整理《无损检测》大作业.docx
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整理《无损检测》大作业
无损检测技术
大作业
题目：
X射线无损探伤工艺
学生：
陈强
学院（系）：
机械工程学院
专业班级：
材料成型及控制工程10702班
学号：
200703167
时间：
2010-2011学年第一学期
X射线无损探伤工艺
封面…………………………………………1
目录…………………………………………2
主题内容……………………………………3
探伤前工艺准备……………………………3
X光机的操作与维护………………………5
暗室处理技术………………………………6
底片的评定…………………………………7
X射线防护…………………………………10
应用………………………………………10
X射线无损探伤工艺
一、主题内容，适用范围及引用标准
本工艺规定了X射线探伤前的工艺准备，X射线机的操作，暗室处理和底片评定等内容。
本工艺适用于材料厚度2～50mm的锅炉碳素钢和低合金钢熔化焊接接头焊缝的X射线照相法。
本工艺引用标准GB3323-1987《钢熔化焊对接射线照相和质量分级》和《蒸汽锅炉安全技术监察规程》。
二、探伤前工艺准备
1．人员要求
1．1从事射线照相检验的人员必须持有国家有关部门颁发的，并与其工作相适应的资格证书。
1．2无损检测人员应每年检查一次身体，校正视力不得低于1.0。
2．射线照相质量分级
按公司《质量手册》要求，射线照相要达到AB级，纵缝透照厚度比K≤1.03，环缝透照厚度比K≤1.1，按K值计算有效评片长度Leff，一次透照长度L3和搭接长度△L（见附件一）。
3．工件表面状态要求
工件焊缝及热影响区表面质量应经焊接检验员外观检查合格，表面的不规则状态在底片上的图象应不掩盖焊缝中缺陷或与之相混淆（如溅物、油污、锈蚀、凹坑、焊瘤、咬边等），否则应做适当的修整。
4．工艺卡
熟悉产品的名称、材质、规格、坡口型式、焊接种类和检测比例，清楚对接焊缝的分布情况，做出布片示意图，选择合理的透照方法，一种锅炉型号填写一份射线检测工艺卡入档。
5．工件划线
按照射线检测工艺卡在规定的检测部位划线。
采用单壁透照时需在工件两侧（射源侧和胶片侧）同时划线，并要求所划的线段尽可能对准。
采用双壁单影透照时，只需在工件胶片侧划线。
划线顺序由小号指向大号，纵焊缝按从左至右顺序，环向焊缝采用顺时钟方向划线编号。
（工件表面应作出永久性标记以作为对每张底片重新定位的依据，工件不适合打印标记时，应采用详细的透照部位草图和其它的有效方法标注）。
6．像质计和标记摆放
按照标准和工艺卡有关规定摆放像质计和各种铅字码。
6．1．像质计的选用
根据本公司透照厚度和象质级别确定所需选用GB5618-85规定的R10系列金属丝像质计，Ⅲ型像质计指数为（F10～16）在底片上至少要能得到四根或三根钢丝。
透照厚度TA与母材厚度T的关系：
单面焊TA=T+2（对双壁单影法透照也采用此公式）
双面焊TA=T+4
6．2．像质计的摆放
线型像质计应放在射源一侧的工件表面上，位于被检焊缝的一端（被检长度的1/4处），钢丝横跨焊缝并与焊缝方向垂直，细丝置于外侧。
当射源一侧无法放置像质计时，可将其放在胶片侧，像质计应附加“F”标记以示区别，但必须进行对比试验，使实际像质指数达到规定要求。
当采用射源在内（F=R）的周向曝光技术时，只需每隔900
放一个像质计。
6．3．标记的摆放
各种铅字标记应齐全，包括有：
（↑）中心标记、（↑）搭接标记（↑）、工件编号、焊缝编号，部位编号，钢板厚度、焊工代号和透照日期。
