Техническая диагностика
И неразрушающий контроль
Промышленной продукции
Учебное пособие
Луганск 2016
УДК 62-192: 620.179: 614.8+621.386
ББК 39.2
К 43
Рецензенты:
Витренко А.В. – д.т.н., профессор, проректор по науке ГОУВПО ЛНР «Луганского государственного университета имени Владимира Даля»;
Мирошников В.В. – д.т.н., профессор, проректор по научно-методической деятельности ГОУВПО ЛНР «Луганского государственного университета имени Владимира Даля».
Киреев А.Н.
К 43 Техническая диагностика и неразрушающий контроль промышленной продукции: Учебное пособие / А.Н. Киреев. – Луганск: изд-во «Ноулидж», 2016. – 151 с.
ISBN
Учебное пособие посвящено рассмотрению актуальных вопросов технической диагностики и неразрушающего контроля промышленной продукции. Рассмотрены основные положения качества промышленной продукции, основные положения технического контроля качества, основные положения и задачи технической диагностики, требования к диагностическим параметрам, структура диагностического обеспечения технических объектов. Рассмотрены неразрушающие методы контроля в системе технического диагностирования промышленной продукции, такие как: радиационный, визуально-оптический, капиллярный, вихретоковый, акустический, радиоволновой, магнитный, виброакустическая и акустико-эмиссионная диагностика, комплексные системы неразрушающего контроля. Отдельной внимание уделено радиологической диагностике промышленной продукции с целью обеспечения радиационной безопасности населения.
Учебное пособие предназначается для студентов технических специальностей направлений качества, метрологии, неразрушающего контроля и технической диагностики, транспорта, инжиниринга, приборостроения и смежных направлений. Также, рекомендовано в качестве учебного пособия при подготовке специалистов к сертификации в области неразрушающего контроля на 1, 2 и 3 уровни квалификации.
Ил. 40, табл. 9, прил. 1, список лит. 67 наим.
УДК 62-192: 620.179: 614.8+621.386
ББК 39.2
© А.Н. Киреев, 2015
ISBN © Изд-во «Ноулідж», 2015
Содержание
Введение. 5
1. Качество промышленной продукции. 6
1.1. Общие положения, основные термины и определения. 6
1.2. Номенклатура показателей качества продукции. 10
1.3. Методы определения показателей качества продукции. 11
1.4. Технический контроль. Общие положения. Основные термины и определения 12
1.5. Классификация видов технического контроля. 15
1.6. Основные принципы проектирования системы технического контроля на предприятиях 17
1.7. Краткие сведения о статистических методах контроля качества промышленной продукции 19
2. Основы технической диагностики промышленной продукции. 22
2.1. Основные термины и определения в области диагностики продукции 22
2.2. Основные положения и задачи технической диагностики. 26
2.3. Диагностические параметры.. 31
2.4. Структура диагностического обеспечения технических объектов 33
2.5. Нормативные значения диагностических параметров. 38
3. Неразрушающие методы контроля в системе диагностирования промышленной продукции 40
3.1. Классификация видов и методов неразрушающего контроля. 40
3.2. Радиационный неразрушающий контроль. 41
3.3. Магнитный неразрушающий контроль. 44
3.4. Вихретоковый неразрушающий контроль. 53
3.5. Капиллярный неразрушающий контроль. 57
3.6. Визуально-оптический неразрушающий контроль. 60
3.7. Радиоволновой неразрушающий контроль. 63
3.8. Акустический неразрушающий контроль. 65
3.9. Комплексные системы неразрушающего контроля промышленной продукции 93
3.10. Виброакустическая диагностика. 94
3.11. Акустико-эмиссионная диагностика. 102
3.12. Общие требования к квалификации персонала в области неразрушающего контроля 116
4. Радиологическая диагностика и радиационная безопасность. 119
4.1. Общие сведения о радиации. 119
4.2. Параметры радиации. 123
4.3. Измерение параметров радиации. 128
4.4. Воздействие радиации на организм человека. 132
4.5. Защита от радиации. 137
Библиографический список. 144
Приложение 1. 150
Введение
Одной из важнейших проблем современности является проблема качества продукции. Сегодня, прежде всего, внимание, как поставщиков, так и потребителей товаров обращается к проблемам качества. Мировой опыт показывает, что развитие научно-технического прогресса во многих странах было определено прорывом именно в области качества продукции. Страны выпускающие продукцию высокого качества, являются развитыми и богатыми, с высоким уровнем качества жизни населения.
В современном мире качество продукции превратилось в новый источник роста национального богатства любой страны. Стабильно высокое качество – это главное в борьбе за место среди лидеров мировых держав.
Проблему обеспечения и повышения качества невозможно решить без решения проблем обеспечения показателей безопасности и надежности промышленной продукции, так как эти показатели являются основными, определяющими свойствами качества.
Для обеспечения стабильно высоких показателей надежности и безопасности применяются средства и методы технической диагностики.
В настоящем учебном пособии рассматриваются общие вопросы качества промышленной продукции. Даны общие положения технической диагностики промышленной продукции. Рассмотрены методы и средства неразрушающего контроля в системе технического диагностирования промышленной продукции.
Отдельное внимание уделено вопросам радиологической диагностики промышленной продукции с целью обеспечения радиационной безопасности населения. Это связано с повышением риска радиационного заражения промышленной продукции в современном техногенном мире, обусловленным минувшими авариями на атомных электростанциях Чернобыля и Фокусимы, увеличением добычи полезных ископаемых, что вызывает выход на поверхность большого количества природных радиоизотопов.
Настоящее учебное пособие предназначено для студентов различных технических специальностей направлений качества, транспорта, инжиниринга, приборостроения и смежных направлений.
Диагностические параметры
Все неисправности и отказы, возникающие при эксплуатации технических объектов, сопровождаются изменением зазоров в сопряжениях, износом, шумами, вибрациями, нарушениями температурных режимов, пульсациями давления, изменениями функциональных показателей (снижением мощности, тягового усилия, производительности, давления) и т.д. Эти сопутствующие неисправностям и отказам признаки могут служить параметрами технического состояния и часто могут оцениваться количественно.
Параметры технического состояния бывают структурные и диагностические. Структурные параметры: износ, зазор, натяг в сопряжениях и др. - непосредственно характеризуют работоспособность объекта диагностирования.
Диагностические параметры: температура, шум, вибрация, расход топлива, пульсация давления и др. – косвенно характеризуют работоспособность объекта диагностирования.
На практике используют параметры, отвечающие требованиям однозначности, широты измерения, а также доступности и удобства измерения, информативности, технологичности. При этом в первую очередь учитывают параметры, которые характеризуют наиболее часто повторяющиеся отказы и неисправности.
Под однозначностью понимают соответствие каждому значению диагностического параметра только одного вполне определенного значения параметра выходного процесса (состояния диагностируемого объекта).
Широта измерения (чувствительность) – это наибольшее отклонение диагностического параметра при заданном изменении структурного параметра. Она характеризуется отношением изменения диагностического параметра к соответствующему структурному параметру.
Доступность и удобство измерения диагностического параметра определяются конструкциями объекта диагностирования и диагностического средства.
Информативность параметра определяется снижением неопределенности знаний о техническом состоянии объекта после использования информации по результатам диагностирования.
