射線探傷方法與應(yīng)用及工藝的編制與優(yōu)化(2010年特種設(shè)備高級(jí)培訓(xùn)教材)

1、1,RT探傷方法與應(yīng)用,,2,圖2-1,現(xiàn)有某個(gè)儲(chǔ)罐，如圖。材質(zhì)為16MnR，規(guī)格為:φ2000mm×12mm, 要求對(duì)殼體A、B類焊接接頭和B8 (Φ530×14 )接管對(duì)接縫透照 。 (涉及到透照方式選擇、透照次數(shù)計(jì)算、射線能量選擇、焦距選擇、曝光量選擇、透照時(shí)機(jī)確定、散射線控制等射線檢測(cè)工藝參數(shù)確定，這些即射線工藝，其中最重要的是透照方式選擇，為射線檢測(cè)工藝的靈魂),3,1 透照方式的選擇

2、 1.1 透照方式的選擇原則：依據(jù)工件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)條件的要求，優(yōu)先選用單壁透照方法；在單壁透照方法不能實(shí)施時(shí)才允許采用雙壁透照方法；雙壁雙影法一般只用于直徑在100mm以下的小徑管的環(huán)焊縫透照。,RT探傷方法與應(yīng)用,4,RT探傷方法與應(yīng)用,1.2透照方式的分類：直縫透照：?jiǎn)伪?、雙壁；環(huán)縫單壁透照：外透、中心透照、偏心內(nèi)透（FR ）；環(huán)縫雙壁透照：雙壁單影（傾斜、垂直）、雙壁雙影（傾斜、垂直）。,5,2 一次透照長(zhǎng)度的

3、計(jì)算（最少透照次數(shù)計(jì)算） 2.1 幾個(gè)概念：一次透照長(zhǎng)度——焊縫射線照相一次透照的有效檢驗(yàn)長(zhǎng)度(一般指源側(cè)的長(zhǎng)度)，L3表示。受兩個(gè)因素的限制，一個(gè)是射線的有效照射場(chǎng)的范圍，一次透照長(zhǎng)度不可能大于有效照射場(chǎng)的尺寸；另一個(gè)是透照厚度比（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）限制了一次透照長(zhǎng)度的大小。一次透照長(zhǎng)度對(duì)照相質(zhì)量和工作效率同時(shí)產(chǎn)生影響。（雙壁雙影的L3一般不計(jì)算，一次透照有效檢出范圍由其他因素決定，如寬容度。）,RT探傷方法與應(yīng)用,6,,,7,搭接

4、長(zhǎng)度——一張底片與相鄰底片重疊部分的長(zhǎng)度,ΔL表示。有效評(píng)定長(zhǎng)度——一次透照檢驗(yàn)長(zhǎng)度在底片上的投影長(zhǎng)度，Leff表示。實(shí)際透照時(shí)，如果搭接標(biāo)記放在射源側(cè)，則底片上搭接標(biāo)記之間長(zhǎng)度即為有效評(píng)定長(zhǎng)度。如搭接標(biāo)記放在膠片側(cè)，則底片上搭接標(biāo)記以外還附加△L長(zhǎng)度才是有效評(píng)定范圍（如縱縫雙壁透照時(shí)）(上述說法不包括環(huán)縫偏心F>R)。三者關(guān)系：Leff=L3+△L。

5、 △L= 2 × L2 (L3/2)/L1= L2 L3/L1,RT探傷方法與應(yīng)用,8,2.2 直縫透照L3的計(jì)算：L3=2L1tanθ，其中θ=cos-1(1/K)， L1—射源到工件表面的距離。 θ—橫向裂紋檢出角。 K—透照厚度比，T’/T。,RT探傷方法與應(yīng)用,9,2.2 環(huán)縫單壁外透L3的計(jì)算（最少曝光次數(shù)）：L3=πDO/N ，

6、其中 N=180/α，最少曝光次數(shù)； α=θ-η， η= sin-1 [DOsinθ/（DO+2L1）]。 θ= cos-1{[1+（K2-1）T/DO]/K}(據(jù)ΔOAC),(偏心內(nèi)透F>R與同), α——與AB/2對(duì)應(yīng)的圓心角；

7、 θ——有效最大失真角； η——有效半輻射角； K——透照厚度比； T——工件厚度； Do——容器外徑。,RT探傷方法與應(yīng)用,10,,11,,源在外單壁透照對(duì)接環(huán)形焊

8、接接頭，透照厚度比K=1.1時(shí)的透照次數(shù) .Di=1800,T=30,K=1.1,F=600。(mm)T/Do=30/1860=0.016;Do/f=Do/(600-30)=3.26;N=19次。,12,環(huán)縫外透法中的幾何參數(shù)變化特點(diǎn)： ①當(dāng)透照距離L1減小時(shí)，若透照長(zhǎng)度L3不變，則K值、θ角增大；若K值、θ角不變，則一次透照長(zhǎng)度L3縮短，最少透照次數(shù)增加。②當(dāng)透照距離L1增大時(shí)，情況相反，當(dāng)L1趨向無窮大時(shí)，透照弧長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心

9、角即與壁厚度無關(guān)(?)，其極限等于影像最大失真角θ的2倍(而θ與T總是有關(guān)的)。若當(dāng)Do >> T時(shí)，θ≈cos-1K-1 ；當(dāng)K=1.1時(shí)，θ=24.62°，則環(huán)縫至少應(yīng)攝片8張，用數(shù)式表示即： N=180/α= 180/ θ=180/24.62=7.31。,RT探傷方法與應(yīng)用,13,2.3 環(huán)縫中心透照L3的計(jì)算（最少曝光次數(shù)） ： 這種透照布置透 照厚度K=1，橫 向裂紋檢出角θ ≈0