返修透照时，应加返修标记R1、R2…。
各种标记的摆放位置应距离焊缝边缘至少5mm,其中搭接标记的位置:
在双壁单影或射源在内F>R的透照方式时,应放在胶片侧,其余透照方式应放在射源侧。
7．胶片与增感屏
7．1．胶片
7．1．1．胶片的选用
根据公司对射线照相技术要求，选用爱克发·C7系列工业X射线胶片（或选用性能近似的胶片）。
7．1．2．工业X射线胶片的使用和保管
a．胶片不可接近有害气体，否则会产生灰雾。
b．装片和取片时，胶片与增感屏应避免摩擦，否则会擦伤。
显影后底片上会产生黑线。
操作时还应避免胶片受压受曲受折，否则会在底片上出现新月形影像的折痕。
c．胶片保存温度：
100C～150C；湿度：
55%～65%。
d．胶片应远离热源和射线的影响，在暗室红灯下操作不宜距离过近，暴露时间过长。
e．胶片应竖放，避免受压。
7.2.增感屏
本公司选用铅箔增感屏，前屏厚度约为0.03mm，后屏厚度不小于0.1mm。
对使用的每付增感屏进行编号，便于监督使用，如出现折叠，划痕，沾污时，应及时更换。
8．暗盒
暗盒在使用中如漏光，开裂，划伤磨损应及时更换，为了检查背散射线，可使用带“B”铅字的暗盒。
9．贴片
可磁铁、绳带等方法将胶片（暗盒）固定在被检位置上，胶片（暗盒）应与工件表面紧密贴合，尽可能不留间隙。
10．散射线的屏蔽
为减少散射线的影响，采用铅罩限制照射物，在暗盒背面衬以铅板。
为检查背散射，在暗盒背面贴上铅质“B”标记（高13mm，厚1.6mm）,若在较黑背影上出现“B”字较淡形象，说明背散射防护不够，底片质量不合格，应予重照。
11．对焦和曝光参数的选择
11．1．将射源安放在适当位置，使射线束中心对准被检区中心，选定焦距“F”。
11．2．焦距对射线照相灵敏度的影响主要表现在几何不清晰度（ug）上，由ug=dfL2/（F=L2）可知，焦距F愈大，ug值越小，底片上的影像越清晰。
df—焦点尺寸，L2—工件表面至胶片的距离。
为保证射线照相的清晰度，规定透照距离L1与焦点尺寸df和透照厚度L2应满足以下关系：
F=L1+L2AB级：
L1≥10dfL22/3或L1≥2L3。
ug≤1/10L21/3L3—一次透照长度。
几何不清晰度ug≤0.2,焦距F≥700mm
11．3．在允许的能量范围内，为提高显示缺陷底片对比度和清晰度，尽可能选用较低的电压。
11．4．为达到规定的底片黑度，曝光量推荐选用不低于15mA.min，以防止用短焦距和高管电压所引起的不良影响。
11．5．曝光参数（指管电压，管电流，曝光时间等）的选取择要根据曝光曲线加以修正。
12．透照方法
透照方法暂选用纵缝透照法、双壁单影法、环缝内透法三种。
三、X光机的操作与维护
1．设备
1．1．现有X光机设备3台。
分别为：
XXQ-2005、XXQ-2505、XXH-2505
焦点尺寸为：
2.0×2.0mm、1.0×2.3mm
1．2．通电前准备
a、用电源线、电缆线将控制箱、机头可靠连接，保证插头接触良好。
b、使用电源为220V。
c、控制箱可靠接地。
1．3．通电后检查
接通电源后，控制箱面板上的电源指示灯亮，机头风扇开始转动。
2．训机
停机8小时以上要求开机训机，训机按设备使用说明书要求进行，训机可从额定管电压的1/3开始，逐步将管电压升高到额定值，管电压的增加速度与停用时间关系如下：
停机时间
8～16h
2天～3天
3天～21天
21天以上
升压速度
10KV/30S
10KV/60S
10KV/2.5min
10KV/5min