Технологичность измерения параметра определяется удобством подключения диагностической аппаратуры, простотой измерения и обработки результатов измерений. В целом технологичность измерения характеризует трудоемкость и стоимость диагностирования.
Диагностические параметры подразделяют на частные и общие. Частный параметр указывает на вполне определенную неисправность или отказ объекта диагностирования. Например, смещение порога срабатывания предохранительного клапана двигателя указывает конкретно на его разрегулировку. Общие параметры характеризуют общее техническое состояние диагностируемого объекта. К числу общих параметров относятся, например, мощность и тяговое усилие тепловоза.
Диагностические параметры бывают зависимые и независимые. Каждый независимый параметр указывает на конкретную неисправность. Отдельный зависимый диагностический параметр не определяет неисправности или отказа. Зависимые параметры можно определить при измерении и сопоставлении нескольких параметров.
По характеру информации параметры подразделяют на три группы: параметры, обеспечивающие получение информации о техническом состоянии диагностируемого объекта, но не характеризующие его функциональные возможности; параметры, обеспечивающие получение информации о функциональных возможностях диагностируемого объекта, но не дающие информации о его техническом состоянии; комбинированные параметры, обеспечивающие получение информации как о функциональных возможностях, так и о техническом состоянии объекта диагностирования.
Связи между структурными и диагностическими параметрами могут быть простейшими (когда одному структурному параметру соответствует один диагностический, и наоборот), множественными (одному структурному параметру соответствует несколько диагностических), неопределенными (одному диагностическому параметру соответствует несколько структурных) и комбинированными.
Выбор и обоснование основных диагностических параметров технических объектов базируется на частоте проявления неисправностей и отказов, анализе признаков и экономических факторов сопутствующих им. При выборе предпочтение отдают параметрам диагностирования систем, влияющих на безопасность эксплуатации объекта, а также непосредственно на окружающую среду (дымность и содержание токсичных составляющих в отработавших газах, шум и вибрация и т.п.), и параметрам, характеризующим неисправности и отказы, для устранения которых необходимы наибольшие материальные и трудовые затраты.
Если неисправность или структурный параметр можно оценить несколькими диагностическими параметрами, то предпочтение отдают тому, который более точно оценивает определенную величину, измерение которого связано с меньшими затратами и с помощью которого можно оценить несколько структурных или функциональных параметров технического объекта.
Общие сведения о радиации
Ионизирующее излучение
Радиация на земле присутствовала всегда. С самого начала жизнь во всех ее проявлениях развивалась на Земле на фоне постоянно существующей радиации. Поэтому есть все основания полагать, что живые организмы должны хорошо переносить ее воздействие в том случае, если уровень последней не слишком высок. Вместе с тем ясно, что воздействие на живые организмы слишком высокого уровня радиации, несомненно, приводит к нежелательным последствиям.
Слово «радиация» имеет более конкретное название «Ионизирующее излучение». Иногда ионизирующее излучение называют радиоактивным излучением.
Свет, радиоволны, радиационное тепло от солнца тоже представляют собой разновидность излучений и даже можно сказать разновидность радиации (рисунок 4.1). Однако они не вызывают повреждений путем ионизации, хотя, конечно, могут оказывать биологические эффекты, если интенсивность их воздействия увеличить.
Ионизирующее излучение – это, прежде всего, рентгеновское, гамма-, бета-, альфа- и нейтронное излучения.
Рентгеновское и гамма-излучение представляют собой энергию, передаваемую в виде волны, без какого-то ни было движения вещества.
Рентгеновское излучение и гамма-излучение по своей природе и свойствам не отличаются друг от друга. Различие между ними состоит в способах их образования и длинах волн.
Если рентгеновские лучи обычно получают с помощью электронного аппарата (рентгеновского аппарата), то гамма лучи испускаются нестабильными или радиоактивными изотопами.
Остальные типы ионизирующих излучений – это быстро движущиеся частицы – поток частиц.
Альфа-излучение – поток ядер атомов гелия (положительно заряженные, относительно тяжелые).
Бета-излучение – поток электронов.
Нейтронное излучение – поток нейтронов (т.к. эти частицы электронейтральны, они глубоко проникают в любое вещество, включая живые ткани).
Могут встречаться также потоки частиц из протонов и тяжелых ионов.
|
| Рисунок 4.1 – Спектр электромагнитных волн |
Ядерные превращения
Большинство атомов стабильны, но некоторые атомы неустойчивы (радиоизотопы), они самопроизвольно разрушаются и превращаются в другие. Существует три основных вида самопроизвольных ядерных превращений.
1. α-распад (альфа-распад).
Ядро испускает α-частицу, которая представляет собой ядро атома гелия (4Не) и состоит из двух протонов и двух нейтронов.
При α-распаде массовое число изотопа уменьшается на 4, а заряд ядра на 2, например:
|
2. β-распад (бета-распад).
В неустойчивом ядре нейтрон превращается в протон, при этом ядро испускает электрон (β-частицу) и антинейтрон:
| (4.1) |
При β-распаде массовое число изотопа не изменяется, поскольку общее число протонов и нейтронов сохраняется, а заряд ядра увеличивается на 1, например:
|
3. γ-распад (гамма-распад).
Возбужденное ядро испускает электромагнитное излучение с очень малой длиной волны и очень высокой частотой (γ-излучение), при этом энергия ядра уменьшается, массовое число и заряд ядра остаются неизменными.
Самопроизвольный распад ядра изображен на рисунке 4.2.
|
| Рисунок 4.2 – Схема деления ядра |
Ядро можно рассматривать как маленькую каплю, внешняя поверхность которой непрерывно изменяется. И может наступить момент когда в ядре возникает сначала перетяжка, а затем ядро делится на две части. Так, например, из ядра урана-238 возникают два новых элемента середины периодической таблицы Менделеева (приложение 1).
В процессе ядерных превращений происходит самопроизвольное испускание атомами излучение (гамма-излучение). Природа этого излучения состоит в освобождении энергии связи ядра. Так как «Луч» по латыни «radius», поэтому самопроизвольное испускание атомами излучения получило название радиоактивности.
Проведенные с радиоактивными веществами множественные экспериментальные исследования показали, что внешние условия не влияют на характер и скорость самопроизвольного распада ядер.
С течением времени число радиоактивных ядер уменьшается по закону радиоактивного распада:
| (4.2) | |
| где N0 – число ядер в момент времени t; Т – период полураспада, т.е. время, за которое число ядер уменьшиться в два раза. | ||
Зная период полураспада, можно рассчитать, сколько радионуклидов останется через определенное время.
Радиоактивное излучение свидетельствует о том, что ядра атомов претерпевают распад, в результате которого они превращаются в ядра новых элементов.
Энергия, выделяемая при распаде ядер атомов, называется ядерной.
Разные виды излучений сопровождаются высвобождением разного количества энергии и обладают разной проникающей способностью, поэтому они оказывают неодинаковое воздействие на ткани живого организма.
Альфа-излучение задерживается, например, листком бумаги и практически не способно проникнуть через наружный слой кожи, образованный отмершими клетками. Поэтому оно не представляет опасности до тех пор, пока радиоактивные вещества, испускающие альфа-частицы, не попадут внутрь организма через открытую рану, с пищей или вдыханием воздуха, тогда они становятся чрезвычайно опасными.
