X射线实时成像探伤工艺.docx

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X射线实时成像探伤工艺

X射线数字实时成像通用检测工艺

编号:

XXXXXX-2014

修订状态:

A/0

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1.制定依据及适用范围

1.1本工艺的编制遵循GB/T17925-2011气瓶对接焊缝X射线数字成像检测标准要求。

1.2本工艺适用范围

1.2.1本工艺适用于对接焊缝实时成像射线检测。

1.2.2焊接方法为自动、手工气体保护焊、等离子焊接的对接接头射线检测。

1.2.3母材厚为1.5～20.0mm的钢及有色金属材料制成的气瓶对接焊缝X射线数字成像检测。

1.2.4射线检测技术等级为AB级----中灵敏度检测技术。

2.探伤人员资格

2.1从事射线数字成像检测检测的人员，取得相应项目和等级的特种设备无损检测人员资格后方可进行相应的检测工作。

2.2检测人员应具有与本检测技术有关的技术知识和掌握相应的计算机基本操作方法。

2.3检测人员的视力适应能力要求检测应在1min内识别灰度测试图像中的全部灰度级别。

测试图像参照GB/T17925-2011标准（附录A）。

3.X射线数字成像检测系统

3.1系统组成要求

3.1.1X射线机

能根据被检测气瓶的材质、母材厚度、透照方式和透照厚度选择X射线机的能量范围；射线管有效焦点在检测时不应大于3.0mm。

3.1.2X射线探测器

本公司采用丹东新力公司XYD-22508型号数字成像系统探伤，该设备采用图像增强型探测器，事实能满足制造条件要求。

3.1.3计算机系统

计算机基本配置应与所采用的射线探测器和成像系统的功能相适应。

宜配备较大容量的内存和硬盘、较高清晰度显示器以及网卡、纸质打印机、光盘刻录系统等。

3.1.4计算机操作系统

计算机操作系统应为全中文Windows操作系统具有支持工件运动跟踪控制、图像处理、图像辅助评定等功能与工作相应软件相匹配。

3.1.5计算机图像采集、图像处理系统

计算机系统工作软件应具有系统校正、图像采集、图像处理、缺陷几何尺寸测量、缺陷标注、图像存储、辅助评定和检测报告打印等功能并存。

3.1.6图像存储格式

3.1.6.1图像存储尽量采用通用、标准的图像存储格式。

3.1.6.2存储格式应具备保存图像数据功能，将保存工件名称、型号、执行标准、工件编号、母材厚度、工件主要尺寸、焊缝编号、透照方式、透照厚度、透照工艺参数、几何尺寸标定、缺陷定性、定位、定量、评定级别等相关信息写入图形存储格式中并带有打印功能。

