CN104198502A - 一种伽马射线米级探伤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伽马射线米级探伤装置。所述伽马射线米级探伤装置包括伽马射线源（110）、定向辐射罩（130），所述定向辐射罩（130）与所述伽马射线源（110）的输出端连接，所述定向辐射罩（130）具有限定射线透照范围（140）的定向辐射窗（134）。本发明的伽马射线米级探伤装置包括伽马射线源、定向辐射罩，能够最大限度地控制散射线辐射范围，使工作安全距离在相对短的距离范围内（例如1米至5米），避免常规射线探伤装置的工作安全距离过大造成的困扰。

Description

一种伽马射线米级探伤装置

技术领域

本发明涉及一种射线探伤装置，尤其涉及海洋石油行业及石油化工行业的伽马射线米级探伤装置。

背景技术

众所周知，射线探伤是利用射线穿透物体来发现物体内部缺陷的探伤方法。射线能使胶片感光或激发某些材料发出荧光。射线在穿透物体过程中按一定的规律衰减，利用衰减程度与射线感光或激发荧光的关系可检查物体内部的缺陷。射线探伤分为X射线探伤、γ射线（伽马射线）探伤、高能射线探伤和中子射线探伤等。射线对人体是有害的。探伤作业时，应遵守有关安全操作规程，应采取必要的防护措施。

随着中国经济的迅速发展，能源、石油化工产品的需求量越来越大，海洋石油的工程及在海上停产维修进度要求越来越短，工程质量要求越来越高。其中，在这些行业中，薄壁焊接质量的检测主要以射线检测为主。

由于γ射线和X光射线在现场工作时都有很强的电离辐射，射线探伤时要求划定很大的安全距离，以避免对射线工作人员或非射线工作人员造成身体伤害。这样，在进行探伤时，其他所有的工作人员都要撤离，对工程进度造成很大的影响。尤其在海上设施射线作业时，由于空间受限，射线探伤对海上人员的健康安全有较大的影响。具体而言，常规的射线探伤要求至少有50米的安全作业距离，在海洋石油平台等作业或生活空间狭小的区域，安全距离很难保证；而且，常规的射线探伤要求同时作业的其他人员，如焊工、电工等都要撤离安全区域，对其他的作业影响较大。因此，常规射线探伤装置的工作安全距离过大，难以保证，且对其他作业影响较大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种伽马射线米级探伤装置，其工作安全距离小。

本发明通过如下技术方案实现：一种伽马射线米级探伤装置，其中，所述伽马射线米级探伤装置包括伽马射线源、周向辐射罩，所述周向辐射罩与所述伽马射线源的输出端连接，所述周向辐射罩具有限定射线透照范围的周向辐射区。

作为上述技术方案的进一步改进，所述周向辐射罩与所述伽马射线源之间设有射线源通道，所述周向辐射罩经所述射线源通道与所述伽马射线源的输出端连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述伽马射线源、所述射线源通道、所述周向辐射罩顺次通过螺纹密封连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述射线源通道具有射线源通道管线及包裹射线源通道管线的辐射防护体。

作为上述技术方案的进一步改进，所述射线源通道上设有手柄，所述手柄固定在所述射线源通道的辐射防护体上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述周向辐射罩包括第一辐射罩、连接杆、第二辐射罩，所述连接杆连接在所述第一辐射罩与所述第二辐射罩之间，所述周向辐射区形成在所述第一辐射罩与所述第二辐射罩之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述周向辐射区的宽度沿周向辐射罩的径向越来越宽。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一辐射罩具有与所述第二辐射罩相对的第一端面，所述第二辐射罩具有与所述第一辐射罩相对的第二端面，且所述第一辐射罩的第一端面与所述第二辐射罩的第二端面平行。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接杆通过螺纹连接在所述第一辐射罩与所述第二辐射罩之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一辐射罩与所述第二辐射罩均具有贫化铀防护体。

本发明的有益效果是：本发明的伽马射线米级探伤装置包括伽马射线源、周向辐射罩，所述周向辐射罩与所述伽马射线源的输出端连接，所述周向辐射罩具有限定射线透照范围的周向辐射区，由此，能够最大限度地控制散射线辐射范围，使工作安全距离在相对短的距离范围内（例如1米至5米），避免常规射线探伤装置的工作安全距离过大的困扰。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的伽马射线米级探伤装置的结构示意图。

