自動(dòng)和手動(dòng)電子束輻照熱縮管材的工藝比較

[摘 要]電子束輻照熱縮管材目前采取的輻照工藝有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)與人工翻轉(zhuǎn)兩種，以∮107x99x950，厚度4.0毫米的管材為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，研究?jī)煞N輻照工藝各自的特點(diǎn)、應(yīng)用效果和生產(chǎn)效率。同時(shí)，輻照劑量分布測(cè)試結(jié)果表明兩種輻照工藝均能保證輻照劑量分布均勻。

[關(guān)鍵詞] 輻照劑量；自動(dòng)旋轉(zhuǎn)；人工翻轉(zhuǎn)；輻照工藝

電子束輻照加工中有大量的熱縮管材，主要用于輸氣管、石油管、通信電纜等等。管材輻照與片材輻照不同之處就是要求管壁各處劑量均勻，這就需要管材在輻照過程中360°的旋轉(zhuǎn)，才有可能保證管材輻照劑量分布均勻。目前，各輻照生產(chǎn)廠家采取的輻照工藝多以自動(dòng)旋轉(zhuǎn)為主，同時(shí)也存在人工翻轉(zhuǎn)輻照工藝。其中有2次翻轉(zhuǎn)、4次翻轉(zhuǎn)、8次翻轉(zhuǎn)。作為輻照生產(chǎn)廠家來講，在設(shè)計(jì)輻照工藝時(shí)，不僅要將輻照加工質(zhì)量放在第一位，而且還應(yīng)考慮提升輻照生產(chǎn)效率；降低生產(chǎn)成本。基于以上考慮，我們以∮107x99x950，厚度4.0毫米的管材為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。研究比較了兩種輻照工藝各自的特點(diǎn)、應(yīng)用效果和生產(chǎn)效率。

1輻照劑量分布比較
 

1.1材料與設(shè)備

∮107x99x950，厚度4.0毫米的管材；

GJ一2型地那米電子加速器；

三醋酸纖維劑量片：

751-GW分光光度計(jì)。
 

1.2輻照工藝與劑量測(cè)試點(diǎn)布置

能量1.8Mev．束流6mA，人工8次翻轉(zhuǎn)輻照工藝，自動(dòng)旋轉(zhuǎn)采用電機(jī)帶動(dòng)摩擦旋轉(zhuǎn)4次工藝。劑量片布置采用在距離管端口2-3厘米的管材內(nèi)壁上均勻布放，每點(diǎn)間距約1.0厘米，用作人工翻轉(zhuǎn)輻照工藝的管材內(nèi)壁布點(diǎn)14張，采用自動(dòng)旋轉(zhuǎn)輻照工藝的管材內(nèi)壁布點(diǎn)13張。

1.3輻照劑量分布結(jié)果

人工翻轉(zhuǎn)與自動(dòng)旋轉(zhuǎn)輻照工藝劑量分布

內(nèi)壁布點(diǎn)位置

由上表可見。人工翻轉(zhuǎn)工藝劑量分布均勻性與自動(dòng)旋轉(zhuǎn)工藝比較不相上下，人工翻轉(zhuǎn)不均勻度U=1.12，摩擦自動(dòng)旋轉(zhuǎn)不均勻度U=1.1。結(jié)果表明兩種輻照工藝均能保證輻照劑量分布均勻。

2 生產(chǎn)效率比較

由于兩種輻照工藝的不同。導(dǎo)致生產(chǎn)效率上有很大差異。我們的束下裝置小車寬為100厘米，人工翻轉(zhuǎn)工藝可將管材緊密地排列在小車上，沒有空隙。而自動(dòng)旋轉(zhuǎn)工藝由于需滿足旋轉(zhuǎn)自如的要求，每根管材間必須留有空隙，無論是摩擦旋轉(zhuǎn)；還是堵頭；穿鋼管旋轉(zhuǎn)，配合最佳的兩管間距都有2-3厘米寬，由于管材大小差別較大，配合不好則常常大于3厘米，從而導(dǎo)致單次輻照管材產(chǎn)量少于人工翻轉(zhuǎn)工藝的管材產(chǎn)量。

3 生產(chǎn)成本的比較

3.1 由于兩種工藝的特點(diǎn)不同，管材在小車上的擺放，因?yàn)榭障兜囊蛩貙?duì)電子束流的利用率不一樣，顯然人工翻轉(zhuǎn)沒有空隙式的擺放優(yōu)于自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

3.2 針對(duì)不同長(zhǎng)度的管材。人工翻轉(zhuǎn)工藝可采用單面擺放或雙邊擺放。而自動(dòng)旋轉(zhuǎn)這只能單邊擺放，若遇短管。對(duì)電子束流的利用就更小了。
 

4 兩種輻照工藝應(yīng)用特點(diǎn)比較：

4.1 人工翻轉(zhuǎn)可以適應(yīng)輻照橢圓形的管材，不直的管材。自動(dòng)旋轉(zhuǎn)輻照有一定難度。

4.2 人工翻轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)生人為出錯(cuò)，造成劑量分布不均勻現(xiàn)象。自動(dòng)旋轉(zhuǎn)沒有這種情況。

4.3 人工翻轉(zhuǎn)工藝可適應(yīng)從大到小的任何管徑的管材。而自動(dòng)旋轉(zhuǎn)工藝受限于束下裝置不能涵蓋所有管徑的管材．特別是對(duì)小管徑的通信管、電力管。

4.4 對(duì)大宗同規(guī)格管材輻照時(shí)，自動(dòng)旋轉(zhuǎn)工藝在操作方面優(yōu)于人工翻轉(zhuǎn)輻照工藝。

5 小結(jié)

在兩種輻照工藝都保證了管材輻照劑量分布均勻的前提下，比較兩種輻照工藝特點(diǎn)，我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中多采用人工翻轉(zhuǎn)輻照工藝，并在避免人為出錯(cuò)方面我們建立了一套行之有效的操作監(jiān)督檢查系統(tǒng)。多年的生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證。我們采用的輻照工藝是切實(shí)可行的。

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