• Текст документа
  • Статус
  • Скан-копия
0 %
Начинаю
Завершаю
Оглавление
Поиск в тексте
Действующий

ГОСТ Р 52028-2003

Группа Т51

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

     
     
КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ

     
Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

     
Nondestructive testing. Measurement of rupture and corrosion by a superficial activation method



ОКС 17.040
ОКСТУ 0023

Дата введения 2003-07-01

     

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Государственным научным центром Российской Федерации "Физико-энергетический институт имени академика А.И.Лейпунского"

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 371 "Неразрушающий контроль"

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 20 марта 2003 г. N 89-ст

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4 ПЕРЕИЗДАНИЕ

     1 Область применения


Настоящий стандарт устанавливает методы поверхностной активации для измерения износа и коррозии деталей машин, механизмов и оборудования, изготовленных из любых материалов (металлов, сплавов, керамики и др.), за исключением органических, активация которых невозможна или затруднительна.

Сущность метода состоит в непрерывном или периодическом измерении в процессе испытаний и эксплуатации местного или интегрального уноса массы или толщины по уменьшению интенсивности гамма-излучения предварительно активированного участка контролируемой поверхности объекта (далее - метки).

Стандарт не распространяется на контроль тех видов разрушения поверхности изделий, которые не связаны с отделением и уносом продуктов разрушения (пластическая деформация, изменение химического состава или структуры материала и т.п.).

2 Приборы и материалы

2.1 Приборы и материалы, необходимые для метода поверхностной активации, используют в зависимости от этапов и условий испытания.

2.2 На этапе создания радиоактивной метки необходима специальная активационная оснастка, обеспечивающая воспроизводство геометрии облучаемого участка с погрешностью не более 1°, охлаждение детали, возможность измерения тока облучения. В зависимости от решаемой задачи создаваемая оснастка может быть универсальной или индивидуальной для каждого изделия и основана на комбинации режимов облучения. Схема режимов облучения приведена в приложении А, схемы вариантов оснастки - в приложении Б (рисунки Б.1, Б.2).

2.3. Для измерения интенсивности излучения метки используют следующую аппаратуру:

а) при проведении измерений в условиях ядерно-физической лаборатории - полупроводниковый Ge(Li)-детектор и многоканальный амплитудный анализатор со следующими параметрами:

- ширина дисплейного окна не менее 512 каналов;

- энергетическая разрешающая способность не менее 300 эВ на канал [1];

б) при проведении измерения абсолютной активности полученных источников должен быть использован набор эталонных ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации-источников типа ОСГИ;

в) при проведении измерений в производственных условиях (завод, нефтегазопромысел и т.п.), где получение жидкого азота проблематично - сцинтилляционный детектор NaJ (TI) с размерами 1,5"х1,5", например типа БДЭГ, и одноканальный спектрометр - радиометр со следующими характеристиками:

- диапазон измерения гамма-излучения от 0 до 5·10ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации (гамма-кВ)/с,

- диапазон энергии при определении спектра гамма-излучения от 20 кэВ до 1,5 МэВ,

- разрешающая способность по изотопу CsГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации не менее 20%,

- основная погрешность прибора при нормальных внешних условиях не должна превышать по гамма-излучению ±10% (относительно максимального значения шкалы соответствующего диапазона).

2.4 Для получения градуировочной кривой используют:

- шкурку микронную (предпочтительно водостойкую);

- набор шлифовальных паст - для снятия слоев шлифованием;

- набор кислот - для снятия слоев травлением или электрополированием;

- микровесы с набором разновесов;

- оптикаторы - для определения толщины снятого слоя.

3 Подготовка к измерениям

3.1 Подготовка к измерениям включает в себя четыре этапа:

выбор контролируемого участка поверхности, изготовление и настройка активационной оснастки;

выбор режима облучения и создание метки;

проверка активности и ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации-спектра полученной метки;

получение градуировочной кривой.

3.2 Выбор контролируемого участка поверхности, его положение и размеры, включая толщину метки, зависят от кривизны поверхности, области разрушения, глубины предполагаемого разрушения, геометрии измерения, которая определяется толщиной защиты между меткой и детектором. Коэффициент ослабления по гамма-излучению не должен превышать 20.

