压力管道无损检测1讲解

e.胶片、增感屏的选择与底片黑度控制
②象质计（透度计）的应用 为了评定底片的灵敏度，需要采用象质计，象质计 是用来检查透照技术和胶片处理质量的。衡量该质量的 数值是象质指数，它等于底片上能识别出的最细钢丝的 线编号。用底片上必须显示的最小钢丝直径与相应的象 质指数来表示照相的灵敏度。所谓射线照相的灵敏度是 射线照相能发现最小缺陷的能力。射线照相灵敏度分为 绝对灵敏度和相对灵敏度。绝对灵敏度是指射线透照某 工件时能发现最小缺陷的尺寸，射线照相的相对灵敏度 K用透照方向上所能发现缺陷的最小厚度尺寸AD与该处 的穿透厚度d的百分比表示，即 目前标准规定的象质指数，换算成相对灵敏度，其 值大约在1%～2%之间。
材料中如有缺陷存在会影响射线 的吸收，使透过射线强度发生变化， 用胶片可测量出这一变化。如图 8— 5 所示，厚度为 T 厘米的物体中有厚 度为△T厘米的缺陷时，射线穿透无 缺陷部位，透过射线强度为 J，曝光 得到的底片的黑度为D，而射线穿透 有缺陷部位，透过射线强度为 J+△j ， 曝光得到的底片黑度应为 D+△D ， 把曝过光的胶片在暗室中经过显影、 定影、水洗和干燥。再将底片放在 观片灯上观察，根据底片上的黑度 变化所形成的图像，就可判断出有 无缺陷，以及缺陷的种类、数量、 大小等，这就是射线照相法的原理。
(1). 射线照相法的原理
X射线和γ射线通过物质时，其强度逐渐减弱。射线强度的衰 减由以下公式表示： 通过物体后的射线强度减弱主要与物质的衰减系数和物体厚度 有关。一般认为是由光电效应引起的吸收、康普顿效应引起的散射 和电子对效应引起的吸收三种原因造成的。 射线还有一个重要性质，就是能使胶片感光。当X射线或γ射 线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生 潜象中心，经过显影和定影后就黑化，接收射线越多的部位黑化程 度越高，这个作用叫做射线的照相作用。因为X射线或γ射线使卤化 银感光作用比普通光线小得多，所以必须使用特殊的X射线胶片。 这种胶片的两面都涂敷了较厚的乳胶。此外，还使用一种能加强感 光作用的增感屏。增感屏通常用铅箔做成。了解射线穿过物质的衰 减作用和照相作用后，就不难理解射线检测的原理。
(2)、射线检测设备
射线照相设备可分为：X射线探伤机；γ 射线探伤机；高能射线探伤设备三大类。X射 线探伤机管电压在450 kV以下，可分为携带 式，移动式两类。最大穿透钢铁厚度可达100 mm。γ射线探伤机的射线能量取决于放射性 同位素的种类，常用γ源有C060、Irl92、 Se75三种，最大穿透钢铁厚度可达200 mm。 高能射线探伤设备由电子加速器（包括直线 加速器、回旋加速器）产生能量为1～24 MeV射线。最大穿透钢铁厚度可达500 mm。
E=jt。曝光量的j大小要能保证足够的底片黑度。如果管电压偏高， 那么小的曝光量也能使底片达到规定黑度，但这样的底片灵敏度不 够好。所以，一般情况下X射线照相的曝光量选择15 mA.min以上。
通常照相时是将厚度 为0.03～0.2 mm的铅箔增感屏与非增感型胶片一起使用。而且由 于铅箔吸收散乱射线，能使散射比减小，从而提高底片的对比度。 非增感型胶片有多种，低感光度的胶片有较大的G值，而且粒度细， 其底片对比度△D也大。底片黑度D一般规定为1.5～4.0的范围内， 黑度D值增大，胶片G值也增大，因此一般来说，应使底片黑度D大 些，但黑度大于4.0观片灯有时就不容易看清了，所以底片黑度也 不宜太大。
射线的种类很多，其中易于穿透物质的有X射 线、γ射线、中子射线三种。其中X射线和γ射线常 应用于锅炉压力容器压力管道焊缝和其他工业产 品、结构材料的缺陷检测，而中子射线仅用于一 些特殊场合。 射线检测最主要的应用是探测试件内部的宏观 几何缺陷（探伤）。按照不同特征（例如使用的 射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等）可 将射线检测分为射线照相等多种不同方法。 射线照相法是指X射线或γ射线穿透试件，以 胶片作为记录信息器材的无损检测方法，该方法 是应用最广泛的一种最基本的射线检测方法。本 节主要介绍射线照相法。
