第四节 射线检测工艺

第四章射线检测工艺

4.1检测工艺的概念

将原材料或半成品加工成产品的方法、技术等。如：创造新工艺，制造新产品。也就是一个过程中用到的方法和技术，通常是从概念到实物或从材料到到产品的过程里所用到的方法和技术都可以称为工艺。工艺文件是主要是把如何在过程中实现成最终的产品的操作文件。应用于生产的叫生产工艺文件， 应用与检测的叫检测工艺文件，有的称为标准作业流程（Standard Operation Procedure），也有称为作业指导书（Work Instruction），台湾和日本人喜欢把前者叫工艺文件，而欧美人喜欢把后者当成是我们说起的工艺文件，两者只是习惯叫法上的差别，其实所包含的内容没有太大的差别，都是作业文件。

我们说的射线检测工艺实际是指工艺文件，是为了实现射线检测目的并达到一定要求而对射线检测活动规定的方法、程序、技术参数和技术措施等而制定的书面文件。由于单位不同，检测对象、设备能力、检测环境、检测手段以及操作人员的素质等因素不同，即使对于相同的检测对象，编制的检测工艺可能是不同的。也就是说，对某一检测对象，检测工艺并不是唯一的。虽然对于相同的检测对象可能会有不相同的检测工艺，但是，检测工艺的编制还应遵循一定的原则：首先是满足相关的法规和标准的要求；还要考虑技术的先进性和经济性。

JB/T4730.1-2005把检测工艺文件称为无损检测工艺规程。无损检测工艺规程包括通用工艺规程和工艺卡。无损检测通用工艺规程应根据相关法规、产品标准、有关的技术文件和JB/T4730的要求，并针对检测机构的特点和检测能力进行编制。无损检测通用工艺规程应涵盖本单位（制造、安装或检测单位）产品的检测范围。无损检测工艺卡应根据无损检测通用工艺规程、产品标准、有关的技术文件和JB/T4730-2005的要求编制。

4.2射线检测工艺条件的选择

射线检测工艺条件是指射线检测工艺中的涉及的有关参变量及其组合。射线检测工艺条件包括设备器材、透照的几何条件、工艺参数和工艺措施等。本节讨论一些主要的工艺条件对射线照相质量的影响及依据相关标准在应用时的选择原则。

4.2.1射线源、能量和胶片系统的选择

1．射线源及能量的选择

射线源及能量的选择，主要考虑的射线穿透力和射线照相灵敏度。选择时应根据被检工件的材质、采用的透照方式以及透照厚度，同时还应结合射线源设备的特点和检测环境条件等条件进行综合考虑，

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合理选择。

射线源和能量的选择首先要需考虑射线源的穿透能力，即保证能穿透被检工件。

X射线和γ射线的产生机理不同，X射线能量取决于射线机的管电压，管电压越高，X射线穿透能力越强。γ射线的穿透力取决于放射线源种类，不同的射线源穿透能力不同。

射线源和能量的选择还要考虑射线照相灵敏度。射线底片的对比度△D、不清晰度U和颗粒度σ

D

是影响射线照相影像质量的三大基本参数。射线能量的过高会影响射线照相的灵敏度，管电压升高带来的是衰减系数μ减小和对比度△D降低以及固有不清晰度Ui增大，底片颗粒度也将增大，最终射线照相灵敏度下降。因此选择X射线能量的原则是：在保证穿透力的前提下，尽量选择能量较低的X射线。因此，JB/T4730.2-2005规定了一些材料的透照厚度选择射线能量时允许使用的最高管电压（图4-1）。

γ射线的能量取决于放射性同位素种类，并且是不可改变的，由于其能量一般较高，在透照薄工件时会造成灵敏度下降的情况。因此，为了保证γ射线照相灵敏度，需要针对不同的放射源对其透照厚度下限进行控制。也就是说，通过对透照厚度下限的控制，从而限制对γ射线源种类的选择。JB/T4730.2-2005规定了γ射线源或高能（1MeV以上）X射线适用的透照厚度范围（表4-1）。

表4-1 γ射线源和能量1MeV以上X射线设备的透照厚度范围（钢、不锈钢、镍合金等）

透照厚度W,mm 射 线 源 A级、AB级 Se-75 Ir-192 ≥10～40 ≥20～100 B级 ≥14～40 ≥20～90 第四章射线检测工艺 Co-60 X射线（1MeV～4MeV） X射线（＞4MeV～12MeV） X射线（＞12MeV） ≥40～200 ≥30～200 ≥50 ≥80 ≥60～150 ≥50～180 ≥80 ≥100 射线源和能量的选择还要考虑透照厚度宽容度，选择的射线能量较低时，可以得到对比度较高，但透照厚度宽容度较小。因此，在存在较大透照厚度差的情况下，选择射线能量还必须考虑透度宽容度。例如在对小径管进行X射线透照时，推荐采用较高的管电压目的就是为了提高厚度宽容度。

