射线检测工艺及其他选择.doc

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1、射线检测工艺及其他选择1.1 检测时机1.1.1 检测时机应满足相关法规、规范、标准和设计技术文件的要求，同时还应满足合同双方商定的其他技术要求。1.1.2 除非另有规定，射线检测应在焊接接头制造完工后进行，对有延迟裂纹倾向的材料，至少应在焊接完成24h后进行。1.2 检测区1.2.1 检测区宽度应满足相关法规、规范、标准和设计技术文件的要求，同时还应满足合同双方商定的其他技术要求，对于非电渣焊焊接接头，一般应满足以下规定：a) 对于对接焊缝，检测区包括焊缝金属及相对于焊缝边缘至少为5mm的相邻母材区域；b) 对于管座角焊缝，检测区包括焊缝金属及相对于焊缝边缘至少为5mm的安放式接管相邻母材区

2、域或插入式主管（或筒体、封头、平板等）相邻母材区域。1.2.2 对于电渣焊焊接接头，其检测区宽度可通过实际测量热影响区确定，或由合同双方商定。1.3 表面要求在射线检测之前，焊接接头的表面应经目视检测并合格。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。1.4 胶片选择1.4.1 A 级和 AB 级射线检测技术应采用 C5 类或更高类别的胶片，B 级射线检测技术应采用 C4 类或更高类别的胶片。1.4.2 采用射线和高能量X射线进行射线检测时，以及对标准抗拉强度下限值Rm540MPa高强度材料射线检测射，应采用C4类或更高类别的胶片。1.5 透照布置1.1.1

3、胶片透照技术本部分允许以下两种胶片透照技术：a) 单胶片透照技术使用单张胶片。X射线（100kV）和Tm170射线源只允许采用单胶片透照技术。b) 双胶片透照技术使用两张分类等级相同或相近的胶片。1.1.2 透照方式1.1.2.1 应根据工件特点和技术条件的要求选择适宜的透照方式。在可以实施的情况下应优先选用单壁透照方式，在单壁透照不能实施时才允许采用双壁透照方式。典型的透照方式参见附录E。1.1.2.2 安放式和插入式管座角焊缝应优先选择源在外透照方式。插入式管座角焊缝源在内透照方式时，应优先选择射线源放置在支管轴线上的透照布置。1.1.3 透照方向透照时射线束中心一般应垂直指向透照区中心，

4、并应与工件表面法线重合，需要时也可选用有利于发现缺陷的方向透照。1.1.4 一次透照长度a) 一次透照长度应以透照厚度比K进行控制。不同级别射线检测技术和不同类型焊接接头的K值应符合表3的规定。通过K值确定的整条环向焊接接头所需的透照次数可参照附录F的曲线图确定；b) 采用射线源在内偏心透照（FDo/2）时，透照次数参照附录F的公式进行计算；c) 管座角焊缝、椭圆形封头、碟形封头和小r区的焊缝，以及其他曲率连续变化的焊缝可不采用以K值确定一次透照长度的方法，允许用黑度范围来确定一次透照长度，底片黑度满足1.16.1的长度范围即为允许采用的一次透照长度。表3 允许的透照厚度比K射线检测技术级别A

5、级；AB级B级纵向焊接接头K1.03K1.01环向焊接接头K1.1aK1.06a 对100mmDo400mm的环向对接焊接接头（包括曲率相同的曲面焊接接头），A级、AB级允许采用K1.2。1.1.5 有效评定区搭接1.1.1.1 焊缝进行全部射线检测时，采取的曝光次数和有效评定区的重叠应能保证检测到被检测区的整个体积范围。1.1.1.2 如果采用暗盒直接搭接透照的方式，也应保证整个有效评定区的底片黑度满足1.16.1的要求。1.1.6 小径管透照1.1.6.1 小径管环向焊接接头的透照布置小径管环向焊接接头采用双壁双影透照布置，当同时满足下列两条件时应采用倾斜透照方式椭圆成像：T（壁厚）8mm