3.1.7检测工装

3.1.7.1检测工装应至少具备一个运动自由度保证气瓶在工装上匀速运动和步进运动。

3.1.7.2焊缝定位

根据工件焊缝位置特征或规定的部位作为焊缝检测的起始位置和位移方向。

检测图像上应有起始位置的标记影像。

3.2X射线数字成像系统分辨率

3.2.1系统分辨率

3.2.1.1系统分辨率指标

系统分辨率指标宜控制在2.0LP/mm–2.5LP/mm范围内。

检测系统分辨率低于2.0LP/mm不得用于气瓶的焊缝检测。

3.2.1.2系统分辨率测试

系统确定后或系统改变后应进行系统测试系统分辨率。

测试方法可采用JB/T10815射线检测系统分辨率测试计测试系统分辨率。

（如图）

&测量方法

①将射线检测图像分辨率测试计紧贴在射线探测器输入屏中心表面中心区域，按如下工艺进行透照：

X射线管的焦点至射线探测器输入屏表面距离不小于600mm;选择合适的管电压和管电流，保证图像具有合适的亮度和对比度。

在显示屏上观察射线检测图像分辨率测试计的影像，观察到栅条刚好分离的一组线对，则该组线对的值即为系统分辨率。

在显示屏上观察射线检测图像分辨率测试计的影像，观察到栅条刚好重合的一组线对，则该组线对栅条宽度即为系统固有不清晰度。

②将射线检测图像分辨率测试计至于被检测焊缝位置，栅条垂直与焊缝，与被检焊缝同时成像。

在显示屏上观察射线检测图像分辨率测试计影像，观察到栅条刚好分离的一组线对时，该组对应的值为图像分辨率。

*在显示屏上观察射线检测图像分辨率测试计的影像，观察到栅条刚好重合的一组线对，则该组线所对应的栅条宽度即为图像不清晰度。

3.2.1.3系统分辨率效验

间隔30天或停用30天后重新启用时应效验系统分辨率，效验后系统分辨率不得低于控制范围。

4.检测环境

放射工作环境应符合GB18871-2002；GBZ117-2006电离辐射防护标准及相关规定。

操作室温度控制在15℃-25℃相对湿度控制在≦80%。

X射线曝光室内温度控制在5℃-30℃曝光室应安装抽风装置。

设备电源电压波动范围不大于±5%设备外壳有良好接地。

射线源高压发生器应有独立的地线良好接地，电阻≦4Ω.

