Шланговый гамма-дефектоскоп
HOSE GAMMA-RAY FLAW DETECTOR

Изобретение относится к области исследования материалов промышленных изделий без их разрушения, а именно к радиографическому методу контроля, и может быть использовано для контроля качества широкой номенклатуры сварных соединений в качестве универсального средства гамма-дефектоскопии.
Известен гамма-дефектоскоп, радиационная головка которого снабжена корпусом, блоком биологической защиты с каналом, содержащим аксиально-подвижный пустотелый челнок для размещения в его полости шарнирно соединенных между собой элементов держателя источника излучения, причем пустотелый челнок с одной стороны имеет сквозное отверстие и возвратный упор, с противоположной - защитный вкладыш (абтюратор), профилированный по торцу, обращенному во внутреннюю полость челнока, а с боковой стороны - окно для выхода держателя источника по профилю защитного вкладыша, каналом поступательного перемещения держателя источника, ампулопроводом с коллиматором в концевой части ампулопровода являющимися продолжением канала и средство перемещения держателя источника по ампулопроводу в коллиматор [1].
Известна аппаратура для просвечивания контролируемых объектов, содержащая радиационную головку, снабженную блоком защиты с криволинейным S-образным каналом для размещения гибкого подвижного держателя источника, жестко либо шарнирно соединенного с капсулой источника и средство перемещения держателя источника по ампулопроводу в коллиматор [2].
Наиболее близким по назначению и конструкции является шланговый гамма-дефектоскоп, содержащий оснащенную ампулопроводом радиационную головку с корпусом, системой блокировок, замком и блоком защиты, снабженным комбинацией последовательно сопряженных аксиального выходного, промежуточного пространственно-криволинейного и аксиального входного каналов, с ориентированным относительно положении хранения симметрично относительно входа и выхода в средней части пространственно-криволинейного канала излучателем, укрепленным на концевой части выполненного из эффективно поглощающего излучение витого проволочного материала подвижного упруго-эластичного держателя источника, сопряженного с подвижным длинномерным транспортером на основе металлокорда гибкого вала дистанционного привода перемещения, штуцер соединительного рукава которого состыкован с соответствующим ему гнездом корпуса радиационной головки соосно входному аксиальному каналу блока защиты, а соосное выходному аксиальному каналу блока защиты выходное окно корпуса радиационной головки в виде присоединительного адаптера штуцера ампулопровода оснащено поперечно-подвижным оси канала подпружиненным пластинчатым шибером, перфорированное отверстие сложного профиля в торцовой поверхности которого выполнено с возможностью блокирования профилированного соответствующей кольцевой проточкой штуцера ампулопровода в гнезде адаптера. [3].
Недостатками описанного технического решения являются низкая радиационная безопасность аппаратуры, связанная с натеканием и диффузией рассеянного излучения из пустотелой полости выходного канала радиационной головки, являющимися вторичным эффектом многократного рассеяния потока первичного у-излучения от излучателя в выполненном в виде пространственно-криволинейного канала затворном узле радиационной головки, что создает предпосылки повышения лучевых нагрузок на персонал.
Технический результат, получаемый при реализации предлагаемого устройства, заключается в повышении безопасности устройства модификацией затворного узла радиационной головки для гарантированной компенсации диффузионно-рассеянного излучения, натекающего из выходного окна радиационной головки.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в шланговом гамма-дефектоскопе для радиографического контроля промышленных изделий, содержащем оснащенную ампулопроводом радиационную головку с корпусом, системой блокировок, замком и блоком биологической защиты, снабженным комбинацией последовательно сопряженных аксиального выходного, промежуточного пространственно-криволинейного и аксиального входного каналов, с ориентированным относительно положении хранения симметрично относительно входа и выхода в средней части пространственно-криволинейного канала излучателем, укрепленным на концевой части выполненного из эффективно поглощающего излучение подвижного упруго-эластичного держателя источника, сопряженного с длинномерным транспортером на основе металлокорда гибкого вала дистанционного привода перемещения, штуцер соединительного рукава которого состыкован с соответствующим ему гнездом корпуса радиационной головки соосно входному аксиальному каналу блока защиты, а соосное с выходным аксиальным каналом блока защиты выходное окно корпуса радиационной головки в виде присоединительного адаптера штуцера ампулопровода оснащено поперечно-подвижным оси канала подпружиненным и скрепленным с клавишей ручного управления пластинчатым шибером, сложнопрофильная перфорация в теле которого выполнена с возможностью блокирования профилированного соответствующей кольцевой проточкой штуцера ампулопровода в гнезде адаптера, а ориентированная вдоль траектории возвратно-поступательных перемещений торцовая поверхность пластинчатого шибера оснащена зубчатой рейкой, кинематически сопряженной с эффективно поглощающей излучение возвратно-поворотной профилированной заслонкой из вольфрама, интегрированной в соответствующую ей полость в теле присоединительного адаптера эксцентрично его оси с дискретной возможностью открывания либо полного перекрытия выходного окна радиационной головки при подсоединении либо отсоединении штуцера ампулопровода соответственно.
Указанный результат достигается и в том случае, когда в шланговом гамма-дефектоскопе возвратно-поворотная заслонка из вольфрама выполнена в виде оснащенного поворотной осью с укрепленной на ней шестеренкой диска, полнотелый сектор которого преимущественно перекрывает выходное окно канала радиационной головки и гнезда адаптера при отсоединенном штуцере ампулопровода для погашения лучевых нагрузок и повышения безопасности, а диаметрально противоположный сектор диска строго соответственно координатам выходного окна канала радиационной головки локально перфорирован одинарным цилиндрическим отверстием, сообщающим канал радиационной головки и проходное отверстие штуцера ампулопровода при его подсоединении для безопасного вывода излучателя из радиационной головки при выполнении рабочего цикла.
