承插焊接接头射线检测技术
作者：张洋洋
作者机构：江苏中核华兴工程检测有限公司,江苏连云港222002
来源：中小企业管理与科技
ISSN：1673-1069
年：2017
卷：000
期：014
页码：182-183
页数：2
中图分类：T-0
正文语种：chi
关键词：核安全部件;射线检测;承插焊接接头
摘要：对核安全部件的射线检测类别有多种,比如管件和铸造阀门等铸件的壳体内部的射线检测.焊缝射线检测主要是角接焊缝、插套间隙等多种类型,这些不同类型的射线检测其特征都不一样.论本文主要探讨的是承插焊接接头的射线检测技术方法.
光电检测技术总结 经过一学期的光电检测技术课程的学习，我们大致上了解了光电检测技术有许多方面的知识，按照传感器、转换电路、检测装置划分排列。接下来我们来仔细探讨一下究竟有什么值得我们学习的。 首先是光电技术的定义。何为光电技术？光电检测技术是以激光、红外、光纤等现代光电子器件作为基础，通过对被检测物体的光辐射，经光电检测器接收光辐射并转换为电信号，由输入电路、放大滤波等检测电路提取有用信息，或进入计算机处理，最终显示输出所需要的检测物理参数。其中检测和测量有一些不同的地方：检测：通过一定的物理方式，分辨出被测参量并归属到某一范围带，以此来判别被测参数是否合格或是否存在。测量：将被测的未知量与同性质的标准量比较，确定被测量对标准量的倍数，并通过数字表示出这个倍数的过程。而光电检测技术的应用存在在生活中的每一个部分。比如人的视觉功能，人眼是一个直径为23mm的近似球体，眼球前方横径为11mm的透明角膜具有屈光作用，角膜后的虹膜中央有称为瞳孔的圆孔，它可以扩大或缩小以调节进入眼球的光亮。虹膜后的水晶体相当于光学系统中的透镜，其直径为9mm。在眼球的后方有视网膜，这是光学细胞和杆状细胞，它们和视网膜上的其他细胞组成的微小感光单元。这些感光单元接收光刺激后转化为神经冲动，经视神经传导到大脑的高级视觉中枢，从而产生亮度和彩色的感觉，同时也形成有关物体状和大小的判断。因此，人眼是一个高灵敏度、高分辨率和极为复杂而精巧的光传感器。正好光学仪器是人眼的视觉扩展，通过利用光辐射的各种现象和特性，摄取信息实现控制的有力工具，它是人类视觉参与下才能工作的。光学仪器一共在人类视觉上做出了以下的扩展：1、时间上扩展，可以通过摄像机记录过去的样子；2、空间上的扩展，通过地球卫星观看世界个地的样貌；3、识别能力的扩展，通过放大镜和显微镜我们能够观测到人眼看不见的细微东西。 光电检测系统由哪些东西组成？典型的光电仪器包括了精密机械、光学系统、光电信号传感器、电信号处理器和运算控制计算机以及输出显示设备等环节。各种环节分别实现各自的职能，组成光、机、电的综合系统。一个典型的光电检测系统的组成由辐射源开始，依次为传输媒质、检测目标、光学系统、光点检测器件、信息处理、输出设备。其中辐射源通过传输媒质由对象空间进入到光电系统。
射线数字成像技术的应用 在管道建设工程中，射线检测是确保焊接质量的主要无损检测手段，直接关系到工程建设质量、健康环境、施工效率、建设成本以及管线的安全运行。长期以来，射线检测主要采用X射线或γ射线的胶片成像技术，检测劳动强度大，工作效率较低，常常影响施工进度。 近年来随着计算机数字图像处理技术及数字平板射线探测技术的发展，X射线数字成像检测正逐渐运用于容器制造和管道建设工程中。数字图像便于储存，检索、统计快速方便，易于实现远程图像传输、专家评审，结合GPS系统可对每道焊口进行精确定位，便于工程质量监督。同时，由于没有了底片暗室处理环节，消除了化学药剂对环境以及人员健康的影响。 过大量的工程实践与应用，对管道焊缝射线数字化检测与评估系统进行了应用研究分析探索。 1 射线数字成像技术的应用背景 随着我国经济的快速发展，对能源的需求越来越大，输油输气管道建设工程也越来越多，众多的能源基础设施建设促进了金属材料焊接技术及检测技术的进步。 目前，在管道建设工程中，管道焊接基本实现了自动化和半自动化，而与之配套的射线检测主要采用胶片成像技
术，检测周期长、效率低下。“十二五”期间，将有更多的油气管道建设工程相继启动，如何将一种可靠的、快速的、“绿色”的射线数字检测技术应用于工程建设中，以替代传统射线胶片检测技术已成为目前管道焊缝射线检测领域亟需解决的问题。 2 国内外管道焊缝数字化检测的现状 2.1 几种主要的射线数字检测技术 1）CCD型射线成像（影像增强器） 2）光激励磷光体型射线成像（CR） 3）线阵探测器（LDA）成像系统 4）平板探测器（FPD）成像系统 几种技术各有特点，目前适用于管道工程检测的是CR 和FPD，但CR不能实时出具检测结果，且操作环节较繁琐、成本较高，因此平板探测器成像系统成为射线数字检测的主要发展方向。 2.2 国内研发情况 国内目前从事管道焊缝射线数字化检测系统研发的机构主要有几家射线仪器公司，但其产品主要用于钢管生产厂的螺旋焊缝检测。通过实践应用比较，研究应用电子学研究所研发的基于平板探测器的管道焊接射线数字化检测与评估系统已能够满足管道工程检测需要，并通过了科技成果鉴
对接焊接接头X射线检测工艺规程 1. 0目的及适用围 1.1目的 为保证射线检测工作质量，提供准确可靠的检测数据，特制定本规程。 1.2适用围 1.2.1本规程适用于碳素钢、低合金钢、不锈钢压力容器，常压容器的纵向和环向对接接头； 1.2.2本规程适用于透照厚度为2～50mm的钢熔化焊对接接头的X射线照相方法； 1.2.3材料为铜及铜合金、铝及铝合金和钛及钛合金、镍及镍合金的纵向和环向及钢结构对接接头的X射线检测可参照进行； 2. 0编制依据 2.1本规程依据JB/T4730-2005.2《承压设备无损检测》编制； 2.2本规程依据GB16357-1996《工业X射线探伤卫生防护标准》