3．开启高压后，不准再拨动计时器，以免损坏机器。
4．管电压一般不得超过额定值的80%。
5．开启高压后，操作人员不得擅离控制台，要监视控制台的运作，发生故障时应停机检查，并及时报告主管。
6．X射线机要求按1：
1的时间工作和休息，确保X射线管充分冷却，防止过热，在机器休息时间不能切断电源。
7．X射线机的维护和保养
为了减少射线机使用故障，应做经常性的维护和保养工作。
X射线机应摆放在通风一干燥处，切忌潮湿、高温、腐蚀等环境，以免降低绝缘性能。
保持清洁，防止尘土、污物造成短路和接触不良。
保持电缆头接触良好，如因使用时间过长，磨损松动。
接触不良，则应及时更换。
经常检查机头是否漏气（压力表示值低于0.34MPa时）,应注意及时补充,确保绝缘性能满足要求。
四．暗室处理技术
1．暗室条件
1．1暗室要完全遮光，室内要保持通风，将温度控制在16℃~24℃左右。
1．2暗室工作台、切片刀、洗片夹、暗盒、增感屏必须清洁干燥。
严防水滴和显、定影液等脏物沾污胶片与增感屏。
1．3各种设备器材摆放位置应适当，以利于工作，如冲洗胶片的设备的摆放次序应与操作次序一致。
1．4暗室选用红色安全灯，曝光后的胶片根据正常操作流程冲洗后，胶片的灰雾度应不大于0.3，安全灯才可靠。
2．胶片的使用：
2．1胶片应根据有效期合理使用，启封后的胶片应尽快用完。
2．2人体任何部位不得触及胶片药膜面，切、装、折、洗片时，只许手触及胶片侧边和四角。
2．3裁切胶片时，软片表面应有衬纸保护，防止擦伤。
2．4裁片前应用酒精擦手或戴手套，以防手汗沾污胶片产生指纹。
2．5装片前应检查暗盒是否漏光，金属增感屏是否完好，有无不清洁及折叠现象，如有应及时清洗或更换。
2．6胶片夹入增感屏和插入暗盒时应缓慢送入，防止胶片、增感屏折痕，擦伤和胶片产生静电感光。
3．显影液、停显液和定影液的配制：
3．1配液注意事项
3．1．1配液应使用玻璃、陶瓷、不锈钢容器或塑料制品，搅拌棒也应用上述材料制作，切忌使用其它金属容器。
3．1．2配液用水可使用蒸馏水，去离子水，煮沸后冷却水或自来水。
3．1．3配制显影液的水温控制在30℃~50℃，水温太高会促使某些药品氧化，太低又不易溶解。
配制定影液的水温：
60℃~70℃，因硫代硫酸纳溶解时会大量吸热。
3．1．4配液时应按配方中规定的次序进行，待前一种药品完全溶解后，方可投入下一种药品，不可颠倒次序。
在显影液配制中，因米吐尔不能溶于亚硫酸钠溶液故最先加入，其余显影剂都应在亚硫酸钠之后加入，配制定影液时，亚硫酸钠必须在加酸之前溶解，以防硫代硫酸钠分解；硫酸铝钾必须在加酸之后溶解，以防水解产生氢氧化铝沉淀。
3．1．5配液时应不停地搅拌，以加速溶解。
但显影液的搅拌不宜过于激烈，且应朝着一个方向进行，以免发生显影剂氧化现象。
3．1．6配液时宜先取总体积四分之三的水量，待药品全部溶解后再加水至所要求的容积，配好的药液静置24小时后再使用。
4．工业射线胶片常用的药液配方
4．1显影液的配方（按爱克发C7胶片推荐配方配20份，约为5加仑药液）
温水50℃：
15000ml米吐尔：
70g无水亚硫酸钠：
1200g
对苯二酚：
180g无水碳酸钠：
800g溴化钾：
70g
加清水至20000mlPH值10.1～10.2
4．2停影液配方
冰醋酸（浓度98%）:
400ml无水硫酸钠：
900g
清水：
20000ml
PH值4.5～5
4．3定影液配方
温水65℃：
15000ml硫代硫酸钠：
4800g
无水亚硫酸钠：
300g水
醋酸：
300ml棚酸：
150g硫酸铝钾：
