特种设备无损检测新技术介绍-无损检测人员培训课件

无损检测招聘网://中国无损检测论坛工业数字化射线检测前言数码照片与胶片照片相媲美X射线数字化检测图像一、数字化图像的根本知识底片扫描不采用反射式而采用透射式；由于底片黑度高，扫描光源必须保证有足够透过光亮度；传输系统必须保证足够精度；扫描得到的数字图像必须保证足够高的空间分辨率和灰度分辨率；目前工业底片数字扫描设备主要分为两大类：基于CCD/CMOS成像的扫描系统和基于PMT成像的扫描。13射线源；2-工件与机械驱动系统；3-图象增强器；4数字摄像机

5-图象处理器；6-计算机；7-显示器245

76图像增强器图像增强器工作原理射线穿透工件后图像增强器的前端荧光板，经光电转换，光电子在真空度很高的封闭的空腔内经高压电场聚焦，工件的摸拟图像被摄像机所摄取，输入计算机进行摸拟量/数字化转换。CCD摄像机的工作方式被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。1、图象增强器根本结构2345161-外壳；2-射线窗口；3-输入转换屏；4光电层；5-聚焦电极；6-输出屏2345162、射线实时成像检验系统的图象特性像素分辨率不清晰度比照灵敏度1、计算机射线照相工作过程〔1〕曝光：射线穿过工件到达IP板，与荧光物质相互作用，在较高能带俘获的电子形成光激发射荧光中心，构成潜影；〔2〕扫描：将IP板装入专用扫描器，有激光扫描被射线照射过的荧光物质，将存储存在成像板上的射线影像转换为可光信号；〔3〕成像：输出蓝色光辐射被光电接收器捕获，通过具有光电倍增和模数转换功能的读出器将其转换成数字信号输出，通过计算机重建为可视影像在显示器上显示。由射线机发出的一束射线，穿过被检测工件，被线扫描直接成像器〔LDA探测器〕接收，将射线直接转换成数字信号，然后传送至图像采集控制器和计算机中。每次扫描LDA探测器所生成的图像仅仅是很窄的一条线，为了获得完整的图像，就必须使被检测工件作匀速运动，逐次进行扫描。计算将屡次扫描获得的线形图像进行组合。最后在显示器上显示出完整的图象，从而完成整个成像过程。1、LDA线阵列扫描数字成像系统1761、X射线管2、准直后的X射线束3、工件4、传磅装置5、LDA探测器6、数据采集和控制系统7、显示器线阵列探测器〔1〕空间分辨率〔2〕动态范围〔3〕动态标定〔4〕扫描速度〔5〕闪烁体与射线能量的匹配1、非晶硅平板和非晶硒平板非晶硅平板成像称为间接成像：需要中间媒体——闪烁层将X射线转换为可见光，再转换为电信号。非晶硒平板成像称为直接成像：X射线撞击硒层，、硒层直接将X射线转化成电荷。当要求分辨率小于200μm时应使用非晶硒板，而当允许分辨率大于200μm时，可考虑使用非晶硅。非晶硅板成像速度比非晶硒快。2、CMOS数字平板CMOS数字平板由集成的CMOS记忆芯片构成，所谓“CMOS〞是互补金属氧化硅半导体。和CCD一样，是可记录光线变化的半导体。六、X射线层析照相工业CT是用经过高度准直的窄束X射线，对工件分层进行扫描。X射线管与探测器作为同步转动的整体，分别位于工年两侧的相对位置。检查中X射线束从各个方向对被探查的断面进行扫描，位于对侧的探测器接收透过断面的X射线，然后将这些X射线信息转变为电信号，再由模拟/数字转换器转换为数字信号输入计算机进行处理，最后由图像显示器用不同的灰度等级显示出来，就成为一幅X-CT图像。〔1〕特点准确率高。产生的数字化图像信号贮存、转录十分方便。完整地检测一个工件比常规射线照相需要长得多的时间，费用要高得多。〔2〕应用缺陷检测尺寸测量结构和密度分布检查八、数字化射线图像优势与射线照相底片的模拟图像相比，数字化的射线图像至少有以下优势：〔1〕不再需要庞大的底片库，检测结果的保存问题很容易解决；〔2〕形成的电子文档资料库可通过先进和软件实现高水平的管理，检索、查找、统计、调用快速方便；〔3〕可在网络上传输，实现检测结果的异地远程分析评定；〔4〕可通过计算机处理，提高图像质量；〔5〕容易复制，可保存时间几乎无限，对于设备运行后期维修和平安具有十分重要的意义。九、标准十、应用气瓶对接焊缝X射线实时成像检测在20世纪90年代中期，X射线数字化实时成像检测已正式应用于液化石油气钢瓶对接焊缝的无损检测。1-Ｘ射线管焦点2-气瓶3-被检测焊缝4-图像增强器5-光学镜头6-摄象机管道爬行器

