设备RT探伤方法与应用

1、设备RT探伤方法与应用RT探伤方法与应用探伤方法与应用 2图2-1现有某个储罐，如图。现有某个储罐，如图。材质为材质为16MnR，规格为，规格为:2000mm12mm, 要求对壳要求对壳体体A、B类焊接接头和类焊接接头和B8 (53014 )接管对接缝透接管对接缝透照照 。 (涉及到透照方式选择、透照次数计算、射涉及到透照方式选择、透照次数计算、射线能量选择、焦距选择、曝光量选择、透线能量选择、焦距选择、曝光量选择、透照时机确定、散射线控制等射线检测工艺照时机确定、散射线控制等射线检测工艺参数确定，这些即射线工艺，其中最重要参数确定，这些即射线工艺，其中最重要的是透照方式选择，为射线检测工艺的

2、灵的是透照方式选择，为射线检测工艺的灵魂魂)3 1 1 透照方式的选择透照方式的选择 1.1 透照方式的选择原则：透照方式的选择原则： 依据工件的结构和技术条件的要求，优先依据工件的结构和技术条件的要求，优先选用单壁透照方法；选用单壁透照方法； 在单壁透照方法不能实施时才允许采用双壁在单壁透照方法不能实施时才允许采用双壁透照方法；透照方法； 双壁双影法一般只用于直径在双壁双影法一般只用于直径在100mm以下以下的小径管的环焊缝透照。的小径管的环焊缝透照。 RT探伤方法与应用探伤方法与应用4RT探伤方法与应用探伤方法与应用1.2透照方式的分类：透照方式的分类： 直缝透照：单壁、双壁；直缝透照：单

3、壁、双壁； 环缝单壁透照：外透、中心透照、偏心内环缝单壁透照：外透、中心透照、偏心内透（透（FR ）；）； 环缝双壁透照：双壁单影（倾斜、垂直）、环缝双壁透照：双壁单影（倾斜、垂直）、双壁双影（倾斜、垂直）。双壁双影（倾斜、垂直）。5 2 2 一次透照长度的计算（最少透照次数计算）一次透照长度的计算（最少透照次数计算） 2.1 几个概念：几个概念： 一次透照长度一次透照长度焊缝射线照相一次透照的焊缝射线照相一次透照的有效检验长度有效检验长度(一般指源侧的长度一般指源侧的长度)，L3表示。受两个因表示。受两个因素的限制，一个是射线的有效照射场的范围素的限制，一个是射线的有效照射场的范围，一次透照

4、长度不可能大于有效照射场的尺，一次透照长度不可能大于有效照射场的尺寸；另一个是透照厚度比（标准规定）限制寸；另一个是透照厚度比（标准规定）限制了一次透照长度的大小。一次透照长度对照了一次透照长度的大小。一次透照长度对照相质量和工作效率同时产生影响。（双壁双相质量和工作效率同时产生影响。（双壁双影的影的L3一般不计算，一次透照有效检出范围由一般不计算，一次透照有效检出范围由其他因素决定，如宽容度。）其他因素决定，如宽容度。）RT探伤方法与应用探伤方法与应用67搭接长度搭接长度一张底片与相邻底片重叠部分的长度一张底片与相邻底片重叠部分的长度,L表示。表示。有效评定长度有效评定长度一次透照检验长度在

5、底片上的投影长度，一次透照检验长度在底片上的投影长度，Leff表示。表示。实际透照时，如果搭接标记放在射源侧，则底片上搭接标记实际透照时，如果搭接标记放在射源侧，则底片上搭接标记之间长度即为有效评定长度。如搭接标记放在胶片侧，则底之间长度即为有效评定长度。如搭接标记放在胶片侧，则底片上搭接标记以外还附加片上搭接标记以外还附加L长度才是有效评定范围（如纵长度才是有效评定范围（如纵缝双壁透照时）缝双壁透照时）(上述说法不包括环缝偏心上述说法不包括环缝偏心FR)。三者关系：三者关系：Leff=L3+L。 L= 2 L2 (L3/2)/L1= L2 L3/L1RT探伤方法与应用探伤方法与应用8 2.2

6、 直缝透照直缝透照L3的计算：的计算：L3=2L1tan，其中其中=cos-1(1/K)， L1射源到工件表面的距离。射源到工件表面的距离。 横向裂纹检出角。横向裂纹检出角。 K透照厚度比，透照厚度比，T/T。RT探伤方法与应用探伤方法与应用9 2.2 环缝单壁外透环缝单壁外透L3的计算（的计算（最少曝光次数）最少曝光次数）：L3=DO/N ，其中，其中 N=180/，最少曝光次数；，最少曝光次数； =-， = sin-1 DOsin/（DO+2L1）。 = cos-11+（K2-1）T/DO/K(据据OAC),(偏心内透偏心内透FR与同与同), 与与AB/2对应的圆心角；对应的圆心角； 有效

7、最大失真角；有效最大失真角； 有效半辐射角；有效半辐射角； K透照厚度比；透照厚度比； T工件厚度；工件厚度； Do容器外径。容器外径。RT探伤方法与应用探伤方法与应用1011 源在外单壁透照源在外单壁透照对接环形焊接接对接环形焊接接头，透照厚度比头，透照厚度比K=1.1K=1.1时的透照次时的透照次数数 .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。次。12 环缝外透法中的几何参数变化特点： 当透照距离L1减小时，若透照长度L3不变，则K值、角增大；若K值、角不变，则一次透照长度L3缩

8、短，最少透照次数增加。当透照距离L1增大时，情况相反，当L1趋向无穷大时，透照弧长所对应的圆心角即与壁厚度无关(?)，其极限等于影像最大失真角的2倍(而与T总是有关的)。若当Do T时，cos-1K-1 ；当K=1.1时，=24.62，则环缝至少应摄片8张，用数式表示即： N=180/= 180/ =180/24.62=7.31。 RT探伤方法与应用探伤方法与应用132.3 环缝中心透照环缝中心透照L3的计算（的计算（最少曝光次最少曝光次数）数） ： 这种透照布置透这种透照布置透 照厚度照厚度K=1，横，横 向裂纹检出角向裂纹检出角 0o,一次透照长度一次透照长度 L3=整条环缝长度。整条环缝

