформаторов накала, низковольтных разъемов и реле протока жидкости. Первичное номинальное напряжение катодного и анодного элементов при полной нагрузке и, соответственно, величина тока (действующие значения) составляют 325 В и 13 А, вторичное—150 кВ (максимальное значение) и 10 мА (среднее значение). Трансформаторное масло, которым заполнены баки генератора, служит как изолирующей, так и охлаждающей средой. Заливка масла на заводе-изготовителе производится под вакуумом. Пробивное напряжение масла после заливки составляет не менее 35,0 кВ по ГОСТ 6581—75. Так как генератор не имеет маслорасширителя, то уровень масла при комнатной температуре должен быть на 15—20 мм ниже уровня верхней крышки бака. Система охлаждения служит для охлаждения анода рентгеновской трубки. Анод трубки на 150 и 100 кВ охлаждается водой из водопровода, а трубки на 300 кВ — маслом. Насос масляный пластинчатого типа служит для создания циркуляции масла, имеет электропривод. Масляный насос начинает работать при установке ручки РЕЖИМ в положение «0» и ручки ТРУБКИ в положение «• 1,2* или «• 3,0». При работе насоса масло из бака через фильтр, насос и предохранительный клапан поступает по маслопроводу и рентгеновскому излучателю В излучателе масло проходит через анод трубки, охлаждает его и по обратному маслопроводу через лоток-приемник реле протока возвращается в бак.В баке масло охлаждается проточной водой, проходящей через змеевик и снова поступает в излучатель. Подача насоса —0,3 дм3/с (18 л/мин), потребляемая мощность—0,55 кВт. Расход воды для охлаждения масла указан в паспорте на аппарат. Для предотвращения выхода трубки из строя (из-за перегрева) системы охлаждения имеют реле защиты:

реле протока жидкости (воды) — срабатывает при расходе воды меньше 0,1 дм3/с (6 л/мин);

реле протока масла — срабатывает при расходе масла меньше 0,3 дм3/с (18 л/мин);

реле температуры масла — срабатывает при нагреве масла выше 60 °С.

Указанные расходы и температура соответствуют паспортным данным трубок.

 

2.2 Модернизация электрической принципиальной схемы блока питания прибора.