Передвижные рентгеновские аппараты

Рентгеновские аппараты ПИОН

Рентгеновские аппараты серии ISOVOLT

Рентгеновские аппараты серии РАДОН

Рентгеновские аппараты серии ERESCO

Рентгеновские аппараты ООО "Спектрофлэш"

Рентгеновские аппараты серии ICM

Рентгеновские аппараты серии СБК

Рентгеновские аппараты серии РПД

Принадлежности для рентгеновских аппаратов

В зависимости от принципа действия, рентгеновские аппараты для неразрушающего контроля могут быть импульсными или постоянного потенциала.

Импульсные генераторы предназначены в основном для контроля изделий небольшой толщины – емкостного оборудования, трубопроводов малого диаметра и др. Приборы этого типа способны выполнять как направленную, так и панорамную съемку. Благодаря неизменяемым величинам силы тока и выходного напряжения, которое в разных моделях может иметь различную величину, управление такими генераторами крайне просто. В то же время заметным недостатком оборудования этого вида становится недостаточная геометрическая резкость, снижающая качество готовых рентгеновских снимков.

Мобильные импульсные рентгенаппараты имеют небольшой вес (до 10 кг) и невысокую цену. С другой стороны, они не отличаются долговечностью. Частыми причинами выхода их из строя являются работа в условиях высоких температур и проблемы с охлаждением. Снижает срок службы и недостаточно грамотная эксплуатация, в частности несоблюдение режима работы – времени работы и перерывов между экспозициями. Негативно сказывается на жизнеспособности генератора такого вида, запрещенная изготовителем длительная работа прибора в вертикальном положении. В этом случае, трансформаторное масло, находящееся в высоковольтном блоке, смещается в одну сторону, что приводит к выходу из строя разрядника-обострителя.

Рентгенаппараты постоянного потенциала долговечнее, они способны просвечивать изделия значительной толщины, однако их вес достигает 40 кг и более. В таких устройствах напряжение и сила тока могут регулироваться в зависимости от характеристик контролируемого объекта, что позволяет усилить контрастность снимков и соответственно добиться улучшения их качества. Аппараты постоянного потенциала способны производить съемку с малым интервалом и с продолжительной экспозицией, вследствие чего в них предусматривается система принудительного охлаждения. Управление оборудованием этого вида предусмотрено на микропроцессорной базе, а кроме этого многие модели могут опционально оснащаться специальными режимами.

При сравнении дефектоскопов с различным принципом действия следует отметить более высокую стоимость устройств постоянного потенциала. В то же время они более производительны, но при этом их ремонт сложнее и стоит больше. Однако свойства устройств постоянного действия и затраты на их приобретение (2 – 3 млн. рублей) делают ремонт аппаратуры рентабельным, в то время как цена восстановления генератора другого вида нередко превышает его стоимость, что делает целесообразным приобретение нового прибора, а не ремонт неисправного. Значительные затраты на приобретение одного рентгенаппарата постоянного действия достаточно быстро компенсируются возможностью просвечивать изделия значительной толщины за минимальное число экспозиций. Выпускаются и полупериодные генераторы. При высоком качестве снимков они имеют меньшую мощность, чем рентгенаппараты постоянного действия, но при этом более надежны, чем импульсные.

Существуют классификации рентгенографических аппаратов по некоторым другим характеристикам, в частности по:

• мобильности: стационарные либо переносные. Первые используются в работах в условиях заводской лаборатории или в научно-исследовательских организациях. Легкие, мобильные модели используются для экспозиции в условиях стройплощадки или в передвижных лабораториях. В отдельных случаях переносные аппараты могут комплектоваться специальной оснасткой или крепежными устройствами, позволяющими устанавливать аппаратуру на непрямолинейных поверхностях, а также для ее фиксации под нужным для съемки углом;
• геометрии излучения: направленной либо панорамной. При помощи рентгенаппаратов с направленной геометрией излучения удобно контролировать трубопроводы небольшого диаметра и качество продольных сварных швов. Сварные швы магистральных трубопроводов лучше всего просвечивать с использованием передвижных рентгенаппаратов, обладающих способностью панорамной съемки и при помощи рулонной пленки. В этом случае весь кольцевой стык можно просветить за одну экспозицию. Дефектоскопы постоянного потенциала могут испускать либо панорамное, либо направленное излучение, в то время как импульсные могут применяться в обоих случаях;
• материалу трубки: стеклянные либо металлокерамические. Дефектоскопы с металлокерамическими трубками дороже, но долговечней, а кроме этого они работают при повышенном напряжении, что позволяет им контролировать объекты значительной толщины;
• виду изолирующей среды: заполненные маслом либо элегазом. Во многих моделях рентгенаппаратов с металлокерамической трубкой для создания изолирующей среды используется элегаз. Благодаря этому аппаратура становится легче, однако на открытом воздухе с температурой -20°С и ниже начинается процесс конденсации, снижающий достоверность результатов контроля. Маслонаполненные аппараты значительно тяжелее, но при этом они быстрее охлаждаются и способны провести больший ток;
• по частоте тока: низко-, средне и высокочастотные;
• отечественные и иностранного производства.