9、长度。 最少曝光次数为最少曝光次数为1次。次。RT探伤方法与应用探伤方法与应用14RT探伤方法与应用探伤方法与应用2.4 环缝偏心内透照（环缝偏心内透照（FR）L3的计算（的计算（最少曝最少曝光次数）光次数） ： L3=Di/N ，其中，其中 N=180/，最少曝光次数；，最少曝光次数； = - ， = sin-1 Disin/（DO-2F）。 = cos-11 -（ K2-1）T/D i/K， 与与AB/2对应的圆心角；对应的圆心角； 有效最大失真角；有效最大失真角； 有效半辐射角；有效半辐射角； K透照厚度比；透照厚度比； T工件厚度；工件厚度； Di容器内径容器内径; Do容器外径。容器

10、外径。1516 环缝偏心内透照（FR）L3的计算（的计算（最少曝最少曝光次数）光次数） ： L3=Di/N ，其中，其中 N=180/，最少曝光次数；，最少曝光次数； = + ， = sin-1 DOsin/（ 2F - DO ）。 = cos-11+（K2-1）T/DO/K， 与与AB/2对应的圆心角；对应的圆心角； 有效最大失真角；有效最大失真角； 有效半辐射角；有效半辐射角； K透照厚度比；透照厚度比； T工件厚度；工件厚度； Do容器外径。容器外径。1819环缝偏心内透照（FR）几何参数变化特点： 当透照焦距减小时（即向圆心靠拢），若透照长度L3不变，则K值、角减小；若K值、角不变，则

11、一次透照长度L3增大，当焦距趋向圆心时，透照弧长所对应的圆心角即与壁厚度无关，其极限透照厚度比K=1，横向裂纹检出角0o,一次透照长度L3=整条环缝长度。最少曝光次数为1次。 当透照焦距增加时，若透照长度L3不变，则K值、角增大；若K值、角不变，则一次透照长度L3减小，当焦距趋向直径时， 此时 = 2；若当DoT时，cos-1K-1 ；当K=1.1时，=24.62，则环缝至少应摄片4张，用数式表示即： N=180/= 180/ 2=180/（224.62）=3.66。 RT探伤方法与应用探伤方法与应用20RT探伤方法与应用探伤方法与应用 环缝内透照特别说明：环缝内透照特别说明：不管是FR、F=

12、R或FR的偏心法，如果使用普通的定向机照射，一次可检范围往往取决于X射线机的有效照射范场围。偏心法中由计算求出的角，必须服从于实际最大可用半辐射角的限制。 212.6 双壁单影透照双壁单影透照L3的计算（的计算（最少曝光次数）最少曝光次数） ： L3=Do/N ，其中，其中 N=180/，最少曝光次数；，最少曝光次数； = + ， = sin-1 DOsin/（ 2F - DO ）。 = cos-11+（K2-1）T/DO/K， 与与AB/2对应的圆心角；对应的圆心角； 有效最大失真角；有效最大失真角； 有效半辐射角；有效半辐射角； K透照厚度比；透照厚度比； T工件厚度；工件厚度； Do容器

13、外径。容器外径。RT探伤方法与应用探伤方法与应用2223双壁单影透照几何参数变化特点：双壁单影透照几何参数变化特点： 当焦距等于管子外径当焦距等于管子外径而而T/DT/Do o甚小的情况，则最大透照长度甚小的情况，则最大透照长度L3所对应的圆心角所对应的圆心角2与壁厚度无关，等于影象失真角与壁厚度无关，等于影象失真角的的4倍，即（倍，即（2）max=4；若当；若当Do T时，时，cos-1K-1 ；当；当K=1.1时，时，=24.62，因，因N=180/ = 180/ 2=180/（224.62）=3.66。 则环缝至少应摄片则环缝至少应摄片4张。张。当当焦距无限大时，焦距无限大时，最小透照有

14、效长度最小透照有效长度L3所对应的圆心角所对应的圆心角2就与管子形状无关，就与管子形状无关，等于失真角等于失真角的的2倍，即倍，即2max=2；若当；若当Do T时，时，cos-1K-1 ；当；当K=1.1时，时，=24.62，则环缝至少应摄，则环缝至少应摄片片8张，用数式表示即：张，用数式表示即： N=180/= 180/ =180/24.62=7.31。 RT探伤方法与应用探伤方法与应用242.7 双壁双影透照双壁双影透照L3的计算（最少曝光次数）的计算（最少曝光次数） ： 双壁双影法一般只用于直径在双壁双影法一般只用于直径在100mm以下的小径管的以下的小径管的环焊缝透照。环焊缝透照。

15、L3=Do/N ，其中，其中N由相应的探伤标准确定，无须计由相应的探伤标准确定，无须计算。但理论计算完全能计算出来。算。但理论计算完全能计算出来。 JB4730-2005规定：规定： 倾斜透照椭圆成像倾斜透照椭圆成像T/Do 0.12,最少曝光次数最少曝光次数N=2; 倾斜透照椭圆成像倾斜透照椭圆成像T/Do 0.12或或垂直透照重叠成像时，最少曝光次数垂直透照重叠成像时，最少曝光次数N=3。 结构原因不能结构原因不能进行多次透照时，可采用椭圆成像或重叠成像方式透照一次，进行多次透照时，可采用椭圆成像或重叠成像方式透照一次，由于透照一次不能由于透照一次不能100%100%检测焊缝全长，此时应采