6、；g（焊缝宽度）Do/4椭圆成像时，应控制影像的开口宽度（上下焊缝投影最大间距）在1倍焊缝宽度左右。不满足上述条件或椭圆成像有困难时可采用垂直透照方式重叠成像。1.1.6.2 小径管环向焊接接头的透照次数小径管环向焊接接头 100%检测的透照次数：采用倾斜透照椭圆成像时，当 T/Do0.12 时，相隔 90透照 2 次。当T/Do0.12 时，相隔 120或 60透照 3 次。垂直透照重叠成像时，一般应相隔 120或 60透照 3 次。按照上述规定进行多次透照时，底片上被检测区黑度满足1.16.1的区域为有效评定区，相邻底片的有效评定区的重叠应保证覆盖被检测区的整个体积范围，如最少曝光次数不能

7、满足100%覆盖要求，则应增加曝光次数。1.1.6.3 特殊情况由于结构原因不能按照1.1.6.2的规定的间隔角度多次透照时，经合同各方商定，可不再强制限制1.1.6.2规定的间隔角度，但应采取有效措施尽量扩大缺陷可检出范围，同时应保证底片评定范围内黑度和灵敏度满足要求，并在检测报告中对有关情况进行说明。1.6 射线能量1.6.1 在保证穿透力的前提下，X射线照相应选用较低的管电压。在采用较高管电压时，应保证适当的曝光量。图1规定了不同材料、不同透照厚度允许采用的最高射线管电压。1.6.2 对截面厚度变化大的承压设备，在保证灵敏度要求的前提下，允许采用超过图1规定的射线管电压。但对钢、铜及铜合

8、金、镍及镍合金材料，管电压增量不应超过50kV；对钛及钛合金材料，管电压增量不应超过40kV；对铝及铝合金材料，管电压增量不应超过30kV。1.6.3 射线源和高能射线适用的透照厚度范围应符合表4的规定。1.6.4 采用源在内中心透照方式，在保证像质计灵敏度达到1.16.2要求的前提下，允许射线最小透照厚度取表4下限值的1/2。注：1-铜及铜合金，镍及镍合金；2-钢；3-钛及钛合金；4-铝及铝合金。图 1 不同透照厚度允许的射线最高透照管电压1.6.5 采用其他透照方式，在采取有效补偿措施并保证像质计灵敏度达到1.16.2要求的前提下，经合同双方商定，A级，AB级技术的Ir192源的最小透照厚

9、度可降至10mm，Se75源的最小透照厚度可降至5mm。表4 射线源和能量1MeV以上射线设备的透照厚度范围（钢、不锈钢、镍合金等）透照厚度 W/mm 射线源 A 级，AB 级B 级Tm17055Yb169a115212Se75 b10401440Ir192201002090Co604020060150X射线3020050180（1MeV4MeV）X射线（4MeV12MeV）5080a 对于铝和钛，A级和AB级透照厚度为：10W70，B级透照厚度为：25W55。b 对于铝和钛，A级和AB级透照厚度为：35W120。1.7 射线源至工件表面的最小距离1.7.1 所选用的射线源至工件表面的距离f应

10、满足下式的要求：A级射线检测技术：f7.5db2/3AB级射线检测技术：f10db2/3B级射线检测技术：f15db2/3图2是A级和B级射线检测技术确定f的诺模图，图3是AB级射线检测技术确定f的诺模图。有效焦点尺寸d按附录G的规定计算。图2 A级和B级射线检测技术确定焦点至工件表面距离的诺模图图3 AB级射线检测技术确定焦点至工件表面距离的诺模图1.7.2 采用源在内中心透照方式周向曝光时，只要得到的底片质量符合1.16.1和1.16.2的要求，f值可以减小，但减小值不应超过规定值的50%。1.7.3 采用源在内单壁透照方式时，只要得到的底片质量符合1.16.1和1.16.2的要求，f值可

11、以减小，但减小值不应超过规定值的20%。1.7.4 安放式和插入式管座角焊缝采用源在内单壁中心透照方式（附录E中图E.9和图E.13）时，只要得到的底片质量符合1.16.1和1.16.2的要求f值可以减小，但减小值不应超过规定值的50%。1.7.5 安放式和插入式管座角焊缝采用源在内单壁偏心透照方式（附录E中图E.10 和图E.14）时，只要得到的底片质量符合1.16.1和1.16.2的要求f值可以减小，但减小值不应超过规定值的20%。1.7.6 如果相关法规、规范、标准、设计技术文件或合同双方商定规定了允许的几何不清晰度（Ug）最大值，实际透照时，几何不清晰度值（Ug）应按照附录H进行计算。