编制； 2.3本规程参照GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》编制。 3.0 射线防护 3.1 射线防护应符合GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》和GB16357-1996《工业X射线探伤卫生防护标准》的要求； 3.2 曝光室场地必须是经卫生防疫部门放射性安全检测合格，并由国家相应卫生部门颁发《放射装置使用许可证》方可使用； 3.3 工程现场进行X射线检测时，必须采用射线安全剂量仪，检测出安全区域，并在安全区边界位置悬挂警示牌，必要时应设专人监护。夜间检测操作时应使用红色警示灯，避免人员误入受到辐射伤害； 3.4 从事本规程的检测人员应严格遵守公司制订的《射线工作安全管理制度》和《X射线机安全操作规程》。 4.0表面要求和X射线检测时机 4.1在射线检测之前，对接焊接接头的表面应经外观检测并合格。表面的不规则状态在底片上的影像不得掩盖或干扰缺陷影像，否则应对表面作适当修整； 4.2除非另有规定，射线检测应在焊后进行。对有延迟裂纹倾向的材料，至少应在焊接完成24h后进行射线检测； 5.0射线检测技术等级 5.1射线检测技术等级选择应符合制造、安装、在用等有关标准及设
射线检测技术介绍 射线检测技术是目前在锅炉压力容器及管道施工检测中应用最广泛的一种检测方法。在各个行业由于检测对象的特点及要求质量等级的不同，执行的检测标准主要是GB332-3-2005《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》；JB/T4730-2005《承压设备无损检测》；SY/T4109-2005《石油天然气钢质管道无损检测》等标准，无论哪个标准都对射线检测提出的检测人员、检测设备、检测工艺、检测材料、检测环境等要求，现逐一分析：（以JB/T4730-2005《承压设备无损检测》为例） 一、射线检测技术等级 根据JB/T4730-2005《承压设备无损检测》规定，将射线检测技术等级分为3级，A级—低灵敏度技术；AB级—中灵敏度技术；B级—高灵敏度技术。明确承压设备对接焊接接头的制造、安装、在用时的射线检测，一般应采用AB级射线检测技术进行检测。对重要设备、结构、特殊材料和特殊焊接工艺制作的对接焊接接头，可采用B级技术进行检测。根据标准，对于石油石化管道焊接接头的射线检测应采用AB级。 二、对于不同管径拍片张数的确定 确定AB级射线检测技术等级后，就可以确定环焊缝检测的K值。K值是反映射线检测裂纹检测率要求，根据标准，对100mm＜D o≤400mm的环向对接焊接接头K值等于1.2，拍片张数见表一：
表一100mm＜D o≤400mm管道环焊缝双壁单影透照次数计算表 从表一可以看出，决定拍片张数的是底片的有效检测长度，而有效检测长度是由标准的K值所确定的。根据标准确定K值后，查阅JB4730附录中的莫诺图（图一为K=1.2时的透照次数图），确定透照次数。 以φ114×20管线拍片为例：管径Do=114mm，壁厚T=20mm，焦距F=264mm，则参数Do/F=114/264=0.43，T/Do=20/114=0.175，查莫诺图求两条线的交点，即得到拍片数量6张。
小径管对接焊接接头的相控阵超声检测 摘要：对小径管对接焊接接头中的裂缝、密集气孔、未焊透等缺陷进行相控阵超声波检测和射线检测，通过将两者的检测结果进行分析和比较，对两者的检测效果进行评价。本文主要是对相控阵超声波检测手段的优势和其在小管径检测中的应用进行了一定的分析，旨在推动相控阵超声波检测技术的广泛应用。 关键词：小径管对接焊接；接头；相控阵超声检测 引言 相控阵超声检测可以获取实时的检测结果，能够对工件的缺陷进行多种方式的扫描，是一种可以记录的无损检测方式。相控阵超声检测的主要优势就是声束角度和聚焦深度精确可控，声束可达性强，检测精度高，缺陷显示直观，检测速度快，是具有较高可靠性的检测技术，在工业领域有着颇为广泛的应用。笔者对小径管对接焊接接头中的缺陷进行了相控阵超声波检测，并且与射线检测结果进行了一定的比较分析。 一、相控阵超声检测技术 （一）相控阵超声检测技术的原理 相控阵超声检测方法主要是通过对换能器阵列中的单个阵元进行分别控制，以特定的时序法则进行激发和接收，进而实现声束在工件中的偏转和聚焦。采用自聚焦传感器能进一步增强聚焦能力和分辨力，有效的改善了小径管中波型畸变和杂波干扰的情况。 （二）试样管的焊制 小径管的试样管采用的是与广东省某电厂机组锅炉受热面管同规格同材质的管件，其中对接接头存在着一定的裂纹、未熔合、密集气孔有缺陷等问题，具体的示意图可以如下图1所示，焊接的方法主要是钨极氩弧焊。 图1 焊接接头简图 （三）相控阵检测系统 1、相控阵检测仪器 本次研究主要采用的仪器是phascan 32/128相控阵检测仪，Cobra16阵元自聚焦传感器，一次性激发16阵元。 2、相控阵检测探头和楔块 对于相控阵超声探头来说，它主要是阵列探头，在进行现场检测的时候要根据小径管的尺寸来对探头和楔块的型号和大小进行选择。一般来说，探头在进行使用的过程中，因为小径管的曲率过大，要将其和探头之间的耦合损失降低，就需要使用能够与小径管进行紧密切合的楔块，选择曲率相近的曲面。 （四）声束覆盖范围设置 在对小径管焊缝进行相控阵超声扇形扫查的时候，要对探头前沿到焊缝中心线的距离进行正确的选择，要保证在进行扇形扫查的时候大角度声束能够对焊缝的下面部分进行覆盖，小角度声束可以覆盖到焊缝的上面部分，进而达到对焊接接头的全面检测，避免出现遗漏。在对小径管对接接头进行检测的时候，还可以通过使用专业的软件来对声束覆盖范围进行模拟，然后对的不同角度的波束覆盖情况的进行模拟现实，通过这样的模拟结果可以找到适当的探头前沿距离和波束角度范围等等。 （五）相控阵检测校准设置
