05一次透照长度计算Word文档格式.docx
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环缝的A级和AB级的K值不大于1.1，B级的K值不大于1.06；
纵缝的A级和AB级的K值不大于1.03，B级的K值不大于1.01。
K值与横向裂纹检出角θ有关，由图12－1可见：
θ＝Cos－1（1／K）。
而θ又与一次透照长度L3有关，所以L3的大小要按标准的规定通过计算求出。
4.1.2搭接长度△L和底片的有效评定长度Leff。
搭接长度是指一张底片与相邻底片重迭部分的长度。
底片有效评定长度是指一次透照检验长度在底片上的投影长度。
4.13L1是射线源焦点至工件表面的最小距离：
L2是工件表面至胶片的距离。
4.2
L3、△L、Leff、N的计算
4.2.1平板对接焊缝或筒体纵缝（见图12－1）
4.2.1.1
L3的计算
由图12－1有
K＝T′／T1／Cosθ
即θ＝Cos－1（1／K）
L3＝2L1tgθ
因
A级、AB级：
K＝1.03，θ≤13.86°
，所以L3≤0.5L1
B级：
K≤1.01，θ≤8.07°
，所以L3≤0.3L1
4.2.1.2
△L的计算
由图12－1中的相似三角形关系推出：
L1／L2＝L3／2
△L／2＝L3／△L
即△L＝L2*L3／L1
当L3＝0.5L1时，△L＝0.5L2；
当L3＝0.3L1时，△L＝0.3L2
4.2.1.3底片的有效评定长度Leff的计算：
Leff＝L3＋△L
实际透照时，如搭接标记放在射线源侧，则底片上搭接标记之间的长度即为有效评定长度。
如搭接标记放在胶片侧（如双壁单影透照纵焊缝），则底片上搭接标记以外△L长度属有效评定范围。
4.3环缝单壁外透法（见图12－2）
图12－2
环缝单壁外透法
采用外透法100％透照环焊缝时，满足一次厚度宽容度的最少曝光数N可由下式确定（见12－2）：
N＝180°
／α
α＝θ－η
θ＝Cos－1[Do＋（K2－1）T]／K.Do
η＝Sin－1[Do.Sinθ／（Do＋2L1）]
当Do>
>
T时，θ≈Cos－1K－1
式中：
α－与AB／2对应的圆心角；
θ－影像最大失真角；
η－有效半辐射角；
K－透照厚度比；
T－工件厚度；
Do－容器外直径。
由
（1）式可导出不同K值时的θ角计算式：
θk1.1＝Cos－1（0.21T＋Do）／（1.1Do）
θk1.06＝Cos－1（0.12T＋Do）／（1.06Do）
当T≤Do时，有：
θ∝K1.1＝Cos－1（1／1.1）＝24.62°
θ∝K1.06＝Cos－1（1／1.06）＝19.37°
求出了满足K值要求的环焊缝最少曝光次数，就可进一步求出射线源侧焊缝的一次透照长度（即外等分长度）L3和胶片侧焊缝的等分长度L3’，以及底片上有效评定长度Leff和相邻两片的搭接长度Lx：
L3＝π*Do／N
L3′＝π*Di／N
Di－容器内直径
Lx≈2T*tgθ
当K＝1.1时，Lx＝2T*tg24.62°
＝0.92T
当K＝1.06时，Lx＝2T*tg19.37°
＝0.70T
（近似值）
Leff＝Lx／2＋L3′＋Lx／2
实际透照时，如搭接标记放在射线源侧焊缝透检区两端，则底片上搭接标记之间的长度范围即为有效评定长度Leff，毌须计算。
从图12－2可见，当透照距离L1减小时，若透照长度L3不变，则K值、θ角增大；
若K值、θ角不减小，则一次透照长度L3缩短。
而当L1增大时，情况相反，当L1→∝时，透照弧长所对应的圆心角即与壁厚无关，其极限值等于影像最大失真θ的2倍。
若θ取15°
或18°
，则此环缝至少应拍片12张或10张，用数式表示即：
L1→∝，α→θ。
因为N＝180°
／α，而θ＝15°
或θ＝18°
；
所以Nmin＝12或Nmin＝10
图12－3表示外透法100％透照环焊缝，K＝1.1时的最少曝光次数的曲线图，图中D／L1可由下式求出：
D／L1＝{1／2[（Sinθ／Sin（θ－α）－1）]}－1
图12－3
外透法100％透照环焊缝,K＝1.1时的最少曝光次数的曲线图
4.4内透中心法（F＝R）
采用此法时，射源或焦点位于容器或圆筒或管道中心，胶片或整条或逐张连接覆盖面整圈环缝外壁上，射线对焊缝作一次性周向曝光，这种透照布置，透照厚度比K＝1.0，横向裂纹检出角θ≈0，一次透照长度为整条环缝长度。
4.5内透偏心法（F＜R＝（图12－4）
4.5.1用F＜R的偏心法100％透照的最少曝光次数N
因定向X射线管的阳极靶与管轴线方向呈20°
的倾角,发射的X射线束为40°