10、o,一次透照長(zhǎng)度 L3=整條環(huán)縫長(zhǎng)度。 最少曝光次數(shù)為1次。,RT探傷方法與應(yīng)用,14,RT探傷方法與應(yīng)用,2.4 環(huán)縫偏心內(nèi)透照（F<R）L3的計(jì)算（最少曝光次數(shù)） ： L3=πDi/N ，其中 N=180/α，最少曝光次數(shù)； α= η - θ ， η= sin-1 [Disinθ/（DO-2F

11、）]。 θ= cos-1{[1 -（ K2-1）T/D i]/K}， α——與AB/2對(duì)應(yīng)的圓心角； θ——有效最大失真角； η——有效半輻射角； K——透

12、照厚度比； T——工件厚度； Di——容器內(nèi)徑; Do——容器外徑。,15,,16,環(huán)縫偏心內(nèi)透照（F<R）幾何參數(shù)變化特點(diǎn)： ① 當(dāng)透照焦距減小時(shí)，若透照長(zhǎng)度L3不變，則K值、θ角增大；若K值、θ角不變，則一次透照長(zhǎng)度L3縮短，最少曝光次數(shù)增加。 ②當(dāng)透照焦距增大時(shí)，情況相反，當(dāng)焦距趨向圓心時(shí)，透照弧長(zhǎng)所對(duì)

13、應(yīng)的圓心角即與壁厚度無關(guān)，其極限透照厚度比K=1，橫向裂紋檢出角θ≈0o,一次透照長(zhǎng)度L3=整條環(huán)縫長(zhǎng)度。最少曝光次數(shù)為1次。,RT探傷方法與應(yīng)用,17,RT探傷方法與應(yīng)用,2.5 環(huán)縫偏心內(nèi)透照（F>R）L3的計(jì)算（最少曝光次數(shù)） ： L3=πDi/N ，其中 N=180/α，最少曝光次數(shù)； α= η+θ ，

14、 η= sin-1 [DOsinθ/（ 2F - DO ）]。 θ= cos-1{[1+（K2-1）T/DO]/K}， α——與AB/2對(duì)應(yīng)的圓心角； θ——有效最大失真角； η——有效半輻射角；

15、 K——透照厚度比； T——工件厚度； Do——容器外徑。,18,,19,環(huán)縫偏心內(nèi)透照（F>R）幾何參數(shù)變化特點(diǎn)： ① 當(dāng)透照焦距減小時(shí)（即向圓心靠攏），若透照長(zhǎng)度L3不變，則K值、θ角減??；若K值、θ角不變，則一次透照長(zhǎng)度L3增大，當(dāng)焦距趨向圓心時(shí)，透照弧長(zhǎng)所

16、對(duì)應(yīng)的圓心角即與壁厚度無關(guān)，其極限透照厚度比K=1，橫向裂紋檢出角θ≈0o,一次透照長(zhǎng)度L3=整條環(huán)縫長(zhǎng)度。最少曝光次數(shù)為1次。 ②當(dāng)透照焦距增加時(shí)，若透照長(zhǎng)度L3不變，則K值、θ角增大；若K值、θ角不變，則一次透照長(zhǎng)度L3減小，當(dāng)焦距趨向直徑時(shí)， 此時(shí)α = 2θ；若當(dāng)Do>>T時(shí)，θ≈cos-1K-1 ；當(dāng)K=1.1時(shí)，θ=24.62°，則環(huán)縫至少應(yīng)攝片4張，用數(shù)式表示即： N=180/α= 180/ 2θ=1

17、80/（2×24.62）=3.66。,RT探傷方法與應(yīng)用,20,RT探傷方法與應(yīng)用,環(huán)縫內(nèi)透照特別說明：不管是F＜R、F=R或F＞R的偏心法，如果使用普通的定向機(jī)照射，一次可檢范圍往往取決于X射線機(jī)的有效照射范場(chǎng)圍。偏心法中由計(jì)算求出的η角，必須服從于實(shí)際最大可用半輻射角的限制。,21,2.6 雙壁單影透照L3的計(jì)算（最少曝光次數(shù)） ： L3=πDo/N ，其中 N=180/α，最少

18、曝光次數(shù)； α= η+θ ， η= sin-1 [DOsinθ/（ 2F - DO ）]。 θ= cos-1{[1+（K2-1）T/DO]/K}， α——與AB/2對(duì)應(yīng)的圓心角； θ——有效最大

19、失真角； η——有效半輻射角； K——透照厚度比； T——工件厚度； Do——容器外徑。,RT探傷方法與應(yīng)用,22,,23,雙壁單影透照幾何參數(shù)變化特點(diǎn)： ① 當(dāng)焦距等于管子外徑而T/Do甚小的

20、情況，則最大透照長(zhǎng)度L3所對(duì)應(yīng)的圓心角2α與壁厚度無關(guān)，等于影象失真角θ的4倍，即（2α）max=4θ；若當(dāng)Do >> T時(shí)，θ≈cos-1K-1 ；當(dāng)K=1.1時(shí)，θ=24.62°，因N=180/α = 180/ 2θ=180/（2×24.62）=3.66。 則環(huán)縫至少應(yīng)攝片4張。②當(dāng)焦距無限大時(shí)，最小透照有效長(zhǎng)度L3所對(duì)應(yīng)的圓心角2α就與管子形狀無關(guān)，等于失真角θ的2倍，即2αmax=2θ；若當(dāng)Do

21、>> T時(shí)，θ≈cos-1K-1 ；當(dāng)K=1.1時(shí)，θ=24.62°，則環(huán)縫至少應(yīng)攝片8張，用數(shù)式表示即： N=180/α= 180/ θ=180/24.62=7.31。,RT探傷方法與應(yīng)用,24,2.7 雙壁雙影透照L3的計(jì)算（最少曝光次數(shù)） ： 雙壁雙影法一般只用于直徑在100mm以下的小徑管的環(huán)焊縫透照。 L3=πDo/N ，其中N由相應(yīng)的探傷標(biāo)準(zhǔn)確定，無須計(jì)