五大常规探伤方法概述及其特点 工业无损探伤的方法很多，目前国内外最常用的探伤方法有五种，即人们常称的五大常规探伤方法。本文将首先介绍五大常规探伤方法及其特点，并结合汽车维修中的特定条件和需求，选出更适合于汽车维修的探伤方法。 一、五大常规探伤方法概述 五大常规方法是指射线探伤法、超声波探伤法、磁粉探伤法、涡流探伤法和渗透探伤法。 1、射线探伤方法 射线探伤是利用射线的穿透性和直线性来探伤的方法。这些射线虽然不会像可见光那样凭肉眼就能直接察知，但它可使照相底片感光，也可用特殊的接收器来接收。常用于探伤的射线有x光和同位素发出的γ射线，分别称为x光探伤和γ射线探伤。当这些射线穿过物质时，该物质的密度越大，射线强度减弱得越多，即射线能穿透过该物质的强度就越校此时，若用照相底片接收，则底片的感光量就小；若用仪器来接收，获得的信号就弱。因此，用射线来照射待探伤的零部件时，若其内部有气孔、夹渣等缺陷，射线穿过有缺陷的路径比没有缺陷的路径所透过的物质密度要小得多，其强度就减弱得少些，即透过的强度就大些，若用底片接收，则感光量就大些，就可以从底片上反映出缺陷垂直于射线方向的平面投影；若用其它接收器也同样可以用仪表来反映缺陷垂直于射线方向的平面投影和射线的透过量。由此可见，一般情况下，射线探伤是不易发现裂纹的，或者说，射线探伤对裂纹是不敏感的。因此，射线探伤对气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷最敏感。即射线探伤适宜用于体积型缺陷探伤，而不适宜面积型缺陷探伤。 2、超声波探伤方法 人们的耳朵能直接接收到的声波的频率范围通常是20Hz到20kHz，即音频。频率低于20Hz的称为次声波，高于20kHz的称为超声波。工业上常用数兆赫兹超声波来探伤。超声波频率高，则传播的直线性强，又易于在固体中传播，并且遇到两种不同介质形成的界面时易于反射，这样就可以用它来探伤。通常用超声波探头与待探工件表面良好的接触，探头则可有效地向工件发射超声波，并能接收界面反射来的超声波，同时转换成电信号，再传输给仪器进行处理。根据超声波在介质中传播的速度和传播的时间，就可知道缺陷的位置。当缺陷越大，反射面则越大，其反射的能量也就越大，故可根据反射能量的大小来查知各缺陷的大校常用的探伤波形有纵波、横波、表面波等，前二者适用于探测内部缺陷，后者适宜于探测表面缺陷，但对表面的条件要求高。 3、磁粉探伤方法 磁粉探伤是建立在漏磁原理基础上的一种磁力探伤方法。当磁力线穿过铁磁材料及其制品时，在其不连续处将产生漏磁场，形成磁极。此时撒上干磁粉或浇上磁悬液，磁极就会吸附磁粉，产生用肉眼能直接观察的明显磁痕。因此，可借助于该磁痕来显示铁磁材料及其制品的缺陷情况。磁粉探伤法可探测露出表面，用肉眼或借助于放大镜也不能直接观察到的微小缺陷，也可探测未露出表面，而是埋藏在表面下几毫米的近表面缺陷。用这种方法虽然也能探查气孔、夹杂、未焊透等体积型缺陷，但对面积型缺陷更灵敏，更适于检查因淬火、轧制、锻造、铸造、焊接、电镀、磨削、疲劳等引起的裂纹。 磁力探伤中对缺陷的显示方法有多种，有用磁粉显示的，也有不用磁粉显示的。用磁粉显示的称为磁粉探伤，因它显示直观、操作简单、人们乐于使用，故它是最常用的方法之一。不用磁粉显示的，习惯上称为漏磁探伤，它常借助于感应线圈、磁敏管、霍尔元件等来反映缺陷，它比磁粉探伤更卫生，但不如前者直观。由于目前磁力探伤主要用磁粉来显示缺陷，因此，人们有时把磁粉探伤直接称为磁力探伤，其设备称为磁力探伤设备。 4、涡流探伤方法
第三章射线探伤 教学目标： 一、了解射线的的产生、性质及其衰减，了解各种射线检测方法的基本 原理； 二、熟悉常见射线探伤设备及器材，能正确选择X射线照相法设备参数； 三、掌握X射线照相法检测工艺，熟悉底片评定的方法，并能根据相关 标准对焊缝质量进行评级； 四、了解射线探伤防护常识。 一、任务导入： 射线探伤是利用射线可以穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现其中缺陷的一种无损探伤方法。它可以检查金属和非金属材料及其制品的内部缺陷，如焊缝中的气孔、夹渣、未焊透等体积性缺陷。这种无损探伤方法有独特的优越性，即检验缺陷的直观性、准确性和可靠性，而且，得到的射线底片可用于缺陷的分析和作为质量凭证存档。但此法也存在着设备较复杂、成本较高的缺点，并需要对射线进行防护。 二、相关知识 知识点一：射线的产生、性质及其衰减 1．X射线的产生 用来产生X射线的装置是X射线管。它由阴极、阳极和真空玻璃（或金属陶瓷）外壳组成，其简单结构和工作原理如图3-1所示。阴极通以电流加热至白炽状态时，其阳极周围形成电子云，当在阳极与阴极间施加高压时，电子加速穿过真空空间，高速运动的电子束集中轰击阳极靶子的一个面积（几平方毫米左右、称实际焦点），电子被阻挡减速和吸收，其部分动能（约1%）转换为X射线, 其余99%以上的能量变成热能。