12、1.8 胶片与被检工件之间的距离曝光期间，胶片应紧贴于工件，除非有特殊规定或透照布置能使被检区域得到更好的透照影像。管座角焊缝源在内透照时，胶片应尽可能的靠近被检工件焊缝。1.9 曝光量1.9.1 射线照相，当焦距为700mm时，曝光量的推荐值为：A级和AB级射线检测技术不小于15mAmin；B级射线检测技术不小于20mAmin。当焦距改变时可按平方反比定律对曝光量的推荐值进行换算。1.9.2 采用射线源透照时，总的曝光时间应不少于输送源往返所需时间的10倍。1.9.3 采用Co60射线源透照时，曝光时间不应超过12h；采用Ir192射线源透照时，曝光时间不应超过8h，且不得采用多个射线源捆绑

13、方式进行透照。1.10 曝光曲线1.10.1 对每台在用射线设备均应做出经常检测材料的曝光曲线，依据曝光曲线确定曝光参数。1.10.2 制作曝光曲线所采用的胶片、增感屏、焦距、射线能量等条件以及底片应达到的灵敏度、黑度等参数均应符合本部分的规定。1.10.3 对使用中的曝光曲线，每年至少应核查一次。射线设备更换重要部件或经较大修理后应及时对曝光曲线进行核查或重新制作。1.10.4 采用射线源时，可采用曝光尺等方式计算曝光时间。1.11 无用射线和散射线屏蔽1.11.1 应采用金属增感屏、铅板、滤光板、准直器等适当措施，屏蔽散射线和无用射线，限制照射场范围。钢制承压设备滤光板推荐的技术要求见附录

14、I。1.11.2 对初次制定的检测工艺，以及在使用中检测条件、环境发生改变时,应进行背散射防护检查。检查背散射防护的方法是：在暗盒背面贴附“B”铅字标记，一般B铅字的高度为13mm、厚度为1.6mm，按检测工艺的规定进行透照和暗室处理。若在底片上出现黑度低于周围背景黑度的“B”字影像，则说明背散射防护不够,应增大背散射防护铅板的厚度。若底片上不出现“B”字影像或出现黑度高于周围背景黑度的“B”字影像，则说明背散射防护符合要求。在背散射轻微或后增感屏足以屏蔽背散射线的情况下，可不使用背散射防护铅板。1.12 像质计的使用1.12.1 像质计放置原则线型像质计像质计一般应放置在焊接接头的一端（在被

15、检区长度的1/4 左右位置），金属线应横跨焊缝，细金属线置于外侧；阶梯孔型像质计一般应放置于被检区中心部位的焊接接头热影响区以外，在不可能实现的情况下，至少应放置于熔敷金属区域以外。当一张胶片上同时透照多条焊接接头时，像质计应放置在透照区最边缘的焊缝处。像质计放置还应满足以下规定：a) 单壁透照规定像质计放置在射线源侧。双壁单影透照规定像质计放置在胶片侧。双壁双影透照像质计可放置在源侧，也可放置在胶片侧；b) 单壁透照中，如果像质计无法放置在源侧，允许放置在胶片侧（球罐全景曝光除外）；c) 单壁透照中像质计放置在胶片侧时，应进行对比试验。对比试验方法是在射源侧和胶片侧各放一个像质计，用与工件相

16、同的条件透照，测定出像质计放置在源侧和胶片侧的灵敏度差异，以此修正像质指数的规定，以保证实际透照的底片灵敏度符合要求；d) 当像质计放置在胶片侧时，应在像质计上适当位置放置铅字“F”作为标记，F标记的影像应与像质计的标记同时出现在底片上，且应在检测报告中注明。1.12.2 像质计数量原则上每张底片都应有像质计的影像。当一次曝光完成多张胶片照相时，使用的像质计数量允许减少但应符合以下要求：a) 环形对接焊接接头采用源置于中心周向曝光时，至少在圆周上等间隔地放置3个像质计；b) 球罐对接焊接接头采用源置于球心的全景曝光时，上极区和下极焊缝的每张底片都应放置像质计，且在每带的纵缝和环缝上等间隔至少放

