射线检验操作规程详解

射线检验操作规程
1.0目的
制定本规程的目的就是指导射线检验人员正确的进行检验工作,规则中包括射线检测设备和器材及射线的技术参数选定、现场检验步骤、射线安全防护、暗室cv处理以及最终的底片评定等内容。

2.0 射线检验范围
射线检验法适用于金属材料（如焊接件、铸、锻件）、非金属材料及组合件等内部质量的检验。

本规程规定2-100mm母材厚度钢熔化对接接头焊缝的X射线和γ射线照相方法。

3.0 人员资格
从事射线检验的人员应持有ABS、中国船检、DNV或其他机构颁发的射线检验二级资格有效证书。

4.0 管理职责
4.1 设备管理责任
为了正确使用和充分发挥仪器的功能，顺利完成射线检验工作，设备应有专人管理负责，设备的进出有登记，领取设备，必须有管理人员签字，同时还要有安全员签字。

设备在运输及现场运作过程中，应有工作主管负责。

设备发生事故，应填写在运转记录中，分析事故发生的原因。

4.2 射线现场作业管理者职责
现场从事射线作业的人员，由主管负责统一指挥，其对安全、工作
质量负责。

4.3 暗室的管理职责
暗室操作人员应严格按自动洗片机操作规程操作，随时注意自动洗片机的运转情况，严格调试控制显、定影温度和烘干温度，检查显、定影的补充情况，以及辊子运转情况是否良好，发现异常应随时停机检查处理。

手工冲片装置等应精心使用和保管显、定影的化学药品，按规定必须要有质量合格证明，应按规定的比例和顺序配制显、定影液。

胶片不应大量存放暗室，应随用随领，以防变质。

暗室红灯应调整适当的亮速，以防底片产生附加灰雾度。

4.4 评片职责
具有II级及以上资格的检验人员才能评片，评片人应在了解射线照相操作人员所提供的实际操作情况及参考图纸和原始记录的基础上，进行底片评定，然后签发射线报告，评片人员应对评定的底片和报告负有责任。

评片报告、档案资料应按年、月，按一定的编排顺序装订成册归入档案，由专人进行管理，一般底片和档案资料报告等技术文件存期为5年，压力容器方面的底片和技术文件资料为7年。

5.0 工艺规程
5.1 射线检验设备和器材
5.1.1 X射线机
可选用X射线机表1所示
表1
注：按用途划分：
①定向X射线机：其机头产生的X射线发射方向为40°左右的圆锥筒，一般用于定向单张摄片。

②周向X射线机：这种X射线机产生的X射线束是360°方向辐射，主要用于大口径管子和容器环形焊缝摄片。

5.1.2γ射线机
根据我们单位生产情况，选用的是Ir192γ射线，如表2所示（包括常用的特性参数）。

表2
5.1.3阶梯标准黑度片及黑度计
黑度计用于检测底片评定区的黑度是否符合有关标准要求的一种仪器。

黑度计必须经过鉴定，日常工作中也应用标准黑度片来进行校
正。

阶梯标准黑度片应经国家有关部门鉴定且在有效期内使用。

5.1.4剂量仪
用于测量工作场所的辐射剂量，保证人身安全。

5.1.5胶片
一般采用的胶片有以下几种。

表3所示
表3
5.1.6增感屏
增感屏分为三种：金属增感屏、荧光增感屏及荧光金属增感屏。

应根据采用的胶片类型、工件厚度、材料、射线源的能量及像质要求等因素选用不同的增感屏。

一般标准中规定不允许使用荧光增感屏。

所以我们推荐使用铅箔增感屏，铅箔屏的厚度应随射线能量的升高而增加。

如表4所示
表4
5.1.7金属丝型像质计
像质计是用来检查和评价射线底片影像质量的工具。

又称为图像质量指示器、像质指示器、透度计。

金属丝型像质计按金属丝型直径变化规律,分成等差系列的像质计和等比系列像质计.国内常用等比系列的像质计,目前国内采用按16种不同金属丝直径分成三组编号：
a.GB规定的系列像质计,如表5所示
金属丝像质计的线号与线径mm 表5
b.AWS D1.1和ASME标准中规定的金属丝像质计如表6所示：
线型像质计尺寸表6
5.1.8标记物品
检验中必备的标记：铅字、油性笔、标尺等。

