Transcript 1. Yrd.Doç.Dr. Sultan ŞAHİN BAL

RADYASYONLA TAHRİBATSIZ MUAYENE
Yrd. Doç. Dr. Sultan ŞAHİN BAL
Radyasyon
Yüksek hızlı parçacıklar veya değişik seviyelerde enerjilere sahip
elektromanyetik dalgalar şeklinde ortamdaki enerji transferidir.
Tahribatsız muayene
İncelenen malzemelere herhangi bir zarar vermeden muayene
edilerek, dinamik ve statik yapıları hakkında bilgi edinilen
muayene yöntemlerinin tümüne verilen addır.
Tahribatsız muayeneler hemen hemen bütün endüstri dallarında çok değişik
maksatlarla kullanılmaktadırlar.
İmalat esnasında
Nihai performansı etkileyebilecek bütün değişkenlerin dizayn sınırları içinde
kaldığından emin olmak ve böylece kaliteye ulaşmak
Hatalı parçayı mümkün olduğu kadar erken teşhis ederek, imalat işlemlerinden
tasarruf sağlamak
Tamamlanmış imalatın kontrolünde
Ürünün ilgili mühendislik standartlarına ve teknik şartnamelere uygunluğunu kontrol
etmek suretiyle güvenirliğini artırmak
Servis, bakım ve tamir işlerinde
Yeni kusurları daha başlangıç aşamasında tespit etmek
Önceden bilinen eski kusurlardaki gelişmeyi takip etmek
Araştırma işlerinde:
Yeni ürün geliştirmek
Yeni imalat işlemi geliştirmek
BAŞLICA TAHRİBATSIZ MUAYENE
METOTLARI
∞Radyografi metodu
∞Ultrason metodu
∞ Girdap akımları (Eddy akımı) metodu
∞Magnetik toz metodu
∞Penetrent metodu
RADYOGRAFİ METODU
Radyografiyi 1930 yılında ilk defa Amerikan donanması kaynak
dikişlerinin kontrolünde bir endüstriyel tahribatın muayene
metodu olarak tanımıştır.
İkinci Dünya savaşından sonra gamma ışınlarının ve takriben
1960 senelerinden sonra da nötronların kullanılmaya
başlanması ile endüstriyel radyografinin sınırları çok
genişlemiştir.
Radyografik muayene yöntemi, oldukça hassas bir muayene
yöntemi olması ve muayene sonuçlarının kalıcı olarak
kaydedilebilir olmasından dolayı sanayide en yaygın olarak
kullanılan tahribatsız muayene yöntemlerinden biridir.
Radyografide, x-ışını tüpünden doğrusal olarak yayılan ve şiddetleri uzaklığın
karesi ile azalan x-ışınları malzemeden geçirilir. Bu ışınlar, malzemenin
kalınlığı, yoğunluğu ve bileşimine bağlı olarak malzemede absorbe edilip
zayıflarlar. Parçada yüksek yoğunluklu yerler koyu, düşük yoğunluklu yerler
açık görünür. Hatalar çevreleri ile olan ton zıtlıklarından anlaşılır. X ve gama
ışınları, ışık ile benzer özelliklere sahip olup, film üzerindeki gümüş bromür
kristallerini etkiler. filme ulaşan radyasyon yoğunluğu oranına göre bir görüntü
oluştururlar. Endüstriyel radyografide en temel kural, malzemenin bir
tarafında ışın kaynağının, diğer tarafında ise bir algılayıcının (detektör)
bulunmasıdır.
X ve gamma ışınları iyonize edici radyasyon tipleridir. X ışınları, X ışınları
tüplerinden yapay yollarla; Gamma ışınları Ir-192 ve Co-60 gibi
radyoizotoplardan doğal olarak elde edilirler.
Radyasyon kaynağı olarak x yada gama ışın kaynağı, detektör olarak
da film kullanılmaktadır. Radyasyon kaynağının enerjisi malzemenin
yutacağından daha yüksek güçte seçilmelidir. Enerjinin geçebilme
kabiliyetini belirleyen parametre ışığın dalga boyudur. Dalga boyu
küçüldükçe nüfuz edebilme gücü artar. X ışını radyografisinde x
ışınlarının nüfuziyet gücü, x ışını tüpüne uygulanan voltaj ile ayarlanır.
Malzemeyi geçerek diğer tarafa ulaşan ışınları algılayan film genellikle
ışık geçirmez bir zarf içerisine konularak test edilen malzemenin arka
tarafına yerleştirilmektedir. Burada dikkat edilmesi gereken kural
zarfın ön yüzeyi ışınları kolaylıkla geçirebilecek malzemeden yapılmış
olmasıdır. X ışınlarının film üzerinde oluşturduğu görüntü, normal bir
ışık kaynağının oluşturduğu gölgeye benzemektedir. Gölgeden farklı
olarak malzemenin kalınlığına ve yoğunluğuna bağlı olarak film
üzerinde oluşan görüntünün yoğunluğu da değişmektedir.
