《无损检测之射线检测2016课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无损检测之射线检测2016课件（144页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,第二章 射线检测,(一)射线照相法定义,射线的种类很多，其中易穿透物质的X射线、射线、中子射线三种。这三种射线都被用于无损检测，其中X射线和射线广泛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。 通常所说的射线照相法是指X射线或射线穿透试件，以胶片作为记录信息的无损检测方法，是最基本、应用最广泛的一种射线检测方法。,射线检测是工业无损检测的一个重要专业。最主要的应用是探测试件内部的宏观几何缺陷（探伤）。按照不同特征可将射线检测分为许多种不同的方法，例如使用的射线种类、记录的器材、探伤工艺和技术特点等。,2,X射线是从X射线管中产生的，X射线管
2、是一种二极电子管，将阴极灯丝通电，使之白炽，电子就在真空中放出，如果两极之间加几十千伏以至几百千伏的电压（管电压）时，电子就从阴极向阳极方向加速飞行，获得很大的动能，（电子的动能一部分转变为X射线能，其中大部分都转变为热能。 ）当这些高速电子撞击阳极时，放出X射线。X射线管所发出的波长分布是连续的，能谱为连续谱。,3,射线是从放射性同位素的原子核中放射出来的。射线的光谱为线状谱。射线的能量随着同位素的种类的不同而不同。 因为同位素时刻不停的衰变并放出射线，所以射线源的放射强度随着时间的推延而逐渐减弱，强度减到初始强度一半的时间叫做半衰期。 在无损检测中常用的同位素有Co60（钴60）、Cs13
3、7（铯137）、Ir192（铱192）、Se75（硒75）等。,4,1、谱线分布不同：X射线是X射线管所产生的是连续谱，射线是源所产生的是线状谱； 2、产生的原理（机理）不同：X 射线是在 X 射线管中,在高压电场作用下使电子高速撞击阳极靶而激发出来的, 射线是某些放射性元素的原子核自然裂变而辐射出来的。,问题讨论： X射线与射线有何不同？,5,3、射线能量的取决因素不同：X射线的最短波长min（能量）与管电压千伏值（KVP）有关：min=1.24/Kvp，射线的波长（能量）只与放射源本身有关； 4、射线强度的取决因素不同：X射线的强度与射线管管电压和管电流有关； 5、检测时间（曝光时间）不同
4、：一般情况下，X射线曝光时间较短、射线曝光时间较长。,6,(三)射线照相检验法的原理,射线照相法是利用射线透过物质时，会发生吸收和散射这一特征，通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷的。 X射线和射线通过物质时，其强度逐渐减弱。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感光，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
5、胶片，还使用一种能加强感光作用的增感屏。,7,厚度为T毫米的物体中有厚度为T毫米的缺陷时，x射线透过无缺陷部位的底片的黑度为D，而x射线透过有缺陷部位的底片黑度应为D+D。把这种曝过光的胶片在暗室中经过显影、定影、水洗和干燥。再将底片在观片灯上观察，根据底片上有缺陷部位与无缺陷部位的黑度图象不一样，就可判断出缺陷的种类、数量、大小等结构内部的信息。这就是射线照相探伤的原理。,射线照相的探伤原理,8,(四)射线检测法中几个名词术语,公称厚度T nominal thickness：受检工件名义厚度，不考虑材料偏差和加工减薄； 透照厚度W penetrated thickness：射线照射方向上材料