300g加清水至20000ml
5．胶片处理程序和操作要点
胶片手工处理过程可分显影、停影、定影、水洗和干燥五个步骤，各步骤的标准操作详见下表。
步骤
温度℃
时间min
药液
操作要点
显影
20±2
4～6
显影液（标准配方）
预先水浸，过程中适当搅动
停影
16～24
约0.5
停显液
充分搅动
定影
16～24
10～15
定影液
适当搅动
水洗
—
30～40
水
流动水漂洗
干燥
≤40
—
—
去除表面水滴后干燥
说明如下：
显影温度对底片质量影响很大，必须严格控制。
胶片放入显影液之前，应在清水中预浸一下，使胶片表面湿润，避免进入显影液后胶片表面附有气泡造成显影不均匀。
显影时正确的搅动方法；前30S内不间断地搅动，以后每隔30S搅动一次。
停显阶段不间断地充分搅动。
定影总的时间为“通透时间”的2倍。
用清洁的流水漂洗，水洗不充分的底片长期保存后会发生变色现象。
水洗后的底片表面附有许多水滴，如不除去，干燥后会产生不均水迹，可浸入脱水剂溶液，使水从底片表面快速流尽。
底片干燥处应无灰尘，因湿底片极易吸附空气中的尘埃。
五、底片的评定
1．评片人员的基本要求
1．1评片必须由持有RT-Ⅱ、RT-Ⅲ级资格证的人员担任。
1．2具有良好的职业道德和高度的工作责任心。
1．3有良好的视力，要求校正视力不低于1.0。
2．对评片工作环境要求
2．1．评片室
评片室应尽量避免各种干扰，以保证评片人员能聚精会神工作。
室内光线应柔和偏暗，室内照明应避免直射人眼或在底片上产生反光。
2．2．观片灯
观片灯要求透过底片的光强不低于30cd/m2；观片灯的最大亮度应大于105cd/m2，观片灯亮度必须可调，以便观察底片不同黑度区域时选择合适的光强。
3．底片质量检查
（1）灵敏度检查
底片灵敏度用像质计测定，根据底片上像质计的影像可识别程度来定量评价灵敏度高低。
检查像质计型号、规格、摆放位置的正确性，能够观察到的金属丝像质指数是否达到标准规定的要求。
（2）黑度检查
在有效评定区范围内，用底片黑度光学密度计测定，底片黑度在1.5~3.5的范围内符合要求.
（3）标记检查
标记距焊缝边缘不少于5mm，检查工件编号，焊缝编号，部位编号，中心定位标记，搭接标记，像质计放在胶片侧的区别标记，焊工代号，透照日期等是否全齐，返修底片应有“R1、R2……”字码。
伪缺陷检查
由于透照或暗室操作不当，或胶片，增感屏质量不好，在底片上留下有划痕，折痕，水迹，静电感光，指纹，霉点，药膜脱落，污染等。
容易与真缺陷影像混淆，影响评片的正确性，造成漏检或误判，所以底片有效评定区内不允许有伪缺陷影像。
（4）预防或者减轻不良环境影响的对策和措施的合理性和有效性；背散射检查
在暗盒背面贴附一个“B”铅字标记，观片时若发现在较黑背景上出现“B”字较淡影像，说明背散射防护不够，应重照。
搭接情况检查
搭接标记按规定摆放，则底片上只要有搭接标记影像即可保证无漏检区，但如果因某些原因未按规定摆放，则底片上搭接标记以外必须有附加长度ΔL（ΔL=L2*L3/L1），才能保证完全搭接。
4．焊接质量的等级评定
B.环境影响登记表按照GB3323-87标准和本公司要求，正确运用并严格执行规定，对缺陷影像的性质，等级，位置做出正确的判定和定位。
同建设项目安全评价相关但又有不同的还有：
《地质灾害防治管理办法》规定的地质灾害危险性评估，《地震安全性评价管理条例》中规定的地震安全性评价，《中华人民共和国职业病防治法》中规定的职业病危害预评价等。
4．1根据缺陷的性质和数量，焊接质量分为四级。
（1）Ⅰ级焊缝应无裂纹，未熔合，未焊透和条状夹渣，