3.3 Оснастка должна обеспечивать:

- геометрию облучения с погрешностью угла облучения не более 1°;

- охлаждение облучаемой детали не выше температуры плавления детали;

- защиту от накопления электрического заряда (с помощью заземления металлических деталей, а для диэлектриков - с помощью металлической фольги).

3.4 Основным источником информации о разрушении поверхности в результате износа или коррозии является локальная радиоактивная метка. К характеристикам метки, определяемым поставленной задачей, относят толщину, активность, радионуклидный состав и распределение радионуклидов по глубине. Режим облучения выбирают исходя из следующих требований:

- толщина метки или глубина активации должна на 20-30% превышать ожидаемую величину разрушения;

- полная или удельная активность каждой детали не должна превышать значение, указанное в [3];

- радионуклидный состав метки на момент поставки заказчику должен содержать только долгоживущие радионуклиды по сравнению с временем измерения. Измерения проводят по одному радионуклиду. При невозможности выполнения указанного требования время измерений выбирают исходя из минимального периода полураспада радионуклидов в метке [3].

3.5 Режим активации включает тип и энергию ускоренных частиц, ток пучка и угол падения его на поверхность детали.

3.5.1 Тип ускоренных ионов связан с выбором ядерной реакции, приводящей к оптимальной радионуклидной смеси в метке. Предпочтительно образование одного долгоживущего радионуклида с жестким ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации-излучением и минимальным количеством радиоактивных примесей.

3.5.2 Энергия ускоренных ионов определяется необходимой толщиной метки и характеристиками выбранной ядерной реакции - ее порогом и кулоновским барьером.

Для уменьшения длительности облучения при оптимальном токе пучка возможно увеличение энергии частиц и облучение под углом (для сохранения заданной толщины метки) [3].

3.5.3 Ток пучка ускоренных ионов не должен вызывать термических или структурных изменений в исходном материале (с учетом возможного охлаждения облучаемого изделия); однако следует учитывать, что значение тока облучения связано с его длительностью, т.е. с экономическими факторами работы.

3.5.4 Оптимальные рекомендации по выбору режимов облучения основных химических элементов и конструкционных материалов, изготовленных на их основе, приведены в приложении В.

3.6 Реализацией выбранного режима является сам процесс активации деталей и образцов, предназначенных для получения градуировочной кривой.

3.7 Облученные изделия перед отправкой заказчику необходимо проверить на соответствие активности основного измеряемого радионуклида, а также оценить реальное время выдержки для распада короткоживущих примесей.

3.8 Получение градуировочных кривых

3.8.1 Облучение материала ускоренными ионами приводит к его активации, т.е. к образованию на поверхности изделия или образца тонкого слоя с радионуклидом, неравномерно распределенным по глубине. Для оценки характеристик разрушения поверхности по изменению радиоактивности метки необходимо знать это распределение, причем точность результатов измерения включает в себя как точность измерения активности, так и точность используемой градуировочной кривой, описывающей профиль распределения активности по глубине. При этом предполагается, что контролируемый процесс не искажает форму этого распределения, например, за счет диффузии или селективного уноса какой-либо компоненты материала.

Градуировочная кривая представляет собой зависимость полной активности метки ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации от толщины снятого слоя ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации или связь толщины снятого слоя ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации с его относительной активностью ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации:

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации (1)


и

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации, (2)


где ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации и ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации - начальные значения интенсивности излучения метки и фона;

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации - интервал времени между ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации-м и нулевым измерениями;

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации - постоянная распада измеряемого радионуклида.

Виды градуировочных кривых приведены в приложении Г.

3.8.2 Если любое локальное разрушение снимает на своем участке весь тонкий радиоактивный слой, градуировочную кривую не строят, а определяют долю разрушенной поверхности изделия.

3.8.3 Наиболее удобной формой градуировочной кривой является прямая линия ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации (см. 5.1 и 6.1). Такое линейное приближение градуировочной зависимости справедливо для ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации0,1-0,5 при активации большинства конструкционных материалов протонами с энергией 7-12 МэВ.

3.8.4 Точные градуировочные кривые определяют экспериментальным путем - методом эталонирования или методом стопки фольги.

