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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,射线检测培训,第三章 射线照相灵敏度,影响因素,武玉林,1,第一节 射线照相灵敏度影响因素,1、灵敏度概念：,灵敏度是评价射线照相质量的重要指标。,1）.灵敏度:是指射线底片上识别小缺陷或小细节影象的难易程度或者说是指射线底片上可识别出的最小缺陷或最小细节的尺寸。,2）.绝对灵敏度和相对灵敏度,.绝对灵敏度:是指射线底片上可以发现,的沿射线穿透方向上最小缺陷尺寸；,.相对灵敏度:是指射线底片上可以发现,的沿射线穿透方向上的最小缺陷尺寸与射线透,照度之比,。,2,2,、灵敏度的评价方法：,射线照相灵敏度用象质计评价。,1)、象质计（IQI）:与被检试件厚度有,一定百分比关系的结构，如丝、孔、槽等组,成的试件。我国主要使用丝型象质计。,2)、评价灵敏度的方法有相对灵敏度 法和绝对灵敏度法。,.相对灵敏度法：是指底片上可识别的,最小金属丝直径与射线透照厚度百分比，即,S=d/T(%)。其中d-丝径，T-射线穿透厚度。,.绝对灵敏度法:是用底片上可识别的,最小金属丝编号来表示灵敏度。,3,3)、需要注意的是：,象质计是用来评价底片影像质量的，,并不代表射线照相可检出的最小缺陷尺寸,。,例如2%灵敏度并不意味着工件中尺,寸为工件厚度2%的缺陷一定能检测出来。,特别是对裂纹之类方向性很强的缺陷,由于,其取向和密闭程度的不同，即使底片上显,示的象质计灵敏度很高，有时也有难于检,出甚至完全不能检出的情况。,4,3、灵敏度的影响因素,影响射线照相灵敏度的因素主要有三种:,1).射线照相对比度,2).射线照相清晰度,3).颗粒度。,射线照相灵敏度是这三种因素的综合结果。,5,6,1）、射线照相对比度及其影响因素,.对比度概念：射线照相对比度是指射线底片上相邻两区域的黑度差，即底片上影象的黑白分明程度。一般说来，对比度越高，缺陷影象越容易识别。,.,对比度公式及推导,=0.434T/(1+n),7,a.主因对比度,设有一束强度为I,0,的射线穿过含有缺陷的试件，试件厚度为T，吸收系数为，缺陷厚度为T，吸收系数为，(相比可忽略不计)。,设穿过试件完好部位的一次射线强度为I,P,，穿过有缺陷部位的射线强度为I,P,穿过试件的射线总强度为I,试件散射比为n。则由射线衰减律可知：,8,9,I/I即称为主因对比度,，它反映透过试件,完好部位与有缺陷部位的射线强度的相差程度。,由公式（6）可以看出，影响主因对比度,的因素有试件吸收系数、散射比和试件厚度差。,b.胶片对比度由胶片特性曲可知，胶片对 比度：,10,c.射线照相对比度：,由胶片对比度公式得：,11,.,射线照相对比度影响因素,a.主因对比度,工件材料吸收系数,射线能量,试件密度,工件材料原子系数,Z,透照厚度差,散射比,n,b.,胶片对比度,胶片类型（梯度,G）；,显影条件（配方、时间、温度、活度）；,底片黑度,D。,12,2）,、射线照相清晰度及影响因素,.射线照相清晰度概念,射线照相清晰度是指射线底片上影象边,缘轮廓的鲜明程度。,当一束射线穿过厚度不均匀的试件而在底,片上形成影象时，厚度变化处的黑度不是突变,的，而是存在一个黑度过渡区，因而影象轮廓,不很鲜明，存在一定程度的模糊，这种情况称,作“不清晰度”。,不清晰度由两个因素构成，即几何不清晰,度和固有不清晰度。,13,.射线照相清晰度影响因素,a.几何不清晰度Ug：,几何不清晰度也称半影，是由射源尺寸、,缺陷位置和射源、工件和胶片相对位置等几,何尺寸造成的。,由于射源都有一定的,几何尺寸，源上每一点都,在缺陷边缘形成自己的影,象，因而在缺陷影象轮廓,处形成了一个影象重叠的,模糊区域，称为半影或叫,几何不清晰度。,14,几何不清晰度Ug可从图中的三角形关系推出：,几何不清晰度大小取决于：,射源尺寸、,焦距,F,缺陷至胶片距离,b。,焦点尺寸越小、焦距越大、缺陷至胶,片距离越小，几何不清晰度越小。,15,例题：用焦点3mm的X射线机透照厚度为30 mm的平板对接焊缝，焦距600mm,求几何不清晰度。,解：已知 d=3mm,b=30mm,F=600mm,代入公式：,16,c.,若以L1表示源到,缺陷距离，L2表,示缺陷到胶片距离，,几不清晰度也可表,示为：,17,b.固有不清晰度U,i,固有不清晰度是由于照射到胶片上的射,线在乳剂层中激发出的电子的散射产生的。