5.检测要求

5.1X射线检测能量

在保证有良好穿透性的前提下，选用较低的管电压。

管电压选用时不得超过（图1

5.2气瓶检测时机

气瓶对接焊缝X射线检测应在焊接后和热处理前进行。

如果焊后有产生延迟裂纹材料的产品应制造、焊接及热处理完成24h以后进行检测。

5.3被检气瓶焊缝表面要求

5.3.1被检气瓶焊缝表面不得有油脂、铁锈、氧化皮等表面的不规则状态不得影响检测结果的正确性和完整性，焊缝余高应不大于2mm否则应修磨处理。

5.3.2探伤的气瓶及其部件，由各工序质量检验员对产品工件进行外观及几何尺寸检验合格后，填写《无损检测委托单》工序后探伤员方能安排X-射线检测。

5.3.3不具备X-射线检测条件的气瓶，探伤人员不得对其进行X-射线检测。

5.4透照布置

5.4.1X射线机、气瓶、和X射线探测器三者之间位置见（图2

5.4.2图像几何放大倍数（M）

为了保护检测设备，控制一次透照长度、清晰度、投影变形量，几何放大倍数M宜控制在1.2倍左右。

5.4.3图像几何不清晰度控制

检测图像几何不清晰度Ug应不大于0.3mm验证公式：

5.5图像灰度分部范围控制

5.5.1检测图像有效评定区域内的灰度分部范围应控制在图像动态范围的40%-90%之间。

5.5.2图像灰度分部呈正态分布由图像灰度直方图测量出灰度分部范围，直方图可

在图形采集程序中实时显示。

5.5.3通过调节射线透照参数、几何参数透照厚度差补偿等方法获得较佳的图像灰度分部范围。

5.6图像处理

对采集的图像数据可选用连续帧叠加、灰度增强、平均强度等图形处理方法优化图像显示效果，但任何处理方法不得改变采集的原始图像数据。

6.成像技术要求

6.1透照方式和透照方向

根据气瓶的结构，气瓶的对接焊缝宜采取双壁单影透照方式；宜以靠近探测器一侧的焊缝为被检测焊缝。

透照时射线束中心应垂直指向透照区域中心，需要时可选用有利于发现缺陷的方向透照。

焊缝T型接头透照可同时包含环焊缝和纵焊缝，只要影像在有效长度范围内就视为有效评定区。

6.2成像方式

6.2.1实时普查

气瓶在匀速运动时动态观察检测图像，用于受检焊缝一般性普查。

动态实时图像由于探测器吸收射线计量小、噪声大、清晰度低不能作为焊缝质量评定依据。

6.2.2数字成像

气瓶静止状态下，探测器吸收较大射线计量后产生多帧叠加图像清晰、稳定所得的图像可作为原始图像数据存储和焊缝质量评定依据。

6.3一次透照长度

6.3.1根据透照厚度比（K值）和透照几何尺寸确定一次透照长度。

6.3.2透照K值确定：

1）纵向对接焊接接头。

K=1.03；

2）外径100mm＜Do≤400mm的环向对接焊接接头K≤1.2；

3）外径Do≥400mm的环向对接焊接接头K≤1.1；

6.3.3整条环向对接焊缝检测图像最少幅数确定：

环向焊缝透照次数计算：

1.计算法：

2.曲线法

6.4图像信息标识

6.4.1同一条焊缝连续检测时，每幅检测图像的编号应连续，可由系统软件自动设置编号。

6.4.2通过系统软件对检测中心位置和一次透照长度范围进行定位指示。

6.4.3每幅检测图像上应有工件编号、母材厚度、检测日期、等必要信息标识；图像存储后不可更改。

（必要时候图像中可有图像编号、中心标记、搭接标记铅字影像）

6.4.4对于焊缝部分检测信息标识规定

3.1准备好铅字片，按规定排齐字码，并核对所拍的工件，是否与字码一致。

3.2字码卡应放置在被检工件的规定位置上对准钢瓶上的起始线。

3.3应使射线中心束垂直于被摄位置的中心点。

3.4应使字码片及透度计紧贴于焊缝上并与被检焊缝垂直。

3.5铅字摆放采用分段位形式进行表示段位号。

6.5图像畸变率测量

图像畸变测的数据应≤10%

6.5.1测的方法

采用几何测试体测量图像畸变率

使用方法：

将几何测试体放置在被检焊缝表面上，与焊缝同时成像；或者将几何测试体挂于被检焊缝表面相同的几何空间，采用低曝光、屏蔽措施后进行成像；之后在显示器上观察几何测试体的几何变形测量值对比实际几何测试体测量值计算出几何变形率：

6.6屏蔽散射线和无用射线

采用铅板、铜滤波板、光栅、限制照射场范围等适当屏蔽散射线和无用射线。

7.图像质量

7.1像质计灵敏度

图像质量以像质计灵敏度表示，像质计应达到JB/T4730.2-2005表7中AB级规定

像质计灵敏度值---双壁单影像质计置于X射线探测器侧技术等级AB级：

透照厚度mm

≤2

＞2～3.5

＞3.5～5.5

＞5.5～11

＞11～17

＞17～26

＞26～39

象质计组别（型号）

17

16

15

14

13

12

11

丝径（mm）

0.08

0.10

0.125

0.16

0.20

0.25

0.32

7.1.1像质计选用

像质计选用JB/T7902-2006线型像质计；金属丝材质与被检气瓶材质相同（Fe）。

7.1.2像质计成像

像质计应与被检焊缝同时成像；像质计中规定可见丝径在母材上清晰可见。

7.1.3像质计放置

双壁单影透照时像质计放在靠近探测器一侧被检焊缝约1/4处的表面上，细金属丝朝外；金属丝横跨焊缝并与焊缝垂直。

7.1.4非连续检测时像质计的放置

同一规格、相同工艺制造的钢瓶非连续检测时，每只钢瓶的每条焊缝的第一图像位置应放置像质计，如像质计影像完整并且像指数达到了规定要求，则该焊缝的其他幅图像可不防像质计。

7.1.5连续检测时像质计的放置

1）同一规格、相同工艺、批量制造的钢瓶连续检测时，同一成像检测工艺条件下，首批（次）检测的前十只钢瓶的每条焊缝的第一幅图像位置应放置像质计；相应的图像中像质计应完整，像指数应达到规定要求。

2）同一规格、相同工艺、批量连续制造的钢瓶，每班次设备开启时前一只钢瓶的每条焊缝上至少放置一只像质计；相应的图像中像质计应完整，像指数应达到规定要求。

3）同一规格、相同工艺、批量连续制造的钢瓶，在产品质量和检测工艺稳定的条件下，每间隔4h应抽取一只钢瓶在每条焊缝上分别放置一只像质计效验像质计灵敏度。

应记录效验结果。

若符合以上规定，可以进行连续检测。

7.1.6图像质量异常处理

若发现像质指数达不到规定要求时，应停止检测，查找原因，调整检测系统和检测参数将图像质量恢复到规定要求后方可继续检测，并对上一次效验后的所有已经检测过的气瓶逐只复验。

7.2射线透照

射线透照应按JB4730和GB/T17925规定执行。

1）焊接气瓶只有环焊缝的，应按照生产顺序每250只随机抽取一只（不足250只的也应抽取一只）对该环焊缝进行X射线100%检验。

如不合格应再抽取2只进行检验。

如仍有一只不合格时，则应进行逐只进行X射线检验。

2）焊接气瓶有纵、环焊缝的，应逐只对钢瓶的纵、环焊缝总长度20%进行射线透照检验，其中必须包括纵环焊缝的交接处。

（T型相交焊缝）

3）企业标准、制造工艺或图样有无