Предлагаемый шланговый гамма-дефектоскоп показан на фиг. 1, 2, 3, 4.
Гамма-дефектоскоп включает в себя радиационную головку 1, выполненный на упруго-эластичной основе металлокорда гибкого вала длинномерный транспортер 2 дистанционного привода управления 7 с соединительным 5 и приемным 6 рукавами, а также оснащенный штуцером 3 ампулопровод с коллиматором 8.
В свою очередь, радиационная головка 1 в корпусе 9 включает в себя блок защиты 10, оснащенный комбинированной системой аксиальных и пространственно-криволинейного каналов 11, содержащей подвижный упруго-эластичный держатель источника 12, скрепленный с ампулой излучателя 13, ориентированной в положении хранения симметрично относительно входа и выхода комбинации каналов 11, а соединительный рукав 5 дистанционного привода управления 7 сопряжен с радиационной головкой 1 посредством быстросъемного штуцера 4.
Корпус 9 радиационной головки в зоне выходного окна из блока защиты 10 выполнен виде адаптера для присоединения и фиксации штуцера ампулопровода 3, для чего оснащен поперечно-подвижным оси выходного окна комбинации каналов 11 подпружиненным и скрепленным с клавишей ручного управления пластинчатым шибером 14, сложиопрофильная перфорация в теле которого выполнена с возможностью блокирования профилированного соответствующей кольцевой проточкой штуцера ампулопровода 3 в корпусе 9, а торцовая поверхность пластинчатого шибера 14 вдоль траектории его возвратно-поступательных перемещений оснащена зубчатой рейкой 15, кинематически сопряженной шестеренкой 16, скрепленной с локально перфорированной одинарным сквозным отверстием и преимущественно поглощающей излучение возвратно-поворотной дискообразной заслонкой из вольфрама 17, интегрированной в соответствующую ей полость в корпусе 9 с возможностью поворота и при этом открывания либо полного перекрытия выходного окна радиационной головки при подсоединении либо отсоединении штуцера 3 соответственно.
Устройство работает следующим образом в нижеперечисленной последовательности.
Первично производятся подсоединения длинномерного транспортера 2 к упруго-эластичному держателю источника 12, скрепленному с ампулой излучателя 13 и быстросъемного штуцера 4 дистанционного привода управления 7 с соединительным 5 и приемным 6 рукавами к входному окну радиационной головки 1.
На втором этапе производится фиксированное подсоединение штуцера 3 ампулопровода с коллиматором 8 к выходному окну в виде адаптера корпуса 9 радиационной головки соосно выходному окну комбинации каналов 11, осуществляемое исключительно при условии нажатия клавиши подпружиненного пластинчатого шибера 14 и его поперечном перемещении относительно оси канала до упора. При этом сложнопрофильная перфорация в теле шибера 14 обеспечивает возможность координированной доставки штуцера 3 в гнездо адаптера корпуса 9 радиационной головки и его последующего блокирования (при отпускании клавиши пластинчатого шибера 14) посредством взаимодействия перфорации в теле шибера 14 с соответствующей кольцевой проточкой штуцера 3 под воздействием пружины.
Также при нажатии клавиши подвижного подпружиненного пластинчатого шибера 14 и его поступательном перемещении зубчатая рейка 15, совмещенная с его направляющей, синхронно сообщает вращательное движение возвратно-поворотной дискообразной заслонке из вольфрама 17 через шестеренку 16, скрепленную с ней. Дискообразная заслонка 17 при этом получает дискретный поворот, при котором полнотелый защитный сектор диска заслонки 17 замещается диаметрально противоположным сектором локально перфорированным одинарным цилиндрическим отверстием, сообщающим канал радиационной головки и проходное отверстие штуцера 3 ампулопровода.
После деблокирования замкового механизма гамма-дефектоскоп подготовлен к работе.
При передаче усилий дистанционного привода управления транспортера 7 длинномерный транспортер 2 сообщает поступательное движение упруго-эластичному держателю источника 12, оснащенному ампулой излучателя 13, вдоль оси комбинации каналов 11, штуцера 3 и ампулопровода с коллиматором 8.
Предложенное техническое решение повышает радиационную безопасность при проведении неразрушающего контроля за счет поглощения компоненты многократно рассеянного диффузионного излучения из затворного узла радиационной головки.
Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о том, что предложенное техническое решение является новым и явным образом не следует из уровня техники, имеет изобретательский уровень, промышленно осуществимо и при использовании обеспечивает положительный технический эффект, т.е. соответствует критериям изобретения.
В настоящее время проведены успешные испытания обновленной базовой модели гамма-дефектоскопа, реализованной в соответствии с предлагаемым техническим решением. Результаты испытаний позволили сделать вывод о том, что указанная в формуле изобретения совокупность технических решений необходима и достаточна для обеспечения заявленного результата.
Литература
1. Декопов А.С. Оптимизация конструкции узлов переносного шлангового гамма-дефектоскопа, «Вопросы атомной науки и техники», серия «Техническая физика и автоматизация», вып.63, М., Атомиздат, 2008, с. 65-74.
2. Майоров А.Н. и др. Радиоизотопная дефектоскопия (методы и аппаратура) М., Атомиздат, 1976, с. 71-73.
3. Патент РФ №2473073, G01N 23/00, приоритет 27.09.2011, опубликован в БИ 20.01.2013