,当光子穿过乳剂层时，与乳剂相互作用,发生光电效应、康吴效应以及电子对效应，,在乳剂中激发出电子。这些,电子向各向散射，,使乳剂中的卤化银晶粒感光，形成潜影。胶,片显影后，使影象轮廓模糊,固有不清晰度的大小主要取决于,射线的能量，能量越大，固有不清晰度就越大。,使用增感屏也会使固有不清晰度增大，特别是屏片接触不良时更为显著,。,18,c.散射线的影响,散射线对射线照相清晰度有显著影响。来自工件中的散射线（即“,前散射”）使工件中的结构和缺陷以及工件轮廓影象模糊,；,来自侧面的散射线（即,“侧散射”）使工件轮廓影象发生“边蚀”而模糊不清；,来自胶片后面的散射线（即,“背散射”）使整个底片影象模糊不清,。,19,3）、射线照相颗粒度,.颗粒度概念,颗粒性是指均匀曝光的底片上，影象黑度分布不均匀的视觉印象。而颗粒度则是用测微光度计测出的数据，按一定方法求出的所谓底片黑度涨落值。,颗粒性印象并非由单个显影的感光银粒所形成，而是由许多银粒交互重叠组成的银团产生的。,颗粒度限制了影象能记录的细节的最小尺寸。一个尺寸很小的细节，在颗粒度较大的影象中，或者不能形成自己的影象，或者其影象将被黑度的起伏所淹没而无法识别。,20,.,颗粒度的大小受下列因素的影响,胶片类型：,胶片感光速度越快、颗粒度就越大。,射线能量：,射线能量越高，颗粒度越大,显影条件：,包括显影时间、显影温度、显影配方。,增感屏影响：,使用荧光屏会增大颗粒度,21,4)、影响射线照相灵敏度的因素,归纳,22,第四章 射线透照工艺（参照JB/T4730.2-2005),1、透照工艺条件的选择,设备器材条件,透照几何条件,工艺参数条件,工艺措施条件,23,1）、射线源和射线能量,（1）、射线源选择（根据被检工件的情况）,a.工件材质和厚度：射线源有足够的穿透力。,b.检测场合：选择射线源的种类，如工件,能进入透照间，可选择移动式X射线机，对于大,型工件或现场检测，需选用携带式X射线机或,射线源。,c.工件射线照相质量要求：T40mm薄件，,使用X射线机可获得较高的灵敏度，T-40150mm,的工件，使用射线源可获得与X射线相同的灵,敏度。,d.检测效率：环焊缝可使用周向X射线机曝,光，对于球形容器可使用射线源进行全景曝光。,24,(2)、射线能量的选择,a.射线能量越高，穿透力越大。射线能,量过高，对射线照相对比度和颗粒度都有不,利影响.,b.选择射线能量的原则是：首先有足够,的透力，能穿透被检工件，在此前提下尽量,采用较低的能量。,c.各种标准和规范都以一定方式对射线,能量进行了限制。如JB4730和GB3323标准规,定了X射线透照时不同厚度的各种材料允许使,用的最高管电压以及射线透照时各种射,线源可透照的厚度范围。,25,JB/T4730.2-2005,标准规定：,.,X,射线照相应尽量选用较低的管电压。,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。,对截面厚度变化大的工件，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。,对钢、铜及铜合金管电压增量不,应超过50,kV；,对钛及钛合金管电压增量不应,超过40,kV；,对铝及铝合金管电压增量不应超,过30,kV。,26,27,.对钢、铜、镍合金射线源和能量1MeV以上,射线设备的透照厚度范围,采用源在内中心透照方式，在保证像质计灵,敏度要求的前提下，允许,射线最小透照厚度取,表中下限值的二分之一。,采用其他透照方式，在采取有效补偿措施并,保证像质计灵敏度要求的前提下，经合同各方同,意，,Ir,-192,源的最小透照厚度可降至10,mm，Se-,75,源的最小透照厚度可降至5,mm。,28,2）、焦距的选择,选择焦距的原则是满足规定的几何不清,晰度的要求:,由于：,如几何不清晰度以 表示,，,29,JB/T4730.2-2004,标准规定：,a.,所选用的射线源至工件表面的距离,f,应,满足下式的要求：,A,级：,f,7.5,db,2/3,AB,级：,f,10,db,2/3,B,级：,f,15,db,2/3,b.,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要求，,f,值可以减小，,但减小值最多不应超过规定值的50%。,c.,采用源在内单壁透照方式时，只要得到,的底片质量要求，,f,值可以减小，但减小值最,多不应超过规定值的20%。