图2是图1的伽马射线米级探伤装置的周向辐射罩的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的说明。

根据本发明的一个方面，针对常规射线探伤装置的工作安全距离过大的困扰，采用创新设计的最大限度地控制散射线辐射范围的周向辐射罩，使散射线辐射尽在一定长度的范围内周向散射，工作安全距离在相对短的距离范围内（例如1米至5米），并且能够达到国家标准运行的人员安全辐射剂量。

如图1所示，本实施例的伽马射线（γ射线）米级探伤装置100包括伽马射线源110、周向辐射罩130。所述周向辐射罩130与所述伽马射线源110的输出端连接。所述周向辐射罩130具有限定射线透照范围的周向辐射区134。

其中，伽马射线源110优选采用相对辐射能量较低的γ射线源-Se75。Se75γ射线源与常规的Ir192和Co60比较，Se75的辐射能量低，安全性能好，易于防护。而且，优选选择低活度的γ射线源，使得安全性能和防护性能俱佳。

本实施例中，所述周向辐射罩130与所述伽马射线源110之间设有射线源通道120。图1中，射线源通道120的长度和形状等结构仅为举例，可以采用其他结构的输送管线。所述周向辐射罩130经所述射线源通道120与所述伽马射线源110的输出端连接。而且，所述伽马射线源110、所述射线源通道120、所述周向辐射罩130顺次（沿周向辐射罩长度方向X）通过螺纹密封连接。

具体而言，伽马射线源110的输出端设有内螺纹114，所述射线源通道120的两端分别设有第一外螺纹124、第二外螺纹128，周向辐射罩130设有内螺纹138，内螺纹114与第一外螺纹124配合，内螺纹138与第二外螺纹128配合。由此，在平时存放时，可以通过具有外螺纹的保护帽保护伽马射线源110。另一方面，通过各螺纹的松紧，可以实现周向辐射罩的周向辐射区134的方向的360°可调，以便于适应各种各样的探伤位置。

如图1所示，所述射线源通道120具有射线源通道管线126及包裹射线源通道管线126的辐射防护体122。所述辐射防护体122优选为贫化铀防护体。而且，所述射线源通道120上设有手柄121。所述手柄121固定在所述射线源通道120的辐射防护体122上。由此，在移动搬运时，可以方便地通过手柄121进行提放运送。

如图1和图2所示，所述周向辐射罩130包括第一辐射罩131、连接杆135、第二辐射罩132。所述连接杆135连接在所述第一辐射罩131与所述第二辐射罩132之间。所述周向辐射区134形成在所述第一辐射罩131与所述第二辐射罩132之间。所述第一辐射罩131与所述第二辐射罩132均具有贫化铀防护体。其中，第一辐射罩131具有辐射罩通道管线136，辐射罩通道管线136与设于连接杆135上的管路连通。且连接杆135上设有多个出口端139（图中仅示出一个）。

本实施例中，所述周向辐射区134的宽度沿周向辐射罩130的径向越来越宽。所述周向辐射区134的宽度即在周向辐射罩长度方向X上的宽度。周向辐射区134为允许辐射的空间。

本实施例中，所述第一辐射罩131具有与所述第二辐射罩132相对的第一端面1330，所述第二辐射罩132具有与所述第一辐射罩131相对的第二端面1370。且所述第一辐射罩131的第一端面1330与所述第二辐射罩132的第二端面1370平行。通过将第一辐射罩131和第二辐射罩132的中心部位（第一辐射罩131和第二辐射罩132相对、与连接杆135直径相同的位置）加工成平行的平面，以便于在射线源发生故障的时候，可以紧急将第一辐射罩131和第二辐射罩132闭合，以避免和阻止射线的辐射。

如图1和图2所示，第一辐射罩131的第一端面1330的径向外侧端面为倾斜斜面，第二辐射罩132的第二端面1370的径向外侧端面为倾斜斜面，由此，形成周向辐射区134的宽度逐渐变大的形状。本例中，第一辐射罩131与第二辐射罩132之间形成的周向辐射区134的逐渐扩大结构中，第一辐射罩131的第一端面1330的径向外侧端面与第二辐射罩132的第二端面1370的径向外侧端面之间的夹角a的范围在10°至40°，优选为10°。当然，也可以根据具体实施情况，设置周向辐射区134的结构及该夹角a。