22、算。但理論計(jì)算完全能計(jì)算出來。 JB4730-2005規(guī)定： ①傾斜透照橢圓成像T/Do≤ 0.12,最少曝光次數(shù)N=2; ②傾斜透照橢圓成像T/Do> 0.12或垂直透照重疊成像時(shí)，最少曝光次數(shù)N=3。 ③結(jié)構(gòu)原因不能進(jìn)行多次透照時(shí)，可采用橢圓成像或重疊成像方式透照一次，由于透照一次不能100%檢測(cè)焊縫全長(zhǎng)，此時(shí)應(yīng)采取有效措施擴(kuò)大缺陷可檢出范圍，并保證底片評(píng)定范圍內(nèi)黑度和靈敏度滿足要求。,RT探傷方法與應(yīng)

23、用,25,,,26,3 射線能量的選擇 3.1 射線能量的選擇原則：選擇射線源的首要因素是射線源所發(fā)出的射線對(duì)被檢試件具有足夠的穿透力。對(duì)X射線來說，穿透力取決于管電壓。對(duì)于γ射線來說，穿透力取決于放射源種類 。在保證穿透力的前提下，選擇能量較低的射線，以保證照相靈敏度。,RT探傷方法與應(yīng)用,27,RT探傷方法與應(yīng)用,隨著射線能量的增加，射線的平均波長(zhǎng)變短，線質(zhì)變硬，在物質(zhì)中的衰減變小，穿透能力增強(qiáng)。對(duì)比度ΔD降低，固有不清

24、晰Ui增大，底片顆粒也將增大，其效果是射線照相靈敏度下降。 選擇的射線能量過低，穿透力不夠，到達(dá)膠片的透射線強(qiáng)度過小，造成底片黑度不足，灰霧增大，曝光時(shí)間過份延長(zhǎng)；但可以獲得較高的對(duì)比度ΔD ，不過較高的ΔD卻意味著較低的透照厚度寬容度L。(很小的透照厚度差將產(chǎn)生很大的底片黑度差，使得底片黑度值超出允許范圍：或是厚度大的部位底片黑度太小，或是厚度小的部分黑度太大。)因此，在有透照厚度差的情況下，選擇射線能量還必須考慮能夠得

25、到合適的透照厚度寬容度L。在底片黑度不變的前提下，提高射線能量可以縮短曝光時(shí)間，從而可以提高工作效率，但其代價(jià)是靈敏度降低。為保證透照質(zhì)量，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)透照不同厚度允許使用的最高管電壓進(jìn)行限制，并要求有適當(dāng)?shù)钠毓饬俊?28,RT探傷方法與應(yīng)用,3.2 選擇射線能量的具體方法：①對(duì)于輕質(zhì)合金、低密度材料，目前尚無合適的γ射線源，主要是X射線。②厚度小于5mm的鋼及其合金，要選用X射線。③厚度為5mm∽50mm鋼及其合金，選用X射線總可獲得

26、較高的靈敏度， γ射線的選用應(yīng)根據(jù)具體厚度和所要求的探傷靈敏度，選擇Ir192或Se75，應(yīng)考濾配合使用的膠片類別。④厚度為50mm∽150mm鋼及其合金，選用X射線和γ射線可得到幾乎相同的像質(zhì)靈敏度（50mm以下 X射線靈敏度比γ射線明顯高），但裂紋檢出率還是有差異。⑤厚度大于150mm的鋼及其合金，選用兆伏級(jí)高能X射線。 ⑥對(duì)大批量的工件實(shí)施射線照相，選用X射線，因?yàn)闀r(shí)間短，靈敏度高。,29,RT探傷方法與應(yīng)用,⑦對(duì)某些條件困

27、難的現(xiàn)場(chǎng)透照，體積龐大的X射線機(jī)使用不方便可能成為主要問題。⑧環(huán)焊縫的透照盡量選用圓錐靶周向X射線機(jī)作內(nèi)透中心法垂直全周向曝光，以提高工效和影像質(zhì)量。對(duì)直徑較小的鍋爐聯(lián)箱或其他管道焊縫，也可選用小焦點(diǎn)（0.5mm）的棒陽極X射線管或小焦點(diǎn)（0.5—1.0mm)γ射線源作360?周向曝光。⑨ 選用平靶周向X射線機(jī)對(duì)環(huán)焊縫作內(nèi)透中心法傾斜全周向曝光，必須考慮射線傾斜角度對(duì)焊縫中縱向面狀缺陷的檢出影響 。3.3 選擇射線能量時(shí)設(shè)備特點(diǎn)的

28、考慮3.3.1 X射線機(jī)特點(diǎn)①體積較大，以便鞋式、移動(dòng)式、固定式依次增加；②基本費(fèi)用和維修費(fèi)用均較大；③能檢查40mm以上的鋼厚度的大X射線機(jī)成本很高，一般為移動(dòng)式而非便攜式；,30,RT探傷方法與應(yīng)用,④ X射線能量可改變，因此對(duì)各種厚度的試件均可使用最適宜的能量；⑤ X射線機(jī)可用開關(guān)切斷，故較易實(shí)施射線防護(hù)；⑥曝光時(shí)間一般為幾分鐘；⑦ 所有X射線機(jī)均需電源，有些還需水源。3.3.2 γ射線設(shè)備的特點(diǎn)：①射源尺寸小，