,30,3）、曝光量的选择和修正,.曝光量定义：射线强度与曝光时间的乘积,X,射线：,E=it,射线,：,E=ct.,曝光量的大小决定底片的黑度。,由胶片特性曲线知道，底片黑度与曝光,量有着很好的对应关系，在一定的条件下，,为了得到合适的黑度、对比度、颗粒度和信,噪比，必须有足够的曝光量。许多射线探伤,标准都规定了允许的最小曝光量，其目的在,于防止采用过高的管电压而降低射线照相对,比度。,31,JB/T4730.2-2005,标准规定：,a.,射线照相,当焦距为700,mm,时，曝光量的推荐值为：,A,级和,AB,级不小于15,mA,min；B,级不小于20,mA,min。,当焦距改变时可按平方反比定律对曝光量进行换算。,b.,射线源透照,总的曝光时间至少应不小于输送源往返所需时间的10倍。,32,.曝光量的修正和计算,a.互易律(强度时间关系),互易律是光化学反应的一条基本定律,即决定光化学反应产物质量的条件,仅取决,于辐射强度和时间的乘积,而与这两个因素,的单独作用无关.可引伸为底片黑度只与总,的曝光量有关,而与辐射强度和时间分别作,用无关.可用下列公式表示:,X射线:,射线:,互易律适用于不使用增感屏或使用金,属增感屏的埸合,使用荧光屏时失效。,33,当管电流或曝光时间变化时，可利用互,易律计算和修正。,例题1:用管电流5mA、曝光10min可得到,满意的射线底片。若曝光时间改为5min,其它,条件不变，为得到同样黑度的底片，管电流,应变为多少？,解：已知：,根据互易律,34,例题2：用80Ci铱192源对某工件进行透,照，曝光4小时可得到满意的射线底片，75天,后，用该源对同一工件进行透照，其它条件,不变，为得到相同的底片，曝光时间应变为,多少？,解：已知 t,1,=4;c,1,=80,根据互易律,35,b.平方反比定律(距离曝光量关系),射线源都可看作点源，按照物理光,学定律，从点源发出的辐射，其强度I,与距离F的平方成反比，即,：,由互易律,E=IT,36,例题3：焦距600mm时，曝光量15mAmin,可得到满意的射线底片，若焦距变为1200mm，,为得到同样的底片，曝光量应变为多少？,解：已知 E,1,=15；F,1,=600；F,2,=1200,由公式 得：,37,c.综合变化修正,由互易律知 E,1,=i,1,t,1,E,2,=i,2,t,2,代入平方反比公式：,由该式可进行综合变化计算和修正,例题4：用焦距500,mm、,管电压70,kV、,管,电流6,mA,、,曝光40,s,透照某铝合金铸件可得到,满意的底片。若焦距增加到1000,mm、,管电流,增加到8,mA,、,为得到相同的底片黑度，曝光时,间应变为多少？,38,解：将已知数据代入公式,d.,利用胶特性曲线,修正曝光量,胶片特性曲线反映,了底片黑度和曝光量之,间的关系，因此，利用,胶片特性曲线可在黑度,变化或胶片变化时对曝,光量进行修正。,39,a).黑度变化时的修正,设胶片特性曲线上黑度,D,1,和,D,2,对应的曝光量对数分别为,LgE,1,和,LgE,2,由,故黑度,D,1,和,D,2,对应的曝光量之比为,40,例题5,：用型胶片透照某工件，曝光量,10mAmin时得到的底片黑度为1.0。为使底片,黑度达到2.5,曝光量应变为多少？（已知胶,片特性曲线上Lg1.0=2.23,Lg2.5=2.62）。,解：,41,b).胶片变化时的修正,设黑度为,D,时，胶片1和胶片2对应的曝光量对数分别为,LgE,1,和,LgE,2,则对于黑度,D，,两种胶片的曝光量之比为,42,例题6：,用III型胶片透照某工件，曝光,量35mAmin时，得到的底片黑度为2.5，若换,用II型胶片，为使底片黑度仍为2.5，需要的,曝光量为少？（已知黑度2.5时，III型胶片,和II型胶片对应的曝光量对数分别,LgE,1,=2.62,LgE,2,=2.02）。,解：,43,e.综合练习,例题7(,P24-444),用焦距500,mm、,管电压200,KV、,管电流5,mA,、,曝光4,min,透照某工件，得到的底片黑度为1.0，现改用焦距750,mm、,管电流15,mA,、,管电压不变，欲使底片黑度提高到1.5，则曝光时间应变为多少？（已知胶片特性曲线上，,LgE,1.0,=1.8,LgE,1.5,=2.1）。,44,解：设黑度不变，焦距和管电流变化时，,当黑度由1,8变为2.1时，曝光时间应变为：,45,2、透照方式的选择和一次透照长度的计算,1）、透照方式的选择,.