射線檢測(cè)和射線底片的評(píng)定

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1、射線檢測(cè)及射線底片的評(píng)定河南省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)研究院吳紅偉射線探傷原理1.射線的分類：射線是電磁波譜的一部分，波長較短，具有不可見性。射線分為X射線、γ射線、電子射線、β射線、質(zhì)子射線和α射線、中子射線。由于電子射線、β射線、質(zhì)子射線和α射線是帶電粒子射線，在工業(yè)探傷中沒有使用。常用射線是X射線、γ射線，中子射線常用于核工業(yè)、爆炸裝置、汽輪機(jī)葉片、電子器件、航空結(jié)構(gòu)件等。2.X射線、γ射線的性質(zhì)①在真空中以光速直線傳播。②本身不帶電，不受電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響。③在媒質(zhì)界面上只能發(fā)生漫反射，而不能像可見光那樣產(chǎn)生鏡面反射；X射線、γ射線的折射系數(shù)非常接近于1，所

2、以折射的方向改變不明顯。④可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，但只能在非常小的如晶體組成的光柵中才能發(fā)生這種現(xiàn)象。⑤不可見，能夠穿透可見光不能穿透的物質(zhì)。⑥在穿透物質(zhì)的過程中，會(huì)與物質(zhì)發(fā)生復(fù)雜的物理和化學(xué)作用，例如電離作用、熒光作用、熱作用以及光化作用。⑦具有輻射生物效應(yīng)，能夠殺傷生物細(xì)胞，破壞生物組織。工業(yè)探傷中應(yīng)用X射線、γ射線進(jìn)行探傷，主要應(yīng)用以上①②⑤⑥條性質(zhì)，第⑦條性質(zhì)是我們要進(jìn)行防護(hù)的依據(jù)。3.射線檢測(cè)原理射線在穿透物質(zhì)過程中會(huì)與物質(zhì)發(fā)生相互作用，因吸收和散射而使其強(qiáng)度減弱。強(qiáng)度衰減程度取決于物質(zhì)的衰減系數(shù)和射線在物質(zhì)中穿越的厚度。如果被透照物體的局部存在缺陷

3、，且構(gòu)成缺陷的物質(zhì)的衰減系數(shù)又不同于試件，該局部區(qū)域的透過射線強(qiáng)度就會(huì)與周圍產(chǎn)生差異。把膠片放在適當(dāng)位置使其在透過射線的作用下感光，經(jīng)暗室處理后得到底片。底片上各點(diǎn)的黑化程度取決于射線照射量（射線強(qiáng)度乘以照射時(shí)間），由于缺陷部位和完好部位的透射射線強(qiáng)度不同，底片上相應(yīng)部位就會(huì)出現(xiàn)黑度差異。底片上相鄰區(qū)域的黑度差異定義為“對(duì)比度”。如圖，在試件內(nèi)部有小缺陷，設(shè)試件厚度為T，線衰減系數(shù)為μ，缺陷在射線透過方向的尺寸為ΔT，線衰減系數(shù)為μ’，入射射線強(qiáng)度為I0，一次透射射線強(qiáng)度分別是IP（完好部位）和IP’（缺陷部位），散射比為n，透過射線總強(qiáng)度為I，則由I=I0e

4、-μT（1+n）IP=I0e-μTIP’=I0e-μ（（T-ΔT）-μ’ΔT）ΔI=IP’-IP得：ΔI/I=[e(μ-μ’)ΔT-1]/(1+n)當(dāng)μ’遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于μ時(shí)，μ’可以忽略不計(jì)，上式通過級(jí)數(shù)展開式化簡得：ΔI/I=μΔT/（1+n）-μT因?yàn)樯渚€強(qiáng)度差異是底片產(chǎn)生對(duì)比度的根本原因，所以把ΔI/I稱為主因?qū)Ρ榷?，影響主因?qū)Ρ榷鹊囊蛩厥峭刚蘸穸炔?、線衰減系數(shù)和散射比。射線照相法所能檢出的缺陷高度尺寸與透照厚度有關(guān)，可以達(dá)到透照厚度的1%，甚至更小。所能檢出的長度和寬度尺寸分別為毫米級(jí)和亞毫米級(jí)，甚至更小。射線照相法用底片作為記錄介質(zhì)，可以得到缺陷的直觀圖像

5、。射線照相法容易檢出那些形成局部厚度差的缺陷。對(duì)氣孔、夾渣類缺陷有很高的檢出率，對(duì)裂紋類缺陷的檢出率受透照角度的影響。射線照相法檢測(cè)薄工件沒有任何困難，但檢測(cè)厚度上限受射線穿透能力的限制，而穿透能力取決于射線光子能量。射線照相法適用于幾乎收有材料，在鋼、鈦、銅、鋁等金屬材料上使用均能得到良好的效果。對(duì)試件的現(xiàn)狀、表面粗糙度沒有嚴(yán)格要求，材料晶粒度對(duì)其不產(chǎn)生影響。射線照相法檢測(cè)成本較高，檢測(cè)速度不快。射線對(duì)人體有傷害，需要采取防護(hù)措施。評(píng)片工作的基本要求缺陷是否能夠通過射線照相而被檢出，取決于若干環(huán)節(jié)。首先，必須使缺陷在底片上留下足以識(shí)別的影象，這涉及到照相質(zhì)量

6、方面的問題。其次，底片上的影象應(yīng)在適當(dāng)條件下得以充分顯示，以利于評(píng)片人員觀察和識(shí)別，這與觀片設(shè)備和環(huán)境條件有關(guān)。第三，評(píng)片人員對(duì)觀察到的影象應(yīng)能作出正確的分析與判斷，這取決于評(píng)片人員的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)水平和責(zé)任心。按以上所述，對(duì)評(píng)片工作的基本要求可歸納為三個(gè)方面：即底片質(zhì)量要求，設(shè)備環(huán)境條件要求和人員條件要求。底片質(zhì)量要求1．射線照相靈敏度底片上顯示出的最小線徑應(yīng)滿足該透照厚度規(guī)定達(dá)到的像質(zhì)計(jì)金屬絲編號(hào)。像質(zhì)計(jì)金屬絲的觀察借助于刻有10X10小窗口的黑紙板或黑塑料板來進(jìn)行。在觀片燈下將小窗口放置在底片焊縫上有像質(zhì)計(jì)一端的端頭，且將小窗在焊縫上慢慢地向底片中部移

7、動(dòng)，注意觀察小窗口，首先發(fā)現(xiàn)的連接小窗口上下邊緣的金屬絲影像，就是所顯示的像質(zhì)計(jì)靈敏度。JB/T4730---2005標(biāo)準(zhǔn)，以公稱厚度計(jì)算像質(zhì)計(jì)靈敏度并增加了17#、18#兩根。底片質(zhì)量要求2．黑度按照J(rèn)B/T4730--2005標(biāo)準(zhǔn)AB級(jí)要求，射線底片黑度應(yīng)控制在2.0—4.0，小徑管的黑度下限值可以降到1.5，黑度用黑度計(jì)來測(cè)量。其下限值是在底片兩端的搭接標(biāo)記內(nèi)側(cè)焊縫上無缺陷處測(cè)量，測(cè)多少點(diǎn)不限，但不能取平均值，每一點(diǎn)測(cè)量值應(yīng)不小于下限值。上限值是在主射線束照射的底片的中間部位焊縫近旁的母材上測(cè)量，每一點(diǎn)的測(cè)量值應(yīng)不高于上限值。底片上缺陷部位的黑度不受上述

8、限制。如果觀片燈的亮度有計(jì)量檢定報(bào)告證