16、取有效措检测焊缝全长，此时应采取有效措施扩大缺陷可检出范围，并保证底片评定范围内黑度和灵施扩大缺陷可检出范围，并保证底片评定范围内黑度和灵敏度满足要求。敏度满足要求。 RT探伤方法与应用探伤方法与应用25263 3 射线能量的选择射线能量的选择 3.1 射线能量的选择原则：射线能量的选择原则： 选择射线源的首要因素是射线源所发出的射线对被检试选择射线源的首要因素是射线源所发出的射线对被检试件具有足够的穿透力。对件具有足够的穿透力。对X射线来说，穿透力取决于管电压。射线来说，穿透力取决于管电压。对于对于射线来说，穿透力取决于放射源种类射线来说，穿透力取决于放射源种类 。 在保证穿透力的前提下，选

17、择能量较低的射线，以保证照相灵在保证穿透力的前提下，选择能量较低的射线，以保证照相灵敏度。敏度。RT探伤方法与应用探伤方法与应用27RT探伤方法与应用探伤方法与应用 随着射线能量的增加，射线的平均波长变短，线质变硬，在物质中的随着射线能量的增加，射线的平均波长变短，线质变硬，在物质中的衰减变小，穿透能力增强。对比度衰减变小，穿透能力增强。对比度D降低，固有不清晰降低，固有不清晰Ui增大，底片颗增大，底片颗粒也将增大，其效果是射线照相灵敏度下降。粒也将增大，其效果是射线照相灵敏度下降。 选择的射线能量过低，穿透力不够，到达胶片的透射线强度过小，选择的射线能量过低，穿透力不够，到达胶片的透射线强度

18、过小，造成底片黑度不足，灰雾增大，曝光时间过份延长；但可以获得较高造成底片黑度不足，灰雾增大，曝光时间过份延长；但可以获得较高的对比度的对比度D ，不过较高的，不过较高的D却意味着较低的透照厚度宽容度却意味着较低的透照厚度宽容度L。(很小的透很小的透照厚度差将产生很大的底片黑度差，使得底片黑度值超出允许范围：或是厚度大的照厚度差将产生很大的底片黑度差，使得底片黑度值超出允许范围：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。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况下，选择射线能量还必须考虑能够得到因此，在有透照厚度差的情况下，选择射线能量还必须考虑能够

19、得到合适的透照厚度宽容度合适的透照厚度宽容度L。在底片黑度不变的前提下，提高射线能量可以。在底片黑度不变的前提下，提高射线能量可以缩短曝光时间，从而可以提高工作效率，但其代价是灵敏度降低。为保证透缩短曝光时间，从而可以提高工作效率，但其代价是灵敏度降低。为保证透照质量，标准对透照不同厚度允许使用的最高管电压进行限制，并要求有适照质量，标准对透照不同厚度允许使用的最高管电压进行限制，并要求有适当的曝光量。当的曝光量。28RT探伤方法与应用探伤方法与应用3.2 选择射线能量的具体方法：选择射线能量的具体方法：对于轻质合金、低密度材料，目前尚无合适的对于轻质合金、低密度材料，目前尚无合适的射线源，主

20、要是射线源，主要是X X射线。射线。厚度小于厚度小于5mm5mm的钢及其合金，要选用的钢及其合金，要选用X X射线。射线。厚度为厚度为5mm50mm5mm50mm钢及其合金，选用钢及其合金，选用X X射线总可获得较高的灵敏度，射线总可获得较高的灵敏度， 射线射线的选用应根据具体厚度和所要求的探伤灵敏度，选择的选用应根据具体厚度和所要求的探伤灵敏度，选择Ir192Ir192或或Se75Se75，应，应考滤配合使用的胶片类别。考滤配合使用的胶片类别。厚度为厚度为50mm150mm50mm150mm钢及其合金，选用钢及其合金，选用X X射线和射线和射线可得到几乎相同的像射线可得到几乎相同的像质灵敏度

21、（质灵敏度（50mm50mm以下以下 X X射线灵敏度比射线灵敏度比射线明显高），但裂纹检出率还是射线明显高），但裂纹检出率还是有差异。有差异。厚度大于厚度大于150mm150mm的钢及其合金，选用兆伏级高能的钢及其合金，选用兆伏级高能X X射线。射线。 对大批量的工件实施射线照相，选用对大批量的工件实施射线照相，选用X X射线，因为时间短，灵敏度高。射线，因为时间短，灵敏度高。29RT探伤方法与应用探伤方法与应用对某些条件困难的现场透照，体积庞大的对某些条件困难的现场透照，体积庞大的X射线机使用不方便可能成为射线机使用不方便可能成为主要问题。主要问题。环焊缝的透照尽量选用圆锥靶周向环焊缝的透

22、照尽量选用圆锥靶周向X射线机作内透中心法垂直全周向曝光，射线机作内透中心法垂直全周向曝光，以提高工效和影像质量。对直径较小的锅炉联箱或其他管道焊缝，也可以提高工效和影像质量。对直径较小的锅炉联箱或其他管道焊缝，也可选用小焦点（选用小焦点（0.5mm）的棒阳极）的棒阳极X射线管或小焦点（射线管或小焦点（0.51.0mm)射线源射线源作作360周向曝光。周向曝光。 选用平靶周向选用平靶周向X射线机对环焊缝作内透中心法倾斜全周向曝光，必须考虑射射线机对环焊缝作内透中心法倾斜全周向曝光，必须考虑射线倾斜角度对焊缝中纵向面状缺陷的检出影响线倾斜角度对焊缝中纵向面状缺陷的检出影响 。3.3 选择射线能量时

23、设备特点的考虑选择射线能量时设备特点的考虑3.3.1 X射线机特点射线机特点体积较大，以便鞋式、移动式、固定式依次增加；体积较大，以便鞋式、移动式、固定式依次增加；基本费用和维修费用均较大；基本费用和维修费用均较大；能检查能检查40mm40mm以上的钢厚度的大以上的钢厚度的大X射线机成本很高，一般为移动式而非便射线机成本很高，一般为移动式而非便携式；携式；30RT探伤方法与应用探伤方法与应用 X X射线能量可改变，因此对各种厚度的试件均可使用最适宜的能量；射线能量可改变，因此对各种厚度的试件均可使用最适宜的能量； X X射线机可用开关切断，故较易实施射线防护；射线机可用开关切断，故较易实施射线