4.1.3 超声波检测
超声波检测主要用于探测试件的内部缺陷，它的应 用十分广泛。所谓超声波是指超过人耳听觉，频率 大于20 kHz的声波。用于检测的超声波，频率为 0.4～25 MHz，其中用得最多的是1～5 MHz。超 声波探伤方法很多，通常有穿透法、脉冲反射法、 串列法等。但目前用得最多的是脉冲反射法。超声 信号显示方面，目前用得最多而且较为成熟的是A 型显示。下面主要叙述A型显示脉冲反射超声探伤 法。
图8—6焊缝透照方式示意图 a）纵缝透照法 b）环缝外透法 c）环缝内透法 d）双壁单影法 e）双壁双影 法
①照相规范的确定
为得到高灵敏度的底片，照相规范的选择应注意以下几点： a.透照方式的选择： 有外透法、内透法。 外透法的优点是操作比较方便，内透法 的优点是透照厚度差小，在满足透照厚度 比K值的情况下，一次透照长度较大。 b. K值控制透照厚度比K的含义见图8—8， 由图中关系可知射线源到胶片的距离F愈大 ，射线源尺寸盔越小，工作表面到胶片的距离）越小，半影越小， 也就是说工件越薄，胶片贴得越紧，清晰度越好。标准规定，锅炉 压力容器压力管道焊缝射线照相，纵缝的K值不得大于1.03，环缝 的K值不得大于1.1。限制透照厚度比，也就间接控制了横向裂纹检 出角口，使之不致过大。过大的角占有可能导致横向裂纹漏检。采 用源在中心的内透法，是最佳透照方式。
第四章 压力管道无损检测(1)
内容提要
本章主要介绍压力管道无损检测各种 方法的原理、特点、技术要求、应用等。 具体内容如下： 1、概述 各种无损检测方法的原理、 特点、技术要求； 2、 压力管道元件制造的无损检测 3、 压力管道安装的无损检测 4、 在用压力管道的无损检测 5、 压力管道无损检测新技术
(4).底片评定
在底片合格的前提下，再对底片上的缺陷进行定性、定量和定 位，对照标准评出工件质量等级，写出探伤报告。 对底片的质量要求包括： ①底片的黑度应在规定范围内，影像清晰，反差适中，灵敏度符 合标准要求，即能识别规定的象质指数。现行的射线检测标准中， 底片黑度下限一般规定为1.5～2.O，上限黑度一般为4.0。 ②标记齐全，摆放正确。必须摆放标记有设备号、焊缝号、底片 号、中心标记和边缘 标记等。标记应距焊缝边缘5 mm。 ③评定区内无影响评定的伪缺陷。底片上产生的伪缺陷有：划伤、 水迹、折痕、压痕、静电感光、显影斑纹、霉点等。
c.透照距离的选择焦距在选择透照距离时，应将焦距选得大一
些。但是由于射线的强度工与焦距F的平方成反比，所以不能把焦 距选得过大，不然透照时，射线强度将不够。焦距应在满足几何不 清晰度j要求的前提下合理选择。一般在透照中，焦距选择在600～ 800 mm。
d.曝光量的选择曝光量E为射线强度j与曝光时间t的乘积，即
4.1 概述
无损检测的定义：无损检测是指在不损坏试件的前提 下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器 材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和 测试的方法。 常用的无损检测方法 ；有射线检测（简称RT）、超声 波检测（简称UT）、磁粉检测（简称MT）和渗透检测 （简称PT），称为四大常规检测方法。这四种方法是承 压类特种设备制造质量检验和在用检验最常用的无损检测 方法。其中RT 和UT主要用于探测试件内部缺陷，MT和 PT主要用于探测试件表面缺陷。其他用于承压类特种设 备的无损检测方法有涡流检测（简称ET）、声发射检测 （简称AE）等。
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②超声波的种类
超声波有许多种类，在介质中传播有不同的方式， 波型不同，其振动方式不同，传播速度也不同。，声波 的介质质点振动方向与传播方向一致，叫做纵波。质质 点振动方向和波传播的方向垂直的波叫横波。纵波可在 气、液、固体中传播。可是横波只能在固体介质中传播。 此外，还有在固体介质的表面传播的表面波、在固体介 质的表面下传播的爬波和在薄板中的传播板波。它们都 可用来探伤。 • ③.声速 • 声波在介质中是以一定的速度传播的，如空气中的 声速为340 m/s，水中的声速为1500 m/s，钢中纵波的 声速为5900 m/s，横波的声速为3230 m/s，表面波的 声速3007m/s。横波的声速大约是纵波声速的一半，而 江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制 作 倍。 表面波声速大约是横波的0.9