17、置3个像质计；c) 一次曝光连续排列的多张胶片时，至少在第一张、中间一张和最后一张胶片处各放置一个像质计。1.12.3 小径管对接焊缝小径管使用通用线型和专用等径线型像质计时，金属线应垂直焊缝且应横跨焊缝放置。1.12.4 不等厚或不同种类材料之间对接焊缝如果焊接接头的几何形状允许，厚度不同或材料类型不同的部位应分别采用与被检材料厚度或类型相匹配的像质计，并分别放置在焊接接头相对应部位。1.12.5 管座角焊缝推荐采用线型像质计，根据像质计能够投影到被检测区的位置而放置。如果允许，像质计尽可能置于黑度最小的区域。1.12.6 像质计影像识别使用线型像质计时，底片上能够识别的最细线的编号即为像质

18、计灵敏度值。如底片黑度均匀部位（一般是邻近焊缝的母材金属区）能够清晰地看到长度不小于10mm的连续金属线影像时，则认为该金属线是可识别的。专用等径线型像质计至少应能识别两根金属线。使用阶梯孔型像质计时，底片上能够识别的最小孔的编号即为像质计灵敏度值，当同一阶梯上含有两个孔时，则两个孔都应在底片上可识别。1.13 标记1.13.1 透照部位的标记由识别标记和定位标记组成。标记一般由适当尺寸的铅（或其他适宜的重金属）制数字、拼音字母和符号等构成。底片标识应能清晰显示且不至于对底片的评定带来影响，标记的材料和厚度应根据被检工件的厚度来选择，应能保证标记影像不模糊，也不至于产生眩光。1.13.2 识别

19、标记一般包括：产品编号、焊接接头编号、部位编号和透照日期。返修后的透照还应有返修标记，扩大检测比例的透照应有扩大检测标记。1.13.3 定位标记一般包括中心标记、搭接标记、检测区标记等。中心标记指示透照部位区段的中心位置和分段编号的方向,一般用十字箭头“ ”表示。搭接标记是连续检测时的透照分段标记，可用符号“”或其他能显示搭接情况的方法（如数字等）表示。检测区标记采取的方式能够清晰标识检测区范围即可。1.13.4 当焊缝内外余高均磨平，从底片上不能确定检测区位置和宽度时，应采用适当的定位标记（如采用铅质窄条）进行标识。1.13.5 允许采用预曝光方式获得相关识别标记，但必须采取有效措施保证根据

20、射线底片上的预曝光识别标记能追踪到工件的相应被检区域，并应采取有效屏蔽措施保证放置识别标记以外的区域不被曝光。1.13.6 定位标记应放置在工件上，其摆放应符合附录J的规定。所有标记的影像不应重叠，且不应干扰有效评定范围内的影像。当由于结构原因，应放置于射线源侧的定位标记需要放置于胶片侧时，检测记录和报告应标注实际的评定范围。1.13.7 识别标记允许放置于射线源侧或胶片侧，所有标记的影像不应重叠，且不应干扰有效评定范围内的影像。1.13.8 为了能精确的辨别底片位置，应以被检工件上永久标识或部位作为参考点；如果因材料性质和使用条件而不能进行永久标识时，应采用其它方法（如布片图）确定底片位置。

21、1.14 胶片处理和底片质量检测1.14.1 胶片处理胶片处理一般应按胶片使用说明书的规定进行。可采用自动冲洗或手工冲洗方式处理，推荐采用自动冲洗方式处理。原则上应采用胶片厂家生产或推荐的冲洗配方或药剂，并按照GB/T 19384.2的规定，经比较试验证明的条件下，也可以使用其他厂家的配方或药剂。手工冲洗和自动冲洗胶片宜在曝光后8小时之内完成，最长不得超过24h。1.14.2 底片质量检验暗室处理后的底片硫代硫酸盐离子的浓度一般应低于0.050g/m2。底片上硫代硫酸盐离子的浓度测量可参考附录K的要求执行，测量结果应记录。检验的频率由检测方确定，但在此期间暗室处置条件应保持不变。如果检验发现，