6、的公称厚度；多层透照时，透照厚度为通过的各层材料公称厚度之和； 工件至胶片距离b object-to-film distance：沿射线束中心测定的工件受检部位射线源侧表面与胶片之间的距离； 射线源至工件距离f source-to-object distance：沿射线束中心测定的工件受检部位射线源与受检工件近源侧表面之间的距离； 焦距F focal distance：沿射线束中心测定的射线源与胶片之间的距离； 射线源尺寸d source size：射线源的有效焦点尺寸。 管子直径D0 external diameter of the pipe：管子外径。,9,(四)射线检测法中几个名词术语,
7、圆形缺陷 round flaw：长宽比不大于3的气孔、夹渣和夹钨等缺陷。 条形缺陷 stripy flaw：长宽比大于3的气孔、夹渣和夹钨等缺陷。 小径管 small diameter tube：外直径D0小于或等于100mm的管子。,10,(五)射线检测法中主要事项,1、射线检测技术 射线检测技术：在JB/T4730-2005承压设备无损检测中分为三级：A级-低灵敏度技术、AB级-中灵敏度技术、B-高灵敏度技术，A级一般用于特种设备支撑件对接焊接接头的检测，B级一般用于重要设备、结构、特殊材料和特殊焊接工艺制作的对接接头，AB级在特种设备检测中一般采用AB级；在GB/T3323-2005金属
8、熔化焊焊接接头射线照相中分为二级：A级普通级；B级优化级，在一般射线照相检测中采用A级对焊接接头进行照相检测，B级一般用于重要设备、结构、特殊材料和特殊焊接工艺制作的对接接头.,11,(五)射线检测法中主要事项,2 、射线源、胶片和增感屏的恰当组合问题 a、射线源选择的基本原则： 在能穿透受检件的前提下，尽量选用能量低的射线，优先顺序是：X射线Se75（硒75）Ir192（铱192）Co60（钴60）；X射线照相应尽量选用较低的管电压，在采用高管电压时，应保证适当的曝光量。,12,各种主要射线源检测厚度范围JB/T4730-2005承压设备无损检测JB/T3323-2005 和金属熔化焊焊接接
9、头射线照相,13,采用源在内中心透照方式，在保证像质计灵敏度要求的情况下允许放宽 射线最小透照厚度取透照厚度下限值的1/2：采用其它透照方式，在采取有效补偿措施并保证像质计灵敏度要求的前提下，需要经过同各方同意。A 级和AB 级时Ir-192 源的最小透照厚度可降至10mm，Se-75 源的最小透照厚度可降至5mm,JB/T4730.2-2005 允许放宽 射线最小透照厚度的具体内容是什么？A 级和 AB 级时Ir-192、Se-75 源最小透照厚度为多少？,14,b、胶片选择原则,胶片分类： 胶片系统按照GB/T19384.1-2003分为四类，即T1、T2、T3和T4类。T1为最高类别，T
10、4为最低类别。在工业射线检测中，一般采用T2和T3胶片，不采用T4胶片，有特殊要求时可采用T1胶片。 胶片系统是由胶片、增感屏和暗袋组合而成.,15,胶片系统的主要特性指标,16,胶片选择原则,采用射线对裂纹敏感性大的材料RT时，应采用T2类或更高类的胶片,A级和AB级射线检测技术应采用T3类或更高类别的胶片； B级射线检测技术应采用T2类或更高类别的胶片； 采用高能X射线检测时也应采用T2类或更高类别的胶片，但采用低能X射线用A级和AB级射线检测技术照相时采用T3类或更高类别的胶片；,17,c、增感屏的选择原则：一般应选用金属增感屏或不用增感屏。,在工业射线检测（射线照相）中，一般应采用金属
11、增感屏或不用增感屏，由于荧光增感屏会使胶片灰雾度增大，所以工业射线照相检测中不采用荧光增感屏，只有医学检查中常常采用荧光增感屏。,18,3、焦距F的选择,定义：沿着射线束中心测定的射线源与胶片之间的距离,按JB/T4730-2005承压设备无损检测规定：最短焦距F0规定如下： 所选用的射线源至工件表面的距离f应满足下述要求： A级射线检测技术：f7.5db2/3 F0=f+ b AB级射线检测技术：f10db2/3 F0=f+ b B级射线检测技术：f15db2/3 F0=f+ b 按JB/T3323-2005金属熔化焊焊接接头射线照相规定：最短焦距F0规定如下： 所选用的射线源至工件表面的距