29、可用于X射線機(jī)頭無法接近的現(xiàn)場(chǎng)；②不需水源或電源；③費(fèi)用低；④曝光時(shí)間長(zhǎng)，通常需幾十分鐘，甚至多少小時(shí)；⑤對(duì)薄鋼件（如5mm以下）只有合適的放射性同位素（如Se75）才能獲得較高的靈敏度。,31,3.4 最高射線能量的選擇,對(duì)截面厚度變化大的工件，在保證靈敏度要求的前提下，允許采用超過規(guī)定的Ｘ射線管電壓。對(duì)鋼、銅及銅合金管電壓增量不應(yīng)超過50kV；對(duì)鈦及鈦合金管電壓增量不應(yīng)超過40kV；對(duì)鋁及鋁合金管電壓增量不應(yīng)超過30kV。

30、,32,3.4 最高射線能量的選擇,33,AB級(jí)的常用厚度范圍,34,RT探傷方法與應(yīng)用,,4 焦距的選擇 4.1焦距的選擇原則① 所選擇的焦距必須滿足射線照相對(duì)幾何不清晰度的規(guī)定。焦距F越大，Ug值越小，底片上的影像越清新。焦距對(duì)射線照相靈敏度影響主要表現(xiàn)在幾何不清晰度Ug上Ug=dfL2/(F—L2)。(此條實(shí)際是確定了焦距的最小值)②所選擇的焦距應(yīng)給出射線強(qiáng)度比較均勻的適當(dāng)大小的透照區(qū)。以上兩點(diǎn)前者限制了焦距的最小

31、值，后者指導(dǎo)如何確定實(shí)際使用的焦距值。焦距的最小值通常由標(biāo)準(zhǔn)中的諾模圖查出（會(huì)使用）。 像質(zhì)等級(jí) 透照距離L1 Ug值 A級(jí) L1≥7.5dfL22/3 Ug≤2/15L21/3 AB級(jí) L1≥10dfL22/3 Ug≤1/10L21/3 B級(jí) L1≥15d

32、fL22/3 Ug≤1/15L21/3,35,RT探傷方法與應(yīng)用,實(shí)際透照時(shí)一般并不采用最小焦距值，所用的焦距比最小焦距要大得多。這是因?yàn)橥刚請(qǐng)龅拇笮∨c焦距相關(guān)。焦距增大后，勻強(qiáng)透照?qǐng)龇秶龃?，這樣可以得較大的有效透照長(zhǎng)度，同時(shí)影像清晰度也進(jìn)一步提高。 增大焦點(diǎn)至膠片距離，按照平方反比定律，需要增加曝光時(shí)間。所以焦距不能無限增大。,36,RT探傷方法與應(yīng)用,4.2不同透照方式的焦距選擇①直縫透照/環(huán)縫單壁外透照/環(huán)縫雙

33、壁雙影的焦距按照標(biāo)準(zhǔn)采用值700mm。②環(huán)縫偏心內(nèi)透（FR ）的焦距盡量接近環(huán)縫的半徑； 這時(shí)最小焦距可減小20%。③環(huán)縫中心透照的焦距等于環(huán)縫的半徑；這時(shí)最小焦距可減小50%。④環(huán)縫雙壁單影透照的焦距盡量接近環(huán)縫的直徑（外徑）。,37,RT探傷方法與應(yīng)用,5 曝光量的選擇 5.1曝光量與黑度、靈敏度的關(guān)系：曝光量是指管電流i與照射時(shí)間t的乘積（E=it）：對(duì)于γ射線來說，曝光量是指放射源活度A與照射時(shí)間t的乘積（E=

34、At）。底片的黑度取決于膠片感光乳劑吸收的射線量（即曝光量）。如果固定各項(xiàng)透照條件（試件尺寸，源試件、膠片的相對(duì)位置，膠片和增感屏，給定的放射源或管電壓），則底片黑度與曝光量有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過曝光量可以控制底片黑度。 曝光量也影響影像的對(duì)比度、顆粒度以及信噪比，從而影響底片上可記錄的最小細(xì)節(jié)尺寸（靈敏度） 。,38,5.2曝光量基準(zhǔn)值的確定： 曝光量應(yīng)不低于某一最小值。在焦距為700mm，曝光量的基準(zhǔn)值為15

35、mA.min（照相質(zhì)量等級(jí)A、AB級(jí)）和20mA.min（照相質(zhì)量等B級(jí)）。5.3曝光量的調(diào)整幾個(gè)基本概念： ① 互易律—互易律是化學(xué)反應(yīng)的一條基本定律，是決定光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的條件，只與總的曝光量相關(guān)，即取決于輻射強(qiáng)度和時(shí)間的乘積，而與這兩個(gè)因素的單獨(dú)作用無關(guān)。由互易可知，欲保持底片黑度不變，只須滿足E=It=I1T1=I2T2=……但熒光增感時(shí)互易律失效。 ②平方反比定律—平方反比定律是物理光學(xué)的一條基本定律。它指出：從一點(diǎn)源

36、發(fā)出的輻射，強(qiáng)度I與距離F,RT探傷方法與應(yīng)用,39,的平方成反比，即存在以下關(guān)系；I1/I2=（F2/F1）2。③曝光因子—Ψx=it/F2=i1t1/F12=i2t2/F22 ；或Ψγ=At/F2=A1t1/F12=A2t2/F22 。利用曝光因子的曝光量 調(diào)整：即底片黑度不變，曝光因子不變。 i1t1/F12=i2t2/F22 或A1t1/F12=A2t2/F22 。利用膠片特性曲線的曝光量 調(diào)整： ①底片黑度改變

37、的曝光量調(diào)整 ,根據(jù)膠片特性曲線上黑度的變化與曝光量變化對(duì)應(yīng)的關(guān)系 ΔlgE=lgE1-lgE2 ; ②膠片類型改變的曝光量調(diào)整 ，利用這兩種膠片特性曲線按達(dá)到同一黑度時(shí)的曝光量變化ΔlgE=lgEA-lgEB來調(diào)整。,RT探傷方法與應(yīng)用,40,RT探傷方法與應(yīng)用,6 曝光曲線及應(yīng)用 6.1曝光曲線—表示工件（材質(zhì)、厚度）與工藝規(guī)范（管電壓、管電流、曝光時(shí)間、焦距、暗室處理?xiàng)l件等）之間相關(guān)性的曲線圖示。但通常只選擇工件厚度、管