选择射线源时，必须注意X射线和γ射线两者的照相灵敏度差异。实验表明，厚度在40mm以下的钢板，用Ir192透照所得射线底片的对比度不如X射线照相底片。以25mm厚度钢板为例，Ir192照相底片的对比度大约比后者X射线底片要低40%。对比度也影响到像质计灵敏度，因此厚度40mm以下钢板用Ir192γ射线透照的像质计灵敏度要比X射线透照所得像质计灵敏度低。但对厚度40mm以上钢板，两者的像质计灵敏度值大致相同。

另一方面，Ir192的固有不清晰度Ui值（0.17mm）比400kV的X射线还要大，分别是100kV、200kV、300kV、350kVX射线Ui值的3.4倍、1.8倍、1.4倍、1.3倍。此外，还有底片颗粒性，即噪声问题：由于Ir192有效能量较高，所得底片噪声也会明显增大，从而影响射线照相底片上小缺陷，特别是小裂纹的影像显示。因此，比较γ射线与X射线的小缺陷检出灵敏度，两者的差距更明显。

除了考虑穿透力和灵敏度外，X射线机和γ射线机的其它不同特点也是选择时需要考虑的因素。 （1）X射线机的特点 ①体积较大，搬运不方便；

②在某些特殊透照环境条件下无法调整和固定探伤机的位置，甚至无法透照； ③X射线机的射线能量（KV值）可调，对不同厚度的工件可选择最适宜的能量； ④X射线机通过切断高压开关机，容易实施射线防护； ⑤X射线机需电源，有些机型还需用水源。 （2）γ射线机的特点 ①体积较小，便于现场搬运；

②曝光机头尺寸小，便于调整和固定，特别是X射线机无法接近的透照部位； ③γ射线源辐射不能用开关切断高压，需要考虑大量的安全和防护事项； ④透照现场不需电源或水源，方便野外作业；

⑤对球罐等大直径的特种设备的检测，可以采用全景曝光，工作效率很高。 综上所述，选择射线源时一般采取以下原则：

① 对轻质合金材料、低密度材料以及厚度较小的（小于5mm）的钢材料，常选用100KV以下

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X射线。

② 对厚度为5～50mm的钢材料，用100KV～420KV 的X射线可以获得较高的灵敏度；选用γ射线源时应根据透照厚度和照相灵敏度的要求，选择Se75或Ir192，还应考虑选配适当的胶片类别。

③ 对厚度为50mm～150mm的钢材料，如果使用的方法正确，用X射线、高能X射线或γ射线几乎可以得到相同的像质计灵敏度，但裂纹检出率还存在差异。

④ 对厚度大于150mm的钢材料，即使用Co60γ射线源，曝光时间也很长，宜选用兆伏级高能X射线。

⑤ 受野外现场透照条件的限制（透照部位空间狭小、无水无电），X射线机使用不方便和水电可能成为主要问题，需考虑用γ射线。

⑥ 在焦距满足几何不清晰度的前提下，环形焊缝的透照应尽可能选用锥靶周向X射线机，用中心法周向曝光，可以提高效率和影像质量。对直径较小工件环焊缝，可选用小焦点（0.5mm）的棒阳极X射线机或小焦点（0.5-1mm）的γ射线源作360°周向曝光。

⑦ 选用平靶周向X射线机中心法倾斜全周向曝光时，必须考虑射线束倾斜角对焊缝内纵向面状缺陷的检出影响。

2.胶片系统的选择

胶片系统是指包括射线胶片、增感屏(材质和厚度)、和暗室处理条件（方式、配方、时间、温度）的组合。胶片的特性指标不仅仅与胶片有关，还受增感屏和暗室处理条件影响，相对来说，暗室处理条件的变数更多，其影响也更大一些。因此暗室处理应按胶片制造厂推荐的冲洗药品的说明书进行。选择胶片系统，既要要考虑射线检测要达到多高的灵敏度要求，又要考虑当采用γ射线源对裂纹敏感性大的材料进行检测时裂纹的检出率。JB/T4730.2-2005标准规定，A级和AB级射线检测技术应采用T3类或更高类别的胶片，B级射线检测技术应采用T2类或更高类别的胶片。胶片本底灰雾度应不大于0.3。采用γ射线对裂纹敏感性大的材料进行检测时,应采用T2类或更高类别的胶片。常用国内胶片和进口胶片对应的类别如表4-2。

表4-2常用国内胶片和进口胶片的类别

类 别 常见胶片牌号 Kodak(柯达)R, SR; Agfa（阿克发）D2, D3; Dupout(杜邦)NDT35, NDT45;Fuji 1X(富士)25. Kodak(柯达)M, T; Agfa（阿克发）D4, D5; Dupout(杜邦)NDT55, NDT65;Fuji(富士)50, 80;天津Ⅴ型;上海GX-A5. Kodak(柯达)AA, B; Agfa(阿克发)D7, D8; Dupout(杜邦) NDT70, NDT75;Fuji(富士)100;天津Ⅲ;上海GX-A7. T1类 T2类 T3类 第四章射线检测工艺 T4类 Kodak(柯达)CX; Agfa(阿克发)D10; Dupout(杜邦) NDT89;Fuji(富士)400; 天津Ⅱ型.