3.8.5 Эталонирование применяют, в основном, для непластичных материалов и малых толщин активного слоя. Оно заключается в радиометрии образца-эталона из того же материала, что и изделие, активированного идентичным образом, при последовательном снятии слоев с его поверхности. Эта последняя операция может осуществляться как путем истирания (в том числе с использованием специальных устройств), так и с помощью химического травления и электрополирования. Величину снятого слоя измеряют взвешиванием, оптическими или электрическими методами.

3.8.6 Если контролируемый материал содержит один основной элемент (например стали, бронзы, силумин и др.), достаточно пластичный для изготовления фольги, градуировку выполняют, облучая в идентичном режиме стопку фольги и строя кривую зависимости интенсивности излучения при последовательном снятии верхней по ходу пучка фольги.

3.8.7 Для измерения снятой или оставшейся активности используют аппаратуру, предназначенную для проведения измерений в условиях испытаний или эксплуатации и в том же режиме.

3.8.8 Активация кривых поверхностей должна, как правило, сохранять градуировочную кривую для всех точек облученного участка поверхности. Это достигается обычно либо каким-нибудь взаимным перемещением пучка ионов и изделия, предусмотренным в конструкции активационной оснастки, либо аналитически. Формулы для пересчета полной активности метки от толщины слоя износа приведены в приложении Д.

В большинстве случаев, когда исследуется износ участка сложной поверхности, необходимо идти по пути уменьшения зоны облучения.

3.8.9 Погрешность градуировочной кривой складывается из ряда факторов, основным из которых является хорошее воспроизводство условий активации.

Разброс химического состава стандартных конструкционных материалов дает ошибку не более 1%. Измерения относительной активности могут быть выполнены с высокой точностью (<1%); нестабильность энергии частиц также мала и основная ошибка связана с неопределенностью угла падения пучка на облучаемую поверхность. Она может составлять несколько градусов, минимальна при углах облучения, близких к 90°, но при облучении под углом 5° градуировочная кривая может иметь погрешность 50%-100%. В связи с этим без специальных мер по точной юстировке облучение под углом менее 30° не рекомендуется.

4 Проведение измерений

4.1 Активированную деталь устанавливает на рабочее место в стенде, в реальную машину или действующее оборудование оперативный персонал или специальный представитель предприятия-заказчика.

4.2 Детектор излучения устанавливают в непосредственной близости от контролируемого участка. При этом необходимо соблюдать:

- правила и условия эксплуатации детектора в соответствии с изложенными в паспорте. Особое внимание следует обратить на его температурный режим и развязку от возможных вибраций [1];

- постоянство геометрии метка - детектор в течение всего цикла измерений. Движение метки не сказывается на конечном результате при условии его равномерности или большой статистики перемещений в течение каждого измерения.

4.3 Интенсивность излучения измеряют по одному, наиболее долгоживущему, интенсивному и жесткому в ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации-спектре радионуклиду, который определяют выдержкой во времени и установкой определенного порога регистрации [3].

4.3.1 Измерения полупроводниковым Ge (Li)-детектором с использованием многоканального анализатора благодаря высокому энергетическому разрешению детектора и заложенной в анализаторе программе обработки спектра позволяют получать текущие значения интенсивности счета ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации, в фотопике измеряемого радионуклида.

4.3.2 Измерения сцинтилляционным детектором с существенно худшим энергетическим разрешением требуют получения в спектре максимально чистого от радиоактивных примесей измеряемого радионуклида [3].

В приложении Е приведены гамма-спектры ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииСо, измеренные детекторами обоих типов.

4.4 Перед каждым измерением, особенно при измерениях в производственных или полевых условиях, необходимо проводить калибровку детектора по долгоживущим эталонам (ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииNa, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииMn, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииCs и др.) для воспроизводства режима измерений от одного измерения к последующим.

4.5 Нулевое измерение выполняют как можно ближе по времени к началу эксплуатации или испытания изделия.

4.6 Наряду с измерением интенсивности счета от активированного изделия в том же режиме измеряют уровень фона ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации на расстоянии не менее 2-3 м от источника излучения [4].

4.7 Определяют продолжительность единичного измерения в импульсах на менее 10 ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации и принимают ее одинаковой для всех последующих измерений.

5 Обработка результатов

5.1 При снятии градуировочной кривой, получив набор экспериментальных точек {ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации}, строят градуировочную кривую ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации в виде полинома ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации, где параметры ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации определяют методом наименьших квадратов.