38、電壓和曝光量作為可變參數(shù)，其他條件必須相對(duì)固定。曝光曲線必須通過實(shí)驗(yàn)制作，且每臺(tái)X射線機(jī)的曝光曲線各不相同，不能通用，因?yàn)榧词构茈妷骸⒐茈娏飨嗤?，如果不是一臺(tái)X射線機(jī)，其線質(zhì)和照射率是不同的。 6.2曝光曲線的應(yīng)用：給定透照厚度查出曝光量。如果焦距變化，則通過平方反比定律進(jìn)行換算。,41,RT探傷方法與應(yīng)用,求半值層、衰減系數(shù)、散射比。 在曝光曲線圖上，要確定某一管電壓下的半值層H和μ值，可任取兩曝光量E1和E2，使E2

39、=2E1，則與E2、E1相應(yīng)的厚度T2、T1之差即為該“kV”下的平均半值層H， H=T2-T1（E2=2E1）。 由H可求得平均衰減系數(shù) μ=0.693/H求散射比。 將用“寬束法”和“窄束法”分別作出的曝光曲線組合在一張圖片中 ，同一厚度處散射比：n=E2/E1。材質(zhì)改變時(shí)曝光量的換算。 φm=To/Tm 其中，φm金屬的射線透照等系數(shù)（

40、以鋼為基準(zhǔn)）。 大致確定底片黑度范圍。 φ’D=1.8=ETA/ET； φ=E3.5/E1.8 式中：φ’D=1.8——由曝光曲線讀出的用某一管電壓透照被檢部分厚薄兩部分達(dá)到同一黑度（1 . 8）時(shí)相應(yīng)曝光量之比； φ——由膠片特性曲線讀出的與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的黑度上下限值相應(yīng)的相對(duì)曝光量之比；E3.5、E1.8——分別使用膠片獲得黑度為3.5和1.8時(shí)相應(yīng)的相對(duì)曝光量。 可簡(jiǎn)捷

41、地確定用膠片獲得黑度能否符合規(guī)定的上下限制范圍。 若φ’≤φ，黑度范圍符合要求，若φ’＞φ，黑度必然“超標(biāo)”。,42,RT探傷方法與應(yīng)用,7 散射線的控制 7.1散射線的來源和分類 產(chǎn)生散射線的物體稱作散射源，在射線透照時(shí)，凡是被射線照射到的物體，例如試件、暗盒、桌面、墻壁、地面，甚至空氣都會(huì)成為散射源。其中最大的散射源往往是試件本身。 按散射的方向?qū)ι⑸渚€分類

42、，可將來自暗盒正面的散射稱為“前散射”，將來自暗盒背面的散射稱為“背散射”，還有一種散射稱為“邊蝕散射”，是指試件周圍的射線向試件背后的膠片散射，或試件中的較薄部位的射線向較厚部位散射，這種散射會(huì)導(dǎo)致影象邊界模糊，產(chǎn)生低黑度區(qū)域的周邊被侵蝕，面積縮小的所謂“邊蝕”現(xiàn)象。,43,RT探傷方法與應(yīng)用,7.2散射比的影響因素 散射比n定義為散射線強(qiáng)度IS之比，即n=IS/IP。 照射場(chǎng)大小的影響：照射場(chǎng)大小對(duì)散射比幾乎沒有影響。除非是用極

43、小的照射場(chǎng)透照，散射比隨照射場(chǎng)的增大而增大，當(dāng)照射直徑超過50mm后，即使照射場(chǎng)再增大，散射比也基本保持不變。試件厚度的影響：在相同射線能量下，散射比隨鋼厚度大而增大。射線能量的影響：散射比隨射線能量增大而變小。（散射強(qiáng)度隨射線能量的增大而增大。） 焊縫余高的影響：焊縫中心散射比高于同厚度平板中的散射比，隨著能量的增大，兩者數(shù)量逐漸接近。焊縫寬度的影響：余高寬度的增大而減小。此外，余高形狀不同，散射比也不同。,44,RT探傷方法

44、與應(yīng)用,7.3散射線的控制措施散射線會(huì)使射線底片的灰霧黑度增大，影象對(duì)比度降低，對(duì)射線相質(zhì)量是有害的。但由于受射線照射的一切物體都是散射源，所以實(shí)際上散射線是無法消除的，只能盡量設(shè)法減少。一、選擇合適的射線能量：對(duì)厚度差較大的工件,例如余高較高的焊縫或小徑管透照時(shí),散射比隨射線能量的增大而減小,因此可以通過提高射線能量的方法來減少散射線。但射線能量值只能適當(dāng)提高,以免對(duì)主因?qū)Ρ榷群凸逃胁磺逦犬a(chǎn)生明顯不利的影響。二、使用鉛范增感屏

45、：鉛箔增感屏除了具有增感作用外,還具有吸收低能散射線的作用,使用增感屏是減少散射線最方便、最經(jīng)濟(jì),也是最常用的方法。選擇較厚的鉛箔減少散射線的效果較好,但會(huì)使增感效率降低,因此鉛箔厚度也不能過大。實(shí)際使用的鉛箔厚度與射線能量有關(guān),且后屏的厚度一般大于前屏。,45,RT探傷方法與應(yīng)用,還有一些措施是專門用來控制散射線的,應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)、方便、有效的原則加以選用,這些措施包括: 1.背防護(hù)鉛板：當(dāng)暗盒背后近距離內(nèi)如有金屬或非金屬