Эти виды классификации встречаются чаще других.

Конструкция и принцип действия рентгеновского аппарата

Основным элементом рентгенаппарата является металлокерамическая или стеклянная трубка. Она устроена таким образом, что препятствует перетеканию тока между анодом и катодом. В вакууме, который создан в колбе, происходит термоэлектронная (устройства постоянного потенциала) или взрывная (импульсные генераторы) эмиссия электронов.

Трубка рентгенаппарата постоянного потенциала с одной стороны имеет нить накаливания, а с другой – вольфрамовые наклонную пластину или конус – т.н. мишень. В результате прохождения тока через нить накаливания возникает явление термоэлектронной эмиссии и соответственно образование облака электронов. С повышением напряжения увеличивается скорость электронов и сила их ударов по мишени. А резкое торможение электронов на аноде приводит к возникновению рентгеновского излучения, на которое расходуется всего около 1% кинетической энергии электронов, причем оставшаяся часть энергии преобразуется в тепло. Поэтому для трубок рентгенаппаратов предусматриваются эффективные системы водяного или воздушного охлаждения, при этом анод выполняется вращающимся.

Полупериодные рентгенаппараты своим устройством весьма напоминают генераторы постоянного потенциала, но в то же время обладают более простой конструкцией и высокой надежностью. Рентгеновская трубка является электровакуумным диодом, что позволяет электрическому току идти только в одном направлении, а для питания служит половина синусоиды высокого напряжения. Такой принцип сказывается на КПД полупериодных аппаратов, который не достигает 50% КПД генераторов постоянного потенциала.

Многие модели импульсных устройств имеют рентгеновские трубки с катодом в виде вольфрамовой фольги и с взрывной электронной эмиссией. Трансформатор совместно с разрядником-обострителем формируют мгновенный импульс высокого напряжения, взрывающего кромку катода с последующим образованием плазменного облака, которое становится источником электронов. Мобильный генератор, сконструированный по этой схеме оказывается более надежным и эффективным чем аппараты, оснащенные накальными катодами.

Накальный катод представляет собой вольфрамовую нить, закрепленную на молибденовых стержнях. В результате подачи на катод электротока низкого напряжения, он накаляется, что приводит к образованию свободных электронов, узкий пучок которых через специальный металлический колпак направляется на анод, где по центру закреплена вольфрамовая пластина. Резкое торможение электронов приводит к высвобождению большого количества кинетической энергии, которым генерируется проникающее излучение, выходящее через диафрагму дефектоскопа.

Основные правила выбора портативного рентгеновского аппарата

При выборе модели портативного рентгенаппарата решающую роль играет не стоимость устройства, а его технические характеристики:

• диапазон толщин изделий, подлежащих контролю. Каждый вид рентгенаппарата имеет максимальное значение проникающего излучения, приведенное изготовителем с учетом вида контролируемого материала, фокусного расстояния, марок экранов и рентгенографической пленки, продолжительности экспозиции и оптической плотности потемнения. Это не самый важный, однако весьма значимый фактор выбора;
• примерное число экспозиций за период времени. Производительность рентгеновского аппарата должна иметь аналогичное значение;
• особенности контролируемого объекта. Сюда входят особенности климата, гидрогеологических и геофизических характеристик; размеры и конфигурация объекта проверки; требования действующих технических регламентов. Сюда же относится морозостойкость – некоторые модели, приспособленные к работе в условиях крайнего Севера способны выполнять экспозицию при температуре до -45°С за счет электроподогрева платы микропроцессора. Для работы в полевых условиях устройства с питанием от аккумуляторов или батарей предпочтительнее;
• диапазон и шаг настроек силы тока и напряжения. Выпускаются приборы с силой тока от 0,5 до 8,0 мА, при этом в них напряжение достигает 360 кВ. Уменьшенный шаг настройки упрощает подготовку устройства к работе;
• способ тренировки трубки, необходимой для приведения рентгеновского аппарата в нормальное состояние после его длительного простоя. Большинство современных приборов имеют встроенную программу автоматической тренировки трубки, что позволяет дефектоскописту избавиться от обязанности ручной тренировки;
• габариты фокусного пятна. Уменьшение габаритов повышает резкость и улучшает качество снимков. Основная масса рентгенаппаратов имеют размер фокусного пятна от 2,5 до 3 мм, однако на эту величину влияет геометрическое увеличение, зависящее от дистанции между объектом исследований и прибором;
• длительность рабочего цикла – время непрерывной работы при максимальной мощности. Этот показатель, в зависимости от модели может иметь продолжительность 1 час, а может 10 – 15 минут, по истечении которых аппаратуре необходим перерыв. Данная характеристика регламентируется производителем и подлежит безусловному выполнению, поскольку ее несоблюдение может привести к несанкционированному отключению аппаратуры или ее поломке;
• вид охладительной системы. В импульсных устройствах масло, находящееся в высоковольтном блоке, охлаждается за счет естественной конвекции воздуха. Однако существуют и более сложные решения – системы принудительного воздушного или водяного охлаждения. При таком решении в систему включаются радиаторы, вентиляторы, а в отдельных случаях и замкнутые контуры, по которым циркулирует теплоноситель. Достаточно дорогими системами водяного охлаждения комплектуются стационарные установки высокой мощности;
• удобство управления. Многие модели рентгеновских приборов поставляются с уже установленными программами автоматического контроля рабочего цикла трубки и фиксации показателей последней экспозиции;
• масса прибора. Масса генератора напрямую зависит от его мощности. Для мобильной аппаратуры, важен также вес пульта управления и соединительных кабелей, которые переносятся совместно с блоком излучателя и соответственно увеличивают нагрузку на оператора;
• качество соединительных кабелей, которые должны быть морозостойкими, а разъемы надежными;
• устойчивость к перепадам напряжения. Хотя мобильные аппараты работают преимущественно от батарей или аккумуляторов, при значительных объемах контроля сварных швов электрогенератор необходим, в т.ч. и для подзарядки источников питания. От величины рабочего напряжения рентгеновской аппаратуры в полевых условиях зависит мощность электрического генератора, а соответственно и расход горючего, а для мобильных приборов – емкость аккумуляторов.