4.2.2焦距的选择

几何不清晰度Ug是选择焦距的大小主要考虑的因素。我们知道，焦距F等于射线源至工件距离f和工件至胶片距离b之和。即F=f+b。由第3章知识可知：Ug=db/(F- b) =db/f可知，Ug与射线源有效焦点尺寸d和工件至胶片距离b成正比，与射线源至工件距离f成反比。实际透照某一工件时，选定了射线源后，d值和b值均已成固定值，因此，对Ug值起影响作用的只有焦距F的大小。焦距F越大， 则Ug值越小，底片上的影像就越清晰。为保证射线照相的清晰度，JB/T4730.2-2005规定了f与d和b应满足以下关系： 射线检测技术等级 A级： AB级： B级： 透照距离f f≥7.5d·b2/3 f≥10d·b2/3 f≥15d·b2/3 Ug值 Ug≤(2/15)b1/3 Ug≤(1/10)b1/3 Ug≤(1/15)b1/3 在实际工作中，焦距的最小值可通过JB/T4730.2-2005标准给出的诺模图查出。图4-2为JB/T4730.2-2005给出的AB级射线检测技术确定f的诺模图。诺模图的使用方法如下：在d线和b线上分别找到有效焦点尺寸d和工件至胶片距离b对应的点，用直线连接这两个点，直线与f相交的交点即为f的最小值，焦距最小值Fmin=f+b.

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【例】按JB/T4730.2-2005采用AB级技术射线照相，有效焦点尺寸d=2mm，工件至胶片距离b=30mm，查图4-2中可知f=193mm，则最小焦距Fmin=193+30=223mm。

实际透照时往往并不采用最小焦距值，所用的焦距比最小焦距要大得多。这是因为射线透照场的大小与焦距相关。焦距越大，匀强透照场范围越大，选用较大的焦距F可以得到较大的有效透照长度，较大的焦距也可以进一步提高影像清晰度。

焦距的选择还与被检试件的几何形状和透照方式有关。例如，为保证一次透照长度和横向裂纹检出角，当对环缝进行双壁单影法透照时，往往选择较小的焦距；而当采用中心透照法和源内单壁透照法时，在保证底片质量前提下，焦距可以适量减小，这是因为单壁透照时灵敏度比双壁透照高得多，其灵敏度增量可以弥补因f值减小造成的几何部清晰度增大带来的灵敏度损失；而源内单壁透照法与源外单壁透照法相比，相同f时其横向裂纹检出角更小，一次透照长度更长，底片上的黑度也更均匀，这都能提高照相灵敏度和缺陷检出率。JB/T4730.2-2005规定，采用源内中心透照法和源内单壁透照法时，在保证底片质量符合标准要求的前提下，f值可分别减小到规定值的50%和80%（4.3.2/ 4.3.3）。

4.2.3曝光量的选择与修正

1．曝光量的概念及推荐值

曝光量是指射线源发的射线强度与照射时间的积。X射线的曝光量是指管电流i与照射时间t的积（E=it）；γ射线的曝光量是指放射线源活度A和照射时间t的积（E=At）。

曝光量做为射线检测工艺中一项重要参数。射线照相底片影像的黑度直接与胶片中感光乳剂吸收的射线量有关系，而胶片中感光乳剂吸收的射线量取决于射线源的曝光量。在射线源、试件厚度、焦距、胶片系统和射线源种类或管电压已近选定的情况下，底片黑度与曝光量有直接的对应关系，因此可以通过控制曝光量来控制底片的黑度在进行X射线照相时，因为X射线的总强度与管电压的平方成正比（IT=KZiU

2

），因此当采用的管电压较高时，所需曝光量就较小或曝光时间较短 。而较高的管电

压会影响影像的对比度、颗粒度，使底片灵敏度降低，因此为防止采用高电压短时间的曝光参数，JB/T4730.2-2005推荐的曝光量的值为：X射线照相，当焦距为700mm时，A级和AB射线检测技术不小于15mA·min；B级射线检测技术不小于20mA·min。当焦距改变时可按平方反比定律进行换算。

“推荐”二字的含义是指此规定适用于一般情况下的透照，对于厚度比较大试件（如余高较高的薄板对接接头、小径管对接接头、角焊缝接头等），可不受此条件限制。

JB/T4730.2-2005规定：采用γ射线源透照时, 总的曝光时间应不少于输送源往返所需时间的10倍。是因为γ射线源的能量不可调，当用较大的源强度透照较薄的工件时，曝光时间会很短。源在输送往返时间里也能使胶片感光，源移动造成缺陷边缘的半影加大，降低了底片的清晰度和底片灵敏度。

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因此，透照厚度较薄工件时应控制采用强度大的γ源。 2．互易律、平方反比定律和曝光因子

(1)互易律

互易律是光化学反应的一条基本定律，它指出：决定光化学反应产物质量的条件，只与总曝光量相关，即取决于辐射强度和时间的乘积，而与这两个因素的单独作用无关。互易律可理解为底片黑度只与总的曝光量相关。

在射线照相时，只有采用铅箔增感或无增感的时候，互易定律才成立。设产生一定射线影像黑度的曝光量E=It（I为射线强度， t为曝光时间），只要It的乘积E值一定，底片黑度就不变。当采用荧光增感条件时，互易定律不成立，即I t的乘积不变，底片的黑度也会改变，此现象称为互易律失效。

