小径管对接环焊缝的射线检测技术

　　0概述

　　直径 D≤100 mm 的管材称为小径管， 小径管结构在特种设备行业中的应用非常广泛，其环焊缝的内部质量也至关重要。 小径管对接环焊缝主要采用无损检测方法控制其内部质量，而射线检测是无损检测方法中较为常用的检测手段。

　　1透照厚度

　　小径管环焊缝是变截面工件，其透照厚度在有效透照区域内是连续变化的而且变化很大。 透照厚度是射线检测的重要工艺参数，它决定了实际透照管电压和像质指数的选取，还与透照厚度比和有效透照区有关。 由于小径管透照区域内的透照厚度不均匀，必须考虑厚度宽容度问题。 如果以透照区域内的最大厚度选取管电压，则其内最小厚度处黑度值偏大。相反，以最小厚度选取管电压，则最大厚度处黑度值偏小。 因此，按常规的选取方法，将会使得透照范围内黑度变化太大，甚至会超出规定的黑度范围，从而限制了一次透照厚度范围。 若能在透照区域内选择一个合适的透照厚度，使其介于最大和最小厚度值之间，按此透照厚度选取管电压，可使透照区内的黑度差不会太大，从而扩大一次透照厚度范围。 采用一种合理的方法选择、确定对接环焊缝的透照厚度就显得尤其重要。

　　2透照方式

　　小径管是指外径 Do≤100mm 的管子。 依据现行行业标准 JB/ T4730.2—2005 《承压设备无损检测 》要求 ，管子的对接接头的射线检测必须用双壁双影法透照。 按照被检焊缝在底片上的影像特征，又分为椭圆成像和重叠成像 2 种方法。 同时满足 2 条件，即壁厚 T≤8mm；焊缝宽度 g≤Do/ 4 时，采用倾斜透照方式椭圆成像。 不满足上述条件或椭圆成像有困难，或为适应特殊需求（如特意要检出焊缝根部的面状缺陷） 时，可采用垂直透照方式重叠成像。

　　3透照次数

　　为对小径管的整圈环焊缝进行有效检测，通常要根据成像方式和壁厚与外径之比 T/Do确定透照次数。 有关标准规定了小径管环向对接焊接接头 100%检测的透照次数：采用倾斜透照椭圆成像时，当T/ Do≤0.12 时， 相隔 90°透照 2 次。 当 T/ Do＞0.12 时 ， 相隔 120°或60°透照 3 次 。 垂直透照重叠成像时 ，一般应相隔 120°或 60°透照 3次。

　　4透照参数的选择

　　4.1 管电压的选择

　　一般情况下，从灵敏度角度考虑 X 射线能量的选择的原则是：在保证穿透力的前提下，尽量选择能量较低的 X 射线。 小径管椭圆成像的透照厚度变化大，需要提高宽容度，一般会适当提高管电压缩短曝光时间，提高管电压可以减少厚度大的部位的散射比，降低边蚀效应，底片上不同部位的黑度差将减小，在规定的黑度范围内可以容许更大的试件厚度变化范围。 这种方法不仅可以提高灵敏度，还能扩大一次透照的检出范围，而射线能量提高后，衰减系数减小，从而会导致对比度减小，固有不清晰度提高，对射线照相灵敏度不利。 因此，应综合考虑以上因素，选择合适的管电压。

　　4．2 焦距的选择

　　选择焦距的时候，应考虑到几何不清晰度。 焦距 F 越大，几何不清晰度 Ug 越小，底片上的影像越清晰。 因此，在射线检测实践过程中，应确定最小焦距，而焦距的最小值通常可以由诺模图查出。

　　4．3 曝光量的选择

　　曝光量是射线透照工艺的一项重要参数。射线照相影像的黑度取决于胶片感光乳剂吸收的射线量，底片黑度与曝光量有很好的对应关系，因此可以通过改变曝光量来控制底片黑度。 曝光量不只影响影像的黑度，也影响影像的对比度、颗粒度以及信噪比，从而影响底片上可记录的最小细节尺寸。 为保证射线照相质量，曝光量应不低于某一最小值。

　　5总结

　　在小径管对接环焊缝的射线检测过程中， 应综合考虑透照厚度、透照方式和透照次数等因素，合理选择透照参数，这样才能达到最好的检测效果。

　　参考文献：
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　　［3］强天鹏．射线检测[M]．北京：中国劳动社会保障出版社，2007．