• (1) 超声波的发生及其性质 • ① 超声波的发生和接收 • 声波是一种机械波，机械波是由机械振动产生的。工 业探伤用的高频超声波，是通过压电换能器产生的。压 电材料可以将电振动转换成机械振动，也能将机械振动 转换成电振动。 • 要使压电材料产生超声波，可把它切成能在一定频率 下共振的片子，这种片子叫做晶片。将晶片两面都镀上 银，作为电极。当高频电压加到这两个电极上时，晶片 就在厚度方向产生伸缩（振动），这样就把电振动转换 成机械振动了。这种机械振动发生的超声波，可传播到 被检物中去。反之，将高频机械振动传到晶片上时，晶 片就被振动，在晶片两电极之间就会产生频率与超声波 相等、强度与超声波成正比的高频电压。这个高频电压 可经放大、检波，并显示在示波屏上。这就是超声波的 接收。 江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制 • 通常在超声波探伤中只使用一个晶片，这个晶片既作 作 发射又作接收。
（3）射线照相工艺要点
一般把被检的物体安放在离X射线装置或γ射线装置 50 cm到1 m的位置处，把胶片盒紧贴在试样背后，让射 线照射适当的时问（几分钟至几十分钟）进行曝光。把曝 光后的胶片在暗室中进行显影、定影、水洗和干燥。将干 燥的底片放在观片灯的显示屏上观察，根据片的黑度和图 像来判断存在缺陷的种类、大小和数量。随后按通行的标 准，对缺陷进行评定和分级。以上就是射线照相探伤的一 般步骤。 按射线源、工件和胶片之间的相互位置关系，透照方 式分为纵缝透照法、环缝外透法、环缝内透法、双壁单影 法和双壁双影法五种，见图8—6。其中双壁单影法用于 小直径的容器或大口径管子焊缝，双壁双影法用于Φ≤100 mm以下管子对接环焊缝。
(6).关于射线照相法特点的概括
①.检测结果有直接记录——底片 ②可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量准确 ③体积型缺陷检出率很高。而面积型缺陷的检出率受 到多种因素影响 ④.适宜检验较薄的工件而不适宜较厚的工件 ⑤适宜检测对接焊缝。检测角焊缝效果较差，不适宜 检测板材、棒材、锻件。 ⑥.有些试件结构和现场条件不适合射线照相 ⑦对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的 确定比较困难 ⑧检测成本高。 ⑨.射线照相检测速度慢 ⑩.射线对人体有伤害
wenku.baidu.com.1.1 无损检测目的及应用特点
（1）、无损检测目的 ① 保证产品质量 ② 保障使用安全 ③ 改进制造工艺 ④ 降低生产成本 (2 )、无损检测应用特点 ① 无损检测要与破坏性检测相配合 ② 正确选用实施无损检测的时机 ③ 选用最适当的无损检测方法 ④ 综合应用各种无损检测方法
4.1.2 射线检测
④波长 波在一个周期内或者说质点完成一次振动所经过的路 程称为波长，用λ表示。 ⑤超声场及其特征量 充满超声波的空问叫作超声场，描述超声场的特征量 有声压、声强和声阻抗。
⑥.界面的反射和透射 当超声波传到缺陷、被检物底面或者异种金属结合面， 即两种不同声阻抗的物质组成的界面时，会发生反射。
(5)射线的安全防护
射线防护，就是在尽可能的条件下采取各种措施，使 操作人员和周围其他人员接受的剂量当量不超过限值。 主要的防护措施有以下三种：屏蔽防护、距离防护和 时间防护。 屏蔽防护就是在射线源与操作人员及其他邻近人员之 间加上有效合理的屏蔽物来降低辐射的方法。如射线探伤 机体衬铅，现场使用流动铅房和建立固定曝光室等都是屏 蔽防护。 距离防护是用增大射线源距离的办法来防止射线伤害。 因为射线强度P与距离R的平 方成反比，即所以在没有屏蔽物或屏蔽物厚度不够时，用 增大射线源距离的办法也能达到防护的目