典型的透照方式有八种：,图C.1图C.8给出了常用的典型透照方式示意图,可供确定透照布置时参考。图中,d,表示射线源，,F,表示焦距，,b,表示工件至胶片距离，,f,表示射线源至工件距离，,T,表示公称厚度，,Do,表示管子外径。,46,47,48,49,50,.,各种透照法优劣,从提高射线照相灵敏度、减小透照厚,度比和横向裂纹检出角以及保证一次透照,长度的角度考虑，单壁透照法优于双壁透,照法，双壁单影法优于双壁双影法，内透,法优于外透法，中心法又优于偏心法。,.,选择原则,在可以实施的情况下应选用单壁透照,方式,在单壁透照不能实施时才允许采用双,壁透照方式。,51,2）、一次透照长度以及透照厚度比,K,控制,.透照厚度比K和横向裂纹检出角,a.透照厚度比K：等于边缘射线束斜向,穿透的母材厚度T与母材厚度T之比，即,K=T/T,52,b.横向裂纹检出角,横向裂纹检出角是边缘射线束与,中心射线束的夹角。,K,越大，,越大，横向裂纹检出率越低。,c,.,控制,K,值的目的,减小横向裂纹检出角，提高横向裂纹,检出率，同时使底片黑度变化控制在,规定的范围内。,53,.一次透照长度 L,3：,L,3,与K和有关，L,3,越大，和K越大，,L,3,的选择是为了满足透照厚比K值的要求。,允许的透照厚度比,K,（JB/T4730.2-2005）,54,a.一次透照长度 L,3,的确定,a).纵焊缝计算,由图中的三角形关系可知,L,3,=2L,1,tg,=cos,-1,(1/K),对于AB级照相，,K=1.03，=13.86,L,3,=2L,1,tg=2L,1,tg13.86L,1,/2,底片有效评定长度L,eff,L,eff,=L,3,+L,L=2L,2,tg=2L,2,tg18.36L,2,/2,L,eff,=(L,1,+L,2,)/2,55,b).,环焊缝外照法,环焊缝100%外照,时，最少曝光次,数N可由下式确定,4/28/2025,56,例题（27第456题）：用XY3010X射线机外透法透照外径1592mm，板厚46mm的锅筒环焊缝，若焦点至工件表面的距离L,1,为700mm,则100%检查时满足T/T=10%的最少透照次数N和一次透照长度L,3,各为多少？,57,环焊缝外照法的极限情况,环焊缝单壁外照时，焦距越小，一次,透照长度越小，透照次数越多；焦距越大，,一次透照长度越大，透照次数越少。,58,59,c).内透中心法,中心法透照时，一次透照长度为整条,环缝，此时，透照厚度,比K=1，裂纹检出角=0,O,d).内透偏心法（FR）,内透法当,0.3,DF0.7D,时，,N=1,61,f).双壁单影法,62,双壁单影法透照时，焦距越大，一次透照长度越小，透照次数越多；焦距越小，一次透照长度越大，透照次数越少。,双壁单影法的极限情况：,当FD时，2,取=15,0,或=18,0,当F时，,取=15,0,或=18,0,63,3、曝光曲线的制作及应用,1)、曝光曲线及其用途,.曝光曲线,曝光曲线是表示工件（材质、厚度）和透照工艺参数之相互关系的曲线,。,.曝光曲线的用途,曝光曲线是用来确定工件的曝光条件的。根据工件的材质和厚度，利用曝光曲线可方便地确定工件的曝光条件（管电压、管电流、曝光时间、焦距等）,64,.曝光曲线的类型和使用条件,a.双变量曝光曲线：反映工件厚度和管电压之间的关系。固定条件包括工件材质、X射线机、焦距、曝光量（管电流、管电压）、胶片、增感屏、暗窒处理条件（显影配方、显影温度、显影时间和搅动等）,，,主要用于管电流较小的携带式X射线机,。,b.三变量曝光曲线：反映工件厚度、管电压、曝光量三者之间的关系。其它条件如工件材质、X射线机、胶片、增感屏、焦距、暗窒处理条件等都是固定的。用于管电流较大的固定式或移动式X射线机,65,使用曝光曲线确定曝光条件时，必须遵守曲线中所注明的固定条件。,2）、曝光曲线的制作方法,.双变量曲线的制作,（1）.制作准备：,a阶梯块：材质与被检工件相同，阶梯厚度：钢2-2.5mm,铝5-6mm。,b平板试块：垫在阶梯块下扩大厚度范围，厚度视制作范围而定。,c胶片和增感屏：与工件透照工艺相同。,66,（2）.固定条件：,a工件材质；,bX射线机；,c胶片型号；,d增感屏类型及厚度；,e焦距；,f曝光量；,g底片黑度；,h显影条件（显影配方、显影时间、显影温度）；,i过滤器（使用时）。,67,（3）.