24、防护；曝光时间一般为几分钟；曝光时间一般为几分钟； 所有所有X X射线机均需电源，有些还需水源。射线机均需电源，有些还需水源。3.3.2 3.3.2 射线设备的特点：射线设备的特点：射源尺寸小，可用于射源尺寸小，可用于X X射线机头无法接近的现场；射线机头无法接近的现场；不需水源或电源；不需水源或电源；费用低；费用低；曝光时间长，通常需几十分钟，甚至多少小时；曝光时间长，通常需几十分钟，甚至多少小时；对薄钢件（如对薄钢件（如5mm5mm以下）只有合适的放射性同位素（如以下）只有合适的放射性同位素（如Se75Se75）才能获得较）才能获得较高的灵敏度。高的灵敏度。313.4 最高射线能量的选择最

25、高射线能量的选择 对截面厚度变化大的工件，在保证灵敏度要求的前提下，允许采用超过规定的射线对截面厚度变化大的工件，在保证灵敏度要求的前提下，允许采用超过规定的射线管电压。对钢、铜及铜合金管电压增量不应超过管电压。对钢、铜及铜合金管电压增量不应超过50kV50kV；对钛及钛合金管电压增量不应超过；对钛及钛合金管电压增量不应超过40kV40kV；对铝及铝合金管电压增量不应超过；对铝及铝合金管电压增量不应超过30kV30kV。 323.4 最高射线能量的选择最高射线能量的选择33射线源射线源透照厚度透照厚度W (AB级级)，mm射线源射线源透照厚度透照厚度W (AB级级)，mmX射线射线(300kV

26、)40Co-6040200X射线射线(420kV)80X射线射线(1MeV4MeV)30200Se-751040X射线射线(4MeV12MeV)50400Ir-19220100X射线射线(12MeV)80AB级的常用厚度范围级的常用厚度范围34RT探伤方法与应用探伤方法与应用4 4 焦距的选择焦距的选择 4.1焦距的选择原则焦距的选择原则 所选择的焦距必须满足射线照相对几何不清晰度的规定。焦距所选择的焦距必须满足射线照相对几何不清晰度的规定。焦距F越大，越大，Ug值越小，底片上的影像越清新。焦距对射线照相灵敏度影值越小，底片上的影像越清新。焦距对射线照相灵敏度影响主要表现在几何不清晰度响主要表

27、现在几何不清晰度Ug上上Ug=dfL2/(FL2)。(此条实际是确定了焦此条实际是确定了焦距的最小值距的最小值)所选择的焦距应给出射线强度比较均匀的适当大小的透照区。所选择的焦距应给出射线强度比较均匀的适当大小的透照区。以上两点前者限制了焦距的最小值，后者指导如何确定实际使用的焦以上两点前者限制了焦距的最小值，后者指导如何确定实际使用的焦距值。距值。焦距的最小值通常由标准中的诺模图查出（会使用）。焦距的最小值通常由标准中的诺模图查出（会使用）。 像质等级像质等级 透照距离透照距离L1 Ug值值 A级级 L17.5dfL22/3 Ug2/15L21/3 AB级级 L110dfL22/3 Ug1/

28、10L21/3 B级级 L115dfL22/3 Ug1/15L21/3 35RT探伤方法与应用探伤方法与应用 实际透照时一般并不采用最小焦距值，所用的实际透照时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。这是因为透照场的焦距比最小焦距要大得多。这是因为透照场的大小与焦距相关。焦距增大后，匀强透照场范大小与焦距相关。焦距增大后，匀强透照场范围增大，这样可以得较大的有效透照长度，同围增大，这样可以得较大的有效透照长度，同时影像清晰度也进一步提高。时影像清晰度也进一步提高。 增大焦点至胶片距离，按照平方反比定律，需增大焦点至胶片距离，按照平方反比定律，需要增加曝光时间。所以焦距不能无限增大

29、。要增加曝光时间。所以焦距不能无限增大。 36RT探伤方法与应用探伤方法与应用4.2不同透照方式的焦距选择不同透照方式的焦距选择 直缝透照直缝透照/环缝单壁外透照环缝单壁外透照/环缝双壁双影的环缝双壁双影的焦距按照标准采用值焦距按照标准采用值700mm。 环缝偏心内透（环缝偏心内透（FR ）的焦距尽量）的焦距尽量接近环缝的半径；接近环缝的半径； 这时最小焦距可减小这时最小焦距可减小20%。 环缝中心透照的焦距等于环缝的半径；环缝中心透照的焦距等于环缝的半径；这时这时最小焦距可减小最小焦距可减小50%。 环缝双壁单影透照的焦距尽量接近环缝的环缝双壁单影透照的焦距尽量接近环缝的直径（外径）。直径（

30、外径）。37RT探伤方法与应用探伤方法与应用5 5 曝光量的选择曝光量的选择 5.1曝光量与黑度、灵敏度的关系：曝光量与黑度、灵敏度的关系： 曝光量是指管电流曝光量是指管电流i与照射时间与照射时间t的乘积（的乘积（E=it）：对于）：对于射线来说，曝光量是指放射源活度射线来说，曝光量是指放射源活度A与照射时间与照射时间t的乘积的乘积（E=At）。底片的黑度取决于胶片感光乳剂吸收的射线量）。底片的黑度取决于胶片感光乳剂吸收的射线量（即曝光量）。如果固定各项透照条件（试件尺寸，源试件、（即曝光量）。如果固定各项透照条件（试件尺寸，源试件、胶片的相对位置，胶片和增感屏，给定的放射源或管电压），胶片的

31、相对位置，胶片和增感屏，给定的放射源或管电压），则底片黑度与曝光量有很好的对应关系，通过曝光量可以控则底片黑度与曝光量有很好的对应关系，通过曝光量可以控制底片黑度。制底片黑度。 曝光量也影响影像的对比度、颗粒度以及信噪比，从而曝光量也影响影像的对比度、颗粒度以及信噪比，从而影响底片上可记录的最小细节尺寸（灵敏度）影响底片上可记录的最小细节尺寸（灵敏度） 。385.2曝光量基准值的确定：曝光量基准值的确定： 曝光量应不低于某一最小值。在焦距为曝光量应不低于某一最小值。在焦距为700mm，曝光，曝光量的基准值为量的基准值为15mA.min（照相质量等级（照相质量等级A、AB级）和级）和20mA.m