图3-1 X射线的产生示意图 2．X射线的主要性质 （1）不可见，以光速直线传播。 （2）具有可穿透可见光不能穿透的物质如骨骼、金属等的能力，并且在物质中有衰减的特性。 （3）可以使物质电离，能使胶片感光，亦能使某些物质产生荧光。 3.γ射线的产生及性质 γ射线是由放射性物质（60Co、192Ir等）内部原子核的衰变过程产生的。 γ射线的性质与X射线相似，由于其波长比X射线短，因而射线能量高，具有更大的穿透力。例如，目前广泛使用的γ射线源60Co，它可以检查250mm厚的铜质工件、350mm厚的铝制工件和300mm厚的钢制工件。 4.射线 当射线穿透物质时，由于物质对射线有吸收和散射作用，从而引起射线能量的衰减。 射线在物质中的衰减是按照射线强度的衰减是呈负指数规律变化的,以强度的一束平行射线束穿过厚度为δ的物质为例，穿过物质后的射线强度为：为I I=I0e－μδ 式中I—－射线透过厚度δ的物质的射线强度； I0—－射线的初始强度； e—－自然对数的底；
思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（0.38mμ）到（0.78mμ）范围内的电磁辐射称为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题 1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为(瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么？ 答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接
收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答： 222 4444R I R I dA d E R dA d E R I I ===∴= ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为 ()1 2222222221 122 12 11001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴= = 又的距离为第二个探测器到点光源， 源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。 4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激子吸收）（晶格吸收）。半导体对光的吸收主要是（本征吸收）。 二、概念题 1、禁带、导带、价带：
X射线探伤简介 射线探伤是利用射线可以穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现其中缺陷的一种无损探伤方法。它可以检查金属和非金属材料及其制品的内部缺陷，如焊缝中的气孔、夹渣、未焊透等体积性缺陷。这种无损探伤方法有独特的优越性，即检验缺陷的直观性、准确性和可靠性，而且，得到的射线底片可用于缺陷的分析和作为质量凭证存档。但此法也存在着设备较复杂、成本较高的缺点，并需要对射线进行防护。 X射线的产生 用来产生X射线的装置是X射线管。它由阴极、阳极和真空玻璃（或金属陶瓷）外壳组成，其简单结构和工作原理如图1所示。阴极通以电流加热至白炽状态时，其阳极周围形成电子云，当在阳极与阴极间施加高压时，电子加速穿过真空空间，高速运动的电子束集中轰击阳极靶子的一个面积（几平方毫米左右、称实际焦点），电子被阻挡减速和吸收，其部分动能（约1%）转换为X射线,其余99%以上的能量变成热能。 图1 X射线的产生示意图
X射线的主要性质 ?不可见，以光速直线传播。 ?具有可穿透可见光不能穿透的物质如骨骼、金属等的能力，并且在物质中有衰减的特性。?可以使物质电离，能使胶片感光，亦能使某些物质产生荧光。 γ射线的产生及性质 γ射线是由放射性物质（60Co、192Ir等）内部原子核的衰变过程产生的。 γ射线的性质与X射线相似，由于其波长比X射线短，因而射线能量高，具有更大的穿透力。例如，目前广泛使用的γ射线源60Co，它可以检查250mm厚的铜质工件、350mm厚的铝制工件和300mm厚的钢制工件。 射线与物质的相互作用 当射线穿透物质时，由于物质对射线有吸收和散射作用，从而引起射线能量的衰减。 射线在物质中的衰减是呈负指数规律变化的，以强度为I0的一束平行射线束穿过厚度为δ的物质为例，穿过物质后的射线强度为： I=I0e－μδ 式中： I：射线透过厚度δ的物质的射线强度； I0：射线的初始强度；
电力建设施工及验收技术规范钢制承压管道对接焊接接头射线检验篇
中华人民共和国电力行业标准 电力建设施工及验收技术规范 钢制承压管道对接焊接接头射线检验篇 DL/T 5069─1996 The code of erection and acceptance for electric power construction Section of radiographic examination of butt welded joints of pressure steels pipes and tubes 1 范围 本规范适用于电力系统制作、安装和检修发电设备时，单面施焊、双面成型的各种承压管子、管道和集箱对接焊接接头的X射线和γ射线透照检验。 本规范规定的射线透照工艺方法及质量评定分级透照厚度范围为2～175mm的低碳钢及合金钢（包括不锈钢）及钢管熔化焊对接焊接接头（以下简称对接接头）。 焊制管件（三通、弯头）和焊管（纵缝、螺旋缝）也可参照使用。 本规范不适用于磨擦焊、闪光焊的对接接头。
