射线检测技术的原理及小径管透照技术

射线检测技术的原理及小径管透照技术

陈伟

盛虹炼化（连去港）有限公司

射线检测技术是射线在穿透物体过程中会与物质发生相互作用，因吸收和散射而使强度减弱，强度减弱的程度取决于物质的衰减系数和射线在物质中穿越厚度。如果被检试件的局部存在缺陷，构成缺陷物质的衰减系数又不同于试件，那么缺陷处透过射线强度就会与周围产生差异，把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光，经暗室处理得到底片。射线检测技术的检测结果有直接记录--底片；可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量比较准确，对体积型缺陷检出率很高，在对接接头的无损检测中得到了广泛的应用。

小径管（外径小于等于100mm的管子）对接接头焊缝质量检测，目前广泛采用射线检测技术进行检测，一般采用双壁双影倾斜椭圆成像或垂直透照重叠成像，当同时满足壁厚≤8mm和焊缝宽度≤Do/4时，应采用倾斜椭圆成像，当倾斜椭圆成像时开口宽度应控制在5-10mm。不满足上述条件或倾斜椭圆成像有困难时可采用垂直透照重叠成像。采用倾斜椭圆成像时，当T/Do≤0.12时，相隔90°透照2次，当T/Do>0.12时，相隔60°或120°透照3次，垂直透照重叠成像时应间隔120°或60°透照3次。

小径管射线检测因透照壁厚差较大，应适当的提高管电压，目的是减小厚度差较大的部分散射比，降低边蚀效应，随着管电压的提高，底片不同部位的黑度差将减小，获得更大的透照厚度宽容度。所以，小径管射线检测宜采用“高电压，短时间”的透照工艺。一般管电压需提高30-50KV，曝光时间控制在1.0-1.5分钟，焦距在600-700mm。

倾斜椭圆成像应严格控制椭圆开口宽度，椭圆开口宽度过大，窄小的根部缺陷（未熔合、未焊透、裂纹等）有可能会漏检，或因影像畸变过大难于判断，降低焊缝中面积型缺陷的检出率。椭圆开口宽度过小，又会使源侧焊缝和胶片侧焊缝根部缺陷不易分开。椭圆开口宽度可采用平移公式计算：Lo=（b+q）L1/L2 Lo-平移距离（射线源焦点偏离焊缝中心平面距离） b -焊缝宽度 q-椭圆开口宽度 L1-焦点至工件表面的距离 L2-工件表面至胶片的距离。

当为了重点检测根部缺陷裂纹、未熔合、未焊透等特殊情况下，可使射线垂直透照焊缝，此时胶片宜弯曲贴合焊缝，以尽量减小缺陷到胶片的距离。当发现不合格缺陷后，由于很难分清缺陷是处于射线源侧还是胶片侧焊缝，一般多做整圈返修处理。

小径管透照宜采用专用像质计时，像质计应放在射线源一侧管子正中间的表面，像质计金属丝应横跨焊缝，并与焊缝方向垂直。当透照呈排状的管子，并使多个管子焊缝在同一张底片上时，像制剂应放在最外侧的管子上；深度对比宜采用专用的深度对比试块且平行放置距焊缝边缘5mm处。

为尽可能减少散射线的影响，应采用适当的方法限制和缩小照射场面积，采取有效的防止散射线影响的屏蔽措施，如暗盒后增加背散射铅板等。当透照成排管子时，管子之间散射线影响最大，通常可在管子之间用铅板来屏蔽散射线。

透照后的胶片应及时进行暗室处理，暗室处理程序主要包括显影、停影、定影、水洗和干燥五个过程，严格按照配方法配置显影液、定影液，新配置的显电影液要放置24小时后使用。当采用手工冲洗宜采用槽式，显影液温度应控制在20℃±2℃，显影时间一般控制在3-7分钟，不允许采用缩短或延长显影时间来弥补曝光量不当所造成的底片黑度变化，显影过程中一般每分钟要搅动3-5次。

干燥方法有自然干燥和烘干箱干燥两种，为了防止干燥后底片儿产生水迹，可在水洗后、干燥前进行润湿处理，即把水洗后的湿胶片放入润湿液（浓度为0.3%的洗涤剂水溶液）中浸泡1分钟，然后取出使水从胶片表面流光，再进行干燥。

陈伟，1978年10月27日，男，汉，辽宁省阜新市，单位：盛虹炼化（连云港）有限公司,最高学历大专，职称：助理工程师，主要从事特种设备无损检测技术工作。