32、in（照相质量等（照相质量等B级）。级）。5.3曝光量的调整曝光量的调整 几个基本概念：几个基本概念： 互易律互易律互易律是化学反应的一条基本定律互易律是化学反应的一条基本定律，是决定光化学反应产物质量的条件，只与总的曝光量相关，即取决，是决定光化学反应产物质量的条件，只与总的曝光量相关，即取决于辐射强度和时间的乘积，而与这两个因素的单独作用无关。由互易于辐射强度和时间的乘积，而与这两个因素的单独作用无关。由互易可知，欲保持底片黑度不变，只须满足可知，欲保持底片黑度不变，只须满足E=It=I1T1=I2T2=但荧光但荧光增感时互易律失效。增感时互易律失效。 平方反比定律平方反比定律平方反比定律

33、是物理平方反比定律是物理光学的一条基本定律。它指出：从一点源发出的辐射，强度光学的一条基本定律。它指出：从一点源发出的辐射，强度I与距离与距离FRT探伤方法与应用探伤方法与应用39 的平方成反比，即存在以下关系；的平方成反比，即存在以下关系；I1/I2=（F2/F1）2。曝光因曝光因子子x=it/F2=i1t1/F12=i2t2/F22 ；或；或=At/F2=A1t1/F12=A2t2/F22 。 利用曝光因子的曝光量利用曝光因子的曝光量 调整：调整：即底片黑度不变，曝光因即底片黑度不变，曝光因子不变。子不变。 i1t1/F12=i2t2/F22 或或A1t1/F12=A2t2/F22 。 利

34、用胶片特性曲线的曝光量利用胶片特性曲线的曝光量 调整：调整： 底片黑度改变底片黑度改变的曝光量调整的曝光量调整 ,根据胶片特性曲线上黑度的变化与曝光量变化根据胶片特性曲线上黑度的变化与曝光量变化对应的关系对应的关系 lgE=lgE1-lgE2 ; 胶片类型改变的曝光量调整胶片类型改变的曝光量调整 ，利用这两种胶片特性曲线按达到同一黑度时的曝光量变化利用这两种胶片特性曲线按达到同一黑度时的曝光量变化lgE=lgEA-lgEB来调整。来调整。RT探伤方法与应用探伤方法与应用40RT探伤方法与应用探伤方法与应用6 6 曝光曲线及应用曝光曲线及应用 6.1曝光曲线曝光曲线表示工件（材质、厚度）与工艺规

35、范（管电压、管电流、表示工件（材质、厚度）与工艺规范（管电压、管电流、曝光时间、焦距、暗室处理条件等）之间相关性的曲线图示。但通常只曝光时间、焦距、暗室处理条件等）之间相关性的曲线图示。但通常只选择工件厚度、管电压和曝光量作为可变参数，其他条件必须相对固定。选择工件厚度、管电压和曝光量作为可变参数，其他条件必须相对固定。曝光曲线必须通过实验制作，且每台曝光曲线必须通过实验制作，且每台X射线机的曝光曲线各不相同，不射线机的曝光曲线各不相同，不能通用，因为即使管电压、管电流相同，如果不是一台能通用，因为即使管电压、管电流相同，如果不是一台X射线机，其射线机，其线质和照射率是不同的。线质和照射率是不

36、同的。 6.2曝光曲线的应用：曝光曲线的应用：给定透照厚度查出曝光量。如果焦距变化，则通过平方反比定给定透照厚度查出曝光量。如果焦距变化，则通过平方反比定律进行换算。律进行换算。 41RT探伤方法与应用探伤方法与应用求半值层、衰减系数、散射比。求半值层、衰减系数、散射比。 在曝光曲线图上，要确定某一管电压下的半值层在曝光曲线图上，要确定某一管电压下的半值层H和和值，可任取两曝光量值，可任取两曝光量E1和和E2，使，使E2=2E1，则与，则与E2、E1相应的厚度相应的厚度T2、T1之差即为该之差即为该“kV”下的平均半值层下的平均半值层H， H=T2-T1（E2=2E1）。）。 由由H可求得平均

37、衰减系数可求得平均衰减系数 =0.693/H求散射比。求散射比。 将用将用“宽束法宽束法”和和“窄束法窄束法”分别作出的曝光曲线组合在一张图片中分别作出的曝光曲线组合在一张图片中 ，同一厚度处散，同一厚度处散射比：射比：n=E2/E1。材质改变时曝光量的换算。材质改变时曝光量的换算。 m=To/Tm 其中，其中，m金属的射线透照等系数（以钢为基准）。金属的射线透照等系数（以钢为基准）。 大致确定底片黑度范围。大致确定底片黑度范围。 D=1.8=ETA/ET； =E3.5/E1.8 式中：式中：D=1.8由曝光曲线读出的用某一管电压透由曝光曲线读出的用某一管电压透照被检部分厚薄两部分达到同一黑度

38、（照被检部分厚薄两部分达到同一黑度（1 . 8）时相应曝光量之比；）时相应曝光量之比； 由胶片特性曲由胶片特性曲线读出的与标准规格的黑度上下限值相应的相对曝光量之比；线读出的与标准规格的黑度上下限值相应的相对曝光量之比；E3.5、E1.8分别使分别使用胶片获得黑度为用胶片获得黑度为3.5和和1.8时相应的相对曝光量。时相应的相对曝光量。 可简捷地确定用胶片获得黑度能否符合规定的上下限制范围。可简捷地确定用胶片获得黑度能否符合规定的上下限制范围。 若若，黑度范围符合要求，若，黑度范围符合要求，若，黑度必然，黑度必然“超标超标”。 42RT探伤方法与应用探伤方法与应用7 7 散射线的控制散射线的控