Görüntünün netliği ve büyüklüğü, radyasyon kaynağının büyüklüğüne,
radyasyon kaynağının filme olan uzaklığına, malzemenin filme olan
mesafesine bağlıdır. Kaset içerisindeki film, test parçasının arkasına
yerleştirildikten sonra belli bir süre x ışınları ile pozlanır. Pozlanmış
film, banyo edildikten sonra kararma miktarına bakılır. Filmin
kararması kısaca yoğunluk olarak adlandırılmaktadır. Filmde farklı
yoğunlukların olması, test edilen parçada farklı yapıların olduğunu
göstermektedir. Filmin fazla radyasyon alan kısımları daha fazla
kararır. Bunun anlamı, bu bölgede film yoğunluğu yüksektir. Örneğin,
malzemenin incelenen bölgesinde bir boşluk varsa, ışın bu boşluğu
kayıpsız olarak geçecek ve dolayısıyla film üzerinde bu bölge daha
siyah olarak görülecektir. Filmin sağlıklı okunup değerlendirilebilmesi
için ışıklı film okuma cihazları kullanılmalıdır ve ayrıca, uygulanan
muayene yönteminin yeterli olup olmadığını, görüntü kalite seviyesini
(hassasiyetini) belirleyebilmek için delikli, telli ve basamaklı olarak üç
tipte olan parametreler kullanılmalıdır.
RADYASYONLA TAHRİBATSIZ MUAYENE
High Electrical
Yüksek Elektrik
Potential
Kaynağı
Electrons
Elektronlar
+
-
X - ray Generator
Radyoaktif Kaynak
Radyasyon Örneğin
Radiation
Penetrate
İçinden Geçer
the Sample
Poz Kaydedici Plaka
RADYASYONLA TAHRİBATSIZ MUAYENE
Her türden metale, seramik, plastik gibi metal olmayan
malzemelere uygulanabilir.
Havacılıkta; uçak bakım ve onarımında yani makro
yapıların incelenmesinde, çatlak korozyon, gevrek
bağlantı parçaları ve perçinler, hasarlı yapılar, karmaşık
parçalarda arıza arama ve bal peteği kompozit
yapılarda su tespitiyle her türlü kaynakların muayenesi
için kullanılır.
Metodun hassasiyeti radyasyonun dalga boyuna , muayene
olunan malzemenin kalınlığına, yoğunluğuna ve kullanılan filmin
cinsine bağlıdır. Görüntünün definasyonu radyasyon kaynağının
büyüklüğüne ve muayene geometrisine bağlıdır. Parçayı kat edip
geçen ve görüntüyü taşıyan radyasyon demeti, hiç modüle
olmadan gelen radyasyon tarafından maskelenir. background’u
azaltarak görüntüyü netleştirmek uygulamanın büyük tecrübe
isteyen can alıca tarafıdır.
Tıbbi radyografinin aksine endüstriyel radyografide kullanılan
radyasyonun şiddeti oldukça yüksek olup, kontrol edilmediği takdirde
canlılar için ölümcül olabilir.
Gamma radyografisinde delme gücünü izotop belirler ve her izotop için
değiştirilmesi olanaksızdır. ½” ten 1”e kadar çelikler için iridyum -192,
¾” ten 2 ½” e kadar çelikler için sezyum -134
kullanılır.
DİĞER METODLARDAN ÜSTÜNLÜKLERİ
■Fiziksel özellikleri ne olursa olsun bütün katı malzemelere uygulanabilir.
(yüksek atom numaralı ağır elementlerin elektromanyetik radyasyon
absorbsiyon kesitleri yüksek olduğu için bunların muayenesinde X ve Y
radyografileri kullanışlı değildir. Fakat bu gibi elementlerin çoğu için nötron
radyografisi uygun olur).
■ Daimi kalan bir kayıt verir.
■ Görüntünün obje ile olan geometrik bağıntısı kusurun büyüklüğünü tayin
etme imkanı verir.
■ Görüntünün fotografik yoğunluğundaki değişme kusurun yapısı hakkında ip
uçları verir.
■ Yaklaşılamayan parçaları yerlerinden sökmeden muayene etmek
mümkündür.
DİĞER METODLARDAN EKSİKLİKLERİ
■ İdeal şartlar altında dahi metot toplam kalınlığın %1 veya 2
mertebesinde kalınlık değişmelerine hassas değildir.
■ Çok ince ve ekseni radyasyon demeti doğrultusuna paralel çatlaklar
detekte olunmaz.
■ Deneyimli personele ihtiyaç vardır.
■ Zaman alan bir muayene işlemidir.
■ Radyasyondan korunma talimatlarına uyulmak mecburiyeti
metodun güçlüklerinden biridir