Бета-излучение обладает большей проникающей способностью: оно способно проходить в ткани организма на глубину 1-2 см.
Проникающая способность гамма-излучения, которое распространяется со скоростью света, очень велика: его может задержать лишь толстая свинцовая или бетонная плита (рисунок 4.3).
Если вблизи воздействия ядерной энергии находится живой организм, то он поглощает эту энергию. Поглощение энергии расходуется на разрыв химических связей в клетках организма с образованием высокоактивных в химическом отношении соединений, так называемых свободных радикалов. Вследствие этого в организме начинают происходить другие химические превращения (уже не ядерные). В организме возникают повреждения. Повреждений, вызванных в организме излучений будет тем больше, чем больше энергии оно передает тканям. Количество такой переданной тканям энергии называется дозой.
|
| Рисунок 4.3 – Три вида ионизирующих излучений и их проникающая способность |
Параметры радиации
Степень радиоактивного поражения определяется дозой ионизирующего излучения.
Доза ионизирующего излучения – количество энергии, поглощенной в единице массы среды.
Для количественной характеристики воздействия ионизирующего излучения введено такое понятие, как поглощенная доза (т.е. поглощенная энергия излучения), в каждом случае отнесенная к массе облучаемого материала.
Поглощенная доза
Поглощенная доза – количество энергии ионизирующего излучения, поглощенное единицей массы облученного тела.
Поглощенная доза равна поглощенной энергии излучения деленной на массу тела.
Распространенной несистемной единицей измерения поглощенной дозы является – 1 рад.
Поглощенная доза в 1 рад соответствует повышению температуры человеческого тела меньше, чем на 0,00001 0С.
В системе СИ поглощенная доза измеряется в грэях (Гр):
| 1 Гр = 1 Дж/кг | (4.3) | |
| 1 рад = 0,01 Гр | (4.4) |
Экспозиционная доза
Если количество поглощенной энергии гамма- или рентгеновского излучений рассматривать не для вещества, а для воздуха, то вводится понятие ионизации воздуха.
Причем для воздуха была введена специальная единица, которая связывала заряд ионов каждого знака в 1 см3 сухого воздуха, возникающих в процессе его ионизации гамма-излучением, с «количеством» этого гамма-излучения.
Для воздуха «количество» излучения, вызывающего ионизацию, было названо экспозиционной дозой.
Внесистемная распространенная единица измерения экспозиционной дозы – рентген (Р).
Единица измерения экспозиционной дозы в системе СИ – кулон на килограмм (Кл/кг).
| 1Р = 2,58 ´10-4 Кл/кг. | (4.5) |
1 Кл/кг – экспозиционная доза рентгеновского или гамма-излучения, при которой сопряженная корпускулярная эмиссия создает в 1 кг сухого атмосферного воздуха ионы, несущие заряд в 1 Кл электричества каждого знака.
Эквивалентная доза
Интерес вызывает случай измерения поглощенной дозы применительно к биологической ткани (в том числе к материалу, из которого, в среднем, состоит и организм человека). Причем представляет интерес не только сама энергия (хотя она является физической сущностью этого процесса), но и степень ее биологической опасности, она различна для разных видов ионизирующих излучений.
Таких единиц как рентген и рад, оказалось недостаточно для характеристики биологических поражений, вызванных излучением.
Для оценки степени биологической опасности на основе многочисленных исследований установлен коэффициент качества – k каждого вида излучений (фактически это коэффициент вредности). Также этот коэффициент называют радиационным взвешивающим фактором. Этот оценочный коэффициент отражает способность данного вида излучения повреждать ткани организма.
Он безразмерный (относительный). Для бета- и гамма-излучений он равен единице, для альфа-излучения в среднем 20, для нейтронных потоков – в среднем 10.
Таким образом, опасность для организма человека от поглощенной биологической тканью дозы излучения равна произведению этой дозы на оценочный коэффициент. Результат произведения называется эквивалентной дозой.
Эквивалентная доза – понятие, посредством которого производиться учет неодинаковой биологической активности различных видов излучений с помощью безразмерных коэффициентов, характеризующих радиационную биологическую активность – коэффициент качества излучения.
Несмотря на совпадение размерностей (взаимоотношение основных определяющих единиц) с размерностью поглощенной дозы (Дж/кг), для ее измерения с целью подчеркивания ее радиобиологического значения введена специальная единица – Зиверт (Зв).
| 1 Зв = 1 Гр∙ k. | (4.6) |
Распространенная внесистемная единица эквивалентной дозы – бэр (биологический эквивалент рентгена).
| 1 бэр = 0,01 Зв. | (4.7) |
Эффективная эквивалентная доза
Полученная человеком эквивалентная доза является основным радиобиологическим критерием опасности воздействия на него любого радиационного излучения. Следует учитывать также, что части тела (органы, ткани) более чувствительны, чем другие: например, при одинаковой эквивалентной дозе облучения возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения органов и тканей также следует учитывать с разными коэффициентами. Это так называемые тканевые взвешенные факторы (рисунок 4.4).
Умножив эквивалентные дозы на соответствующие коэффициенты и просуммировав по всем органам и тканям, получим эффективную эквивалентную дозу, отражающую суммарный эффект облучения для организма; она также измеряется в Зивертах. Прямые замеры эквивалентной дозы проводят на чрезвычайно сложной профессиональной дорогостоящей аппаратуре – так называемых счетчиках излучения человека (СИЧ). Неплохие результаты дают и измерения при помощи накопительных дозиметров, которые люди, попадающие под такой вид контроля по условиям своей работы, или проживающие в сильно загрязненной местности, должны постоянно иметь при себе. Преимуществом обоих этих методов является учет фактического облучения человека.
Недостатками этих методов являются получение результатов только после полученного облучения, невозможность оперативного текущего учета радиационной обстановки в месте пребывания с целью исключения необоснованного облучения.
|
| Рисунок 4.4 – Коэффициенты радиоактивного риска |
Мощность дозы
Для обеспечения прогноза радиоактивных воздействий введено понятие мощность дозы. Это чрезвычайно важное понятие применяется и для экспозиционной, и для поглощенной, и для эквивалентной доз. В каждом случае соответствующая мощность дозы равна дозе, получаемой тем или иным веществом за единицу времени (за секунду, или в бытовых условиях чаще, за час). Мощность эквивалентной дозы принято обозначать МЭД. Зная эту величину, можно вычислить ожидаемое значение получаемой дозы за любой, наперед заданный, период времени, умножив МЭД на это время.
Например, дозиметрический прибор показал мощность эквивалентной дозы на ступеньках из гранита – 0,8 мкЗв/час (Р=0,8 мкЗв/час). Если человек посидит на этих ступеньках, например, 5 часов, то он получит радиационное облучение дозой 4 мкЗв: 0,8 мкЗв/час*5 часов = 4 мкЗв (400 мкбэр), что в 25-50 раз выше дозы от естественной солнечной радиации.
Защита от радиации
Излучение достигает тканей организма и воздействует на них двумя различными путями.