5.2 Программа измерений включает в себя определение начальной интенсивности излучения ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации и фона ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации и проведение периодических измерений по заданной временной программе.

Полученные данные усредняются по 5-10 измерениям.

5.3 Усредненные данные исправляются на распад и по формулам (1) или (2) переводят в относительные единицы для последующего перевода по одной из градуировочных кривых в величину снятого слоя в процессе износа или коррозии.

5.4 При использовании спектрометра, совмещенного с компьютером, все эти операции могут выполняться on-line с возможностью оперативно вмешаться в контролируемый процесс.

6 Метрологические характеристики метода

6.1 Основной характеристикой метода поверхностной активации является градуировочная кривая ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации или ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации.

Во многих случаях она может быть описана полиномом ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации, где ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации и ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации рассчитывают методом наименьших квадратов.

Например, распределение активности ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииСо в Fe, облученном протонами с энергией 11 МэВ под углом 90°, может быть описано полиномом ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации.

6.2 Чувствительность метода характеризуется долей полной активности в первом элементарном слое: ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации. При малых значениях ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации и ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации.

Линейное описание градуировочной кривой справедливо в диапазоне 0,1<ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации<0,5 при облучении большинства конструкционных материалов протонами с энергией 7-12 МэВ.

Для повышения чувствительности мониторинга необходимо уменьшить глубину активации путем уменьшения энергии частиц ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации или угла падения пучка ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации.

Понятие чувствительности позволяет сравнивать разные методы измерений.

6.3 Погрешность или среднеквадратичное отклонение при определении снятого слоя рассчитывают по формуле

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации, (3)


где ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации - первый член описывает вклад за счет неточного определения ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации;

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации - второй связан с несовпадением химического состава и условий активации эталона и изделия;

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации - третий возникает из-за неточности аппроксимации градуировочной кривой соответствующим полиномом.

6.4 Предел обнаружения ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации есть минимально снятый слой, который может быть обнаружен с надежностью, не превышающей заданную:

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации, (4)


где ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации - дисперсия величины ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации;

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации - доверительный интервал (в единицах ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации) при нормальном распределении значений ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации.

Примером использования предела обнаружения в методе поверхностной активации может быть факт обнаружения коррозии конструкционного материала в агрессивной среде, когда значимое отклонение величины ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации от нуля используют для управления введением ингибитора.

6.5 Предел определения ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации есть минимально снятый слой, который может быть определен с заданной надежностью ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации, (5)


где ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации - погрешность градуировки, которая не учитывается величиной предела обнаружения.

В обычных условиях контроля (ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации<50 мкм, 0,1<ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации<0,7) ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации лежит в пределах 2% глубины активации.

6.6 Разрешающая способность ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации - минимальное приращение толщины снятого слоя, которое может быть зафиксировано с заданной надежностью.

При ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации=0 ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации. Эта зависимость позволяет оценить изменение предела определения в процессе изнашивания или коррозии, а также возможности метода не только на начальном, но и на всех последующих этапах исследования.

6.7 Введенные метрологические характеристики поверхностной активации позволяют правильно выбрать условия активации и способ градуировки для различных конкретных задач (материал изделия, интервал контролируемых значений снятого слоя, шаг и точность контроля, геометрия измерения).

6.8 Рассмотрение этих характеристик позволяет также оценить корректность требований к точности получаемых результатов. Учет исходной шероховатости поверхности (ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации), а также погрешности тех эксплуатационных параметров, в зависимости от которых измеряют износ или коррозию (нагрузки, свойства сред и т.д.), позволяют снизить требования к точности проведения облучения и измерения, что повлияет на экономические факторы проведения работы.

6.9 Варианты метода поверхностной активации приведены в приложении Ж.

7 Требования безопасности и охраны окружающей среды

7.1 Меры безопасности и регламентирующая их документация различны для разных этапов применения метода.

7.2 Активность каждой поставляемой детали не должна превышать минимально значимую активность (МЗА) либо ее удельная активность не должна превышать минимально значимую удельную активность (МЗУА), указанную в [3].