39、制 7.1散射线的来源和分类散射线的来源和分类 产生散射线的物体称作散射源，在射线透照时，凡是被射产生散射线的物体称作散射源，在射线透照时，凡是被射线照射到的物体，例如试件、暗盒、桌面、墙壁、地面，甚至空线照射到的物体，例如试件、暗盒、桌面、墙壁、地面，甚至空气都会成为散射源。其中最大的散射源往往是试件本身。气都会成为散射源。其中最大的散射源往往是试件本身。 按散射的方向对散射线分类，可将来自暗盒正面的散射称为按散射的方向对散射线分类，可将来自暗盒正面的散射称为“前散射前散射”，将来自暗盒背面的散射称为，将来自暗盒背面的散射称为“背散射背散射”，还有一种，还有一种散射称为散射称为“边蚀散射边蚀

40、散射”，是指试件周围的射线向试件背后的胶片，是指试件周围的射线向试件背后的胶片散射，或试件中的较薄部位的射线向较厚部位散射，这种散射会散射，或试件中的较薄部位的射线向较厚部位散射，这种散射会导致影象边界模糊，产生低黑度区域的周边被侵蚀，面积缩小的导致影象边界模糊，产生低黑度区域的周边被侵蚀，面积缩小的所谓所谓“边蚀边蚀”现象。现象。 43RT探伤方法与应用探伤方法与应用7.2散射比的影响因素散射比的影响因素 散射比散射比n定义为散射线强度定义为散射线强度IS之比，即之比，即n=IS/IP。 照射场大小的影响：照射场大小对散射比几乎没有影响。除非是照射场大小的影响：照射场大小对散射比几乎没有影响

41、。除非是用极小的照射场透照，散射比随照射场的增大而增大，当照射直用极小的照射场透照，散射比随照射场的增大而增大，当照射直径超过径超过50mm后，即使照射场再增大，散射比也基本保持不变。后，即使照射场再增大，散射比也基本保持不变。试件厚度的影响：在相同射线能量下，散射比随钢厚度大而增大。试件厚度的影响：在相同射线能量下，散射比随钢厚度大而增大。射线能量的影响：散射比随射线能量增大而变小。射线能量的影响：散射比随射线能量增大而变小。（散射强度随射线能量（散射强度随射线能量的增大而增大。）的增大而增大。） 焊缝余高的影响：焊缝中心散射比高于同厚度平板中的散射比，随着能量焊缝余高的影响：焊缝中心散射比

42、高于同厚度平板中的散射比，随着能量的增大，两者数量逐渐接近。的增大，两者数量逐渐接近。焊缝宽度的影响：余高宽度的增大而减小。此外，余高形状不同，散射焊缝宽度的影响：余高宽度的增大而减小。此外，余高形状不同，散射比也不同。比也不同。44RT探伤方法与应用探伤方法与应用7.3散射线的控制措施散射线的控制措施散射线会使射线底片的灰雾黑度增大，影象对比度降低，对射线相质量散射线会使射线底片的灰雾黑度增大，影象对比度降低，对射线相质量是有害的。但由于受射线照射的一切物体都是散射源，所以实际上散射是有害的。但由于受射线照射的一切物体都是散射源，所以实际上散射线是无法消除的，只能尽量设法减少。线是无法消除的

43、，只能尽量设法减少。一、选择合适的射线能量：对厚度差较大的工件一、选择合适的射线能量：对厚度差较大的工件,例如余高较高的焊例如余高较高的焊缝或小径管透照时缝或小径管透照时,散射比随射线能量的增大而减小散射比随射线能量的增大而减小,因此可以通过因此可以通过提高射线能量的方法来减少散射线。但射线能量值只能适当提高提高射线能量的方法来减少散射线。但射线能量值只能适当提高,以免对主因对比度和固有不清晰度产生明显不利的影响。以免对主因对比度和固有不清晰度产生明显不利的影响。二、使用铅范增感屏：铅箔增感屏除了具有增感作用外二、使用铅范增感屏：铅箔增感屏除了具有增感作用外,还具有吸收低能还具有吸收低能散射线

44、的作用散射线的作用,使用增感屏是减少散射线最方便、最经济使用增感屏是减少散射线最方便、最经济,也是最常用也是最常用的方法。选择较厚的铅箔减少散射线的效果较好的方法。选择较厚的铅箔减少散射线的效果较好,但会使增感效率但会使增感效率降低降低,因此铅箔厚度也不能过大。实际使用的铅箔厚度与射线能量因此铅箔厚度也不能过大。实际使用的铅箔厚度与射线能量有关有关,且后屏的厚度一般大于前屏。且后屏的厚度一般大于前屏。45RT探伤方法与应用探伤方法与应用还有一些措施是专门用来控制散射线的还有一些措施是专门用来控制散射线的,应根据经济、方便、有效的原应根据经济、方便、有效的原则加以选用则加以选用,这些措施包括这些

45、措施包括: 1.背防护铅板：当暗盒背后近距离内如有金属或非金属材料物体背防护铅板：当暗盒背后近距离内如有金属或非金属材料物体,例如例如钢平台、木头桌面、水泥地面等。钢平台、木头桌面、水泥地面等。 2.铅罩和光阑：使用铅罩和铅光阑可以减小照射场范围铅罩和光阑：使用铅罩和铅光阑可以减小照射场范围,从而在一定从而在一定程度上减少散射线。程度上减少散射线。 3.厚度补偿物：在对厚度差较大的工件透照时厚度补偿物：在对厚度差较大的工件透照时,可采用厚度补偿措施来减可采用厚度补偿措施来减少散射线。焊缝照相可使用厚度补偿块少散射线。焊缝照相可使用厚度补偿块。 4.滤板：在对厚度差较大的工件透照时滤板：在对厚度