Первый путь – внешнее облучение от источника, расположенного вне организма. В этом случае рентгеновское излучение и гамма – лучи должны иметь относительно большую энергию, чтобы пройти сквозь тело человека, а некоторые высокоэнергичные бета-лучи должны быть в состоянии проникнуть в поверхностные слои кожи.
Второй путь – внутреннее облучение, обусловленное радиоактивным веществом, поступившим внутрь организма. В этой ситуации альфа-, бета- и гамма-излучения могут создавать серьезную опасность. Самая грозная проблема возникает в случае отложения в организме изотопов, излучающих альфа-частицы с коротким пробегом и высокой плотностью ионизации.
Из всего сказанного выше следует, что меры предосторожности, которые должны быть направлены против опасного воздействия внешнего облучения, полностью отличаются от мер, направленных против внутреннего облучения. Рассмотрим эти меры.
Защита от внешнего облучения
Существует три способа защиты от внешнего облучения (рисунок 4.6).
|
| Рисунок 4.6 – Защита от внешнего облучения |
1. Время.
Если человек находится в зоне облучения, где уровень внешней проникающей радиации равен 100 мбэр/час, то через 1 час он получит дозу 100 мбэр, через 2 часа – 200 мбэр, через 5 часов – 500 мбэр и так далее, т.е. если предстоит выполнить какую-то работу в зоне с высокой радиацией, необходимо так спланировать выполнение этой работы, чтобы время пребывания в опасной зоне было как можно меньше.
2. Расстояние.
Влияние расстояния на результат радиационного воздействия до некоторой степени является поразительным, поскольку уровень дозы снижается согласно обратной квадратичной зависимости – интенсивность радиации снижается пропорционально квадрату расстояния от источника излучения, т. е. при увеличении расстояния в два раза интенсивность уменьшается в 4 раза. Например, если имеется точечный источник, создающий на расстоянии 1 м от этого источника уровень внешней проникающей радиации 100 бэр/час, то при удвоении расстояния от источника (2 м) интенсивность облучения уменьшится в 4 раза и составит от источника всего 25 бэр/час. При увеличении расстояния в 3 раза (3 м) интенсивность облучения уменьшится до 1/9 от первоначальной величины и т.д.
Существующее ярко выраженное уменьшение уровня радиации по мере увеличения расстояния от источника излучения дает очень эффективный способ защиты от проникновения в ткани организма излучения.
3. Экран.
Использование экранов для защиты от излучений несколько сложнее, чем защита временем и расстоянием. Эффективность применения материала в качестве заслонки (экрана) для защиты от проникающего излучения зависит от плотности используемого для этих целей вещества, а также от концентрации содержащихся в нем электронов.
В этом случае для защиты от рентгеновского и гамма-излучения для создания защитного экрана больше всего подходит свинец, чем, скажем, алюминий, вода или бумага. Наиболее же эффективной защиты от проникновения нейтронов можно достичь за счет применения веществ, содержащих в большем количестве нейтроны, это, например, вода или парафин. Толщина слоя защитного экрана, уменьшающего излучение в 2 раза, определяется по справочным таблицам в зависимости от вещества (бетон, стекло, сталь, свинец и т.д.), из которого изготовляется экран.
Добавление к экрану 2 слоев, каждый из которых уменьшает излучение наполовину, снизит радиацию за экраном в 4 раза; добавление 3 указанных слоев снизит радиацию в 8 раз, 4 слоев – в 16 раз и т.д.
На рисунке 4.7. приведена приблизительная толщина различных материалов, дающая двукратное снижение интенсивности гамма-излучения.
|
| Рисунок 4.7 – Толщина различных материалов для двукратного уменьшения интенсивности рентгеновского и гамма-излучений |
Защита от внутреннего облучения
Трудности, обусловленные внутренним радиационным воздействием, гораздо более сложны, чем те, что сопряжены с внешним облучением. По существу имеется четыре возможных пути, по которым радиоактивные вещества способны поступить в организм:
1) через легкие при дыхании;
2) вместе с пищей;
3) через повреждения и разрезы на коже;
4) путем абсорбции через здоровую кожу.
В случае поступления радиоактивных веществ в легкие при дыхании только очень маленькие частицы этих веществ могут выйти обратно наружу с выдохом. Более крупные частицы задерживаются ворсинками и слизью в дыхательных путях и выталкиваются наружу по истечении некоторого времени. Частицы вещества определенного размера будут оседать в дыхательных путях, и если эти частицы нерастворимые, они сохраняются в легких и легочная ткань получит дозу радиации. В частности, если изотоп излучает а – частицы с коротким пробегом, то определенные ткани легких подвергнутся чрезвычайно высокой местной дозе радиации. С другой стороны, если частица вещества растворима, то само вещество, составляющее эту частицу, поступит в кровоток и разнесется к различным тканям и органам тела.
Радиоактивные вещества, поступившие через кожу, направляются непосредственно в кровяное русло, и далее судьба радиоизотопа зависит от его химических свойств. Некоторые вещества поглощаются и накапливаются в конкретных органах, что приводит к высоким локальным дозам радиации. В том случае, если радиоактивные изотопы не внедрились в ткани и органы тела, они со временем проходят через почки и удаляются с мочой. Например, кости хорошо усваивают кальций. Поскольку радий находится в той же группе периодической таблицы химических элементов, что и кальций, он накапливается преимущественно в растущих концах костей, и это может привести к очень высоким дозам в результате испускания α-, β-, γ-лучей.
Основные радионуклиды, выпавшие в результате аварии на Чернобыльской АЭС: йод-131, цезий-137, стронций-90. При выпадении на земную поверхность радионуклиды включаются в происходящие на ней биохимические процессы.
Установлено, что 80% стронция-90 остается в поверхностном слое земли толщиной 5 см, а при вспашке распределяется по всей глубине. В этом случае стронций усваивается корнями растений и откладывается в листьях и плодах.
В загрязненных радиацией после чернобыльской аварии районах продолжают проживать люди, выращивать с/х продукцию, убирать урожай, употреблять свою продукцию и реализовывать ее, отгружая в отдаленные районы страны. Лишь в единичных случаях она блокируется на пути к прилавку.
Радиоактивный йод-131 выпадал в течение первых дней аварии, его период полураспада – 8 дней. В организме радиоактивный йод заменяет нормальный йод, накапливающийся в щитовидной железе, необходимый для его функционирования. Результат воздействия радиоактивного йода – повреждение щитовидной железы – в настоящее время наблюдается у большинства населения Украины.
Радиоактивный цезий-137 замещает в организме нормальный элемент калий и вызывает различные биохимические и физиологические нарушения. Больше всего калия находится в мышечной ткани. Цезий-137 поступает в организм с продуктами питания, а в основном с мясом. Период полураспада этого радионуклида – 30 лет.
Стронций-90 накапливается в костях, замещая нормальный элемент кальций. Период полураспада стронция-90 – 29 лет, он поступает в организм с молоком и молочными продуктами.
Накапливаясь в костях, стронций-90 облучает костный мозг, поражает кроветворную систему. Вследствие этого развиваются анемии, в народе называется малокровием. Не исключена возможность в последующем развития лейкоза или поражения жизненно важных органов человека: печени, почек и др.