2 引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。 GB3323-87 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级 GB4792-84 放射卫生防护基本标准 GB5616-85 常规无损探伤应用导则 BG5618-85 线型象质计 GB6417-86 金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明 GB/T12604-90 无损检测名词术语 GB/T12605-90 钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级 DL5007-92 电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇） 3 检测人员 3.0.1凡从事本规范所述工作的检测人员，都必须持有中国电力工业无损检测人员资格证书和国家卫生防护部门颁发的放射工作人员证。 3.0.2无损检测人员按技术等级分为Ⅲ（高）、Ⅱ（中）、Ⅰ（初）级。取得各技术等级人员，只能从事与该等级相应的无损检测工作，并负相应的技术责任。 3.0.3检测人员应按照GB4792进行体格检查，并符合要求。 3.0.4检测人员除具有良好的身体素质外，视力必须满足下列要求： 3.0. 4.1校正视力不得低于1.0，应每年检查一次。
《现代无损检测技术》 作业：射线检测技术综述 姓名：马丰年 学号：SY1207205 班级：SY12072 2013-1-3
射线检测技术综述 什么是射线检测技术 它是利用射线(X 射线、γ射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减，检测其内部结构不连续性的技术。穿过材料或工件的射线由于强度不同，在x 射线胶片上的感光程度也不同，由此生成内部不连续的图像。 X 射线的产生 X-射线是在电场中被加速的高速电子，撞击到高原子序数材料的靶上，由于电子急速减速而辐射（靭致辐射）的电磁波。在真空管两阴极和阳极之间加高压，阳极选用不同的重金属材料制成，电子打在阳极上便可得到X 射线，其能量与加在两端的电压和通过的电流的乘积成正比，电流决定了射线的密度。 图1 射线管产生X 射线 X 射线的性质与构成 X 射线的特征是波长非常短，比紫外线波长更短，4110λ-=-nm ，因此具有 很高的能。X 射线在电场磁场中不偏转。这说明X 射线是不带电的粒子流。X 射线有很大的贯穿本领并能使照相底片感光，基于这个原理，由x 射线穿过物体，
便得到了物体内部的信息，通过在荧光屏上成像，就能反引出内部可能存在的缺陷。X射线本质上是一种电磁波，同此它具有反射、折射、衍射、偏振等性质。 图2 X射线的谱范围 X射线由两部分构成，一部分波长连续变化，称为连续谱；另一部分波长是分立的，与靶材料有关，成为某种材料的标识，所以称为标识谱，又叫特征谱--它迭加在连续谱上。连续谱是电子在靶上减速而产生的。可以想象到，被高压加速后的电子进入靶内，可以到达不同的深度，其速率从v骤减为0，有很大的加速度，而伴随着带电粒子的加速运动，必然有电磁辐射产生，这便是产生X射线连续谱的原因。当外界提供足够大的能量时，使原子内层电子电离，从而使原子内层出现空位，外层电子向内层补充，放出的能量便形成了X射线的标识谱 射线成像的系统构成与分类 X 射线无损检测系统的构成：射线源，控制物体运动的机械装置，X 射线接收器。 射线检测的分类 射线检测是一种重要的的无损检测方法，它主要由腔片射线照相技术、射线实时成像技术、计算机断层扫描成像技术、康普顿背散射成像技术等射线检测技术组成。 1、胶片射线照相技术 胶片射线照相无损检测技术是射线源发出的射线透过被检物体，利用被检物体与其内部缺陷介质对射线强度衰减的程度不同来携带被检物体内部信息，并用射线胶片记录下来，经显影、定影等处理，在胶片上形成透视投影影像，通过对影像的识别来评定被检物体内部是否存在不连续性的一种射线无损检测方法，是其它射线检测技术的基础，也是应用最广泛的射线检测技术。 但是胶片成像技术存在着效率低下，不能数字化，难于存储的缺点，尽管可以利用光胶片数字化扫描仪进行数字化，但是其地下的效率仍无法解决。
X射线数字成像检测系统
X射线数字成像检测系统 (XYG-3205/2型) 一、设备基本说明 X射线数字成像系统主要是由高频移动式(固定式)X射线探伤机、数字平板成像系统、计算机图像处理系统、机械电气系统、射线防护系统等几部分组成的高科技产品。它主要是依靠X射线可以穿透物体，并可以储存影像的特性，进而对物体部进行无损评价，是进行产品研究、失效分析、高可靠筛选、质量评价、改进工艺等工作的有效手段。 探伤机中高压部分采用高频高压发生器，主机频率40KHz为国际先进的技术指标。连续工作的高可靠性，透照清晰度高，穿透能力强，寿命长，故障率低等特点。X光机通过恒功率控制持续输出稳定的X射线，波动小，保证了优质的图像质量。高频技术缩短了开关机时间，有助于缩短检测期，提高工作效率。 数字平板成像采用美国VEREX公司生产的Paxscan2530 HE型平板探测器，成像效果清晰。该产品已经在我公司生产的多套实时成像产品中使用，性能稳定可靠。 计算机图像处理系统是我公司独立自主研制开发的、是迄今为止国同行业技术水平最高的同类产品。主要特点是可以根据不同行业用户的需求，编程不同的应用界面及图像处理程序，利用高性能的编程技术，使操作界面简单易懂，最大限度的减少操作步骤，最快速度的达到操作人员的最终需求。 机械传动采用电动控制、无极变速，电气控制采用国际上流行的钢琴式多功能操作台，将本系统中的X射线机控制、工业电视监视、机械操作等集中到一起，操作简单、便。 该系统的自动化程度高, 检测速度快，极大地提高了射线探伤的效率，降