（2）平方反比定律

平方反比定律是物理光学的一条基本定律。它指出：从一点源发出的辐射，射线强度I与传播距离F的平方成反比，即I与F存在以下关系：I1/I2=（F2/F2）2。其原理是：在点源照射方向上的任意立体角内取任意一垂直截面，单位时间内通过该垂直截面的光量子总数不变，但由于任一截面的面积与该截面到点源的垂直距离的平方成正比，因此单位面积的光量子密度成反比，也就是点源传播方向上一定距离的辐射强度与距离平方成反比（图4-3）。

（3）曝光因子

互易律描述了一定黑度下射线强度与曝光时间的相互关系：平方反比定律描述了射线强度与距离之间的关系。由此可以得到曝光因子的表达式。

已知X射线管的辐射强度为： It=KiZiV2

在X射线管和管电压给定的条件下，Ki、Z和V成为常数，上式可改写为： Ir= KiZiV2=εi (ε= KiZV2，为常数) （4-1）

即射线强度I只与管电流i成正比。根据平方反比律，可知在辐射场中任意一点处的射线强度为：

I= εi/F2 (4-2) 根据互易律，如要保持底片黑度不变，则需满足：

E=It=I1t1=I2t2=…… （4-3） 将式（4-2）代入式（4-3），再消去常数k。

令εit/F2=ψ(ψ为常数)，则it/F2=ψ/ε，令Ψ=ψ/ε（Ψ为常数）

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可得x射线的曝光因子 Ψx= it/F2= i1t1/F12= i2t2/F22=……= intn/Fn2 (4-4) 同理，可推导出γ射线的曝光因子：

Ψγ=A t/F2= A1 t1/F12= A 2t2/F22=……= A ntn/Fn2 (4-5)

曝光因子表达了射线强度、曝光时间和焦距三者之间的关系，当上述三个参量中的其中一个或两个发生变化时，通过式(4-4)和式(4-5)可以方便的修正其它参量。 3．利用曝光因子的曝光量修正计算

利用曝光因子对射线强度、曝光时间或焦距的修正计算可见以下两例。

【例1】 用某一X射线机透照某一工件，管电压为200kV，管电流为5mA，曝光时间为5min，焦距为600mm，如管电压不变，而焦距变为700mm，如保持底片黑度不变，问改变后的管电流和时间为多少？

解：已知i1=5mA， t1=5min， F1=600mm， F2=700mm，求i2和t2. 由式(4-4)： i1t1/F12= i2t2/F22

得 i2t2= i1t1F22/ F12=5×5×7002/6002=34mA·min

答：改变后曝光量为34mA·min，可选择电流5mA，曝光时间6.8min。

【例2】 用Ir192γ射线源对内径1000mm的环焊缝进行周向透照，曝光时间为20min，底片黑度恰好满足标准要求，60天后再用该γ射线源对壁厚相同直径为1200mm的环焊缝进行周向透照，问曝光时间应选多少？

解：已知t1=20min， F1=500mm， F2=600mm Ir192半衰期取75天，则 60天后，源强度之比

A2/A1=（1/2）n， n=60/75=0.8

A2/A1=（1/2）0.8=0.574

由式（4-5）： A1 t1/F12= A 2t2/F22 得

AFttAF122221216002050.2min 10.57450022答：曝光时间应为50.2min.

4.3透照方式的选择和一次透照长度的计算

4.3.1透照方式的选择

常见的对接焊接接头射线照相有10种基本透照方式（见图4-6和图4-7）。这些透照方式适用的场合不同，其中最常用的透照方式是单壁透照。对于射线源或胶片无法进入内部的比较小容器和管道的焊缝射线照相时，一般采用双壁透照透照， JB/T4730-2005规定，双壁双影法适用于外直径D0在100mm

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以下且焊缝宽度 (g)≤D0/4的管子环焊缝透照，双壁双影垂直透照则多用于壁厚（T）＞8mm或焊缝宽度(g)＞D0/4的管子环焊缝透照。

单壁透照①直缝透照　　双壁透照②外透法③　　　　　　　(源外片内)　　　　　　中心法　(FR)④单壁透照FR⑤　　内透法　　　偏心法　　FR⑥环缝透照　　(源内片外)　　　　　　斜透法⑦　　　　双壁单影　　　直透法⑧　　　　双壁透照　　　斜透法⑨　　　　 双壁双影　　　直透法⑩　　　　图4-6常用对接焊接接头射线透照方式分类

选择何种透照方式，应根据各方面的因素进行综合考虑，权衡择优。有关因素包括： 1．照相灵敏度

如被检工件能满足多重透照方式，应选择对提高灵敏度的有利的透照方式。例如单壁透照时的灵敏度明显高于双壁透照，在两种方式都可以使用的情况下应选择前者，即能单壁不双壁。 2．缺陷检出特点

有些透照方式对某些类型的缺陷检出特别适合，可根据对缺陷检出的要求进行选择。例如，源在外的透照方式和源在内的透照方式相比，源在外的透照方式对内壁表面裂纹的检出率更高；双壁透照时垂直透照法比斜透法对未焊透或根部未熔合缺陷的检出率更高。 3．透照厚度差和横向裂纹检出角