46、差较大的工件透照时,可以在射线窗口处加一金可以在射线窗口处加一金属薄板属薄板,称为滤板称为滤板,滤板可将滤板可将x射线束中波长较长的软射线吸收掉射线束中波长较长的软射线吸收掉,使透使透过射线波长均匀化过射线波长均匀化,有效能量提高有效能量提高,从而减少边蚀散射。滤板可用黄铜、从而减少边蚀散射。滤板可用黄铜、铅或钢制作。铅或钢制作。 46RT探伤方法与应用探伤方法与应用还有一些措施是专门用来控制散射线的还有一些措施是专门用来控制散射线的,应根据经济、方便、有效的原应根据经济、方便、有效的原则加以选用则加以选用,这些措施包括这些措施包括: 5.遮蔽物：当被透照的试件小于胶片时遮蔽物：当被透照的试件

47、小于胶片时,应使用遮蔽物对直接处应使用遮蔽物对直接处于射线照射的那部分胶片进行遮蔽于射线照射的那部分胶片进行遮蔽,以减少边蚀散射。以减少边蚀散射。 6.修磨试件：通过修整修磨试件：通过修整,打磨的方法减小工件厚度差也可以视为减少散打磨的方法减小工件厚度差也可以视为减少散射线的一项措施。例如射线的一项措施。例如,检查重要的焊缝时检查重要的焊缝时,将焊缝余高磨平后透照将焊缝余高磨平后透照,可明显减小散射比可明显减小散射比,获得更佳的照相质量。获得更佳的照相质量。另外，对散射线的控制应进行背散射防护检查另外，对散射线的控制应进行背散射防护检查 ，在暗盒背面贴附，在暗盒背面贴附“B”铅字标记。铅字标记

48、。47RT工艺的编制与优化工艺的编制与优化 48RT工艺的编制与优化工艺的编制与优化 1 1 透照工艺的分类和内容透照工艺的分类和内容 1.1透照工艺的分类透照工艺的分类 射线透照工艺分通用工艺规程和专用工艺卡两种射线透照工艺分通用工艺规程和专用工艺卡两种,两者都是必两者都是必须遵循的规定性书面文件。须遵循的规定性书面文件。通用工艺规程：根据本单位所有应检产品的结构特点和射线检测器材的通用工艺规程：根据本单位所有应检产品的结构特点和射线检测器材的现有条件现有条件,按法规、标准要求制定的技术规程或通则。按法规、标准要求制定的技术规程或通则。 通用工艺规程应有一定覆盖性、通用性和可选择性通用工艺规

49、程应有一定覆盖性、通用性和可选择性,主要内容主要内容有有:a） 适用范围；适用范围； b） 引用标准、法规；引用标准、法规； c） 检测人员资格；检测人员资格； d） 检测设备、器材和材料；检测设备、器材和材料； 49e） 检测表面制备；检测表面制备； f） 检测时机；检测时机； g） 检测工艺和检测技术；检测工艺和检测技术； h） 检测结果的评定和质量等级分类；检测结果的评定和质量等级分类； i） 检测记录、报告和资料存档。检测记录、报告和资料存档。 j） 编制（级别）、审核（级别）和批准人编制（级别）、审核（级别）和批准人 ； k） 制定日期。制定日期。 无损检测通用工艺规程的编制、审核及

50、批准应符合无损检测通用工艺规程的编制、审核及批准应符合相关法规或标准的规定。相关法规或标准的规定。 RT工艺的编制与优化工艺的编制与优化50专用工艺卡专用工艺卡：是针对某一具体产品或产品上的某一部件：是针对某一具体产品或产品上的某一部件, ,依据通用规程依据通用规程和图样要求和图样要求, ,所特意制定的有关透照技术的细节和具体参数条件。所特意制定的有关透照技术的细节和具体参数条件。 此卡应包括以下内容此卡应包括以下内容: : a a） 工艺卡编号；工艺卡编号； b b） 产品名称，产品编号，制造、安装或检验编号，锅炉、压力容器产品名称，产品编号，制造、安装或检验编号，锅炉、压力容器及压力管道的

51、类别、规格尺寸、材料牌号、材质、热处理状态及表面及压力管道的类别、规格尺寸、材料牌号、材质、热处理状态及表面状态；状态； c c） 检测设备与器材：设备种类、型号、规格尺寸、检测附件和检测材料；检测设备与器材：设备种类、型号、规格尺寸、检测附件和检测材料； d d） 检测工艺参数：检测方法、检测比例、检测部位、标准试块或标准试检测工艺参数：检测方法、检测比例、检测部位、标准试块或标准试样（片）；样（片）；RT工艺的编制与优化工艺的编制与优化51 e e） 检测技术要求：执行标准和验收级别；检测技术要求：执行标准和验收级别； f f） 检测程序；检测程序； g g） 检测部位示意图；检测部位示意

52、图； h h） 编制（级别）和审核（级别）人编制（级别）和审核（级别）人 ； i i） 制定日期。制定日期。 无损检测工艺卡的编制、审核应符合相关法规或标准无损检测工艺卡的编制、审核应符合相关法规或标准的规定。（的规定。（工艺卡无须批准工艺卡无须批准）RT工艺的编制与优化工艺的编制与优化52 1.21.2专用工艺卡的形式专用工艺卡的形式 储气罐储气罐分气包分气包RT工艺的编制与优化工艺的编制与优化53产品名称储气罐焊接种类筒体：埋弧焊：手工焊图号坡口形式X型材质16MnR检查比例筒体：100%；接管：20%板厚筒 体 1 6 m m ; 接 管 ：12mm法规及制造标准“容规”，GB150外径

53、1532mm方法及评定标准JB4730AB级，级合格透照示意及片定位图（略）胶片牌号T透照对象筒体接管胶片尺寸360m80mm序号及焊缝类别I纵缝环缝纵缝环缝增感屏Pb0.03/0.1射线机型号ILXY2515CXXH2505LXY2515CXY2515像质要求黑 度 范围2.04.0焦点尺寸，mm44134444像 质 计型号10/16焦点、工件距离mm582777586586应 显 丝最小值筒体：0.32mm工件、胶片距离mm18181414像 质 计位置接管：0.25mm管电压，kV180200175165注意事项 纵缝环缝管电流,mA1051010窗 口 加0.2mmPb板暗袋背面衬暴