Поскольку радионуклиды – это в основном тяжелые металлы, то, исходя из опыта народной медицины, полезно применение тех трав, которые используются при отравлении металлами (выводят металлы из организма).
Применение трав должно производиться под наблюдением врача, да и нет гарантий о 100% выводе из организма радионуклидов. Оставшиеся радионуклиды в организме будут продолжать свое разрушающее действие.
У человеческого тела есть защита от того воздействия, которое на него оказывает радиация. Такой защитой являются антиоксиданты. Антиоксиданты – это ингибиторы, то есть вещества, которые, действуя в теле, замедляют или сдерживают протекание определенной химической реакции.
Как было сказано ранее, химически активный кислород нарушает деятельность клеток, вызывая цепную реакцию определенного типа. В процессе нормальной повседневной жизнедеятельности тело вырабатывает небольшое количество химически активного кислорода, однако это количество обычно удаляется из тканей и переводится в менее токсичную форму собственной системой управления организма, предназначенной для удаления подобных веществ – системой антиоксидантов. Без такой системы управления тело не смогло бы существовать.
Антиоксиданты, используемые организмом, включают витамины С, Е, А и разнообразные ферменты. Обычно источником этих веществ является здоровое, сбалансированное питание. Они также могут быть получены при приеме обычных витаминных препаратов.
Из всего этого можно сделать вывод о том, что нормально питающийся человек, чьи ткани насыщены этими веществами, будет в меньшей степени страдать от воздействия на ткани и клетки его организма со стороны химически активных веществ, образовавшихся в результате облучения.
На протяжении последнего столетия человек сам подвергал себя воздействию все возрастающего количества химических веществ, чужеродных для живых систем. Эти вещества могут вызывать химический распад веществ организма, продукты которого могут нарушать жизнедеятельность клеток и даже приводить их к гибели. Ниже приведено несколько примеров таких веществ.
Токсичные газы, образующиеся при реакциях между воздухом и отходами производства (двуокись азота, озон, сернистый газ и другие).
Токсичные металлы (ртуть, никель, мышьяк и кадмий).
Токсичные химикаты, содержащиеся в растворителях и пестицидах (количество этих химикатов очень велико, некоторые из них: ацетальдегид, формальдегид, четыреххлористый углерод, бензол, хлордан, гептахлор и толуол).
Наркотики, такие как транквилизаторы, кокаин, марихуана, препараты, используемые в психиатрии, и т.п.
Воздействие этих веществ приводит к дополнительному расходу антиоксидантов и может привести к истощению их запасов.
Таким образом, существуют два главных фактора риска, которые делают более вероятным нанесение ущерба телу человека при воздействии радиации: воздействие наркотиков и загрязнение окружающей среды.
Малый запас антиоксидантов как следствие плохого питания и (или) повышенных индивидуальных потребностей.
Таким образом, наибольшее действие радиация будет оказывать на тех людей, чьи тела получают плохое питание или подвергаются воздействию токсичных химических веществ или наркотиков.
До сих пор, по всей видимости, не существовало решения проблемы радиации. Однако складывается впечатление, что можно «укрепить» тело так, чтобы радиация не оказывала на него такого разрушительного воздействия. Исследования показали, что этого можно достичь, употребляя в пищу не содержащие посторонних химических веществ полноценные продукты, а также антиоксидантные добавки. Выполняя эти простые действия, человек может создать в своем организме достаточный антиоксидантный «арсенал» для того, чтобы справиться с любыми возможными дополнительными нагрузками на организм.
Библиографический список
· Алешин Н.П. Радиационная, ультразвуковая и магнитная дефектоскопия металлоизделий / Н.П. Алешин, В.Г. Щербинский. – М.: Высш. шк., 1991. – 271с.
· Алешин Н.П. Ультразвуковая дефектоскопия: Справ. пособие / Н.П. Алешин, В.Г. Лупачев. – Мн.: Выш. шк., 1987. – 271с.
· Ахмеджанов Р.А. Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля: Конспект лекций / Р.А. Ахмеджанов, С.В. Вебер, Н.В. Макарочкина. – Омск: Омский гос. ун-т путей сообщения, 2004. – 80с.
· Ахмеджанов Р.А. Физические основы магнитного неразрушающего контроля / Р.А. Ахмеджанов. – Омск: Омский гос. ун-т путей сообщения, 2004. – 112с.
· Баранов А.В. Надежность и диагностика технологических систем: Учебное пособие / А.В. Баранов. – Рыбинск: РГАТА, 2006. – 138с.
· Басов Г.Г. Анализ системы неразрушающего контроля при изготовлении подвижного состава железных дорог. / Г.Г. Басов, А.Н. Киреев // Локомотив-информ. – Харьков, 2010. – №11. – С. 38-42.
· Белокур И.П. Дефектология и неразрушающий контроль / И.П. Белокур. – К.: Вища шк., 1990. – 207с.
· Бервинов В.И. Техническое диагностирование и неразрушающий контроль деталей и узлов локомотивов: Учебное пособие / В.И. Бервинов, Е.Ю. Доронин, И.П. Зенин; под ред. В.И. Бервинова. – М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. – 332с.
· Биргер И.А. Техническая диагностика. / И.А. Биргер. – М.: Машиностроение, 1978 – 256с.
· Герасимов В.Г. Методы и приборы вихретокового контроля промышленных изделий / В.Г. Герасимов, В.В. Клюев, В.Е. Шатерников – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 242с.
· Гурвич А.М. Физические основы радиационного контроля и диагностики / А.М. Гурвич. – М.: Энергоиздат, 1989. 167с.
· Диагностика и техническое обслуживание машин: Учебник для студентов высш. учеб. заведений / [А.Д. Ананьин, В.М. Михлин, И.И. Габитов и др.]. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 432с.
· Додолев С.Г. Диагностирование технических объектов методами неразрушающего контроля: Учебно-методическое пособие / С.Г. Додолев, О.В. Холодилов. – Гомель: БелГУТ, 2013. – 40с.
· Дорофеев А.Л. Неразрушающие испытания методом вихревых токов / А.Л. Дорофеев. – М.: Оборонгиз, 1961. – 156с.
· Ермолов И.Н. Методы и средства неразрушающего контроля качества / И.Н. Ермолов, Ю.Д. Останин. – М.: Высшая школа, 1988. – 368с.
· Жуков В.К. Электромагнитная и магнитная дефектоскопия: Учебное пособие / В.К. Жуков. – Томск: Изд-во ТПИ, 1983. – 95с.
· Зацепин Н.Н. Магнитная дефектоскопия / Н.Н. Зацепин, Л.В. Коржова. – Минск: Наука и техника, 1981. – 208с.
· Калиниченко Н.П. Визуальный и измерительный контроль: Учебное пособие для специалистов I, II и III уровней / Н.П. Калиниченко, А.Н. Калиниченко. – Томск: Изд-во ТПУ, 2009. – 300с.
· Каневский И.М. Неразрушающие методы контроля: Учебное пособие / И.М. Каневский, Е.Н. Сальникова. – Владивосток: ДВГТУ, 2007. – 243с.
· Киреев А.Н. Дефектометрия при ультразвуковом диагностировании элементов и систем подвижного состава железных дорог: Монография / А.Н. Киреев. – Луганск; Изд-во «Ноулидж», 2016. – 147с. ISBN 978-617-579-512-5.
