射线检测设备器材和材料管理规定

1、石油天然气钢质管道射线检测设备器材和材料管理规定8.1射线源和能量的选择8.1.1 X射线照相应尽量选用较低的管电压。透照不同厚度 焊缝时，允许使用的最高管电压应控制在图3的范围内。对透照截面厚度变化大的工件时，允许采用超过图3规定的X射线管电压，但最高不得超过50KV。k-dndf-L1 4 DO1OQ8040E 34 5 6 7 8?l0E 3*3678透照厚度T”側图3透照厚度和允许使用的最高管电压射线源和能量的选择应按透照厚度来确定，图3中的斜线之下的区域为允许使用的能量范围，通常应尽可能选用能 量较低的射线，以提高工件的对比度。但对焊缝余高较高或 厚度差较大（如小径管或焊缝两侧母材厚

2、度差较大），为使有效透照区的焊缝和热影响区的黑度均在标准规定的范围 内，在保证灵敏度要求的情况下，允许采用超过图3规定的X射线管电压，但最高不得超过50KV,以增大宽容度。图 3透照厚度和允许使用的最高管电压来源于GB3323-1987标准，最高不得超出50Kv主要参照欧洲标准和 GB/T12605-1990标准，与JB4730标准规定相当。8.1.2 丫射线源的最小透照厚度见表1。表1 Y射线源的最小透照厚度Y射线源最小透照厚度Ta (mm名 称平均能量(Mev)Se750.206 5Ir1920.35 10油气管道检测过去一般选择用Ir192 丫射线源，近年来中薄壁管道广泛采用了 Se75

3、射线源。由于丫射线的能量偏高， 透照薄壁焊缝的工件对比度偏低。经验证，在保证灵敏度和 底片质量的前提下，确定Ir192的最小透照厚度10 mm,Se75 的最小透照厚度5 mm,这与JB4730标准规定基本相当。由于Se75Y射线源的资料较少，人们对它的了解还有待加深。为加深认识，在此对Se75 丫射线源的有关知识作以介绍:(1) Se75Y射线源有那些性质?Se75 y射线源是一种人工放射性同位素，原子量数为75,其核中含质子数为34，中子数为41。Se75 y射线源由中子俘获反应所得，即将封装在适当容器中的元素或其化合 物，在中子反应堆中照射，取出后直接应用或经过化学处理后使用。Se75

4、y射线源半衰期120.4天，衰变方式为轨道电子俘获，比活度1.45 X 104Ci/g ,放射Kr常数为22.04R cm /h mCi。Se75Y射线源主要能谱线有9根，能量分别为 0.066、0.097、0.121、0.136、0.199、0.265、0.280、0.304、0.401 (MeV )。 其相对强度可只考虑强度最高 0.265 (100%)、0.136 (93.1%)、0.12 (27.4% )、0.28 (42.9%、的四根线。按幅度能量及相对强度推算，其平均能量为0.206MeV。与Ir192 y射线源相比，该y射线源更适用于薄板焊缝检测。近年来国内在管道检测中应用日益增

5、多，欧洲国家和国 内电力系统已将其列入标准(女口 BS/NE1435-1997和DL/T821 -2002 )。(2) 用Se75 y射线源进行检测，曝光时间如何确定？y射线源的曝光时间可通过曝光量公式计算确定，即：t=K x F2x 2T/d1/2 /A公式中的曝光常数 K、半价层d1Z2需通过试验测定。对天津川型胶片，在底片黑度为2.72.9时，试验测定的曝光常数 K=0.04 ;对于天津V型胶片， 试验测定的曝光 常数 K=0.12。半价层试验得出了Se75的半阶层随透照厚度的增加而有所增加的关系曲线，这是由于Se75源具有多条线谱，穿透物质过程中线质发生硬化的结果。对于曝光时间计算的半

6、 价层取值：透照厚度小于等于10 mm时，半价层取 7 mm；透照厚度大于10 m时，半价层取10 m；能很好地满足精度要 求。由此得到用 Se75射线源进行透照的曝光时间的计算公式： 天津川型胶片，底片黑度为2.72.9, t=0.04F2 x2T/d1/2 /A ; 天津V型胶片，底片黑度为2.72.9, t=0.12F2 x2T/d1/2 /A ;d1/2取值：TA10 mm时，d1/2=10 mm。式中：A 源活度，Ci;d1/2半价层,m；t曝光时间， min ；F焦距，cm；Ta透照厚度，mm例1试计算710 X 10 mm管道环缝，采用中心透照法， 曝光时间为多少？已知：F=35