7.3 На этапе создания метки все операции на ускорителе проводятся специально подготовленным персоналом, проходящим обучение и медицинское освидетельствование. На рабочих местах должны быть инструкции, разработанные на основе действующих нормативных актов по охране труда:

- стандартов "Системы стандартов безопасности труда" (ССБТ);

- государственных стандартов, отраслевых стандартов, стандартов предприятия (СТП);

- [1], [2], [3], [4].

7.4 После облучения деталь должна быть выдержана определенное время для распада короткоживущих радионуклидов (см. приложение В).

7.5 Этапы транспортирования облученных изделий к заказчику и организация их хранения регламентированы [1], [2] и специальными инструкциями, предусматривающими выделение ответственного лица и помещения для хранения как вновь полученных, так и уже использованных, но имеющих остаточную активность изделий.

7.6 Использование облученных деталей по их назначению, т.е. установка их в механизм или оборудование и проведение измерений интенсивности их излучения по заданной временной программе регламентируются [2], [3].

7.7 Все работы по использованию метода поверхностной активации для измерения износа деталей машин и механизмов и коррозии оборудования регламентируются специальными санитарными правилами [4].

ПРИЛОЖЕНИЕ А (рекомендуемое). Схема режимов облучения

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(рекомендуемое)

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации


ПРИЛОЖЕНИЕ Б (рекомендуемое). Схемы вариантов оснастки

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(рекомендуемое)

Рисунок Б.1 - Устройство для активации поршневых колец

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации


а - вертикальный вариант; б - горизонтальный вариант; 1 - конец ионопровода; 2 - стол; 3 - подставка; 4 - электродвигатель; 5 - облучаемая стопка поршневых колец

Рисунок Б.1 - Устройство для активации поршневых колец


Рисунок Б.2 - Устройство для активации гильз цилиндра двигателей внутреннего сгорания

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации


1, 2, 3, 5 - фланцы; 4 - трубка; 6 - шпильки; 7 - уплотнения гильзы; 8 - направляющие

Рисунок Б.2 - Устройство для активации гильз цилиндра двигателей внутреннего сгорания

ПРИЛОЖЕНИЕ В (рекомендуемое). Рекомендации по выбору режимов облучения основных химических элементов и конструкционных материалов, изготовленных на их основе

ПРИЛОЖЕНИЕ В
(рекомендуемое)



Таблица В.1

Элемент

Тип
уско-
ренных частиц

Регистрируемый радионуклид (ТГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации)

Энергия, МэВ

Выход, 37 кБк/мкА·ч

Радиоактив-
ные примеси

Регистри-
руемый участок, МэВ

Время выдержки после облучения

Длитель-
ность контроля

Be

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииВе (53,3 сут)

22,4

11

-

Фотопик 0,478

~3 сут

5-6 мес

С

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииНе

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииВе (53,3 сут)

32,1

17

-

Фотопик 0,478

~3 сут

5-6 мес

Mg

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииNa (2,62 г)

22,8

3,8

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииNa

Фотопик 1,28

10 сут

Несколько
лет

Аl

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииNa (2,62 г)

42,7

0,16

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииNa, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииMg

Фотопик 1,28

10 сут

Несколько
лет

Ti

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииV (16,0 сут)

22,5

510

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииSс, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииSс, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииV

Фотопик 1,31

20 сут

2 мес

V

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииСr (27,7 сут)

21,6

460

-

Фотопик 0,32

~3 сут

3 мес

Cr

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииМn (5,7 сут)

11,0

110

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииCr, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииMn, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииFe

Св. 1,0

~3 сут

20 сут

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииМn (312,3 сут)

45,0

6,5

Фотопик 0,84

40 сут

Св. 1 г

Mn

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииМn (312,3 сут)

22,5

17

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииCr, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииFe

Фотопик 0,84

~3 сут

Св. 1 г

Fe

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииСо (78,5 сут)

11,0

12

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииCo

Не более 0,65

~1 нед

7-8 мес

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииСо + ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииСо

45,0

30+1,6

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииCo, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииFe

Фотопик 0,81

~1 нед

7-8 мес

Co

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииСо (70,8 сут)

22,7

110

-

Фотопик 0,81

~1 нед

7-8 мес

Ni

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииСо +ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииСо

22,5

5,3+133

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииFe, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииCo, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииCo

Фотопик 0,81

~1 нед

7-8 мес

Cu

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииZn (244,1 сут)

11,0

6,8

-

Фотопик 1,12

~1 нед

Св. 1 г

Zn

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииZn (244,1 сут)

20,5

12,7

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииGa

Фотопик 1,12

~3 сут

Св. 1 г

Nb

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииNb (10,1 сут)

22,5

110

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииZr, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииMo

Не более 0,65

~1 нед

1 мес

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииТс (61 сут)

45,0

3

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииNb; ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииTc

Не более 0,5

1,5 мес

6-7 мес

Mo

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииТс (61 сут)

22,4

14

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииSb, ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииSb

Не более 0,65

1 мес

6-7 мес

Sn

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииSb (60,2 сут)

22,3

9

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииSn

Не более 1,3

20 сут

6 мес

W

р

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииRe (38 сут)

22,0

70

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииRe

Не более 0,65

~1 нед

4 мес


ПРИЛОЖЕНИЕ Г (рекомендуемое). Виды градуировочных кривых

ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(рекомендуемое)

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации


1 - кривая ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации; 2 - кривая ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ПРИЛОЖЕНИЕ Д (рекомендуемое). Формулы пересчета полной активности метки от толщины слоя износа


ПРИЛОЖЕНИЕ Д
(рекомендуемое)

Д.1 Распределение активности по глубине при облучении равномерно вращающейся цилиндрической поверхности ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации связано с распределением для плоского случая ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации следующим соотношением:

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации, (Д.1)


где ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации - глубина активации в направлении пучка. В случае непостоянной плотности пучка частиц в подынтегральное выражение должна быть включена также функция плотности ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации.

Д.2 При наличии экрана, перекрывающего малые углы (ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации), что уменьшает глубину активации и повышает чувствительность контроля износа, формула (Д.1) приобретает вид

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации. (Д.2)

Д.3 Для случая наклонного под углом ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации к нормали падения пучка на образующую цилиндра формула (Д.1) имеет вид

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации. (Д.3)


Эта же формула пересчета справедлива и для перпендикулярного к оси вращения облучения конического тела с углом ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации при вершине.

Д.4 Для хаотично вращающейся в пучке сферы формула пересчета градуировочной кривой с плоского случая почти аналогична (Д.1)

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации. (Д.4)

ПРИЛОЖЕНИЕ Е (рекомендуемое). Гамма-спектры _56 Со, измеренные Ge (Li) и NaJ (TI)-детекторами


ПРИЛОЖЕНИЕ Е
(рекомендуемое)

Гамма-спектры ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активацииСо, измеренные Ge (Li) и NaJ (TI)-детекторами

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж (рекомендуемое). Методы поверхностной активации


ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
(рекомендуемое)


Ж.1 Метод поверхностной активации вариабелен не только с точки зрения выбора измеряемого радионуклида и тем самым использования разных источников облучения, но и с точки зрения круга решаемых с его помощью задач.

Ж.2 Радионуклидные метки устанавливают на крупное оборудование (судовые гильзы цилиндров и винты, подшипники карьерных экскаваторов, нефтегазовые трубы и др.) с использованием запрессованных или наклеенных вставок, активированных на ускорителях или (в некоторых случаях) в ядерных реакторах. На рисунке И.1 приложения И приведена схема одной из таких работ.

Ж.3 Для контроля больших скоростей разрушения верхний предел толщины радиоактивного слоя может быть увеличен путем установки метки любой длины и формы на поверхности, расположенной под углом контролируемой и сопряженной с ней. При невозможности поставить метку на само изделие используют активированную вставку из того же материала с меткой, нанесенной по образующей.

Ж.4 Уменьшение предела определения толщины снятого слоя возможно снижением энергии частиц и особенно уменьшением угла облучения тем или иным конструктивным образом вплоть до ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации0,1-0,2 мкм (см. 6.5). Эти значения уже близки к параметрам шероховатости поверхности.