46、材料物體,例如鋼平臺(tái)、木頭桌面、水泥地面等。 2.鉛罩和光闌：使用鉛罩和鉛光闌可以減小照射場(chǎng)范圍,從而在一定程度上減少散射線。 3.厚度補(bǔ)償物：在對(duì)厚度差較大的工件透照時(shí),可采用厚度補(bǔ)償措施來減少散射線。焊縫照相可使用厚度補(bǔ)償塊。 4.濾板：在對(duì)厚度差較大的工件透照時(shí),可以在射線窗口處加一金屬薄板,稱為濾板,濾板可將x射線束中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的軟射線吸收掉,使透過射線波長(zhǎng)均勻化,有效能量提高,從而

47、減少邊蝕散射。濾板可用黃銅、鉛或鋼制作。,46,RT探傷方法與應(yīng)用,還有一些措施是專門用來控制散射線的,應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)、方便、有效的原則加以選用,這些措施包括: 5.遮蔽物：當(dāng)被透照的試件小于膠片時(shí),應(yīng)使用遮蔽物對(duì)直接處于射線照射的那部分膠片進(jìn)行遮蔽,以減少邊蝕散射。 6.修磨試件：通過修整,打磨的方法減小工件厚度差也可以視為減少散射線的一項(xiàng)措施。例如,檢查重要的焊縫時(shí),將焊縫余高磨平后透照,可明顯減小散射比,獲

48、得更佳的照相質(zhì)量。另外，對(duì)散射線的控制應(yīng)進(jìn)行背散射防護(hù)檢查 ，在暗盒背面貼附“B”鉛字標(biāo)記。,47,RT工藝的編制與優(yōu)化,48,RT工藝的編制與優(yōu)化,1 透照工藝的分類和內(nèi)容 1.1透照工藝的分類 射線透照工藝分通用工藝規(guī)程和專用工藝卡兩種,兩者都是必須遵循的規(guī)定性書面文件。通用工藝規(guī)程：根據(jù)本單位所有應(yīng)檢產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和射線檢測(cè)器材的現(xiàn)有條件,按法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)要求制定的技術(shù)規(guī)程或通則。

49、 通用工藝規(guī)程應(yīng)有一定覆蓋性、通用性和可選擇性,主要內(nèi)容有:a） 適用范圍； b） 引用標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)； c） 檢測(cè)人員資格； d） 檢測(cè)設(shè)備、器材和材料；,49,e） 檢測(cè)表面制備； f） 檢測(cè)時(shí)機(jī)； g） 檢測(cè)工藝和檢測(cè)技術(shù)； h） 檢測(cè)結(jié)果的評(píng)定和質(zhì)量等級(jí)分類； i） 檢測(cè)記錄、報(bào)告和資料存檔。 j） 編制（級(jí)別）、審核（級(jí)別）和批準(zhǔn)人

50、 ； k） 制定日期。 無損檢測(cè)通用工藝規(guī)程的編制、審核及批準(zhǔn)應(yīng)符合相關(guān)法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。,RT工藝的編制與優(yōu)化,50,專用工藝卡：是針對(duì)某一具體產(chǎn)品或產(chǎn)品上的某一部件,依據(jù)通用規(guī)程和圖樣要求,所特意制定的有關(guān)透照技術(shù)的細(xì)節(jié)和具體參數(shù)條件。 此卡應(yīng)包括以下內(nèi)容: a） 工藝卡編號(hào)； b） 產(chǎn)品名稱，產(chǎn)品編號(hào)，制造、安裝或檢驗(yàn)編號(hào)，鍋爐、壓力容器及壓力管道的類別、規(guī)格尺寸、材料牌號(hào)、材質(zhì)、熱

51、處理狀態(tài)及表面狀態(tài)； c） 檢測(cè)設(shè)備與器材：設(shè)備種類、型號(hào)、規(guī)格尺寸、檢測(cè)附件和檢測(cè)材料； d） 檢測(cè)工藝參數(shù)：檢測(cè)方法、檢測(cè)比例、檢測(cè)部位、標(biāo)準(zhǔn)試塊或標(biāo)準(zhǔn)試樣（片）；,RT工藝的編制與優(yōu)化,51,e） 檢測(cè)技術(shù)要求：執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收級(jí)別； f） 檢測(cè)程序； g） 檢測(cè)部位示意圖； h） 編制（級(jí)別）和審核（級(jí)別）人 ； i） 制定日期。 無損檢測(cè)工藝卡的編制

52、、審核應(yīng)符合相關(guān)法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。（工藝卡無須批準(zhǔn)）,RT工藝的編制與優(yōu)化,52,1.2專用工藝卡的形式① 儲(chǔ)氣罐②分氣包,RT工藝的編制與優(yōu)化,54,RT工藝的編制與優(yōu)化,2 RT工藝編制的要點(diǎn) 2.1一般縱縫、環(huán)縫的RT工藝編制要點(diǎn) 選定正確的透照方式； 當(dāng)確定透照方式后，焦距較小時(shí)關(guān)注是否滿足最小焦距要求 ； 正確計(jì)算透照壁厚（余高考慮）； 所選

53、用的射線設(shè)備曝光曲線的正確使用（設(shè)備可承受的電壓最大值、雙壁單影的電壓確定 ）； 焦距變化時(shí)的曝光時(shí)間的確定； 像質(zhì)計(jì)指數(shù)的確定； 根據(jù)膠片規(guī)格正確計(jì)算劃線分段數(shù)量； 計(jì)算一次透照長(zhǎng)度; 總的攝片張數(shù)。,55,RT工藝的編制與優(yōu)化,2 RT工藝編制的要點(diǎn) 2.2變截面焊縫的RT工藝編制要點(diǎn) 工件本身的截面厚度不均勻的工件成為變截面工件，其