7、.7 cm, d1/2=10 mm, TA=12 mm, A=70Ci 求：t= ?解：使用AGFA C7胶片（相当于天川）时， t=0.04F2x 2T/d1/2/A=0.04 X 35.72 X 212/10/70=1.67min例2用AGFA D7胶片，采用中心透照法，1016X 20mm的管道环焊缝，求曝光时间为多少？（已购 Se75源时， 源活度为100Ci，现用过30天，半衰期为120天）已知：F=51 cm , d/2=10 mm , Ta=22 mm ,30/120A=100/2=84.1Ci ;求：t= ?解 ：t=0.04F2 X 2T/d1/2/A=0.04X 512 X

8、22/102/84.1=5.68min例3用Se75源透照273 X 7 m管道环焊缝，试计算透照 次数N和曝光时间t ?（已知Se75源购入时为100Ci，现已 过150天，使用AGFA D7胶片）已知：D=273 mm, TA=2 X 7+2=16 mm, d1/2=10 mm, A=100/2150/120=42Ci，焦点尺寸 d= 3X 3 m求：N, t。解：先确定焦距 F:透照方式采用双壁单影法，满足几何不清晰度的最小值Li 10dL22/3(Li越小，一次透照长度越大，N越少)。Li 10dL22/3 = 10X 3X 92/3 = 129.8 (mm)可将射线源置于管道焊缝边缘

9、的外表面，F=273+10+2=285=28.5 cm。 求NN=180/ ( e +n )e =CoS (0.21T+D) /1.1D= COS -1 (0.21 X7+273) /1.1 X 273=23.938 n =Sin-1 (D- Sin e ) / (2F-D) = Sin-1 (273 X Sin23.938 ) / (2 X 285-273 ) =21.89 N=180/ ( e +n ) =180/ (23.938 +21.89 ) =3.9 4 (次) 计算t (对于双壁单影透照 T用2T计算)t= 0.04F2X2T/d1/2/A=0.04X 28.52 X216/10

10、/42=2.3min例4用100Ci Se75源的爬行器，透照 1016 X 26 m管 道环缝，试计算曝光时间？经过4个月后，用此源透照该管道环焊缝需要曝光多少时间？(已知胶片为AGFA D7 )已知：A=100 Ci , F=51 cm ,TA=26+2=28 mm,d1/2=10 mm,求：tt2解： t1=0.04F2 X 2T/d1/2/A=0.04 X 512 X228/10/100=7.2min ;4 个月后，A=100/2120/120=50Cit2=0.04F2 X 228/d1/2/A=14.4min从这个例子可以看出，对于这种规格的长输管道可以说 是国内石油天然气油气管道

11、中较大的。一个 100Ci的Se75 Y射线源，4个月内最大曝光时间不过是 15分钟，这证明 Se75 丫射线源的爬行器，完全适用于长输管道环焊缝的检 测。(3) Se75 丫射线源照相有哪些特点？国内进行的Se75照相试验得出以下结论： 在管规格 巾60 X 7 mm和板厚20 mm以下范围，Se75 丫射线源的照相质量明显优于1192射线源。 Se75 丫射线源与天津V型胶片组合的照相质量明显 优于Se75 丫射线源与天津川型胶片组合。 Se75Y射线照相铅增感屏的厚度：在0.030.2 m范围均可使用，以0.1/0.2 mm为最好，但曝光时间偏大。 由于Se75 丫射线源的线质较Ir19

12、2射线源的线质软，其透照厚度上限受到限制。当透照厚度范围在35 m40 m时，因曝光时间较长而使用感到不便。因此Se75 丫射线源最适合于透照厚度不大于30 mm,且直径不大于 1200 mm环缝爬行器中心透照法检测。8.2胶片和增感屏821胶片a）射线胶片分为TT2、T3、T4四类。T,为最高类别， T4为最低类别。b）在满足灵敏度要求的情况下，一般X射线选用T3类型胶片。Y射线选用T2或T3型胶片。工业射线胶片是提高像质质量的重要技术措施之一。本 标准胶片分类来源于 JB4730。胶片的特性见表 02。国内外 主要胶片的分类可参照见表 03。对于石油天然气钢质管道在满足灵敏度要求的情况下， 一般选用中粒度、感光速度居中的T3类型胶片；对于丫射线 由于线质较硬，当工件透照厚度不太大的情况下，宜选用t2胶片，用高胶片的对比度（指细粒、微粒的胶片）来弥补由 于Y射线线质硬造成工件对比度的降低，确保D Dmin,以便于识别和评定。对于透照厚度较大的管道环焊缝，由于曝光时间过长，在保证灵敏度要求的情况下，也可采用T3型胶片，以缩短曝光时间。在保证灵敏度要求的情况下，对于厚度差较大的