制作步骤：,a选取几个不同的KV值对阶梯块进行若干次曝光，如200KVP射线机可选取80、120、160、200KV。,b按固定条件对胶片进行处理。,c测量每条底片上各阶梯的黑度值，列表整理数据：,68,d.按数据绘制T-D关系曲线。,e.过黑度2.0作水平,线与各KV线相交，,由交点得出一组,KV和T的对应值。,69,以横座标为,T，,纵座标为,KV,作曲线便可得到双变量曝光曲线，,70,.三变量曲线的绘制方法,（1）制作准备:同双变量曲线。,（2）固定条件：除曝光量外，其它与双变量曲线相同。,（3）制作步骤：,a.绘制DT曲线,选一千伏值如200,KV,和若干不同的曝光量如10、15、20、25,mA,.min,对阶梯块进行若干次曝光，得到一组底片，测量黑度值并将数据整理列表。,71,由表中数据绘制,DT,曲线如右图所示。,72,过黑度2.0作水平线与曝光量线相交，得对应的,T,和,E,值。,b,.,绘制,TE,曲线,以,T,为纵座标，,E,为,横座标，用上表中的数,据便可绘出200,KV,线。,按同样方法可绘出其它,的千伏线如150、250、,300,KV,等线。,73,3)、曝光曲线的应用,（1）、选择曝光条件,曝光曲线主要是用来选择曝光条件的，选,择条件有两种方法。,a一点法,所谓“一点法”，就是从曲线上直接查出与工件厚度相对应的KV值和曝光量E的值，这种方法主要用于厚度均匀的工件,。,74,b两点法,对于厚度不均匀的工件，用一点法确,定曝光条件时，以某一,厚度选取的条件可能,使其它截面下的黑度,超出规定的范围，因,此需采用所谓的“两,点法”来选取曝光条件。,75,“两点法”的要点：,查出工件的最小厚度,T,1,和最大厚度,T,2,；,从两厚度点作垂线分别与一千伏线相交；,从交点作横轴平行线分别与纵相交于,E,1,和,E,2,，,计算曝光量之比；,由所用胶片的特性曲线求出标准规定的最大黑度与最小黑度所对应的曝光量的比值；,比较 与 的大小，若 ，则,T,1,或,T,2,所对应的,KV,和,E,均可选取。若 ，则应提高千伏值，使 。,76,（2）.材料改变时曝光曲线的应用,a,射线照相等效系数：,所谓射线照相等效系数 是指在一定的管电压下，达到相同吸收效果的基准材料厚度 与被检材料厚度 之比，即,一般以钢作为基准材料（），然后给出各种材料在不同的射线能量下相对于钢的射线照相等效系数。,77,b材料等效厚度的计算,知道了材料的射线照相等效系数，就可以计算出在一定的射线能量下与这种材料相当的钢的厚度。,例题:已知铝的射线照相等效系数=0.08，则50mm厚的铝相当于钢的厚度为,=500.08=4(mm),c.确定曝光条件:,计算出材料相当于钢的厚度,就可用钢的曝光曲线确定材料的曝光条件。例如,由上面的计算知道50mm的铝相当于4mm的钢,则用4mm钢的曝光条件便可对50mm厚的铝件进行透照。,78,（3）、曝光曲线的特殊用途,a.求平均半价层和平均吸收系数,要确定某一管电压下的平均半价层，可在曝 光曲线上选取两个曝光量E,1,和E,2,，使E,2,=2E,1,。从曲线上求出E,1,和E,2,对应的厚度值T,1,和T,2,，则平均半价层：,平均吸收系数,79,b.大致确定底片黑度范围,透照截面厚度不均匀的工件时，往往按照某一截面来选择曝光条件，在这种情况下，底片上其它截面的黑度可利用曝光曲线和胶片特性曲线大致确定。,例如，透照母材厚度为8mm、余高为5mm的焊缝，我们往往用焊缝厚度选取曝光参数，如果曝光曲线确定的底片黑度为1.8，哪么母材处的黑度是否会超过3.5呢？,设所用曝光曲线和胶片特性曲线如下图所示。,80,由曝光曲线可知母材与焊缝的曝光量之比,=25/10=2.5；,由胶片特性曲线可知，黑度1.8与3.5的曝光量之比,81,母材下的黑度也可大致估算出来，设对应的相对曝光量对数为,x，,则由以上计算,由胶片特性曲线上,查得，,LgE,=4.07，,对,应的黑度,D,为3.9。母,材下底片黑度大约为3.9。,82,4、散射线及其控制,1）、散射线来源及分类,射线穿透物质时，会与物质相互作用而发生吸收和散射，其中散射主要是由康吴效应造成的。与一次射线相比，散射线能量变低、波长变长、方向改变。因此，射线透照时，,凡是受到射线照射的物体都是散射源,例如试件、暗盒、墙壁、地板、甚至空气都是散射源，其中试件自身往往是最大的散射源,。,83,按散射线的方向，散射线分三类：,a.“,前散射”-来自暗盒前方的散射，主要来自工件；,b.