当透照厚度差和横向裂纹检出角较小时，有利于提高底片质量和裂纹检出率。环缝透照时，如果焦距和一次透照长度都相同，源在内透照法的透照厚度差和横裂检出角比源在外透照法更小，从这一方面来讲，内照优于外照，即能内照不外照。 4．一次透照长度

选择合适的透照方式可以增加一次透照长度，从而提高检测速度和工作效率，比如中心透照法。 5．操作方便性

一般来讲，源在外的操作更方便一些。而对球罐进行X射线透照时，上半球位置源在外透照移动射线机比较方便，对下半球位置源在内透照比较方便。 6．试件及探伤设备具体情况

被检试件及探伤设备透照也是选择透照方式时需要考虑的。例如，当试件直径过小时，只有采用源在外的透照方式才能满足几何不清晰度的要求。移动式X射线探伤机只能采用源在外的透照方式。使用γ射线源或周向X射线探伤机利用中心透照法对环焊缝周向曝光，该方法透照厚度均一，横裂检出角为0°，底片黑度、灵敏度俱佳，缺陷检出率高，且工作效率高，应尽可能选用。

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4.3.2 一次透照长度的计算

4.3.2.1计算所用的几个相关参量

1．一次透照长度（L3）

一次透照长度（L3）是指焊缝射线照相时一次透照的有效检测长度。即在考虑满足标准规定的几何不清晰度(Ug)和K值的前提下，根据被检工件的几何尺寸、所选射线源以及透照几何参数确定的曝光一次所透照焊缝的长度。L3主要用于计算焊缝照相的检测比例。一般希望能选择较大的一次透照长度，可以提高检测效率，但射线源的有效照射场的范围和相关标准中透照厚度比K值限制了一次透照长度的大小。

照厚度比K值，是指在一次透照长度范围内射线束穿过母材的最大厚度值和最小厚度值的比值。JB/T4730-2005规定的透照厚度比K值：对纵缝，A级和AB级，K值不大于1.03；B级，K值不大于1.01。对环缝，A级和AB级，K值一般不大于1.1；B级，K值不大于1.06。

控制K值主要是为了控制横向裂纹检出角（θ），由图4-8可见：θ=cos-1(1/K)。而θ又与一次透照长度L3有关，所以L3的大小要按标准规定的K值通过计算求出。

2.搭接长度（△L）和有效评定长度（Leff）

搭接长度（△L）是指一张底片与相邻底片相互重叠部分的长度。有效评定长度（Leff）是指一次透照检测长度对应在底片上的投影长度。这两项数据确定所使用胶片的长度和底片的有效评定范围。

图4-8焊缝厚度透照比示意图

4.3.2.2各种透照方法一次透照长度（L3）及相关参量的计算

1.公式计算法

透照方式不同，一次透照长度（L3）的计算公式也不同。在图4-6所列的各种透照方式中，双壁双影法的一次透照的有效检出范围，主要取决于其它因素，一般无须计算L3。除双壁双影以外的各种透照方式，其一次透照长度（L3）,包括相关参量△L、Leff和最少曝光次数N等均需计算得出。有关计算方法介绍如下： ⑴直缝透照

直缝即平板对接焊缝或筒体纵缝，由图4-8有

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KT'1Tcosθ，即θ=cos-1(1/K) (4-6)

L3=2 ftanθ (4-7) JB/T4730-2005中规定：

对A级、AB级： K≤1.03，则θ≤13.86°，L3≤0.5f 对B级： K≤1.01，则θ≤8.07°，L3≤0.3f 搭接长度（△L）计算式可由相似三角形关系推出：

△L= bL3/f (4-8) 当L3=0.5f时， △L=0.5b； 当L3=0.3f时， △L=0.3b。 底片的有效评定长度的计算： Leff=L3+△L。

实际照相时，如搭接标记放在射线源侧，则有效评定长度（Leff）)为搭接标记之间长度。如搭接标记放在胶片侧（例如，按图4-6②的双壁单影透照纵焊缝方式），则效评定长度（Leff）)为底片上搭接 标记之间长度加上△L长度。 ⑵环缝单壁外透法

采用外透法100%透照环焊缝时，满足一定厚度比的最少曝光次数N可由下式确定(参照图4-9)：

L3 =AB 的圆弧长度 Leff =CD的圆弧长度

180ααθηN1(K21)T/D0θcosKD0-1ηsinsinθD02f-1-1

（4-9）

当D0＞＞T时，θ≈cos（1/K）

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注：当D0/T≥30时，即可认为D0＞＞T，此时θ值的精确式和简化式的结果误差小于1°，这一误差在工程上是允许的（以下同）。

式中：α——与弧 AB对应的圆心角的1/2;

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。

由式（4-9）可导出不同K值时的θ角计算式：

0.21TDOK1.1COS1.1DO0.12TDOK1.06COS11.06DO1 （4-10）

当D0>>T，有

K1.1cos1K1.06124.621.11cos119.371.06 （4-11）

求出环焊缝透照时满足K值要求的最少曝光次数(N)，就能计算出射线源侧焊缝的外等分长度（一次透照长度L3）和胶片侧焊缝的等分长度（L3’），以及底片上有效评定范围长度（Leff）和相邻两底片的搭接长度（△L）：