（2）综合规划环境影响篇章或者说明的内容。
（2）Ⅱ级焊缝应无裂纹，未熔合和未焊透，
（3）总经济价值的组成。
我们可以用下式表示环境总经济价值的组成：
（3）Ⅲ级焊缝应无裂纹，未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊的未焊透；
不加垫板的单面焊中的未焊透按条状夹渣长度的Ⅲ级评定。
（1）是否符合环境保护相关法律法规。
焊缝缺陷超过Ⅲ级者为Ⅳ级。
同建设项目安全评价相关但又有不同的还有：
《地质灾害防治管理办法》规定的地质灾害危险性评估，《地震安全性评价管理条例》中规定的地震安全性评价，《中华人民共和国职业病防治法》中规定的职业病危害预评价等。
4．2圆形缺陷的分级
（1）长宽比小于或等于3的缺陷定义为圆形缺陷，有气孔、夹渣和夹钨。
综合性规划
（1）土地利用的有关规划；
（2）将缺陷尺寸换示或缺陷点数见下表：
（五）安全预评价方法
缺陷长径mm
≤1
＞1~2
＞2~3
＞3~4
＞4~6
＞6~8
＞8
点数
1
2
3
6
10
15
25
（3）不计点数的缺陷尺寸见下表：
母材厚度
缺陷长度
≤25
≤0.5
＞25~50
≤0.7
＞50
≤1.4%T
圆形缺陷的分级见下表：
区域mm
板厚
mm等级
10×10
10×20
10×30
≤10
＞10~15
＞15~25
＞25~50
＞50~100
＞100
Ⅰ
1
2
3
4
5
6
Ⅱ
3
6
9
12
15
18
Ⅲ
6
12
18
24
30
36
Ⅳ
点数大于Ⅲ级者及圆形缺陷长径大于1/2T
不计点数缺陷
Ⅰ级焊缝及板厚T≤5mm的Ⅱ级焊缝评定区域内不得多于10个
4．3条状夹渣的分级
（1）长宽比大于3的夹渣定义为条状夹渣。
（2）条状夹渣的分级见下表：
名称
项目
级别
条状夹渣间距
条状夹渣群总长
夹
渣
总
长
Ⅱ级
≤6L时
12T焊缝长度内不超过T
Ⅲ级
≤3L时
6T焊缝长度内不超过T
焊缝总长不超过12T（Ⅱ级）或6T（Ⅲ级）时按长度比例折算，折算后长度小于单个条状夹渣时以单个条状夹渣长度为允许值。
注：
T为母材厚度；L为该组夹渣中最长者的长度。
4．4综合评级
在同一评定区内，同时存在圆形缺陷和条状夹渣或未焊透时应各自评级，将级别之和减1作为最终级别。
5．底片的复评
5．1严格执行复评制度，并在评片记录上签字。
5．2焊缝合格后，填写合格通知单，并在产品质量流程卡上签字后流入下道工序。
6．射线检验报告
6．1射线检测合格后，应对检测结果及有关事项进行详细记录并写出检验报告，检验报告内容主要包括：
产品名称及型号、产品编号、检验部位、检验方法、透照规范、缺陷性质、评定等级、返修情况和透照日期等。
6．2焊缝同一部位返修次数不超过三次，第一次返修和第二次返修填写“焊缝返修报告”，书面通知车间，焊接责任工程师研究返修方案后再返修。
第三次返修必须填写“焊缝三次返修通知单报告”，由焊接责任工和师和质量保证工程师在报告上签字认可后，方可进行第三次返修。
返修次数标记用“R1、R2、R3”标记。
6．3将合格底片用“底片内袋”每张装好，防止底片相互摩擦或沾结，并放置在阴凉干燥处妥善保存。
6．4拍片人员，初复评人员在检验报告上会签，与底片一起保存，保存年限为5年以上。
六．X射线防护
1．射线检测人员平时应注意做好射线安全防护，严格遵守操作规程。
2．X射线对人体有不良的影响和伤害，在透照时，应等探伤机完全停止后，才能进行下一步工作，防止射线直接照射和散射的影响。
3．从事射线检测人员应备有剂量测试表，随时测定工作环境的射线照射强度和个人受到的累计剂量。