低了检验成本，检测数据易于保存和查询等优点，其实时动态效果更是传统拍片法所无法实现的，多年来该系统已成功应用于航空航天、军事工业、兵器工业、油化工、压力容器、汽车工业、造船工业、锅炉制造、制管行业、耐火材料、低压铸造、瓷行业、环氧树脂材料等诸多行业的无损检测中。 本系统的技术、质量、性能都居于国领先水平。 2004年由于在成像应用技术面取得的成绩，被确定为X射线实时成像检测系统高技术产业化示工程基地。 二、系统适用围及主要技术参数 1．主要用途：本设备壳体焊接、金属铸造质量检测。 2．被检工件外形尺寸：直径φ300-φ2500mm，长度1000-8000mm,壁厚≤12mm 3．X射线探伤机容量：320KV，5.6mA(大焦点)/2.5mA(小焦点) 4．冷却式：油冷(循环制冷)，具有流量、温度设定、显示、保护功能。5．PaxScan2530 HE型数字平板成像系统 6．系统灵敏度：静态灵敏度优于1.25％～1.6％(在图像处理上测试) 7．系统分辨率：≤36LP/cm 三、设备基本配置及构成明细 (一)高频X射线探伤机主要配置 1．金属瓷X射线管MXR-320HP/11 1支瑞士COMET 2．高压电缆225KV 7m 2根瑞士COMET 3．高频高压发生器H160 2台射线 4．控制器T7000型1台射线 5．油冷却器AL-YLB-4500型1台射线
实验一射线检测的原理及过程 一、实验目的 1、掌握X射线检测的基本原理和方法； 2、了解射线检测的特点和适用范围； 3、了解射线检测缺陷等级的评定。 二、实验设备器材 1、XXQ－2005携带式变频充气X射线探伤机 本机由控制器和管头（X射线发生器）及电源电缆、连接电缆等组成（控制器面板和管头结构分别如图8-1、图8-2所示）。 控制器采用可控硅单相桥式整流电路，整流后的电压经LC滤波回路滤波后变为平滑的直流电压，该电压经可控硅变频回路斩成频率可变的单向脉冲，送至高压脉冲变压器作为管头的电源。毫安稳定单元可以随X射线管灯丝电压的提高或降低改变单向脉冲的频率，以保证X射线管电流的稳定。千伏调节单元可以连续调节管电压，以适用不同厚度材料的拍片要求。 数字计时器为预置数字电子式，可按不同要求选择曝光时间，计时准确，误差小，显示直观。如果在曝光期间有保护单元动作，计时器将显示当前时间，不归零。重新开机，可继续曝光至预置时间，因而可节省胶片。 当电源电压波动时，控制器本身能自动调节，自动稳定X射线管电压和管电流，以保证获得稳定的X射线束。管电压和曝光时间均可预置，而管电流不能设置，为恒定的5毫安。 管头为组合式，X射线管、高压变压器（包括X射线管灯丝绕组）与绝缘气体一同封装在铝壳内。管头一端装有风扇和散热器，为冷却之用。绝缘气体为SF6，具有良好的介电性能。管头系完全防电击式，X射线管阳极接地，承受单向脉冲电压，设有温度保护装置，当管头温度达到规定值的±5℃时，温度继电器动作，切断高压，以确保机器安全。管头的两端环可使其立放或横卧，在搬运及工作时可做把手用。
图8-1 控制器主面板及侧面板 1.电源指示灯 2.延时指示灯 3.高压指示灯 4.电流指示灯 5.保险丝 6.曝光计时器 7.曝光时间设定拨码盘8.电源接头9.接地线接头10.控制线连接电缆接头 11.电源开关12.高压关按钮13.曝光电压调节旋钮14.高压开按钮 图8-2 管头结构示意图X射线管结构示意图 1、把手 2、风扇 3、阳极体 4、主体套1、玻璃管壳2、聚焦杯3、阴极灯丝 5、X射线 6、遮蔽铝 7、阴极射线4、阳极罩5、窗口6、阳极靶 8、高压变压器9、阴极体10、铝壳7、阳极体 11、气压表12、控制线连接电缆接头 2、其它辅助器材及耗材 黑度计、射线胶片、金属箔增感屏、线型像质计、暗盒、铅字、屏蔽铅板、中心指示器、卷尺、钢印、观片灯 ℃ 黑度计用于检查射线底片的黑度，要求在国家标准规定的范围内。 ℃ 射线胶片用于显示和记录保存，底片质量必须符合标准要求。 ℃ 金属箔增感屏用来增强胶片的感光效果，加快感光速度，减少透照时间，提高效率和底片质量。 ℃ 线型像质计用来检查和确定底片影像质量，按标准选取。 ℃ 暗盒用来放置胶片和增感屏。 ℃ 铅字用于记录探伤范围、日期、透照工件编号和透照时的中心点。 ℃ 屏蔽铅板用于防止透照时的背散射，提高底片质量。 ℃ 中心指示器用于透照时，探伤机头与透照工件的对中。
红外检测技术
红外技术的基本概念 红外线是一种电磁波。因此具有电磁辐射的 特点： 波动性 传输不需要介质 红外辐射就是热辐射 红外线也是一种光线。但是人眼看不见的光 线，具有粒子性，对红外线的研究也属于光学 范畴。
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红外的历史