管子-管板角接焊接接头

射线检测管子-管板角焊缝泄漏的危害A.影响承压设备运行的平安；B.造成不正常停车，缩短装置运行周期；C.泄漏可能引起设备腐蚀；D.泄漏可能对产品指标和质量造成影响。E泄漏造成环境污染存在于管子-管板角接接头焊缝中的气孔气孔造成管子-管板角接接头焊缝泄漏失效管板角接接头焊缝的检测方法MT？PT？UT？ET？RT？1、重要设备、关键设备、高价值设备；2、剧毒介质设备；3、要求高可靠性，长周期运行的设备；4、投用后无法维护修理的设备；5、管程和壳程高压差设计条件；6、高温或温度剧烈变化设计条件；7、难以防止振动的设计条件；8、负荷经常变化或循环负荷的设计条件；9、泄漏可能引起系统严重腐蚀的设计条件；10、泄漏会对工艺参数和产品质量造成影响，因此微量泄漏也不允许的运行条件；11、被检测管子内径应在14～46mm范围内，采用特殊措施可检测小径管内径为11mm。12、用于制作焊接接头的金属材料包括碳素钢、低合金钢、不锈钢、钛及钛合金、镍及镍合金、锆及锆合金。三、管子－管板角接焊接接头射线照相的难点

透照厚度变化大；从0到1.4×(T＋2)mm焦距小；透照厚度随焦距而变化；透照布置困难；透照厚度变化大：黑度变化大，散射严重。焦距选择：F↑→透照厚度↑；F↓→影像畸变↑焦点尺寸影响：焦距↓要求df↓df↑→Ug↑→灵敏度↓源－胶片相对位置胶片在源前方，还是胶片在源前方四、管子-管板角接接接头射线检测设备和器材1.射线源：X射线源或γ源X射线源：微焦点棒阳极X射线管；γ源：高活度微小焦点Ir192源。焦点尺寸：Ф0.5×1mm、Ф0.7×1.4。2、射线胶片：T1或T2类胶片胶片尺寸：不小于80mm×80mm。增感屏和滤板:散装胶片：0.1～0.2mm铅增感屏；真空包装胶片0.03mm铅增感屏〔可在暗盒与工件之间使用锡板作为滤板〕。3、象质计：专用象质计4、补偿块使用微小焦点γ源，尽量减小几何不清晰度：有效焦点尺寸：φ0.5mm；φ0.7mm；与普通源相比，微小焦点γ源的比活度大10倍；单位价格〔元/Ci)贵100倍。五、管子-管板角接接接头射线检测外表准备和检测时机实施检测前应采用适当的工艺去除内侧〔管内壁及其附近〕和外侧上多余和不规那么的焊缝金属，以保证透照时补偿块能顺利放入，同时保证底片上缺陷的影像不会被干扰或混淆。射线检测应在焊后外观检查和外表裂纹检查合格后进行。对有延迟裂纹的材料，至少应在焊接完成20小时后进行。六、透照工艺1、透照方式：向后透照；向前透照。2、焦点-胶片距离：根据管内径选择。3、曝光时间：不小于30s。4、工件标识5、底片标识胶片在源前方——向前透照的示意图

胶片在源前方——向后透照的示意图管子-管板角焊缝射线照相工艺试验厚度补偿试验：不同形状厚度补偿块；不同材质补偿块散射线屏蔽试验：不同增感屏工艺参数试验：不同胶片不同焦距专用象质计1图C.1II型专用象质计专用象质计2图C.2II型专用象质计七、评定缺陷评定：TRST2003?特殊无损检测方法:管子-管板焊接接头射线检测?1、底片质量要求：〔1〕底片上不应有边蚀散射迹象；〔2〕底片上焊缝影像的变形程度应不影响缺陷识别；〔3〕管口部位显示的黑度应与被评定的焊缝区域一样均匀；〔4〕底片评定区黑度范围控制在D=；〔5〕工艺鉴定试验应能检出试块上φ0.5mm小孔。2、不允许存在缺陷和可接受缺陷不允许缺陷：裂纹；条孔；蛀孔；密集气孔；熔合缺乏；熔深缺乏〔缺陷性质参照ISO6520-1〕。可接受缺陷：气孔和夹渣〔缺陷性质参照ISO6520-1〕。管径≤20mm，缺陷直径dp≤0.5t，且最大不超过1mm，其间距≥2dp允许3点；管径>20mm，缺陷直径dp≤0.5t，且最大不超过1mm，其间距≥2dp允许3点；其间距≥5dp允许5点。〔t=管壁厚度〕管子-管板角焊缝射线照相现场管子-管板角焊缝射线照相工装管子-管板焊缝射线照相的第一种形式