54、焊縫即為變截面焊縫； 當(dāng)變截面的厚度比大于1.4時(shí),可以為屬于大厚度比試件。實(shí)際工作中的大厚度比試件包括余高較高的薄板對(duì)接焊縫試件、小口徑管試件、角焊縫試件,以及不等厚板對(duì)接。 除“ 2.1”以外,在RT工藝編制時(shí)還應(yīng)注意以下要點(diǎn): 1.適當(dāng)提高管電壓技術(shù) 。尤其是厚度變化比較小,且連續(xù)變化的對(duì)接焊縫。L增加， ΔD下降。 2.采用雙膠片技

55、術(shù)（異速、同速疊加）。 厚度變化不是較大。 3.補(bǔ)償技術(shù)。補(bǔ)償技術(shù)是指用補(bǔ)償塊、補(bǔ)償粉、補(bǔ)償泥、補(bǔ)償液等填補(bǔ)工作較薄部分 。 如何考慮選管電壓、曝光量、像質(zhì)指數(shù)？,56,RT工藝的編制與優(yōu)化,2 RT工藝編制的要點(diǎn) 2.3橢圓封頭拼接焊縫的RT工藝編制要點(diǎn)除“ 2.1”以外,在RT工藝編制時(shí)還應(yīng)注意以下要點(diǎn):1.橢圓封頭拼接焊縫，成形后須對(duì)直邊及直邊與第一曲率半徑

56、r1的圓弧過渡區(qū),第一曲率半徑rl與第二曲率半徑r2的圓弧過渡區(qū)進(jìn)行攝片。一般在封頭拼縫每端至少應(yīng)拍2張片子。（因?yàn)楸苊馔刚站嚯x、截面厚度在有效被檢區(qū)內(nèi)變化不致過大）2.由于余高是磨平的,透照前要用石筆在封頭上劃出焊縫寬度、長(zhǎng)度范圍,并在被檢區(qū)兩端貼附焊縫寬度識(shí)別標(biāo)記。,57,RT工藝的編制與優(yōu)化,2 RT工藝編制的要點(diǎn) 2.4焊縫長(zhǎng)度小于膠片長(zhǎng)度時(shí)的RT工藝編制要點(diǎn)除“ 2.1”以外,在RT工藝編制時(shí)還應(yīng)注意以下一個(gè)要點(diǎn):

57、 必須采用同材質(zhì)、同厚度的兩塊工裝板（屏蔽作用）夾在焊縫長(zhǎng)度兩端。因?yàn)樯⑸渚€“邊蝕”現(xiàn)象嚴(yán)重 。 如容器接管縱縫或大鍛件法蘭對(duì)接環(huán)縫。,58,RT工藝的編制與優(yōu)化,2 RT工藝編制的要點(diǎn) 2.5小徑管對(duì)接環(huán)縫的RT工藝編制要點(diǎn)。 1.透照方式為雙壁雙影； 2.確定是可采用橢圓成像[壁厚≤ 8mm，且 焊縫寬度≤管子外徑/4（mm）]，還是采用垂直透照重疊成像； 3.橢圓成像時(shí)

58、計(jì)算偏心距，以控制橢圓開口寬度在一倍焊縫寬度左右； 4.計(jì)算透照次數(shù)： ① 橢圓成像時(shí)當(dāng)壁厚/外徑≤ 0.12時(shí)，透照2次（相隔90O）； 否則，透照3次（相隔120O或60O ） 。② 重疊成像時(shí)，垂直透照3次（相隔120O或60O ） 。 ③由于結(jié)構(gòu)原因不能進(jìn)行多次透照時(shí)，可采用橢圓成像或重疊成像方式透照一次，此時(shí)應(yīng)采取有效措施擴(kuò)大缺陷可檢出范圍，并保證底片評(píng)定范圍內(nèi)黑度和靈敏度滿足要求。 5.注意像質(zhì)

59、計(jì)指數(shù)值隨像質(zhì)計(jì)的放置位不同而要求不一樣。（放源側(cè)還是膠片側(cè)，并做出標(biāo)記）。,59,RT工藝的編制與優(yōu)化,2 RT工藝編制的要點(diǎn) 2.6多個(gè)工件一次透照的RT工藝編制要點(diǎn)。 1.周向透照布置射源置于圓心； 2. 常規(guī)透照布置工件布置平面的中心線上，中心射線束垂直指向透照區(qū)中心； 3. 各個(gè)工件之間加隔離鉛板，防止工件之間的散射線； 4.膠片暗合后面必須使用背面鉛板。

60、 5.透照的工件數(shù)量受到有效透照區(qū)的限制，即焦距的限制。,60,RT工藝的編制與優(yōu)化,2 RT工藝編制的要點(diǎn) 2.7球罐γ射線全景曝光的RT工藝編制要點(diǎn) γ射線全景曝光是將射源置于球形容器中心，對(duì)等徑位置焊縫進(jìn)行360O一次曝光成像的技術(shù)，用這種方法一次攝片可達(dá)數(shù)百至上千張，是一種效率很高、經(jīng)濟(jì)效益顯著的拍片方法。 1. γ源盡量選用活度較大的射源，使曝光時(shí)間控制在24小時(shí)之內(nèi)，曝光時(shí)間過

61、長(zhǎng)影響其他作業(yè)，灰霧度增加。 2.選用T2或T1類別的膠片，膠片規(guī)格選用360X100， 。 3. 劃線，應(yīng)選擇在球殼板運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)且未組吊上去之前，內(nèi)外面對(duì)應(yīng)劃線。,61,2 RT工藝編制的要點(diǎn) 2.7球罐γ射線全景曝光的RT工藝編制要點(diǎn) 4.布片、收片、暗室處理均必須按編號(hào)順序進(jìn)行。 5.曝光時(shí)間的計(jì)算（計(jì)算尺）、試驗(yàn)片的摘取時(shí)間及間隔的確定。

