管道无损检测01

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。
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。
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。
(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
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。
（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。
(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。
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 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。
• (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。
(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。
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
4.1.3 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。
(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。
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。
(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
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
•
②超ຫໍສະໝຸດ Baidu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 表面波声速大约是横波的0.9倍。
4.1.1 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