RADYASYONLA TAHRİBATSIZ MUAYENE

Yrd. Doç. Dr. Sultan ŞAHİN BAL

RadyasyonYüksek hızlı parçacıklar veya değişik seviyelerde enerjilere sahip elektromanyetik dalgalar şeklinde ortamdaki enerji transferidir.

Tahribatsız muayeneİncelenen 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 esnasındaNihai performansı etkileyebilecek bütün değişkenlerin dizayn sınırları içinde kaldığından emin olmak ve böylece kaliteye ulaşmakHatalı parçayı mümkün olduğu kadar erken teşhis ederek, imalat işlemlerinden tasarruf sağlamak

Tamamlanmış imalatın kontrolündeÜrünün ilgili mühendislik standartlarına ve teknik şartnamelere uygunluğunu kontrol etmek suretiyle güvenirliğini artırmak

Servis, bakım ve tamir işlerindeYeni kusurları daha başlangıç aşamasında tespit etmekÖnceden bilinen eski kusurlardaki gelişmeyi takip etmek

Araştırma işlerinde:Yeni ürün geliştirmekYeni 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 Potential

Electrons

-+

X - ray Generator

Radiation Penetrate

the Sample

Yüksek Elektrik Kaynağı

Elektronlar-+

Radyoaktif Kaynak

Poz Kaydedici Plaka

Radyasyon Örneğin

İçinden Geçer

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 -134kullanılır.

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