· Кірєєв А.М. Діагностування елементів і систем рухомого складу залізниць ультразвуковим методом. / А.М. Кірєєв, О.І. Моїсеєв // Локомотив-информ. – Харьков, 2012. – №10(76). – С. 56-59.
· Киреев А.Н. К вопросам о сертификации персонала по неразрушающему контролю на предприятиях, выпускающих железнодорожную технику. / А.Н. Киреев, В.И. Додонов, М.А. Киреева // Локомотив-информ. – Харьков, 2010. – №4. – С. 10-11.
· Кірєєв А.М. Контроль і випробування промислової продукції: Конспект лекції / А.М. Кірєєв. – Луганськ: СНУ ім. В. Даля, 2009. – 72с.
· Кірєєв А.М. Наукові основи та практична реалізація вдосконалення ультразвукового контролю елементів та систем рухомого складу залізниць: Монографія / А.М. Кірєєв. – Луганськ: Вид-во „Ноулідж”, 2012. – 142с. ISBN 978-617-579-504-0.
· Кірєєв А.М. Нормування та контроль показників надійності промислової продукції: Конспект лекцій / А.М. Кірєєв. – Луганськ: СНУ ім. В. Даля, 2009. – 49с.
· Кириченко, И. А. Диагностика транспортных средств: Конспект лекций / И.А. Кириченко, А.Н. Киреев. – Луганск: ВНУ им. В. Даля, 2007. – 65 с.
· Клюев В.В. Неразрушающий контроль с источниками высоких энергий / [В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, Е.А. Гусев и др.]. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 176с.
· Клюев В.В. Теория и практика радиационного контроля / В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин. – М.: Машиностроение, 1998. – 170с.
· Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности / В.Ф. Козлов. – М.: Энергоиздат, 1991. – 351с.
· Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов: ГОСТ 18353-79. – [Действительный от 1980-01-07]. – М.: Издательство стандартов, 1980. – 17с. – (Государственный стандарт СССР).
· Крауткремер Йозеф. Ультразвуковой контроль материалов: Справочник / Йозеф Крауткремер, Герберт Крауткремер. Пер. с нем. Е.К. Бухмана, под ред. В.Н. Волченко. – М.: Металлургия, 1991. – 752с.
· Криворудченко В.Ф. Современные методы технической диагностики и неразрушающего контроля деталей и узлов подвижного состава железнодорожного транспорта: Учебное пособие / В.Ф. Криворудченко, Р.А. Ахмеджанов. – М.: Маршрут, 2005. – 434с.
· Ланге Ю.В. Контроль неразрушающий акустический. Термины и определения: Справочник / Ю.В. Ланге, В.А. Воронков. – М.: Машиностроение, 2003. – 120с.
· Магилинский А.П. Контроль проникающими веществами: Методические указания к самостоятельной работе для студентов специальности 20.01.02 «Приборы и методы контроля качества и диагностики» / А.П. Магилинский. – Могилев: ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет», 2006. – 47с.
· Макаров Р.А. Средства технической диагностики машин / Р.А. Макаров. – М.: Машиностроение, 1981. – 223с.
· Мак-Гоннейгль У. Испытания без разрушения / У. Мак-Гоннейгль. Пер. с англ. А.Я. Галкина. – М.: Машиностроение, 1965. – 352с.
· Маслов Б.Г. Дефектоскопия проникающими веществами / Б.Г. Маслов. – М.: Высшая школа, 1991. – 258с.
· Методы неразрушающего контроля. Неразрушающие методы контроля материалов и изделий [Электронный ресурс]: электрон. учеб. пособие / [Н.В. Кашубский, А.А. Сельский, А.Ю. Смолин и др.]. – Электрон. дан. (3 Мб). – Красноярск: ИПК СФУ, 2009.
· Михеев М.Н. Магнитные методы структурного анализа и неразрушающего контроля / М.Н. Михеев, Э.С. Горкунов. – М.: Наука, 1993. – 252с.
· Моисеев А.А. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене / А.А. Моисеев, В.И. Иванов. 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 252с.
· Назипов Р.А. Основы радиационного неразрушающего контроля: Методическое пособие / Р.А. Назипов, А.С. Храмов, Л.Д. Зарипова. – Казань: изд-во КГУ, 2008. – 66с.
· Неразрушающие испытания / Под ред. Р. Мак-Мастера. Пер. с англ. под ред. Т.К. Зиловой. – М., Л.: Энергия, 1965. – 492с.
· Неразрушающий контроль металлов и изделий: Справочник / Под ред. Г.С. Самойловича. – М.: Машиностроение, 1976. – 456с.
· Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник. Изд. 2-е испр. и доп. / Под ред. В.В. Клюева. – М.: Машиностроение, 2003. – 656с.
· Основы технической диагностики: В 2 кн. Кн. 1: Модели объектов, методы и алгоритмы диагностирования / Под ред. П.П. Пархоменко. – М.: Энергия, 1976. – 464с.
· Основы технической диагностики: В 2 кн. Кн. 2: Оптимизация алгоритмов диагностирования, аппаратурные средства/ Под ред. П.П. Пархоменко. – М.: Энергия, 1981. – 320с.
· Романов И.О. Физические основы неразрушающих методов контроля: Учебное пособие / И.О. Романов, Д.В. Строителев, В.М. Макиенко. – Хабаровск: ДВГУПС, 2008. – 108с.
· Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. В 2-х кн. / Под ред. В.В. Клюева. – М.: Машиностроение, 1986. – Кн. 1 – 488с; кн. 2. – 352с.
· Сапожников В.В. Основы технической диагностики: Учебное пособие для студентов вузов ж-д. транспорта / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников. – М.: Маршрут, 2004. – 318с.
· Сафарбаков А.М. Основы технической диагностики: Учебное пособие / А.М. Сафарбаков, А.В. Лукьянов, С.В. Пахомов. – Иркутск: ИрГУПС, 2006. – 216с.
· Сафарбаков А.М. Основы технической диагностики деталей и оборудования: Учебное пособие. Ч.2 / А.М. Сафарбаков, А.В. Лукьянов, С.В. Пахомов. – Иркутск: ИрГУПС, 2007. – 110с.
· Система показателей качества продукции. Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей: ГОСТ 4.59-79. – [Действительный от 1982-01-01]. – М.: Издательство стандартов, 1988. – 20с. – (Государственный стандарт СССР).
· Смирнов А.Н. Основы технической диагностики: Учебное пособие / А.Н. Смирнов, Н.В. Абабков. – Кемерово: КузГТУ, 2012. – 453с.
· Стецюк А.Е. Основы технической диагностики. Теория распознавания: Учебное пособие / А.Е. Стецюк, Я.Ю. Бобриков. – Хабаровск: ДВГУПС, 2012. – 69с.
· Техническая диагностика механического оборудования / [В.А. Сидоров, В.М. Кравченко, В.Я. Седуш и др.]. – Донецк: Новый мир, 2003. – 125с.
· Техническая диагностика. Термины и определения: ГОСТ 20911-89. – [Действительный от 1991-01-01]. – М.: Издательство стандартов, 1989. – 11с. – (Государственный стандарт СССР).