L3=πD0/N （4-12） L3’=πDi/N （4-13） △L= 2Ttanθ （4-14） Leff=L3’+△L （4-15）

实际照相时，如搭接标记是放在射线源侧的，则底片上两个搭接标记之间的距离即为有效评定长度(Leff) ，无需计算。

从图4-9可知使用环缝外透法的相关几何参数变化规律：当透照距离（f）减小时，若一次透照长度（L3）不变，则K值、 θ角增大；若K值、θ角 不变，则一次透照长度（L3）缩短。如果透照距离f增大，情况则相反，当f趋向无穷大时，透照弧长所对应的圆心角与壁厚近似无关，其极限值等于θ角的2倍。若θ取15°或18°，则此环缝最少拍片张数分别为12张和10张，用数学表达式表示即：f→∞，α→θ

第四章射线检测工艺

N因为

180，而θ=15°或θ=18°

所以 Nmin=12或Nmin=10

⑶内透中心法（F=R）

内透中心法是指射线源位于被检工件（容器、管道）中心，胶片整条或逐张连接布置在整圈环缝外壁上，射线对环焊缝作一次性周向曝光（图4-10）。使用内透中心法时，其透照厚度比K=1，横向裂纹检出角θ≈0°，一次透照长度（L3）为整条环缝长度。

⑷内透偏心法（F内透偏心法用（F第四章射线检测工艺

180ααηθNDiηsin-1sinθD2fi1(k21)T/DiθcosK （4-16）

1

当D>>T时 θ≈cos-1

（1/K）

L3=πD0/N (4-17)

L3’=πDi/N （胶片侧焊缝的等分长度）

(4-18)

△L= 2Ttanθ （4-19） Leff=L3’+△L （4-20） L3 =AB弧长 Leff=CD弧长

当F⑸内透偏心法（F>R）

当用F>R的偏心法透照时，最少曝光次数（N）和一次透照长度（L3）由下式确定（参照图4-12）：

N180ααθηθcos-11(K21)T/D0Kηsin-1D02F-Dsinθ0 (4-21) 当D-1

0>>T时，θ≈cos（1/K） L3=πD0/N

(4-22)

L3= Leff = AB弧长 (4-23)

第四章射线检测工艺

当F>R时，当F↑，若L3不变，则K↑、θ↑；当F↓，若K、θ不变，则有L3↑。

采用内透偏心法时，在满足Ug标准要求的前提下，焦点越靠近圆心位置，一次透照长度越大。但无论是FR的偏心法，如果使用定向X射线探伤机照射，一次透照长度取决于X射线机的有效照射场范围大小。也就是说，偏心法中使用计算公式（4-20）、式（4-25）得出的η角必须考虑X射线机的实际最大可用半辐射角大小的限制。

⑹双壁单影法

双壁单影法进行环焊缝100%透照时，最少曝光次数（N）和一次透照长度（L3）由下式求出（参照图4-13）：

180ααθηN1(K21)T/D0θcosKD0ηsin-1sinθ2F-D0-1-1

（4-24）

当D0＞＞T时，θ≈cos（1/K）

L3 =πD0/N （4-25） Leff= L3 (4-26)

采用双壁单影法时，对拍片张数可作如下讨论： F→D时，α→2θ 因为N180 θ=15°或θ=18°，所以Nmin=6或5； α180 θ=15°或θ=18°，所以Nmin=12或10 αF→∞时，α→θ 因为N一次透照长度计算举例

【例1】按JB/T4730-2005标准AB级的要求，透照厚度为40mm的容器纵缝，焦距为600mm。求一次透照长度（L3）和搭接长度（△L）各为多少？

解：已知F=600mm，K=1.03，b=40+4=44mm，f=F-b=600-44=556mm

cos1111cos13.86 K1.03L3 =2ftanθ= 2×556×tan13.86°= 274mm △L =bL3/f = 40×274/556 = 19.7mm

第四章射线检测工艺

答：一次透照长度L 3为274mm，搭接长度△L为19.7mm。

【例2】采用源在外单壁透照法对内径为1800mm，壁厚30mm的筒体环焊缝射线照相，检测比例要求100%，透照厚度比K≤1.1，透照焦距F = 600mm，求最少透照次数（N）和一次透照长度（L3），搭接长度（△L），有效评定长度（Leff），并选择胶片的长度。

解：已知K=1.1，F =600mm，Di =1800mm，T =30mm，D0 = Di +2T = 1800+2×30 = 1860mm 因为D0/T = 62≥30 ，所以，可以采用简化式计算θ：