“,背散射”-来自暗盒背面的散射，是由暗盒后面的地板或墙壁产生的，它使整个底片影象模糊；,c.“,侧散射”-来自试件周围的物体，如墙壁等，或是试件厚薄交界处较薄部位的射线向较厚部位的散射。“侧散射”会使底片产生所谓的“边蚀”，使影象轮廓模糊不清。,84,85,2）、影响散射线的因素,散射线的大小主要受下列因素的影响：,（1）.照射场的大小照射场较小时，散射线随照射场的增大而增大；照射场较大时，其大小对散射线几乎没有影响。,（2）.射线能量在工业射线照相应用范围内，散射线随能量增大而减小，但背散射随能量增大而增大。,（3）.试件厚度散射线随试件厚度增大而增大。,86,3）、散射线控制措施,受射线照射的物体都产生散射线，所以散射线无法消除，只能通过一定的措施加以控制，以减小散射线的影响。常用的控制散射线的措施主要有以下几种：,（1）.铅罩和光阑在射线管窗口加铅罩或光阑，以减小照射场的面积。,（2）.使用遮蔽物用铅板遮盖试件边缘曝露的暗盒，以减小侧散射的影响。,（3）.背防护铅板在暗盒背面垫铅板或使用较厚的铅增感后屏，以减少背散射的影响。,87,（4）.滤板在射线管窗口加一定厚度的黄铜、铅或钢滤板以吸收能量较低的软射线，提高射线有效能量，从而减少散射线的影响，但这种方法往往会降低射线照相对比度。,（5）.厚度补偿物对厚度差较大的试件，可使用厚度补偿块或流质补偿物（如流质吸收剂或金属粉末）补偿，以减少散射线的影响。,（6）.选择合适的射线能量对于小管之类的试件，可适当提高射线能量、减少曝光时间来减少散射线的影响。,88,5、射线检测工艺规程,射线检测工艺规程包括：,通用工艺规程,工艺卡,（1）射线检测通用工艺规程的编制,a、,射线检测通用工艺规程应根据相关法规、产品标准、有关的技术文件和相应标准的要求，并针对本音位的特点和检测能力进行编制。射线检测通用工艺规程应涵盖本单位（制造、安装或检测单位）产品的检测范围。,89,b、射线检测通用工艺规程至少应包括以下内容：,a）适用范围；,b）引用标准、法规；,c）检测人员资格；,d）检测设备、器材和材料；,e）检测表面制备；,f）检测时机；,g）检测工艺和检测技术；,h）检测结果的评定和质量等级分类；,i）检测记录、报告和资料存档。,j）编制（级别）、审核（级别）和批准人；,k）制定日期,。,90,（2）,射线检测工艺卡的编制,a、射线检测工艺卡应根据无损检测通用工艺规程、产品标准、有关的技术文件和相关标准的要求编制。,b、工艺卡一般应包括以下内容：,a）工艺卡编号；,b）产品名称，产品编号，制造、安装 或检验编号，锅炉、压力容器及压力管道的类别、规格尺寸、材料牌号、材质、热处理状态及表面状态；,c）检测设备与器材：设备种类、型号、规格尺寸、检测附件和检测材料；,91,d）检测工艺参数：检测方法、检测比例、检测部位、标准试块或标准试样（片）；,e）检测技术要求：执行标准和验收级别；,f）检测程序；,g）检测部位示意图；,h）编制（级别）和审核（级别）人；,i）制定日期。,92,6、特殊工件透照工艺,1）、大厚度比试件透照技术,a.大厚度比试件的特点,试件厚度差较大导致底片黑度差较大，超出标准允许的范围,试件厚度变化导致散射比增大，产生边蚀效应。,b.,大厚度比试件透照技术,适当提高管电压，增大宽容度，降低对比度,双胶片技术。,补偿技术,。,93,2）、小口径管环缝透照,（1）.小口径管及其特点：,小口径管一般是指D,0,100的管子。小口径管透照的特点主要有以下几点：,a透照厚度变化大。最小厚度为壁厚两倍（2T），最大厚度为射线束与内圆相切时的射线行程（），故透照厚度比为：,因此透照时黑度变化大，横裂检出角大,。,94,b散射线影响大。由于管子与暗盒线接触，两侧“边蚀”现象严重。,（2）、透照工艺技术,a.,小径管采用双壁双影透照，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；,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。,b.不满足上述条件或椭圆成像困难时可采用垂直透照方式重叠成像,。,95,c.,透照次数,小径管对接接头100%检测的透照次数：,采用倾斜透照椭圆成像：,T/Do,0.12,相隔90透照2次。,T/Do,0.12,相隔120或60透照3次。,垂直透照重叠成像：,一般应相隔120或60透照3次。