5.2射线检验参数
5.2.1主要参数
射线检验的主要参数有焦距、射线能量和曝光量、照相灵敏度、底片黑度。

I.焦距
从射线源至胶片的距离称为焦距。

焦距对影像的不清晰度有很大的影响。

当射线源焦点的尺寸及工件厚度一定时，焦距越大，则几何不清晰度越小，影像的清晰度越好。

根据工件射线检验要求的质量等级，对几何不清晰度有具体规定。

如ASME标准中规定如表7所示意
Ug的最大值表7
而国内标准对几何不清晰度也有相应的要求,如GB3323标准中规定甲级Ug小于等于0.2mm,乙级Ug小于等于0.4mm(T≤50mm),因此在实际检验时,应按规定求出最小焦距。

其关系式如下：F=b(1+d/Ug) 如图1
硬，在试件中的衰减系数越小时，穿透厚度就越大，X射线的管电压可以根据需要调节，因此用X射线对试件照相，射线能量有多种选择。

而对γ射线来说，穿透力取决于放射源种类，而对于γ射发出的能量不可改变，而且高能量射线，透照薄工件时会出现灵敏度下降的
情况，X射线也存在过高能量对照相灵敏度有不利影响，所以除了穿透力还要考虑灵敏度。

在满足透照条件下尽量选择较低的能量，长一些时间以获取更佳的对比度和灵敏度。

而γ射线的能量对某一种γ源（Ir192）来说是一个固定能量，要想达到相对好一些的对比度和灵敏度，可以用别的选择方法进行补偿，如可通过选择较细颗粒度的胶片来加以改善等措施。

表8列出了X、γ射线透照厚度最佳数据表8
III.曝光量
射线在时间t内的照射量为曝光量。

为了使射线底片达到标准规定的黑度范围，必须选择合适的曝光量。

X射线检验中，曝光量E的计算如下：
E=i•t i--X射线管电流（毫安）
t--曝光时间（分）
γ射线检验中，曝光量可定义为：
Z=A•t A--射线源放射性活度（居里）由于放射性活度是随着放射源的衰变不断的减小，无法进行人工控制，只能通过改变曝光时间t来满足曝光量的要求。

在实际工作中，X光照像是根据工件的材质与厚度来选取射线的能量、曝光量以及焦距等工艺参数，一般是通过查曝光曲线来确定的。

曝光曲线是表示工件（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）之间相关的关系曲线，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。

曝光曲线必须通过试验制作，且每台X射线机的曝光曲线各不相同，不能通用。

IV.曝光曲线的制作
曝光曲线是在机型、胶片、增感屏、暗室处理、焦距等条件一定的前提下进行制作，如：固定KV值，改变毫安分固定毫安分，改变KV 值，透照由不同厚度组成的钢质阶梯试块，按照给定冲洗条件冲洗底片。

根据底片黑度画毫安分、KV和厚度三者之间关系曲线。

所使用的阶梯试块尺寸不能太小，其最小尺寸也应为阶梯厚度的5倍。

在实验中，阶梯试块的尺寸还应大于胶片尺寸，否则要四周适当遮盖好，以防散射线影响梯度片，在梯度片上测其黑度时应在一条线上，一样对称下测量。

阶梯试块如图2所示
图2 阶梯试块
a.制作D-T曲线（黑度--板厚曲线）
采用较小曝光量，用不同管电压拍摄阶梯试块，获得第一组底片；再在用较大曝光量及不同管电压拍摄阶梯试块，获得第二组底片，用黑度计测定获得透照厚度与对应黑度的两组数据，填写在表9中。