При выборе дефектоскопа важной характеристикой является доступность сервисного обслуживания. Стоимость радиографического оборудования не позволяет дублировать эти аппараты, поэтому неисправность или их поломка останавливают процесс контроля качества сварных швов. Во избежание длительных перерывов в работе ремонтная мастерская, способная в кратчайшие сроки исправить прибор, должна находиться неподалеку. Поэтому ремонтопригодность генератора, продолжительность гарантийного ремонта, сроки поставки запчастей, стоимость услуг – важные характеристики оборудования для неразрушающего контроля, влияющие на выбор мобильного рентгеновского аппарата.

Как сделать правильный выбор

Помочь сделать правильный выбор мобильного рентгеновского генератора, может квалифицированный консультант. На эту роль идеально подходит казанская компания «Литас» - один из лидеров российского рынка в сфере разработки и производства приборов для неразрушающего контроля. «Литас» на своем производстве выпускает маслонаполненные рентгенографические устройства постоянного потенциала со стеклянной трубкой и с воздушным охлаждением «Радон», работающие в диапазоне температур от -40°С до +75°С и способные просвечивать стальные изделия толщиной до 60 мм. Масса блока излучателя – 28 кг, а пульта управления с кабелями – 7 кг.

Кроме собственной продукции, компания «Литас» продает и обслуживает много видов рентгеновской аппаратуры, изготовленной отечественными и зарубежными производителями, в т.ч. продукцию российских компаний высокого качества:

• «Спектрофлэш» из Санкт-Петербурга – генераторы «Арина» и «Памир», работающие при температуре от -40°С до +50°С и способные просветить сталь толщиной до 50 мм;
• НПП «Эридан Сервис» из Уфы, выпускающего мобильные устройства «Пион», выполняющих фронтальные и панорамные рентгеновские снимки при температурах от -30°С до +40°С, массой около 8 кг;
• «Синтез НДТ» из Санкт-Петербурга, изготавливающего одну марку маслонаполненных рентгенаппаратов - «РПД», которые в северном исполнении работают при температурах от -40°С до +40°С;
• «Синтез НПФ» из Санкт-Петербурга, выпускающего генераторы СБК, управление которыми производится по радиоканалу на расстоянии до 70 м.

Кроме этого, в ассортименте переносных приборов, предлагаемых компанией «Литас» есть аппаратура, изготовленная на предприятиях транснациональной корпорации «General Electric» из США:

• серии «Isovolt Titan E», способной просветить изделия толщиной более 100 мм. Приборы этой серии построены на принципе модульности: в зависимости от конкретной задачи прибор собирается из набора готовых блоков;
• марки «Eresco», которые благодаря высокому уровню пылевлагозащиты, способны работать в экстремальных условиях;
• марки «SITEX», выпущенные бельгийской компанией «Teledyne ICM SA», предназначенные для контроля сварных швов в объектах толщиной до 60 мм при температурах в диапазоне от -20°С до +70°С.

Широкий выбор радиографического оборудования для неразрушающего контроля, возможность его гарантийного и текущего сервисного обслуживания, а также высокая квалификация консультантов, делают востребованными услуги компании «Литас» для многих предприятий Центрального, Приволжского и Уральского Федеральных округов, работающих с источниками ионизирующего излучения.