Ж.5 Проблема контроля нескольких точек в одном механизме или на одной поверхности и, как ее предельный случай, изучение эпюры износа являются отдельной задачей со своими оптимальными решениями и критериями. Пространственно разделенные участки измеряют отдельно коллимированными детекторами, при этом разрешение по площади зависит от энергии ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации-излучения радионуклида и геометрии измерения. Совмещенные источники должны содержать разные радионуклиды - это несложно для различных материалов и ограничено для одинаковых или близких.

Ж.6 Использование обычного варианта метода не позволяет решать одновременно несколько задач на одном изделии, например определять со сравнительной точностью большие и малые величины износа, многократно использовать одну метку или определять неравномерный унос вещества. Решение этих задач лежит в управлении формой распределения активности по глубине, что можно реализовать наложением разных профилей в результате сочетания разных режимов активации как порознь, так и одновременно путем создания в пучке частиц нужного спектра энергии. В результате можно резко увеличить крутизну градуировочной кривой на ее начальном участке, сделать эту зависимость линейной на большей части глубины активации или имеющей несколько перепадов.

Ж.7 Локальные разрушения поверхности, такие как задиры, выкрашивания, эрозия, питтинг, кавитация и другие также можно дистанционно исследовать с применением метода поверхностной активации. Простейшая схема измерения характеристик локальных повреждений поверхности приведена в приложении К.

ПРИЛОЖЕНИЕ И (рекомендуемое). Схема установки и измерения радиоизотопного индикатора коррозии


ПРИЛОЖЕНИЕ И
(рекомендуемое)

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации


1 - индикатор; 2 - трубопровод; 3 - колодец; 4 - детектор излучения; 5 - радиометр; 6 - болт; 7 - радиоактивная вставка; 8 - пробка; 9 - тонкий радиоактивный слой

Рисунок И.1

ПРИЛОЖЕНИЕ К (рекомендуемое). Схема измерения характеристик локальных повреждений поверхности


ПРИЛОЖЕНИЕ К
(рекомендуемое)

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации


Рисунок К.1

Вводят следующие характеристики локального разрушения: ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации - доля разрушенной площади и ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации - средняя глубина язв.

Вводят два параметра, для чего создают в метке два радионуклида, различным и известным образом распределенных по глубине ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации и ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации соответственно. Предполагая, что один из радионуклидов наведен в очень тонком слое и любое локальное повреждение приводит на своем участке к полному его уносу, находят указанные характеристики разрушения из системы уравнений:

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации (К.1)


и

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации, (К.2)


где ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации - градуировочная кривая для второго радионуклида.

Более общий случай, когда наряду с локальными повреждениями происходит и равномерное снятие слоя, требует уже трех радионуклидов в метке. Сочетанием многослойной метки и равномерного по объему распределения плотности наиболее глубоко расположенного радионуклида определяют массовую или объемную убыль вещества и качественно оценивают среднюю форму локальных повреждений.

ПРИЛОЖЕНИЕ Л. Библиография

ПРИЛОЖЕНИЕ Л


[1] Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности ОСПОРБ-99, Минздрав России, М., 2000

[2] Правила безопасности при транспортировании радиоактивных веществ ПБТРВ-73, Атомиздат, М., 1974

[3] Нормы радиационной безопасности НРБ-99 СП 2.6.1 758-99.

[4] Государственные санитарно-эпидемиологические правила и нормативы 2.6.1.


ОКС 17.040

Т51

ОКСТУ 0023

Ключевые слова: измерение износа, коррозии механизмов, деталей машин, поверхностная активация, радиоактивная метка, Ge (Li)-детектор, эталоны ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации-источников, выбор режима облучения, геометрия облучения, получение градуировочных кривых




Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
Контроль неразрушающий.
Методы: Сб. ГОСТов. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 2005

ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

Название документа: ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации

Номер документа: 52028-2003

Вид документа: ГОСТ Р

Принявший орган: Госстандарт России

Статус: Действующий

Опубликован: Официальное издание. Контроль неразрушающий. Методы: Сб. ГОСТов. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2005 год
Дата принятия: 20 марта 2003

Дата начала действия: 01 июля 2003
Дата редакции: 01 января 2005
ГОСТ Р 52028-2003 Контроль неразрушающий. Измерение износа и коррозии методом поверхностной активации
Данный документ представлен в виде сканер копии, которую вы можете скачать в формате или