曝光曲线制作数据表表9
注：表9中按自动洗片机的条件进行的，如果是手洗的情况，表中还相应的添上显、定影温度和时间等。

例如：
一、设备：250EGS2 X射线机
二、选择两组曝光条件
1.较小曝光量 E=2mA•min（5mAX0.4min）
①150KV
②170KV
③190KV
④210KV
⑤230KV
2．较大曝光量E=50mA•min（5mA X 10min）
①150KV
②170KV
③190KV
④210KV
⑤230KV
三、胶片 FJ100#
四、焦距选择F=600mm
五、灵敏度确定按阶梯试块厚度确定
六、测定各组某厚度相对应的黑度值按以上条件试验出的数据填在表9中，并根据表9中的数据制作D-T曲线，如图3所示：（只列出了150KV、170KV曝光曲线，其他KV值步骤一样）
b.制作E-T曲线（曝光量--板厚关系曲线）
选定--基准黑度如D=2.0从图3的两张D-T曲线图中分别查出某一管电压下对应于该2.0黑度下的透照厚度值.在Z-T图上标出两点,并以直线连接即得该管电压的曝光曲线,以此类推,如图4所示:
,可按照焦距平方反比的定律将曝光曲线上查得的曝光量进行折算,折算公式如下:
E1 E2
=
F12 F22
E1--曝光曲线上查得的曝光量
F1--制作曝光曲线时的焦距
E2--选用F2焦距时的曝光量
F2--实际检验中的焦距
Ⅴ.照相灵敏度
评价射线照相最重要的指标是射线照相灵敏度.它是指在射线底片上可以观察到的最小缺陷尺寸(或最细透度丝直径).灵敏度有绝对和相对之分,在射线照相底片上所能发现的沿射线穿透方向上的最小缺陷尺寸称为绝对灵敏度而最小缺陷尺寸与射线透照厚度的百分比称为相对灵敏度.相对灵敏度的表示法:
d
K= X 100%
t
K--相对灵敏度
d--底片上所发现的最细金属丝直径mm
t--工件被检部位的透照厚度mm
Ⅵ.底片黑度D
黑度D是照射光强与穿透底片的透照光强之比的常用对数值,即:
L0
D = Lg
L
L0--照射光强
L--透照光强
黑度是射线照射影像质量的基础,即使底片显示的像质剂灵敏度很高,但黑度不够或过高也有难于检出的缺陷，所以黑度对底片影响很大,一般标准对黑度都有规定。

一般情况下黑度的接受范围如表10所示：
表10
5.3射线的透照技术
5.3.1单壁单影法
一般应使射线束中心轴垂直于焊缝表面，可能的情况下应尽量采用单壁透照技术如图5所示：
射线方向
图5 对接焊缝透照示意图
5.3.1.1平板对接焊缝
5.3.1.2环形对接焊缝
其透照方式可分为外透法、内透发（圆周曝光）如图6所示意:
5.3.2双壁单影法
管形对接焊缝在不能进行单壁透照的情况下，才使用这种方法。

外径D≤89mm的管，一般采用双壁双影法透照。

这种影像在底片上
椭圆开口宽度通常取3-15mm，最好10mm,开口的大小由偏心距L0大小决定，偏心距太大，窄小的根部缺陷有可能漏检，另外影像畸变过大，缺陷影像变大。

偏心距太小又会使源侧焊缝与片侧焊缝重合，而不易分开。

所以偏心距要适当。

另外若T/D≤0.12，可相隔90º作两次透照，若T/D>0.12，宜相隔60º作三次透照。

但一定满足底片黑度，否则透照次数要更多。

T—管壁厚度mm
D—管外径mm
5.3.4双胶片技术
对厚度差较大的工件，可以采用在一个暗袋里放两张胶片，同时透照的双胶片技术。

暗袋里放置的两张胶片一般应选用感光度不同的两种胶片，其中感光较大的胶片使用于透照厚度较大部位的观察评定，而感光度较小的胶片适用于透照厚度较小部位观察评定，另外一种观片方法是对黑度较小部位，将双片重达观察评定，对黑度较大部位，用单片观察评定。