62、 6.拍片死區(qū)的補(bǔ)拍（下極板拼縫、人孔接管對(duì)縫）。 7.夏季拍片注意高溫影響。 8.緊戒區(qū)大小的計(jì)算、作業(yè)人員的安全管理。,RT工藝的編制與優(yōu)化,62,RT工藝的編制與優(yōu)化,3 RT工藝編制的實(shí)例 3.1某鍋爐制造廠生產(chǎn)的電站鍋爐集箱如圖1所示，產(chǎn)品編號(hào)G2000-1，設(shè)計(jì)壓力P=4.3MPa，設(shè)計(jì)溫度t=336℃，材料12Cr1MoV，幾何尺寸見圖1。焊接方法為氬弧焊封

63、底，埋弧自動(dòng)焊蓋面，焊縫余高2mm?，F(xiàn)要求用Ir192γ射線機(jī)對(duì)B1焊縫進(jìn)行射線檢測(cè)，請(qǐng)按JB4730（送審稿）的規(guī)定，編制如表1要求的焊縫《射線照相工藝卡》。Ir192的初始強(qiáng)度I0=50Ci，已使用100天，焦點(diǎn)尺寸3×3mm，曝光曲線見圖2。,63,RT工藝的編制與優(yōu)化(圖1 集箱示意圖),,64,RT工藝的編制與優(yōu)化(圖2 Ir192曝光曲線),,65,66,RT工藝的編制與優(yōu)化,照相等級(jí)AB驗(yàn)收等級(jí)Ⅱ 檢

64、測(cè)時(shí)機(jī)焊后24hrs（因?yàn)椴牧?2Cr1MoV ）膠片牌號(hào)天津Ⅴ（因?yàn)棣蒙渚€，T1或T2類，天津Ⅴ 屬T2 ）增感屏鉛0.1/ 0.1mm像質(zhì)計(jì)型號(hào)Ⅲ (10-16),底片黑度≥ 2.0(不分X\ γ底片)顯影液配方天津配方顯影時(shí)間5min顯影溫度20+-2℃ 焊縫長(zhǎng)度508X3.14=1595檢測(cè)比例100%透照厚度25mm,（按新JB4730）透照方式中心內(nèi)透焦距508/2=25

65、4mm(最小L1≥10 ? d? b2/3= 10 ? 3? (25+2)2/3=270mm ,按新JB4730中心內(nèi)透方式時(shí),最小焦距可減50%,即135mm)一次透照長(zhǎng)度1595mm(有人選320mm? )底片張數(shù)1595/320=4.98=5(張),(焊縫總長(zhǎng)/膠片有效長(zhǎng)度)源強(qiáng)度19.8Ci(A2=A1 ?(1/2)1/2= 50?(0.5)100/75=19.8)曝光時(shí)間1.36min(E2

66、=E1 ?(F2 / F1) 2= 150(查曲線)?[(508/2)/600]2=26.9)T=26.9/19.8=1.36,67,,RT工藝的編制與優(yōu)化,透照布置示意圖：（請(qǐng)用圖示畫出射線源、膠片、像質(zhì)計(jì)、位置標(biāo)記的擺放位置等）,,,,,,,,,,,,,,,,像質(zhì)計(jì),膠片,γ源,,,,,,,,,,,,,,,,,,,搭接標(biāo)記,年月日,中心標(biāo)記,工件號(hào)、焊縫號(hào)、片位號(hào),像質(zhì)計(jì),F,68,RT工藝的編制與優(yōu)化,標(biāo)記擺放及安全要求

67、：1、標(biāo)記擺放要求：放置在距焊縫邊緣5mm以外的地方。2、由于像質(zhì)計(jì)只能放在膠片側(cè)，故放“F”標(biāo)記。像質(zhì)計(jì)放置在被檢區(qū)域的1/4左右位置，金屬絲橫跨焊縫，細(xì)絲置于外側(cè)。 3、返修、擴(kuò)探時(shí)必須加相應(yīng)標(biāo)記。4、安全要求：劃定警戒區(qū)域、懸掛警繩警燈、作業(yè)人員佩帶報(bào)警儀、投源和收源時(shí)通過報(bào)警儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)投收情況。工藝卡編制：RTⅡ、年月日 審核：RTⅢ 、年月日 Ⅲ。,69,RT工藝的編制與優(yōu)化---找問題（從下列現(xiàn)場(chǎng)

68、照片發(fā)現(xiàn)什么問題）,70,RT工藝的編制與優(yōu)化,3 RT工藝編制的實(shí)例 3.2一臺(tái)如圖3所示100M3液化氣臥式貯罐，該臥罐材質(zhì)為16MnR，規(guī)格為Φ2200×24mm。至今已經(jīng)投用五年，現(xiàn)要求進(jìn)行內(nèi)外部檢驗(yàn),1、在用壓力容器內(nèi)外部無損檢測(cè)應(yīng)按哪些法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行？,71,RT工藝的編制與優(yōu)化,1、在用壓力容器內(nèi)外部無損檢測(cè)應(yīng)按哪些法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行？答： 壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程 壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則

69、 JB4730-2005承壓設(shè)備無損檢測(cè)2、由于使用過程中充裝過硫化氫含量較高的液化氣，懷疑有應(yīng)力腐蝕裂紋，最有效的是哪一種無損檢測(cè)方法？為什么？ 答：磁粉檢測(cè)是檢測(cè)應(yīng)力腐蝕裂紋最有效的無損檢測(cè)方法。 因?yàn)閼?yīng)力腐蝕裂紋是一種表面裂紋（裂紋開口寬度很小），屬于表面缺陷。 檢測(cè)表面缺陷的無損檢測(cè)方法包括： 磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、渦流檢測(cè)，各自的特點(diǎn)是： 磁粉檢測(cè)適合