的立体锥角,其最大半辐射角为20°
即η≤20°
<
Cos－1（1／k）＝24.62°
（AB级）
因此,一次一次透照长度L3主要由半辐射角η决定。
而：
η=α＋θ（即θ角不受K值的限制）
α≤20°
／α≥180°
／20°
=9
4.5.2一次透照长度L3
L3＝＝π*Di／N
L3′＝π*Do／N
Di－容器内径
Do－容器外径
图12－4
内透偏心法（F＜R时，N的确定
图12－5
内透偏心法（F＞R时，N的确定
4.6内透偏心法（F＞R）（图12－5）
4.6.1用F＞R偏心法透照的最少曝光次数N
由图12－5可知，θ最大为20°
即θ不受K值的限制。
因此，α≤40°
／40°
=5
4.6.2一次透照长度L3
Di－容器内直径
Do－容器外直径
4.6.3当F＞R时，焦点位置引起的相关几何参数变化也以圆心为准。
当F↑，若L3不变，则K↑、θ↑；
当F↓，若K、θ不变，则L3↑。
4.7采用内透偏心法的注意事项。
4.7.1用内透偏心法时，在满足几何清晰度Ug的前提下，焦点靠近圆心位置能增加有效透照长度。
4.7.2不管是F＜R或F＞R的偏心法，如果使用普通的定向机照射，一次可检范围往往取决于X射线机的有效照射场范围，亦即偏心法中由计算求出的η角必须服从于实际最大可用半辐射角的限制。
4.8双壁单影法
4.8.1
100％透照环焊缝的最少曝光次数N（图12－6）
图12－6
100％透照环焊缝的最少曝光次数N
α＝θ＋η
θ＝Cos－1[1／K＋（K2－1）T／（K*Do）]
η＝Sin－1[Do*Sinθ／（2F－Do）]
L3＝π*Do／N
4.8.2若考虑透照有效范围最大，即焦距等于管子外径（F＝Do）而T／Do甚小时，则最大透照有效长度L3所对应的圆心角2α与壁厚无关，即（2α）max＝4θ，因N＝180°
／α，若θ取15°
，则最多拍片张数也不必超过12张或10张。
F→Do时，α→2θ
因为
N＝180°
／α，θ=15°
所以，Nmin=6或5；
F→∞时，α→θ
所以，Nmax=12或10；
4.9一次透照长度计算举例
4.9.1按JB4730－94标准AB级要求透照厚度为40mm的容器纵缝，透照焦距为600mm。
求一次透照长度和搭接长度为多少？
解：
已知F＝600mm，K＝1.03，L2＝40mm，L1＝F－L2＝600－40＝560mm
θ＝Cos－1（1／K）＝Cos－1（1／1.03）=13.86°
L3＝2L1tgθ＝2＊560*tg13.86°
＝276mm
●L＝L2*L3／L1＝40*276／560＝20mm。
答：
一次透照长度L3为276mm，搭接长度△L为20mm。
4.9.2用单壁外透法100％透照厚度25mm，外径1250mm的容器环缝。
焦点到工件表面距离为700mm，求满足△T／T＝10％（K＝1.1）的一次透照L3和胶片侧等分长度L3’：
又问，实际透照所使用的胶片长度应为多少？
已知K＝1.1，L1＝700mm，Do＝1250mm，T＝25mm，Di＝Do－2T＝1250＋2*25＝1200mm
当Do／T≥30时，即可认为Do≥T。
此时求θ值采用精确式和简化式的误差小于1°
。
这一误差在工程上是允许的。
本题Do／T＝50，所以可以采用简化式就算θ。
θ＝Cos－1（1／K）＝Cos－1（1／1.1）=24.6°
（精确式θ＝Cos－1（1／K＋（K2－1）T／K*Do）＝24.1°
）
η＝Sin－1（Do*Sinθ／Do＋2L1）＝Sin－1（1250*Sin24.6°
／1250＋2*700）＝11.32°
／α＝180°
／24.6°
－11.32°
＝13.55≈14次
L3＝＝π*Do／N＝3.14*1250／14＝280.35≈281次
L3’＝π*Di／N=3.14*1250／14＝270mm
搭接长度Lx＝2T*tgθ＝2*25*tg24.6°
＝22.89≈23mm
所使用的胶片长度L应大于L3＋Lx＝281＋23＝304mm。
考虑到贴片位置误差，以选择长度L＝360mm的胶片为宜。
一次透照长度L3为281mm；
胶片侧等分长度L3’为270mm；
实际透照使用胶片为长度选择360mm（14英寸）。
5
编制依据
5.1
JB4730－94压力容器无损检测第二篇
5.2《射线检测》锅炉压力容器无损检测II、III级培训教材。
编制：
张志超
审核：
雷荣开
日期：
二OO二年十一月
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