21-11(K1)T/D011θcoscoscos24.6K=24.2°） K1.1（精确式

1D01860o-1ηsin-1sinθsin24.614.66精确计算14.43sinD2f186026000

N18018018.1119精确计算18.4219α24.614.66次

L3'D0N3.141860307.39307mm19 3.141800297.47297mm19

L3DiN搭接长度 △L≈2Ttgθ = 2×30×tg24.6°= 27.47≈28mm。（精确计算：26.97）

所选择胶片长度L应大于（L3+△L=307+28）335mm。考虑到贴片时的位置误差，应选择长度L=360mm的胶片。

答：一次透照长度（L3）为307mm；胶片侧等分长度（L3’）为297mm。 实际透照选择胶片的长度选择360mm。 2.查图表法

除了利用计算法外，还常用查图表法确定环缝100%检测所需的最少透照次数（N），然后计算出一次透照长度（L3）及其它相关参数。这种方法比计算法简单易行，现介绍如下：

（1）透照次数曲线图

通过查图表可以确定对环向对接焊接接头进行100%检测所需的最少透照次数（N），一次透照长度（L3），以及相关参量搭接长度（△L）和有效评定长度（Leff）仍需计算求出。

环向对接焊接接头进行100%射线检测所需的透照次数（N）与透照方式和透照厚度比（K）有关。因为内透中心法（F=R）和双壁双影法透照时一次透照长度不需计算，所以不同透照方式与透照厚度比（K）相组合，可以制作6张透照次数曲线图，即：

① 源在外单壁透照 K=1.06 （见JB/T4730.2-2005附录D图D.1）；

第四章射线检测工艺

② 源在外单壁透照 K=1.1 （见JB/T4730.2-2005附录D图D.3）； ③ 源在外单壁透照 K=1.2 （见JB/T4730.2-2005附录D图D.5）；

④ 偏心内透法和双壁单影法 K=1.06 （见JB/T4730.2-2005附录D图D.2）； ⑤ 偏心内透法和双壁单影法 K=1.1 （见JB/T4730.2-2005附录D图D.4）； ⑥ 偏心内透法和双壁单影法 K=1.2 （见JB/T4730.2-2005附录D图D.6）。

利用查图表法确定透照次数的步骤是：根据被检工件几何尺寸和所选择的焦距，首先计算出T/D0、D0/f，然后在横坐标上找到T/D0值所对应的点，通过该点画一条垂直于横坐标的直线；在纵坐标上找到D0/f值所对应的点，通过过该点画一垂直于纵坐标的直线；两直线的交点所在区域的N值就是透照次数；如果交点处于两区域的分界线上，则应取较大值作为最少透照次数。

（2）环缝一次透照长度（L3）及相关参量的计算

由透照次数（N）可求得每种透照法的一次透照长度（L3）及相关参量 单壁外透法： 按式（4-12）～（4-15）计算 ； 内透偏心法（F采用偏心法内透（F＞R）和双壁单影法透照时，一次透照长度（L3）与底片上有效评定长度（Leff）相等，不需考虑搭接长度（△L）；采用单壁外透法和偏心法内透（FK=1.03； θ=13.86°； △L=0.493T， 可近似取0.5T； K=1.06； θ=19.37°； △L=0.703T， 可近似取0.7T； K=1.1； θ=24.62°； △L=0.916T， 可近似取1T； K=1.2； θ=33.56°； △L=1.326T， 可近似取1.4T。 对前面的【例2】可用用查图表法来解

解：源在外单壁透照K=1.1时，透照次数可查见JB/T4730.2-2005附录D图D.3。 D0=1800+60=1860mm； T/ D0=30/1860=0.016 f=600-30=570mm； D0/f=1860/570=3.26；

从横坐标上找到T/ D0= 0.016的点，通过此点画一垂直于横坐标的直线；在纵坐标上找到D0/f= 3.26的点，通过此点画一垂直于纵坐标的直线；查两直线交点所在的区域，确定所需的透照次数N为19。则：

一次透照长度 L3=πD0/N=π×1860/19=308 mm；

胶片侧焊缝的等分长度 L3’=πDi/N=π×1800/19=298 mm；

第四章射线检测工艺

搭接长度 △L = 1×30=30mm；

有效评定长度 Leff = L3’+△L=298+30=328mm；

实际选择胶片的长度应大于Leff，考虑贴片位置误差，应选用长度360mm的胶片。

根据对【例2】进行的计算法与查图表法得出的结果比较,我们发现两种方法的结论是一致的，因此都是可行的，查图表法比计算法要简单易行。

4.4曝光曲线的制作及应用

在实际射线检测工作中，通常根据工件的材质与厚度的不同，来选取相应射线能量、曝光量以及焦距等透照工艺参数，这些参数一般通过查曝光曲线来选取。曝光曲线是用来表示被检工件（材质、厚度查图表法查图表法）与工艺规范参数（管电压、管电流、曝光时间、焦距、暗室处理条件等）之间相关性的曲线图示。一般情况下，只把工件厚度、管电压和曝光量选作可变参数，而其它条件相对固定。

曝光曲线必须通过试验制作，并且每台X射线机的曝光曲线是各不相同的，不能相互通用。因为即使两台X射线机的管电压、管电流相同，其线质和照射率是不同的。原因有以下几点：