1800年，赫胥耳利用太阳光谱色散实 验发现了红外光。 验发现了红外光。 1835年，安培宣告了光和热射线的同 一性。 一性。 1870年，兰利制成了面积只有针孔那 样大小的探测器， 样大小的探测器，并用凹面反射光栅、 并用凹面反射光栅、 岩盐及氟化物棱镜来提高测量色散的能 力，这为红外应用的重要方面——航空 摄影奠定了基础
通常取可见光谱中红光末端为780 通常取可见光谱中红光末端为780nm， 780 ，比它长的光 就是红外光， 就是红外光，或称为热射线。 或称为热射线。
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红外的历史
1880年，“红外”一词出现在阿贝尼的文章中（ 一词出现在阿贝尼的文章中（最 早）。 1888年，麦洛尼用比较灵敏的热电堆改进了赫胥耳的 探测和测量方法， 探测和测量方法，为红外技术奠定了基础。 为红外技术奠定了基础。 1904年，开始采用近红外进行摄影。 开始采用近红外进行摄影。 1929年，科勒发明了银氧铯（ 科勒发明了银氧铯（Ag-o-Cs）光阴极， 光阴极，开 创了红外成像器件的先河。 创了红外成像器件的先河。 二十世纪30年代中期， 年代中期，荷兰、 荷兰、德国、 德国、美国各自独立研制 成红外变像管， 成红外变像管，红外夜视系统应用于实战。 红外夜视系统应用于实战。 1952年，美国陆军制成第一台热像记录仪
热电堆：由两个或多个热电偶串接组成，各热电偶输出 的热电势是互相叠加的。
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第一章： 1，光电检测系统的基本组成及各部分的主要作用？ 光源——光学系统——被测对象——光学变换——光电转换——电信号放大与处理[存储，显示，控制] 作用：光学变换：将被测量转换为光参量，有时需要光信号的匹配处理，目的是更好的获得待测量的信息。 电信号放大与处理的作用：存储，显示，控制。 第二章： 1、精密度、准确度、精确度、误差、不确定度的意义、区别。 答：精密度高指偶然误差较小，测量数据比较集中，但系统误差大小不明确； 准确度高指系统误差较小，测量数据的平均值偏离真值较少； 精确度高指偶然误差和系统误差都比较小，测量数值集中在真值附近； 误差=测量结果-真值；不确定度用标准偏差表示。 2、朗伯辐射体的定义？有哪些主要特性？ 答：定义：辐射源各方向的辐亮度不变的辐射源。特性：自然界大多数物体的辐射特性，辐亮度与观察角度无关。 3、光谱响应度、积分响应度、量子效率、NEP、比探测率的定义、单位及物理意义。 答：灵敏度又叫响应度，定义为单位辐射度量产生的电信号量，记作R，电信号可以是电流，称为电流响应度；也可以是电压，称为电压响应度。对应不同辐射度量的响应度用下标来表示。辐射度量测量中，测不同的辐射度量，应当用不同的响应度。 对辐射通量的电流响应度(AW-1 ) 对辐照度的电流响应度(AW-1 m 2 ) E 对辐亮度的电流响应度(AW-1 m 2 Sr)L 量子效率：在单色辐射作用于光电器件时，单位时间产生的的光电子数与入射的光子数之比，为光电器件的量子效率。 NEP：信噪比等于1时所需要的最小输入光信号的功率。单位：W。物理意义：反映探测器理论探测能力的重要指标。 比探测率：定义；物理意义：用单位探测系统带宽和单位探测器面积的噪声电流来衡量探测器的探测能力。 第三章： 1、光源的分类及各种光源的典型例子；相干光源和非相关光源包括哪些？ 答：按照光波在时间、空间上的相位特征，一般将光源分成相干光源和非相干光源；按发光机理可分为：热辐射光源，常用的有：太阳、黑体源、白炽灯，典型军事目标辐射；气体辐射光源，广泛用作摄影光源；固体辐射光源，用于数码、字符和矩阵的显示；激光光源，应用：激光器。相干光源：激光；非相关光源：普通光源。 2、对一个光电检测系统的光源通常都有哪方面要求？ 答：1.波长（光谱）特性2.发光强度（光功率）3.光源稳定性（强度、波长） 3、辐射效率和发光效率的概念及意义 答：在给定λ1～λ2波长范围内，某一辐射源发出的辐射通量与产生这些辐射通量所需比，称为该辐射源在规定光谱范围内的辐射效率；某一光源所发射的光通量与产生这些光通量所需的电功/率之比，就是该光源的发光效率。 4、色温，配光曲线的概念及意义 答：色温：如果辐射源发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射出的光的颜色相同，则黑体的
射线检测技术要求 射线检测的一般要求除应符合NB/T 47013.1的有关规定外，还应符合下列规定。 1.1 射线检测人员 1.1.1从事射线检测人员上岗前应进行辐射安全知识的培训，并取得放射工作人员证。 1.1.2射线检测人员未经矫正或经矫正的近（距）视力和远（距）视力应不低于5.0（小数记录值为1.0），测试方法应符合GB 11533 的规定。从事评片的人员应每年检查一次视力。 1.2 设备和器材 1.2.1 射线装置 1.2.1.1可以使用两种射线源： a) X射线机和加速器产生的X射线； b) 由Co60、Ir192、Se75、Yb169和Tm170射线源产生的γ射线。 1.2.1.2经合同双方商定，允许采用其他新型射线源。采用其他射线源时，有关检测技术要求仍应参照本部分的规定执行。 1.2.2射线胶片 1.2.2.1胶片系统按照GB/T 19381.1分为六类，即C1、C2、C3、C4、C5和C6类。C1为最高类别，C6为最低类别，胶片