,由于结构原因不能进行多次透照时，经合同各方同意，可不按100%检测的透照次数要求，允许采用椭圆成像或重叠成像方式透照一次，此时应采取有效措施扩大缺陷可检出范围，并保证底片评定范围内黑度和灵敏度满足要求。,96,d象质计及其放置,小径管可选用通用线型像质计或专用（等径金属丝）像质计，金属丝应横跨焊缝放置。像质计应置于源侧，当无法放置在源侧时，可将像质计置于胶片侧。,e透照技术,椭圆控制：为形成椭圆，一般需将X射线管焦点从环缝中心沿管轴线偏移一定距离：,式中：L,1,-焦点到管表面距离；,L,2,-管表面到胶片距离；,b焊缝宽度；,g椭圆投影间距。,F-焦距.D,0,-管外径,97,透照参数,可适当采用较高的管电压和较短的曝光时间，以减小散射线的影响。,散射线防护,管子两侧应用铅板遮蔽，以防止侧散射的影响。,标记,必须在管子射源一侧的焊缝中心放置定位标记，其它标记可放于管子上的适当位置，但不得遮盖焊缝影象。,98,99,例题：用2005X射线机透照513.5的管子环焊缝，已知焦距F=600mm,焊缝宽度b=10mm。求椭圆间距g=5mm时的透照偏移距离S(不考虑焊缝余高)。,100,3）、球罐射线全景曝光工艺,(1)、设备和器材,设备-射线探伤机,射源一般用192源，活度应尽可能大，使曝光,时间控制在24小时内，以防增大底片灰雾度,胶片使用细粒胶片，如天津V型或类似胶片,增感屏铅屏，前屏厚0.1mm、后屏0.16mm,暗盒通常用塑料暗盒，有条件可使用真空暗盒。,其它布片带、磁铁、胶带、铅字、象质计等,监测仪器剂量仪和个人监测仪器。,101,（2）.工艺程序和要点,划线-主体焊缝360100胶片，人孔焊缝 240100胶片。搭接长度按20-30mm。,编号和标记-每张底片应有焊缝编号、底片顺序号、搭接标记，每条焊缝的首张底片上还应有球罐编号、拍片日期等,象质计-至少在北极区、赤道区、南极区附近的焊缝上沿纬度等间隔地各放置3个像质计，在南、北极的极板拼缝上各放置1个像质计;,布片-暗袋必须与罐体贴紧，下球体的暗袋需用磁铁或胶带加固。,102,送源-要保证源位于罐体中心。可用一根尼龙绳沿上下人孔拉紧，将源头导管固定在罐体中心，将源摇到源头位置。,曝光-按予定曝光时间，提前10-20%时间取一张胶片进行暗室处理，确认曝光时间达到规定后，再停止曝光。,收源-曝光结束后，立即将源摇回源罐，并用监测仪测量，确认源已摇回。,取片-取片要轻拿轻放，防止胶片弯折。,洗片-严格控制处理条件，认真操作，防止因处理不当造成废片。,103,（3）、曝光时间计算,可用射线曝光计算尺或用公式计算曝光时间。,公式计算法：,104,式中：t曝光时间（h）;,X照射量（C/kg）;,R源到胶片距离（mm）,透照厚度（mm）；,Th半价层（mm）；,A-射源活度（Bq）；,-Ir192常数,n散射比,105,天V型胶片的X实验值如下供参考：,Ir192透照厚度与Th和n值对照表：,106,(4)、注意事项,拍片死区-射源导管下方存在死区，主要是下人孔焊缝和部分下极板拼缝，具体范围应通过实测，这些部位要进行补拍。,夏季曝光-夏日球罐受太阳暴晒，温度过高，应尽量在晚上完成曝光。如果白天透照，应用防风棚遮盖，防止太阳暴晒。,107,(5)、安全防护,根据GB4792“射线卫生防护标准”，一般可将照射率控制在,安全距离公式为：,式中其它符号与曝光时间计算公式相同。,曝光时应在大于R,x,的范围外设置警戒线和指示灯，并在四周设专人监护。,108,射线检测培训,第五章 暗室处理技术,109,1、暗窒基本知识,（1）、暗窒基本要求,a.暗窒要有足够的空间，不宜过小、过窄。,b暗窒应分为干区和湿区，并有相当的距离，以防胶片污染。,c干区和湿区的设备均应按操作顺序排列。,d暗窒要完全蔽光，进口应设计成迷宫式或双重门，墙上应设计胶片传递箱。,e暗窒应远离化学等污染源，如与透照间相邻，射线屏蔽应充分。,f暗窒应配备通风排气系统和上下水系统。,g暗窒墙壁、地板、天花板、工作台等不易积聚灰尘，且便于清洁。,h暗窒应设置白光照明和安全光照明,110,（,2）、暗窒设备和器材,a胶片处理槽-国内多采用手工槽式处理设备。由显影槽、停显槽、定影槽和水洗槽组成。槽子一般用工程塑料或不锈钢制成。显影槽应配置温度控制装置，水洗槽应设计成溢流式的。,b干燥箱-普通热空气循环烘箱，应有温度控制和调节装置，使箱内保持恒定和均匀的温度。,c计时器-用于监视和控制显影温故知新度。,d温度计-用于测量槽液和烘箱温度。,e切刀-普通相纸直边切刀，用于切裁底片。,f胶片吊架-用于夹持胶片然后放入溶液处理。