· Технические средства диагностирования: Справочник / Под, общ. ред. Клюева В.В. – М.: Машиностроение, 1989. —672 с.
· Токарев А.Н. Основы теории надежности и диагностика: Учебник для студентов автотранспортных специальностей / А.Н. Токарев. – Барнаул: АлтГТУ, 2008. – 168с.
· Толмачев И.И. Физические основы и технология магнитопорошкового контроля: Учебное пособие / И.И. Толмачев. – Томск: изд-во ТПУ, 2008. – 125с.
· Толстов А.Г. Элементы надежности и технической диагностики: Учебное пособие / А.Г. Толстов. – М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2005. – 211с.
· Ультразвуковые преобразователи для неразрушающего контроля / Под. ред. И.Н. Ермолова. – М.: Машиностроение, 1986. – 280с.
· Федотов А.В. Основы теории надежности и технической диагностики: Конспект лекций / А.В. Федотов, Н.Г. Скабкин. – Омск: ОмГТУ, 2010. – 64с.
· Хацевич Т.Н. Эндоскопы: Учебное пособие / Т.Н. Хацевич, И.О. Михайлов. – Новосибирск: СГГА, 2002. – 196с.
· Холлд Дж. Радиация и жизнь / Дж. Холлд. Пер. с англ. – М.: Медицина, 1989. – 256 с.
· Яковлев С.Г. Методы и аппаратура магнитного и вихретокового контроля: Учебное пособие / С.Г. Яковлев. – СПб.: СПБГЭТУ «ЛЭТИ», 2003. – 88с.
· Яхьяев Н.Я. Основы теории надежности и диагностика: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Н.Я. Яхьяев, А.В. Кораблин. – М.: Издательский центр «Академии», 2009. – 256с.
· Andrey Kireev. Analysis of the ultrasonic control system at making of elements and knots of rolling stock of railways. / Andrey Kireev // TEKA. Commision of motorization and energetics in agriculture. – Lublin - Lugansk, 2010 – Tom 10C. – Pages 110-115.
Приложение 1
Система периодических элементов Д.И. Менделеева
|
У ч е б н о е и з д а н и е
А.Н. Киреев
Техническая диагностика
И неразрушающий контроль
Промышленной продукции
У ч е б н о е п о с о б и е
В авторской редакции
Подписано к печати __________.
Формат 60х84/16. Бумага офс. Гарнитура Times.
Печать офсетная. Услов. печат. лист. __. Уч. печат. Лист. __.
Тираж 100 экз. Вид. № ___. Зак. № ___.
Цена договорная.
Издательство «Ноулидж»
Свидетельство о регистрации серия ДК №2884 от 26.06.2007
91051, г. Луганск, кв. Якира, 3/316,
тел. (050) 475-35-13, e-mail: nickvnu@gmail.com
Техническая диагностика
И неразрушающий контроль
Промышленной продукции
Учебное пособие
Луганск 2016
УДК 62-192: 620.179: 614.8+621.386
ББК 39.2
К 43
Рецензенты:
Витренко А.В. – д.т.н., профессор, проректор по науке ГОУВПО ЛНР «Луганского государственного университета имени Владимира Даля»;
Мирошников В.В. – д.т.н., профессор, проректор по научно-методической деятельности ГОУВПО ЛНР «Луганского государственного университета имени Владимира Даля».
Киреев А.Н.
К 43 Техническая диагностика и неразрушающий контроль промышленной продукции: Учебное пособие / А.Н. Киреев. – Луганск: изд-во «Ноулидж», 2016. – 151 с.
ISBN
Учебное пособие посвящено рассмотрению актуальных вопросов технической диагностики и неразрушающего контроля промышленной продукции. Рассмотрены основные положения качества промышленной продукции, основные положения технического контроля качества, основные положения и задачи технической диагностики, требования к диагностическим параметрам, структура диагностического обеспечения технических объектов. Рассмотрены неразрушающие методы контроля в системе технического диагностирования промышленной продукции, такие как: радиационный, визуально-оптический, капиллярный, вихретоковый, акустический, радиоволновой, магнитный, виброакустическая и акустико-эмиссионная диагностика, комплексные системы неразрушающего контроля. Отдельной внимание уделено радиологической диагностике промышленной продукции с целью обеспечения радиационной безопасности населения.
Учебное пособие предназначается для студентов технических специальностей направлений качества, метрологии, неразрушающего контроля и технической диагностики, транспорта, инжиниринга, приборостроения и смежных направлений. Также, рекомендовано в качестве учебного пособия при подготовке специалистов к сертификации в области неразрушающего контроля на 1, 2 и 3 уровни квалификации.
Ил. 40, табл. 9, прил. 1, список лит. 67 наим.
УДК 62-192: 620.179: 614.8+621.386
ББК 39.2
© А.Н. Киреев, 2015
ISBN © Изд-во «Ноулідж», 2015
Содержание
Введение. 5
1. Качество промышленной продукции. 6
1.1. Общие положения, основные термины и определения. 6
1.2. Номенклатура показателей качества продукции. 10
1.3. Методы определения показателей качества продукции. 11
1.4. Технический контроль. Общие положения. Основные термины и определения 12
1.5. Классификация видов технического контроля. 15
1.6. Основные принципы проектирования системы технического контроля на предприятиях 17
1.7. Краткие сведения о статистических методах контроля качества промышленной продукции 19
2. Основы технической диагностики промышленной продукции. 22
2.1. Основные термины и определения в области диагностики продукции 22
2.2. Основные положения и задачи технической диагностики. 26
2.3. Диагностические параметры.. 31
2.4. Структура диагностического обеспечения технических объектов 33
2.5. Нормативные значения диагностических параметров. 38
3. Неразрушающие методы контроля в системе диагностирования промышленной продукции 40
3.1. Классификация видов и методов неразрушающего контроля. 40
3.2. Радиационный неразрушающий контроль. 41
3.3. Магнитный неразрушающий контроль. 44
3.4. Вихретоковый неразрушающий контроль. 53
3.5. Капиллярный неразрушающий контроль. 57
3.6. Визуально-оптический неразрушающий контроль. 60
3.7. Радиоволновой неразрушающий контроль. 63
3.8. Акустический неразрушающий контроль. 65
3.9. Комплексные системы неразрушающего контроля промышленной продукции 93
3.10. Виброакустическая диагностика. 94
3.11. Акустико-эмиссионная диагностика. 102
3.12. Общие требования к квалификации персонала в области неразрушающего контроля 116
4. Радиологическая диагностика и радиационная безопасность. 119
4.1. Общие сведения о радиации. 119
4.2. Параметры радиации. 123
4.3. Измерение параметров радиации. 128
4.4. Воздействие радиации на организм человека. 132
4.5. Защита от радиации. 137
Библиографический список. 144
Приложение 1. 150
Введение
Одной из важнейших проблем современности является проблема качества продукции. Сегодня, прежде всего, внимание, как поставщиков, так и потребителей товаров обращается к проблемам качества. Мировой опыт показывает, что развитие научно-технического прогресса во многих странах было определено прорывом именно в области качества продукции. Страны выпускающие продукцию высокого качества, являются развитыми и богатыми, с высоким уровнем качества жизни населения.