12、离f应满足下述要求： A级射线检测技术：f7.5db2/3 F0=f+b B级射线检测技术：f15db2/3 F0=f+b 注：d-代表射线源的焦点尺寸；b-工件表面至胶片的距离。 采用射线源在内中心透照方式， F0=f/2+ b；采用射线源在内偏心透照方式， F0=0.8f+b,19,4、曝光量,按JB/T4730-2005承压设备无损检测规定：F=700mm时，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进行换算。 按GB/T3323-2005金属熔化焊焊接接头射线照相规定：未作强行规定，但应满足底片黑度要求，只要
13、观片时有适当的遮挡设施，底片上由于射线穿透厚度变化所引起的黑度值变化的范围，其下限应不低于规定的数值，上限不得高于观片灯可以观察的最高值。,20,5、透照方法,按JB/T4730-2005承压设备无损检测规定： 单壁透照和双壁透照，能够采用单壁透照尽量采用单壁透照，只有不能实施单壁透照时才采用双壁透照， 单壁透照分为：纵缝透照法、中心曝光法、环缝外透照法、环缝内透照法（也叫偏心法）； 双壁透照分为：双壁单影法、双壁双影法（包括垂直透照、椭圆透照-标准有另行规定：公称直径100mm，且应同时满足a）T（壁厚）8mm；b)g(焊缝宽度)D0/4才能选用椭圆法，否则只能采用垂直透照法）。,21,6、
14、胶片有效透照长度问题,7、射线照相底片黑度：,8、射线检测的安全防护,射线辐射防护的三种基本方式是距离防护、屏蔽防护、时间防护；也就是说：采用离射线源尽可能远，有一定厚度的屏蔽物如铅板、混泥土等作为防护遮挡物，尽可能短时间操作射线源（人体吸收射线源能量与距离平方成反比与时间成正比）。,22,现场进行X 射线检测对控制区和管理区的划分要求,进行透照检查时、可将被检物体周围的空气比释动能率在40 Gy.h-1 以上的范围内划分为控制区，在其边界上必须悬挂“禁止进入 X 射线区”标牌，检测作业人员应在控制区边界外操作，否则必须采取防护措施。 控制区边界外空气比释动能率在4 Gy.h-1 以上的范围内
15、划分为管理区，在其边界上必须设警戒标志，并悬挂“无关人员禁止入内”警示牌，必要时专人警戒。 现场检测的工作条件变动时，必须进行场所监测，并严整确定控制区和管理区。,23,现场进行 射线检测对控制区和管理区的划分要求,划出射线探伤控制区和监督区（ 空气比释动能低于40Gyh-1为控制区边界、控制区边界外空气比释动能低于25Gyh-1以上的范围划为监督区）。在监督区边界上必须悬挂“禁止进入 射线区”标牌，检测作业人员应在控制区边界外操作，否则必须采取防护措施。 监督区边界外空气比释动能率以25Gyh-1作分为监督区边界，在其边界上必须设警戒标志，并悬挂“无关人员禁止入内” 警示牌，必要时专人警戒。
16、 严禁无关人员进入监督区内，现场检测的工作条件变动时，必须进行场所监测，并严整确定控制区和管理区。,24,(六)射线检测设备,射线照相设备可分为： x射线探伤机可分为携带式、移动式两类。移动式x射线探伤机用在曝光室内的射线探伤，它具有较高的管电压和管电流，管电压可达450Kv，管电流可达20mA，最大穿透厚度约100mm。携带式x射线探伤机主要用于现场射线照相，管电压一般小于320Kv，最大穿透厚度约50mm。 高能射线探伤设备为了满足大厚度工件射线探伤的要求，使对钢件的x射线探伤厚度扩大到500mm。分为直线加速器、电子回旋加速器。其中直线加速器可产生大剂量射线，探伤效率高，透照厚度大。, 射线探伤机因射线源体积小，可在狭窄场地、高空、水下工作，并可全景曝光等优点，已成为射线探伤重要组成部分。,-概况,25,X射线机分类,按射线束辐射方向分定向和周向辐射X射线探伤机 按结构形式分携带式、移动式和固定式X射线机 按冷却方式分油循环、水冷却和自冷却X射线机,(六)射线检测设备,-重点介绍,26,X射线机的基本结构,控制台 X射线管(核心) 高压发生器 冷却装置