4．照射场地的周围应设置安全线，安全线上应明显警告标志，夜间应设红灯，防止误入照射区域。
5．每年应请环保部门，对照射场地及周围环境进行一次测试，评价照射场地的安全性。
6．对射线检测人员，每年进行一次身体检查。
七、应用
X射线实时成像的透照方式与胶片照相方法基本相同，有纵缝外透法、内透法，环缝外透法、内透法，双壁单影法和双壁双影法。
例如，透照筒体焊缝时，可将图像增强器（或X射线机）固定在筒体外，X射线管（或图像增强器）固定在悬臂上，筒体放在电动小车上，悬臂伸进筒体内，筒体随小车按规定的等分转动或按等距离移动，即可对环缝或纵缝进行连续检测。
1.5计算机辅助评定
X射线实时成像技术利用计算机进行辅助评定。
辅助评定是按照焊缝射线探伤标准编制评定软件，用计算机对焊缝中的缺陷进行定量和定级，而缺陷的定性则仍以取得PTⅡ级以上资格人员的评判为准。
采用计算机辅助评定，可大大提高评定速度和准确性，评定报告由计算机打印，快捷准确，这样就使检测评定人员从繁琐的评片中解放出来。
1.6图像保存
检测图像保存在计算机内，待储存到一定数量后，通过刻录机备份到CD光盘上，通常是备份一式两份，一份用于正常的图像评定、资料检索和上级部门监检等，另一份作为档案长期保存。
光盘具有容量大、价格低廉、保存期长等优点，完全能够适应各种设备焊缝无损探伤的要求。
1.7图像质量与照相底片的对比
焊缝采用X射线实时成像技术进行无损探伤，改变的只是检测方法，检测结果不会改变，因此，原来胶片照相探伤方法中许多做法都可以沿用和借鉴。
X射线数字成像技术所检测的图像质量可以与胶片照相底片质量相媲美，图像放大后，影像更加清晰，在显示屏上可以以正像、负像、彩色随意翻转，观察起来眼睛不会象观察底片那么疲劳，显示图像无底片那样的伪缺陷，更无类似底片那样的报废情况发生，这是X射线实时成像技术的一个明显优点。
1.8效益对比
数字图像储存的是数字量，一张650MB容量的CD光盘储存的图像相当于840张80mm×360mm的底片。
一张优质光盘目前市场价格不超过80元，如果一张底片连冲洗药品费的成本按10元计算，则实时成像的检测成本仅是胶片照相的2%左右，其经济效益是不言而喻的，对于一个中等探伤量的工厂而言，仅节约胶片和药品的费用，1～2年便可收回设备的投资。
1.9探伤室的管理
X射线实时成像检测的管理办法与胶片照相方法基本相同，探伤室的平面布置和安全防护基本一致。
对于一个中等检测量的探伤室而言，一般配置1～3套图像采集系统，以便在工作量大时同时采集图像；配置3套图像评定系统，一套用于初评，一套用于复评，另一套为驻厂监检专用。
探伤室应配计算机专业人员。
2X射线实时成像的应用
我厂1995年起在YSP-15型液化石油气钢瓶环缝探伤中试用X射线实时成像无损检测技术，逐步取代原来的胶片拍片透照检验方法，同时我厂还积极参加了劳动部LD108—1998《气瓶对接焊缝X射线实时成像检测》部颁标准的制订工作，按照标准的要求编制了《液化石油气钢瓶X射线实时成像探伤工艺》、《操作程序》、《安全操作规程》、《管理制度》等工艺文件，在钢瓶焊缝探伤中实施。
图像的灵敏度可清楚地观察到3号像质计中的第13～14号钢丝，图像灰度级别控制在140～220之间，图像分辨率达到2.0～2.2LP/mm，图像质量指标均能达到LD108—1998标准规定的要求，并得到本地锅检所驻厂监检的确认。
3X射线实时成像在焊缝探伤中的应用
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