54、光时间，min23.522（消“边蚀”）1mmpb板透照方式源外片内法中心内透法源外片内法源外片内法（防背散射）分断娄N5;615110备注一次透照长度L3mm300320.9200133.2焊缝长度，mm340014438.72001332摄片数（张）5+615312编制人及资格审核人及资格日期日期54RT工艺的编制与优化工艺的编制与优化 2 2 RT工艺编制的要点工艺编制的要点 2.1一般纵缝、环缝的一般纵缝、环缝的RT工艺编制要点工艺编制要点 选定正确的透照方式；选定正确的透照方式； 当确定透照方式后，焦距较小时关注是否满足最小焦距要求当确定透照方式后，焦距较小时关注是否满足最小焦距要求

55、 ； 正确计算透照壁厚（余高考虑）；正确计算透照壁厚（余高考虑）； 所选用的射线设备曝光曲线的正确使用所选用的射线设备曝光曲线的正确使用（设备可承受的电压最大值、双壁单（设备可承受的电压最大值、双壁单影的电压确定影的电压确定 ）； 焦距变化时的曝光时间的确定；焦距变化时的曝光时间的确定； 像质计指数的确定；像质计指数的确定； 根据胶片规格正确计算划线分段数量；根据胶片规格正确计算划线分段数量； 计算一次透照长度计算一次透照长度; 总的摄片张数。总的摄片张数。55RT工艺的编制与优化工艺的编制与优化 2 2 RT工艺编制的要点工艺编制的要点 2.2变截面焊缝的变截面焊缝的RT工艺编制要点工艺编制

56、要点 工件本身的截面厚度不均匀的工件成为变截面工件，其焊缝即为变截面焊缝；工件本身的截面厚度不均匀的工件成为变截面工件，其焊缝即为变截面焊缝； 当变截面的厚度比大于当变截面的厚度比大于1.4时时,可以为属于大厚度比试件。实际工作中的大厚度比试件包括可以为属于大厚度比试件。实际工作中的大厚度比试件包括余高较高的薄板对接焊缝试件、小口径管试件、角焊缝试件余高较高的薄板对接焊缝试件、小口径管试件、角焊缝试件,以及不等厚板对接。以及不等厚板对接。 除除“ 2.1”以外以外,在在RT工艺编制时还应注意以下要点工艺编制时还应注意以下要点: 1.适当提高管电压技术适当提高管电压技术 。尤其是厚度变化比较小尤

57、其是厚度变化比较小,且连续变化的对接焊缝。且连续变化的对接焊缝。L增加，增加， D下降。下降。 2.采用双胶片技术（异速、同速叠加）。采用双胶片技术（异速、同速叠加）。 厚度变化不是较大。厚度变化不是较大。 3.补偿技术。补偿技术是指用补偿块、补偿粉、补偿泥、补偿液等填补工补偿技术。补偿技术是指用补偿块、补偿粉、补偿泥、补偿液等填补工作较薄部分作较薄部分 。 如何考虑选管电压、曝光量、像质指数？如何考虑选管电压、曝光量、像质指数？56RT工艺的编制与优化工艺的编制与优化 2 2 RT工艺编制的要点工艺编制的要点 2.3椭圆封头拼接焊缝的椭圆封头拼接焊缝的RT工艺编制要点工艺编制要点除除“ 2.

58、1”以外以外,在在RT工艺编制时还应注意以下要点工艺编制时还应注意以下要点:1.椭圆封头拼接焊缝，成形后须对直边及直边与第一曲率半径椭圆封头拼接焊缝，成形后须对直边及直边与第一曲率半径r1的圆弧过渡区的圆弧过渡区,第一曲率半径第一曲率半径rl与第二曲率半径与第二曲率半径r2的圆弧的圆弧过渡区进行摄片。一般在封头拼缝每端至少应拍过渡区进行摄片。一般在封头拼缝每端至少应拍2张片张片子。（因为避免透照距离、截面厚度在有效被检区内变化子。（因为避免透照距离、截面厚度在有效被检区内变化不致过大）不致过大）2.由于余高是磨平的由于余高是磨平的,透照前要用石笔在封头上划出焊缝宽度、长透照前要用石笔在封头上划

59、出焊缝宽度、长度范围度范围,并在被检区两端贴附焊缝宽度识别标记。并在被检区两端贴附焊缝宽度识别标记。57RT工艺的编制与优化工艺的编制与优化 2 2 RT工艺编制的要点工艺编制的要点 2.4焊缝长度小于胶片长度时的焊缝长度小于胶片长度时的RT工艺编制要点工艺编制要点除除“ 2.1”以外以外,在在RT工艺编制时还应注意以下一个要点工艺编制时还应注意以下一个要点: 必须采用同材质、同厚度的两块工装板（屏蔽作用）夹在焊必须采用同材质、同厚度的两块工装板（屏蔽作用）夹在焊缝长度两端。因为散射线缝长度两端。因为散射线“边蚀边蚀”现象严重现象严重 。 如容器接管纵缝或大锻件法兰对接环缝。如容器接管纵缝或大

60、锻件法兰对接环缝。58RT工艺的编制与优化工艺的编制与优化 2 2 RT工艺编制的要点工艺编制的要点 2.5小径管对接环缝的小径管对接环缝的RT工艺编制要点。工艺编制要点。 1.透照方式为双壁双影；透照方式为双壁双影； 2.确定是可采用椭圆成像确定是可采用椭圆成像壁厚壁厚 8mm，且，且 焊缝宽度焊缝宽度管子外径管子外径/4（mm），还是采用，还是采用垂直透照重叠成像；垂直透照重叠成像； 3.椭圆成像时计算偏心距，以控制椭圆开口宽度在一倍焊缝宽度左右；椭圆成像时计算偏心距，以控制椭圆开口宽度在一倍焊缝宽度左右； 4.计算透照次数：计算透照次数： 椭圆成像时当壁厚椭圆成像时当壁厚/外径外径 0.