如图2所示，所述连接杆135通过螺纹连接在所述第一辐射罩131与所述第二辐射罩132之间。所述连接杆135的两端分别设有外螺纹，第一辐射罩131的端部设有内螺纹133，所述第二辐射罩132的端部设有内螺纹137，由此，连接杆135的两端分别螺纹连接在所述第一辐射罩131与所述第二辐射罩132之间。这样一来，第一辐射罩131和第二辐射罩132之间的周向辐射区134的开口尺寸（在周向辐射罩长度方向X上的宽度），可以通过位于中心的连接杆135的螺纹进行调节（放大或者缩小）。周向辐射罩的连接杆135采用材质均匀的薄壁不锈钢管制作。周向辐射区的开口尺寸在满足透照要求的情况下应尽量小，这样，可以最大限度地避免散射线的产生。

本发明的伽马射线米级探伤装置100可以适用于管线直径大于伽马射线米级探伤装置100的本体直径，焊缝厚度小于35mm的环焊缝中心曝光法。管线环焊缝的射线探伤方法中，中心周向曝光法是效率最高，效果最好，质量最佳（横向裂纹检出率最高）的方法，因此，在有条件的情况下，对管线环焊缝应该优先选择周向曝光法。

使用时，首先，根据被检焊缝的宽度和检验要求，设置合适的周向辐射区的宽度，将伽马射线米级探伤装置采用合适的方法放置并固定到被检管线的中心。然后，在被检管线的外侧将射线胶片固定好。接着，将胶片后面一米至数米宽的范围内，全部采用软铅板、铅橡胶或其他同等的防护材料完全包裹起来，防止射线的辐射。另外，在检测过程中，最好采用经过校准的辐射剂量仪对现场的安全区域进行测量并设立安全作业区，在安全作业区边界上，设置隔离和警示标示，并有专门的人员守护，负责检测辐射剂量，及防止其他人员闯入安全作业区。安全作业区的设立，依据《GB-Z-132-2002工业γ射线探伤卫生防护标准》中的剂量要求，测量结果对于公众安全距离小于一米。实际工作中为了增加安全系数，也可以将安全作业区设置为三米或其它距离。

以上具体实施方式对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种伽马射线米级探伤装置，其特征在于，所述伽马射线米级探伤装置包括伽马射线源（110）、周向辐射罩（130），所述周向辐射罩（130）与所述伽马射线源（110）的输出端连接，所述周向辐射罩（130）具有限定射线透照范围的周向辐射区（134）。

2.根据权利要求1所述的伽马射线米级探伤装置，其特征在于，所述周向辐射罩（130）与所述伽马射线源（110）之间设有射线源通道（120），所述周向辐射罩（130）经所述射线源通道（120）与所述伽马射线源（110）的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的伽马射线米级探伤装置，其特征在于，所述伽马射线源（110）、所述射线源通道（120）、所述周向辐射罩（130）顺次通过螺纹密封连接。

4.根据权利要求2所述的伽马射线米级探伤装置，其特征在于，所述射线源通道（120）具有射线源通道管线（126）及包裹射线源通道管线（126）的辐射防护体（122）。

5.根据权利要求4所述的伽马射线米级探伤装置，其特征在于，所述射线源通道（120）上设有手柄（121），所述手柄（121）固定在所述射线源通道（120）的辐射防护体（122）上。

6.根据权利要求1所述的伽马射线米级探伤装置，其特征在于，所述周向辐射罩（130）包括第一辐射罩（131）、连接杆（135）、第二辐射罩（132），所述连接杆（135）连接在所述第一辐射罩（131）与所述第二辐射罩（132）之间，所述周向辐射区（134）形成在所述第一辐射罩（131）与所述第二辐射罩（132）之间。

7.根据权利要求6所述的伽马射线米级探伤装置，其特征在于，所述周向辐射区（134）的宽度沿周向辐射罩（130）的径向越来越宽。

8.根据权利要求6所述的伽马射线米级探伤装置，其特征在于，所述第一辐射罩（131）具有与所述第二辐射罩（132）相对的第一端面（1330），所述第二辐射罩（132）具有与所述第一辐射罩（131）相对的第二端面（1370），且所述第一辐射罩（131）的第一端面（1330）与所述第二辐射罩（132）的第二端面（1370）平行。

9.根据权利要求6所述的伽马射线米级探伤装置，其特征在于，所述连接杆（135）通过螺纹连接在所述第一辐射罩（131）与所述第二辐射罩（132）之间。

10.根据权利要求6所述的伽马射线米级探伤装置，其特征在于，所述第一辐射罩（131）与所述第二辐射罩（132）均具有贫化铀防护体。