5.4像质计（透度计）的摆放
每张射线照片应清晰显示出线型像质计的图象，（除圆周曝光外）象质计的最少数量及位置满足要求。

5.4.1如果是单张片，焊缝长度等于或大于255mm的时候，线型像质计
的摆放位置如图9所示：
底片上应有必要的标记，如号码、字母以便认别，标记内容如图11所示：
度计⑧透照有效范围
5.5.1识别标记和位置的放置应距焊缝10mm，所有标记必须清晰地
反映在曝光的底片上，任何情况下都不得遮盖受检区域。

5.5.2返修焊缝受检区识别标记有R1、R2、R3，表示返修次数。

5.5.3“B”标志
为了检查背散射，应在暗袋背面附一个“B”的铅字，“B”铅字的高度为13mm，厚度为1.6mm，若在较黑的底片背景下出现较淡影像的“B”字，说明背散射线防护不够，并采取相应防护措施，应予重照。

如在底片较淡的背景上出现教黑的“B”影像，则不作为底片报废的依据。

“B”字尺寸要求如图12所示：
B Array
图12 “B”字铅字
5.6射线检验工序
射线检验的环节很多，每一个环节都不同程度的影响检验的结果，所以，必须严格控制。

5.6.1根据被检验部位外观合格后的报检单，向现场管理人员申请
射线作业，待批准后，通知相关单位现场射线工作的地点和时间。

5.6.2按技术规格书、检验程序的要求，确定透照工艺参数、透照
方法及透照部位。

八妇女节
5.6.3到管理室领取检验设备，办理的手续按设备管理规定执行并检查
射线机设备，保证安全使用。

5.6.4确定射线检验所用胶片的数量，并按此数量到管理室领取并有领
取记录，记录包括工程、片数、日期等，胶片在使用中防止折叠、重物挤压等。

拍过的与未拍过的胶片应远离射线源，以防再次照射，一定要精心爱护胶片。

5.6.5检验所用的材料、标记及工具必须齐备，包括射线防护所用的标
牌、警示灯、安全绳、个人使用的BB机、计量仪、铅字、卷尺、标带、铅板、记号笔等。

5.6.6射线检验的安全防护
为保证射线作业能够安全进行，防止由于射线工作防护不当对射线工作人员及其它施工人员造成危害和不必要伤害，做到检验工作前，射线防护措施须明确化、责任化，保护自己的同时也应保护他人。

①在每个工作人员心中首先树立射线安全防护意识，做到生产必须
安全，射线作业前，必须通知在射线作业的其他施工单位或其他
人员射线作业的准备时间和详细作业地点，同时射线作业人员应确认所有无关人员全部撤离射线作业现场后，方可进行射线作业。

②工作前的设备检查
在进行射线作业前，一定要仔细检验设备的好坏，保证现场所使用的X光机或γ射线机处于良好的工作状态，仪器各部分的连接是否合适，做到万无一失，心中有数。

③工作人员必带的安全设备和防护工具
a.安全设备
安全设备包括从事射线工作人员配带的放射计量仪（伦琴计）、射线检测器（BB机）等。

b.防护工具
防护工具包括警告牌、警报灯、安全绳等。

④现场射线作业
A.围墙内作业（铅房内）
入伙在围墙内作业，必须保证是封闭式的作业，封闭区应具有可上锁的门，当射线作业时，须将门锁上，所有操作人员都必须在围墙外面。

该封闭区应施以明显的警告标志，如围墙上面有警报灯，作业时警报灯要发出警报信号，围墙门前安放警告牌，除射线工作人员外，任何人不得擅自进入封闭区域。

注：围墙的安全性应由国家安全防护部门批准。

B.隔离区（受控区）
如果射线不能在围墙内作业，而必须到现场工作时，工作人员和其他施工等人员应保持在安全距离以外，并在安全距离的位置上设置安全绳、警告牌、安全灯等，以防工作人员和其它人员在射线透照时进入非安全区域内。