22、硫代硫酸盐离子浓度大于0.050 g/m2，应采取以下行动：a) 停止暗室处理，并采取纠正措施；b) 重新核查定影和冲洗工序验证的符合性；c) 重新处置所有含有缺陷的底片。1.14.3 灰雾度测量胶片灰雾度应不超过0.3。灰雾度应针从购进的胶片按批抽样，采用与实际检测相同的暗室处理条件处理，然后进行灰雾度测量。经过测量的胶片如果6个月还没有未用完，应再次测量，以核查胶片是否符合4.2.2规定的储存要求。1.15 评片要求1.11.1 评片一般应在专用的评片室内进行。评片室应整洁、安静，温度适宜，光线应暗且柔和。1.11.2 评片人员在评片前应经历一定的暗适应时间。从阳光下进入评片的暗适应时间一

23、般为5min10min；从一般的室内进入评片的暗适应时间应不少于30s。1.11.3 评片时，底片评定范围内的亮度应符合下列规定：a) 当底片评定范围内的黑度D2.5时，透过底片评定范围内的亮度应不低于30cd/m2；b) 当底片评定范围内的黑度D2.5时，透过底片评定范围内的亮度应不低于10cd/m2。1.16 底片质量1.16.1 黑度底片黑度应采用黑度计（光学密度计）进行测量，不同胶片透照技术和底片观察技术对应的黑度范围如下：1.16.1.1 单胶片透照技术，单底片观察评定，底片评定范围内的黑度D应符合下列规定：A级：1.5D4.5；AB级：2.0D4.5；B级：2.3D4.5。1.16

24、.1.2 双胶片透照技术，双底片叠加观察评定，评定范围内的黑度D应符合2.7D4.5 的规定。注1：双底片叠加评定时，黑度范围超过4.5的局部区域，如果单底片黑度范围符合1.16.1.1的规定时，可以对该区域进行单底片评定。注2：采用同类胶片时，在有效评定区内每张底片上相同点测量的黑度的差应不超过0.5。注3：用于双底片叠加评定的任何单底片的黑度应不低于1.3。注4：应同时观察、分析和保存每张底片。1.16.1.3 用X射线透照小径管或其他截面厚度变化大的工件，单底片观察评定时，AB级最低黑度允许降至1.5；B级最低黑度允许降至2.0。1.16.1.4 对检测区进行评定时，对应着不同的胶片透照

25、技术或不同的底片观察技术区域的黑度范围应分别在检测报告中进行标识。1.16.1.5 评定区的最大黑度限值允许提高，但观片灯应经过校验，观片灯亮度应保证在底片最高黑度评定范围内的亮度能够满足1.11.3的要求。1.16.2 底片的像质计灵敏度单壁透照、像质计置于源侧时应符合表5和表6的规定；双壁双影透照、像质计置于源侧时应符合表7和表8的规定的规定；双壁单影或双壁双影透照、像质计置于胶片侧时应符合表9和表10的规定。1.16.3 其他要求底片上，定位和识别标记影像应显示完整、位置正确。底片评定范围内不应存在影像观察的灰雾，干扰缺陷影像识别的水迹、划痕、显影条纹、静电斑纹、陷压痕等伪缺陷影像，以及

26、增感屏缺陷带来的各种伪缺陷带来的各种伪影像。在采用双胶片叠加观察评定时，如果其中一张底片存在轻微伪缺陷或划伤，在能够识别和不妨碍底片评定的情况下，可以接受该底片。表5 线型像质计灵敏度值单壁透照、像质计置于射线源侧公称厚度（T）范围/mm应识别丝号丝径/mmA级AB级B级19（0.050）1.518（0.063） 1.21.52.517（0.080）1.21.22.02.54.016（0.100）1.22.02.03.54.06.015（0.125）2.03.53.51.06.08.014（0.160）3.51.01.07.08.01213（0.20）1.07.07.010122012（0.2