(适用管子内径14mm-60mm，厚度2mm-8mm，管板厚度不限，照相灵敏度Φ0.5mm。)管板管子管子-管板焊缝

B3探伤仪底片管子-管板焊缝射线照相的第二种形式

〔放射源伸出最大长度：300mm；阻挡结构距管子管板，角焊缝最大距离：250mm；阻挡结构开孔最小直径：≥管子管板角焊缝外圆尺寸2mm管子-管板焊缝射线照相的第三种形式

〔适用管子内径≥19-90mm，厚度2mm-20mm，照

相灵敏度Φ0.5mm〕这是一张标准的管子-管板焊缝射线照相的底片。两条红线中间的区域为管子管板焊缝的影像。

气孔这是一张φ40×2mm管子与管板焊缝的人工缺陷样片。气孔冷凝器射线照相的一张底片，上面有两处缺陷：夹钨和气孔。这是上面那张底片的放大图，较粗黑线为管子-管板焊缝的内边缘。这是一张φ40×2mm管子与管板焊缝的人工缺陷样片。

主要应用于以下条件下运行的石油化工反响器和换热器设备：高压差；高应力或交变应力；不允许微量泄漏的高毒性介质；不允许微量泄漏的强腐蚀介质；压力管道低频超声导波检测导波检测是一种新的无损检测方法，在许多结构上得到应用，特别是在用管道检验上；导波(GuidedWave)属于超声波范畴，是一种与介质断面尺寸有关的特殊波动；管道检测所应用的低频导波的频率范围大致为20KHz-100KHz；管道中传输的导波类型—纵波和扭曲波钢管中的纵波〔L〕，扭曲波(T)，以及散射挠曲波〔F〕的曲线。导波检测原理导波主要沿管道轴向传输，平均分布于管壁内部，当导波传输过程中遇到缺陷时(缺陷在环状截面有一定的面积)，导波会在缺陷处返回一定比例的反射波，因此可根据反射波来发现缺陷和判断缺陷的大小。导波检测的优越性〔1〕只要在管道上某一段部位〔约0.5米长〕安装探头卡环，便可对卡环两侧各数十米长度的管道进行100%的快速检测。可以检测空中和水下管道而无需在空中或水下作业。可以检测被保温或绝热材料包覆的管道，除安放探头的位置外，无需破坏包覆层导波检测的优越性〔2〕可以检测难以接近区段的管道，例如有支座，夹套的管段，被墙壁、容器壁、其它管子或结构件阻碍的管段，桥梁下的管道以及穿越道路、堤坝的管道，而无需破坏造成障碍的结构。可在运行状态下进行在线检测。检测现场无需电源，无污染、不影响周围工作，2－3人即可进行操作，每天检测长度达5公里(视现场条件)。导波检测的特点〔1〕导波容易检出的缺陷包括局部腐蚀，冲蚀，机械损伤，成群的点蚀以及环向裂纹。对均匀腐蚀，个别点蚀，轴向裂纹，焊缝中的小缺陷那么不敏感。但如果轴向裂纹和焊缝中的缺陷足够大，也是可以检出的。导波检测的特点〔2〕导波一次检测的可检测长度可达卡环两侧各80米。当管内有介质或外面包裹有沥青等材料，或管壁及内部存在较大的缺陷(如裂纹、未焊透、腐蚀坑等)，以及管道结构特征(如焊缝余高、接管、支架、变径处等)会使一次可检测长度减少，减少程度与管道腐蚀程度、具体接触物质特性、管道结构特征有关。导波的检测灵敏度导波的检测灵敏度用管道环状截面上的金属缺损面积与管道环状截面的百分比评价，目前的检测灵敏度可到达3%，即当缺损面积到达管道截面积的3%便可检出。扬子石化的检测现场这是一张管道较好部位的导波检测图这是一张管道外表有点状