⑤安全区域的确定
射线防护有三种方法，这三种方法成为防护三个要素，即时间、距离、屏蔽防护，而我们设置的安全区域是根据射线的能量和强度用距离的方法确定的，即距离防护。

增大与辐射源间距离可以降低手照剂量，这是因为，在辐射源一定时，照射剂量或剂量率与离源的距离平方成反比，照射量和照射数据获得有二种方法：
1）使用仪器直接测定（伦琴计测）
2）通过计算
下面介绍一个计算法，此法检验人员应该掌握公司如下：
a.X射线
X0•1•t D=X•t=
R2
X0
•1•t R安=
D安b.γ射线
以居里为单位：
I ’•m •t
D=X •t=
R 2
I ’•m •t
R 安=
D 安
举例：
使用10居里192Ir 源探伤，每天需要大约4小时的辐射时间，求其安全距离。

I ’•m •t
R 安 = D 安
已知从事射线作业人员的一年安全剂量不能超过5雷姆，每天不能超过17毫雷姆，D 安=17mR/天，t=4小时，m=10X1000=10000毫居里，I 查表为0.472 解：
0.472X10000X4
R 安 =
17
答：其安全距离为34米。

注：
1．如果距离不可能满足的话，可采用屏蔽防护，有距离加上屏蔽更加可靠，另外用缩短时间的方法进行。

2．从事施工人员的每天安全剂量为0.2毫雷姆。

3．安全距离数据计算出来或用仪器测出后，可用安全绳围上隔离区（受控区），受控区不得任何人进入，曝光时间工
作人员也要离开受控区。

安全绳上挂上警告牌，受控区界
线处有警告灯。

⑥射线作业完毕后，应通知现场人员并撤掉一切防护标志。

⑦如果工作中放射源出现以外事故，请详见公司“放射源及射线作
业安全规则”进行处理。

5.6.7试件检查及清理
试件上如有妨碍射线穿透和妨碍贴片的附加物应清除，不规则状态可能在底片上产生掩盖焊缝中缺陷的图象时，应对表面进行打磨修理。

5.6.8按照检验程序规定，对检查部位、比例，一次透照长度等在工件
上划线，根据透照方式，摆放射线机。

5.6.9象质计和标记摆放
按标记的有关部门规定摆放象质计和各种铅字标记，线型象质计应放在射线源侧的工件表面上，如果在射线源侧无法放置象质计需放胶片侧时，应加放“F”标记，以示区别。

5.6.10贴片
采用可靠的方法（磁铁、止血带等）将胶片（暗袋），固定在被检部位上，胶片应与工件表面紧密贴合，尽量不留间隙。

5.6.11对焦距
将射线源要放在适当位置，使射线束中心对准被检区中心，距离
的大小应符合技术工艺参数的规定。

5.6.12散射线防护
按照检验程序的规定，执行散射线防护措施。

5.6.13曝光
确定现场放射防护安全符合要求后，方可按照技术工艺参数和仪
器操作规程进行曝光。

5.6.14射线工作结束
射线工作结束后，应立即通知现场，并同时撤掉一切警告标志，收回设备，清点检验材料、工具等。

5.7应急处理
γ源出现故障的可能性有多种，如果不能把γ源收回到容器内，就要利用铅板、铅罐、水泥或类似材料将γ源覆盖起来，以减小辐射强度，另外，立即上报控制好辐射区域，防止任何人闯入，组织有关人员对故障进行分析，最后排除，具体细则参见“射线作业安全规程”。