系统的特性指标见附录B。 1.2.2.2胶片制造商应对所生产的胶片进行系统性能测试并提供类别和参数。胶片处理方法、设备和化学药剂可按照GB/T 19381.2的规定，用胶片制造商提供的预先曝光胶片测试片进行测试和控制。不得使用超过胶片制造商规定的使用期限的胶片。胶片应按制造商推荐的温度和湿度条件予以保存，并应避免受任何电离辐射的照射。 1.2.3观片灯 观片灯的主要性能应符合GB/T 19802的有关规定，最大亮度应能满足评片的要求。 1.2.4黑度计（光学密度计） 1.2.1.1黑度计可测的最大黑度应不小于1.5，测量值的误差应不超过±0.05。 1.2.1.2黑度计首次使用前应进行核查，以后至少每六个月应进行一次核查，核查方法可参照附录C的规定进行，每次核查后应填写核查记录。在工作开试时或连续工作超过8h后应在拟测量黑度范围内选择至少两点进行检查。 1.2.5标准密度片 标准密度片应至少有8个一定间隔的黑度基准，且能覆盖0.3～1.5黑度范围，应至少每2年校准一次。必须特别注意标准密度片的保存和使用条件。 1.2.6增感屏
射线数字成像检测技术 韩焱 (华北工学院现代元损检测技术工程中心，太原030051) 摘要：介绍多种射线数字成像(DR)系统的组成及成像机理，分析其性能指标、优缺点及应用领域。光子放大的DR系统(如图像增强器DR系统)实时性好，但适应的射线能量低，检测灵敏度相对较低；其它系统的检测灵敏度较高但成像时间较长。DR系统成像方式的主要区别在于射线探测器，除射线转换方式外，影响系统检测灵敏度的主要因素是散射噪声和量子噪声；可采用加准直器和光量子积分降噪的方法提高检测灵敏度。 关键词：射线检验；数字成像系统；综述 中图分类号：TGll5.28 文献标识码：A 文章编号：1000-6656(2003109-0468-04 DIGITAL RADIOGRAPHIC TECHNOLOGY HAN Yan （Center of Modern NDT ＆E, North China Institute of Technology, Taiyuan 030051, China) Abstract: The structure and imaging principle of digital radiographic （DR） systems are introduced. And thecharacteristics, performances, advantages, disadvantages and applications of the systems are analyzed. The DR sys-tern with photon amplification such as the DR system with intensifier can get real-time imaging, but it fits for lowerenergy and its inspection sensitivity is lower. The systems working with high energy can obtain higher sensitivity,while is time-eonsurning. The imaging way of a DR system depends on the detector used, and the factors influencinginspection sensitivity are the quantum noise from ray source and scatter noise besides the transform way of rays.Quantum integration noise reducer and collimator can be used to improve the inspection sensitivity of the system. Keywords:Radiography; Digital imaging system; Survey 射线检测技术作为产品质量检测的重要手段，经过百年的历史，已由简单的胶片和荧屏射线照相发展到了数字成像检测。随着信息技术、计算机技术和光电技术等的发展，射线数字成像检测技术也得到了飞速的发展，新的射线数字成像方法不断涌现，给射线探伤赋予了更广泛的内涵，同时也使利用先进网络技术进行远程评片和诊断成为可能。 目前工业中使用的射线数字成像检测技术主要包括射线数字直接成像检测技术(Digital Radio—graphy，简称DR)和射线数字重建成像检测技术，如工业CT(Industry Computed Tomography，简称ICT)。以下将在介绍DR检测系统组成的基础上，重点分析系统的成像原理、特点、特性及应用场合。 1 DR检测系统简介 DR检测系统组成见图1。按照图像的成像方式分为线扫描成像和面扫描成像；根据成像过程可分为直接和间接式DR系统。以下重点介绍直接DR系统。 图1 DR检测系统组成框图 1.1 直接式DR系统 直接DR成像系统主要分为图像增强器成像系统、平板型成像系统和线阵扫描成像系统等。 图2为图像增强器式DR系统，主要通过射线视频系统与数字图像处理系统集成实现。系统采用射线--可见光--电子--电子放大--可见光的光放大技术，是将射线光子由转换效率较高的主射线转换屏转换为可见光图像，可见光光子经光电转换变为电子，而后对电子进行放大，放大后的电子聚集在小屏上再次