,g配制和储存溶液的器材：包括各种容器、量筒、搅棒、天平等，这些器材必须用耐腐蚀材料制成，如玻璃、陶瓷、搪瓷和不锈钢等。,111,（3）、药液配制知识,a容器-配制药液要用玻璃、塑料、搪瓷或不锈钢容器。不得使用铜、铁、铝等金属容器。,b配液用水应清洁，无杂质，最好使用蒸馏水或去离子水。水温应符合配方的要求，不得过高或过低。一般显影液水温30-50度，定影液60-70度。,c配液时，应按配方列出的顺序加入药品，前一种药品溶解后再加入后一种药品。,d加入药品时应不断搅拌，以加速溶解。,e配液时一般先取溶液总量约四分之三，全部药品溶解后再加水至总量。,112,2、胶片处理基本知识,（1）、,胶片处理的基本程序,胶片处理就是通过化学处理使经过曝光的胶片中的“潜象”变为可见影象。胶片处理一般程序如下：,显影（显影液、1820,0,C、58分钟）；,停显（停显液、1624,0,C、30秒钟）；,定影（定影液、1624,0,C、1015分钟）；,水洗（清洁流水、1624,0,C、1030分钟）；,干燥（自然或烘箱、不大于40,0,C）,113,（2）、显影作用和显影液,.显影作用,胶片经过曝光，在胶片乳剂中形成了“潜象”，,显影的作用就是通过化学反应，使“潜象”转变为可见象。,显影过程十分复杂，一般可表示为：,已感光的卤化银+显影剂,金属银+显影剂氧化物+可溶性卤化物,.显影液的基本组成及作用,显影液中主要含有四种成分，,即显影剂、保护剂、促进剂和抑制剂,。,114,a.显影剂-又称还原剂，作用是把已感光的卤化银还原为金属银。最常用的显影剂是米吐尔、对苯二酚，有时也使用菲尼酮。,米吐尔-白色针状结晶，易溶于水，难溶于亚硫酸钠溶液，显影能力强，速度快，初影时间短，显出的影象反差小，称为软性显影剂。适用的,PH,值宽（6-10），温度变化对其显影能力影响不大。,对苯二酚-白色或黄色针状结晶，易溶于热水和亚硫酸钠溶液，显影速度慢，初显时间长，显出的影象反差大，称为硬性显影剂。要求,PH,值高（9-11），对低温敏感，10,0,C,以下几乎不起作用。对抑制剂也敏感，溴化钾过量会大大抑制其显影作用,。,115,b.保护剂-其作用是阻止显影剂与氧作用，防止显影剂被氧化，常用的保护剂是亚硫酸钠。,显影剂在水溶液中，特别是在碱性溶液中易被氧化，由于亚硫酸钠与氧的亲和能力更强，因而能优先与氧结合，从而减少显影剂的氧化。同时，亚硫酸钠还能与显影过程中产生的有害产物反应，生成无色的可溶性产物。,亚硫酸钠不能含量过高，因为亚硫酸钠是卤化银的温和溶剂，若含量过高，会使未感光的卤化银溶解，形成所谓的“亚硫酸钠雾翳”。,116,c.促进剂-其作用是增强显影剂的显影能力和速度。各种显影剂的显影能力都随溶液PH值的增大而增强，因此大多数显影液都是碱性溶液。显影过程中，不断产氢离子，使溶液PH值降低，使显影作受到抑制。碱的主要作用是调节氢离子浓度，从而保持显影液PH值的稳定。,常用的碱主要有：氢氧化钠（或氢氧化钾）、碳酸钠、偏硼酸钠、硼砂等，其碱度依次降低,。,117,d.抑制剂-其主要作用是抑制雾翳和控制显影速度，最常用和抑制剂是溴化钾。,显影过程中，显影剂除对已感光的卤化银作用之外，还对未感光的卤化银发生作用，从而产生底片灰雾。溴化钾在显影液中离解出的溴离子吸附在卤化银颗粒周围，从而阻滞显影作用，并且它对未感光颗粒的阻滞作用比对已感光颗粒的阻滞作用大，从而使显影灰雾降低。在抑制灰雾的同时，显影速度也受到抑制，所以可采用较长的显影时间得到较高的底片黑度和对比度，因而在高衬度显影液中溴化钾含量较高,。,118,.影响显影的因素,影响显影的因素很多，除配方外，影响因素主要有显影时间、温度、搅动和显影液的老化,。,a显影时间的影响：,显影时间长，显影作用久，底片黑度和反差大，但时间过长，底片颗粒性和灰雾也会增大。反之，显影时间过短，将导致底片黑度和反差不足。所以一般应按配方推荐的时间进行显影。,119,b显影温度的影响：,温度高，显影速度快，底片黑度和反差大，但温度过高，底片颗粒性和灰雾也随之增大，且药膜膨胀，容易划伤或脱膜。显影温度低，显影速度慢，底片黑度和反差不足。所以应按配方推荐温度显影。一般配方推荐温度为18-C,。,c搅动的影响：,所谓搅动，就是将胶片放入显影液中时使之上下运动数次，显影过程式中，至少每隔一分钟使胶片上下运动数次。,搅动的作用是使为了加速反应生成物的扩散，使乳剂表面不断与新鲜显影液接触，以保证显影的均匀进行。如果胶片静止不动