5.8暗室处理
5.8.1自动洗片机处理
自动洗片机的处理过程，按公司现有的柯达2000B、柯达M35和
M35A X-0MAT洗片机使用说明书上的要求进行。

5.8.2手洗处理
a.显影
手工显影一般要求显影温度在20ºC左右，显影时间约5分
钟，胶片放入显影液后，要不断翻动，防止底片上出现条痕。

b.停显
胶片从显影液中取出后，放入停显液中止显影作用，如果不用停显液时，则胶片离开显影液后，必须马上在清水槽中过10秒钟左右，以防胶片上的显影液直接进入定影液中。

c.定影
胶片从停显液或者水中取出并移入定影液后，也应不断翻动，直到胶片通透为止。

定影液的温度应保持在16-24ºC 范围内，定影时间不限直到通透为止，但一般在7-10分钟为宜。

d.水洗
定影后的底片，必须及时水洗，彻底去除底片表面化学反映的产物。

如果水洗不充分，底片回逐渐变黄。

水洗一般是将底片侵入流动的清水中漂洗20分钟左右。

水温最好在20°C左右。

e.干燥
干燥前，建议将底片浸入到有水滴防止液的槽中过一下，或有柔软的海绵把底片表面清洗干净，抹去留在底片表面上的水滴，不致于干燥后，在底片上形成水迹。

干燥可以采用自然干燥或干燥箱中干燥（温度约35ºC）。

f.底片质量检查
底片质量是整个检验过程成功与否的集中体现，通常按照
有关技术标准检查底片的黑度、灵敏度以及是否与存在影
响底片评定的缺陷。

只有符合要求的底片才允许进行缺陷
评定，对不符合要求的底片应检查整个检验过程找出原因，
对该部位重新进行射线检查，直到合格为止。

5.9评片
5.9.1评片工作的基本要求
对评片工作的基本要求可归纳为三个方面，即底片质量要求、
设备环境条件要求和人员条件要求。

5.9.1.1底片质量要求
通常对底片的质量要求包括以下内容
a.灵敏度检查
灵敏度是对射线照相质量诸多影响因素的综合结果，底片灵敏
度用象质计测定，即根据底片上象质计影像的可识别程度来定
量评价灵敏度。

对底片的灵敏度检查内容包括：底片上是否有
象质计影响，象质计型号、规格、摆放位置是否正确，能够观
察到金属丝有几根，是否达到规定的要求等。

b.黑度检查
黑度是射线照相底片质量的又一重要指标，各个射线探伤标准
对底片的黑度范围都有规定。

底片黑度用光学黑度计测定，测定时应注意最大黑度在底片中
部母材热影响区位置，最小黑度一般在底片有效区上的焊缝中
间位置（单片），圆周曝光黑度应基本一样，只有当有效评定区内各点黑度均在规定范围内，才能认为该底片黑度符合要求。

c.底片标记
底片标记种类和数量应符合有关部门检验程序的规定，内容包括：工程编号、节点号、焊缝编号、结构尺寸、焊工号、曝光日期、象质计、透照有效范围等。

d.伪缺陷检查
在底片留下的伪缺陷影像常见的有：划痕、折痕、水迹、静电感光、指纹、霉点、药膜脱落、污染等。

伪缺陷容易与真缺陷影响混淆，影响评片的正确性，早成漏检或误判，所以底片有效区域内不允许有伪缺陷影象。

5.9.1.3人员条件要求
担任评片的人员应符合以下要求。

①应经过系统专业培训，并通过有关部门资格认可部门取得的二
级或以上级别的资格。

②具有一定评片实际工作经历和经验
③具有焊接、材料等相关专业知识。

④了解检测试件等状况，如材质、焊接、热处理，以及表面形态
等。

⑤应充分了解评片底片的射线检验程序情况。

⑥有良好的职业道德，工作责任心，另外还要有良好的视力。

满足了上述条件，才能对底片按标准进行评定，评定出来的结果才能相对正确可信。

6.0验收标准
产品结构的不同，所采用的检验标准也不同，下面列举公司常用的几种标准
6.1ASME标准（VI第二册）
此标准用于压力容器和导管架组块上的管线射线检验的验收。

6.2AWS D1.1标准
此标准用于导管架结构建造射线检验的验收。

6.3 API-1104标准
此标准用于海底管线铺设射线检验的验收。