В современном мире качество продукции превратилось в новый источник роста национального богатства любой страны. Стабильно высокое качество – это главное в борьбе за место среди лидеров мировых держав.
Проблему обеспечения и повышения качества невозможно решить без решения проблем обеспечения показателей безопасности и надежности промышленной продукции, так как эти показатели являются основными, определяющими свойствами качества.
Для обеспечения стабильно высоких показателей надежности и безопасности применяются средства и методы технической диагностики.
В настоящем учебном пособии рассматриваются общие вопросы качества промышленной продукции. Даны общие положения технической диагностики промышленной продукции. Рассмотрены методы и средства неразрушающего контроля в системе технического диагностирования промышленной продукции.
Отдельное внимание уделено вопросам радиологической диагностики промышленной продукции с целью обеспечения радиационной безопасности населения. Это связано с повышением риска радиационного заражения промышленной продукции в современном техногенном мире, обусловленным минувшими авариями на атомных электростанциях Чернобыля и Фокусимы, увеличением добычи полезных ископаемых, что вызывает выход на поверхность большого количества природных радиоизотопов.
Настоящее учебное пособие предназначено для студентов различных технических специальностей направлений качества, транспорта, инжиниринга, приборостроения и смежных направлений.
Качество промышленной продукции
1.1. Общие положения, основные термины и определения
Под промышленной продукцией понимается совокупность продуктов или отдельный продукт промышленного производства. Промышленную продукцию подразделяют на два класса:
- 1-й класс – продукция, расходуемая при использовании;
- 2-й класс – продукция, расходующая свой ресурс.
В свою очередь классы подразделяют на пять групп (таблица 1.1).
Таблица 1.1 – Классы и группы промышленной продукции
| Класс | Группа | Наименование продукции |
| 1 | 1 | Сырье, природное топливо (полезные ископаемые, естественные стройматериалы, драгоценные камни, минералы и т.д.) |
| 2 | Материалы (горюче-смазочные материалы, материалы для текстильной, легкой, тяжелой и других промышленностей, лесоматериалы, материалы электрической и радиотехнической промышленности и т.д.) | |
| 3 | Расходуемые изделия (пищевые продукты, лекарства и т.д.) | |
| 2 | 4 | Неремонтируемые изделия (элементы радиотехники, например, резисторы, конденсаторы и т.д.; элементы машиностроительной продукции – например, гайки, болты, зубчатые колеса и т.д.; двигатели и движители однократного использования; изделия пиротехники и т.д.) |
| 5 | Ремонтируемые изделия (радиотехническое оборудование, технологическое и испытательное оборудование самого различного назначения, сельскохозяйственные и транспортные машины, оптико-механические системы и комплексы различного назначения и т.д.) |
Уровень развития промышленности любой страны характеризуется не только объемами производства и ассортиментом выпускаемой продукции, но и качеством этой продукции.
Качество продукции – это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее способность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением.
Свойства, составляющие качество продукции, характеризуются с помощью непрерывных или дискретных величин, называемых показателями качества продукции, которые должны иметь количественный измеритель. Они могут быть абсолютными, относительными или удельными. Значения величин зависят от условий и методов их определения. Показатель качества продукции, характеризующий одно ее свойство, называется единичным, два и более свойств – комплексным. Относительная характеристика качества продукции, основанная на сравнении ее показателей с соответствующей совокупностью базовых показателей, называется уровнем качества продукции. При оценке уровня используются как технические, так и экономические данные.
Установлено одиннадцать групп основных показателей качества продукции (таблица 1.2.).
Таблица 1.2 – Группы основных показателей качества продукции
| Показатели качества продукции | Примечание |
| Показатели назначения | Определяют такие важнейшие свойства изделия, как точность функционирования, мощность, быстродействие, габаритно-весовые характеристики и др. |
| Показатели надежности | Характеризуют свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости продукции и комплексные показатели надежности. |
| Эргономические показатели | Определяют систему взаимодействия «человек – изделие» с точки зрения удобства пользования изделием в соответствии с антропометрическими и физиологическими особенностями человека. |
Таблица 1.2 – продолжение
| Показатели качества продукции | Примечание |
| Эстетические показатели | Красиво – некрасиво. |
| Показатели технологичности | Трудоемкости, материалоемкости и др. |
| Показатели стандартизации и унификации | Коэффициенты применяемости, повторяемости, взаимной унификации. |
| Показатели транспортабельности | - |
| Патентно-правовые показатели | Патентной защиты и патентной чистоты. |
| Экологические показатели | - |
| Показатели безопасности | - |
| Экономические показатели | Себестоимость, трудоемкость и др. |
Повышение качества продукции – это из того же количества сырья и материалов выпуск продукции, более полно удовлетворяющей требования заказчика.
Управление качеством продукции – установление, обеспечение и поддержание его необходимого уровня – осуществляется путем систематического контроля, т.к. проверки соответствия показателей качества установленным требованиям (стандартам, техническим условиям и др. нормативно-технической документации), и целенаправленного воздействия на условия и факторы, от которых зависит качество продукции (качество документации, оборудования, инструмента, сырья, материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий, квалификация изготовителей). Большую роль при этом играют экономические методы, которые охватывают вопросы планирования, стимулирования, ценообразования и др.
Важный элемент в управлении качеством продукции – планирование повышения качествапродукции, т. е. установление обоснованных заданий на выпуск продукции с определенными значениями показателей, которые должны быть достигнуты к заданному моменту или на заданный период времени. Планирование повышения качества продукции должно предусматривать наиболее полное использование достижений науки и техники в соответствии с требованием потребителей, назначением и условиями использования продукции, требованиями техники безопасности и экономической целесообразности. Задания и мероприятия по повышению качества продукции разрабатываются с учетом результатов анализа качества выпускаемой продукции, исходя из основных направлений развития отраслей народного хозяйства, прогнозов технического прогресса, требований прогрессивных стандартов и потребностей народного хозяйства в продукции определенного качества.
Контроль качества продукции – это определение соответствия показателей качества продукции техническим требованиям на данную продукцию.
Качество промышленной продукции закладывается в процессе ее проектирования, изготовления и сборки. Качество изготавливаемой продукции в любой отрасли определяется следующими факторами:
§ правильностью разработки проекта;
§ правильным (для предусмотренных условий эксплуатации) выбором сырья и материалов;
§ качеством исходного сырья, покупных изделий и полуфабрикатов;
§ совершенством технологии производства, т.е.:
§ технологической оснащенностью производства современным оборудованием, инструментом и оснасткой;
§ уровнем автоматизации технологических процессов и контрольных операций;
§ правильностью выбора режимов обработки;
§ тщательностью контроля изменения свойств и характеристик изготавливаемого изделия на каждой технологической операции;
§ качеством труда изготовителей;
§ совершенством организации производства;
§ степенью соответствия изготовленной продукции предъявляемым к ней требованиям.
Также дадим определения безопасности промышленной продукции: безопасной считается продукция, соответствующая государственному стандарту, содержащему требования по обеспечению безопасности жизни, здоровья или имущества граждан, охраны окружающей среды.
Дата: 2018-12-28, просмотров: 295.