27、5）7.0101015203011（0.32）10151525303510（0.40）1525253235459（0.50）2532324045658（0.63）3240405565120表5 线型像质计灵敏度值单壁透照、像质计置于射线源侧公称厚度（T）范围/mm应识别丝号丝径/mmA级AB级B级7（0.80）405555851202006（1.00）5585851502003505（1.25）851501502503504（1.60）1502502503503（2.00）2503503502（2.50）350注：管或支管外径120mm 时，管座角焊缝的像质计灵敏度值可降低一个等级。表6 孔型

28、像质计灵敏度值单壁透照、像质计置于射线源侧公称厚度（T）范围/mm应识别孔号孔径/mmA级AB级B级H2（0.160）2.5H3（0.200） 2.02.54.0H4（0.250）2.02.03.54.08.0H5（0.320）2.03.53.56.08.012H6（0.400）3.56.06.0101220H7（0.500）6.01010152030H8（0.630）101515243040H9（0.800）152424304060H10（1.000）243030406080H11（1.250）3040406080100H12（1.500）406060100100150H13（2.000）6

29、0100100150150200H14（2.500）100150150200200250H15（4.000）150200200250H16（3.200）200250250320H17（1.000）250320320400H18（6.300）320400400注：管或支管外径120mm时，管座角焊缝的像质计灵敏度值可降低一个等级。表7 线型像质计灵敏度值双壁双影透照、像质计置于射线源侧应识别丝号透照厚度（W）范围/mm丝径/mmA级AB级B级19（0.050）1.518（0.063）1.21.52.517（0.080）1.21.22.02.54.016（0.100）1.22.02.03.54.0

30、6.015（0.125）2.03.53.51.56.08.014（0.160）3.51.01.07.08.01513（0.20）1.07.07.0121525表7 线型像质计灵敏度值双壁双影透照、像质计置于射线源侧透照厚度（W）范围/mm应识别丝号丝径/mmA级AB级B级12（0.25）7.0121218253811（0.32）12181830384510（0.40）1830304045559（0.50）3040405055708（0.63）40505060701007（0.80）506060851001706（1.00）6085851201702505（1.25）85120120220250

31、4（1.60）1202202203803（2.00）2203803802（2.50）380表8 孔型像质计灵敏度值双壁双影透照、像质计置于射线源侧透照厚度（W）范围/mm应识别孔号孔径/mmA级AB级B级H2（0.160）1.0H3（0.200）1.01.02.5H4（0.250）1.01.02.02.54.0H5（0.320）1.02.02.03.54.06.0H6（0.400）2.03.53.51.56.011H7（0.500）3.51.51.5101120H8（0.630）1.51010192035H9（0.800）10191935H10（1.000）1935表9 线型像质计灵敏度值双壁

32、单影或双壁双影透照、像质计置于胶片侧透照厚度（W）范围/mm应识别丝号丝径/mmA级AB级B级19（0.050）1.518（0.063） 1.21.52.517（0.080） 1.21.22.02.54.016（0.100）1.22.02.03.54.06.015（0.125）2.03.53.51.06.01214（0.160）3.51.01.010121813（0.20）1.0101015183012（0.25）10151522304511（0.32）15222238455510（0.40）2238384855709（0.50）38484860701008（0.63）486060851001

33、807（0.80）608585125180300表9 线型像质计灵敏度值双壁单影或双壁双影透照、像质计置于胶片侧透照厚度（W）范围/mm应识别丝号丝径/mmA级AB级B级6（1.00）851251252253005（1.25）1252252253754（1.60）2253753753（2.00）375表10 孔型像质计灵敏度值双壁单影或双壁双影透照、像质计置于胶片侧透照厚度（W）范围/mm应识别孔号孔径/mmA级AB级B级H2（0.160）2.5H3（0.200）2.02.51.5H4（0.250）2.02.01.01.59.5H5（0.320）2.01.01.09.09.515H6（0.400）1.09.09.0141524H7（0.500）9.01414222440H8（0.630）142222364060H9（0.800）223636506080H10（1.000）36505080H11（1.250）50801.17 底片保存底片保存条件至少应符合按档案文件管理的有关规定，并应满足胶片制造商的建议要求。