⑴加在X射线管两端的电压波形的不同（半波整流、全波整流、倍压整流及直流恒压等），会影响射线管内飞向阳极电子的速度和数量；

⑵X射线管本身的结构和材质不同，会影响窗口对射线的固有吸收； ⑶管电压和管电流的测定和显示有误差。

此外，即使同一台X射线机，随着使用时间的增加，射线管的灯丝和阳极靶也会老化，从而引起射线照射率的变化。

因此，对每台X射线机都应制作曝光曲线，作为日常透照控制线质和照射率，即控制能量和曝光量的依据，并且实际使用中还要根据具体情况作适当修正，JB/T4730.2-2005规定：射线设备更换重要部件或经较大修理后应及时对曝光曲线进行校验或重新制作。

4.4.1 曝光曲线的构成和使用条件

1．曝光曲线的构成

常用的曝光曲线有两种表示方式，一种为曝光量－厚度（E－T）曲线，（E－T）曲线的横坐标代表工件的厚度，纵坐标用对数刻度代表曝光量，管电压为变化参数；另一种为管电压－厚度（kV－T）曝光曲线，（kV－T）曝光曲线用纵坐标代表管电压，曝光量为变化参数。图4-14为一般形式的X射线曝光曲线图；图4-15为一种实用的γ射线曝光曲线图。

第四章射线检测工艺

2．曝光曲线的使用条件

无论哪种曝光曲线只适用于固定的一组特定条件，这些条件包括：

⑴所使用的X射线探伤机（相关条件：高压发生线路及施加波形、射线源焦点尺寸及固有滤波）；

⑵一定的焦距（常取600mm～800mm）； ⑶一定的胶片类型（通常为T3或T2类胶片）；

⑷一定的增感方式（屏型及前后屏厚度）； ⑸所使用的冲洗条件（显影配方、温度、时间）； ⑹基准黑度（通常取3.0）

制作曝光曲线时，必须在曝光曲线图上予以注明上述条件。

当实际透照所使用的条件与制作曝光曲线规定的条件不一致时，应对曝光量作相应修正。

4.4.2 曝光曲线的制作

曝光曲线是在选用的机型、胶片、增感屏、焦距等条件已定的前提下，通过改变曝光参数（固定“kV”、改变“mA·min”或固定“mA·min”改变“kV”）透照钢阶梯试块，根据给定暗室处理条件洗出的底片所达到的某一基准黑度（如为

第四章射线检测工艺

2.0或3.0），来求得管电压（ kV）、曝光量（mA·min）和透照厚度（T）三者之间关系的曲线。

所使用的阶梯块应有一定的面积，其最小尺寸应为阶梯厚度的5倍，否则散射线的影响将明显不同于均匀厚度平板。另外，阶梯块的尺寸应该明显大于胶片尺寸，否则要作适当遮边处理（图4-16）。

按有关透照结果绘制E－T曝光曲线的过程如下： 1．绘制D－T曲线

采用较小的曝光量、不同管电压分别透照阶梯试块，获得第一组底片。再采用较大的曝光量、不同的管电压分别透照阶梯试块，获得第二组底片，用黑度计测量获得穿透厚度和对应黑度的两组数据，然后绘制出D－T曲线图（图4-17）。

2．绘制E－T曲线

选定一基准黑度值，从两张D－T曲线图中分别查出某一管电压下对应于该黑度的透照厚度值。在E－T图上标出这两点，并以直线连接即得该管电压的曝光曲线（图4-18）。

4.4.3曝光曲线的一般使用方法

从E－T曝光线上查取透照某给定厚度所需要的曝光量，一般都采用“一点法”，即按射线束中心穿透的最大厚度值确定与某一“kV”相对应的E。例如，最大穿透厚度值为15mm时，查图4-18的E－T曝光曲线可

1150kV，知，适用的曝光参数有三组：○

2170kV，20mA·min；○3 45mA·min； ○

200kV，7mA·min；。具体选择哪一组参数，应根据工件厚度是否均匀，宽容度是否满足

第四章射线检测工艺

要求，以及要求的灵敏度、工作时间、工作效率等因素，来选择是选用高能量小曝光量，还是低能量大曝光量。

4.5散射线的控制

4.5.1 散射线的来源和分类

在第1章中曾经提及，在射线穿透物质的过程中与物质相互作用，会产生吸收和散射，散射主要是康普顿效应造成的。相对于一次射线，散射线的能量会减小，波长变长，运动方向也发生改变。散射比（n）定义为散射线强度（Is）与一次射线强度（IP）之比，即n=Is/Ip。

能产生散射线的物体被称作散射线源，在射线透照时，凡是能被射线照射到的物体，例如被检工件、暗盒、墙壁、桌面、地面等，甚至空气都可能成为散射线源。其中最大的散射线源往往是被检工件本身（图4-19）。

按散射的方向对散射线进行分类，可

将来自暗盒正面方向的散射称为“前散射”，将来自暗盒背面方向的散射称为“背散射”。除此之外，还有一种被检工件周围的射线向工件背后的胶片散射，或工件中的较薄部分的射线向较厚部分散射，这种散射被称为“边蚀散射”， 边蚀散射会导致底片影像边界模糊，使低黑度区域的周边被侵蚀，面积缩小，即所谓的“边蚀”现象。

4.5.2散射比的影响因素

图4-20给出了两种固定参数下焦距对散射比的影响。由图4-20可知，在实际工作中，焦距的变化对散射比几乎没有影响。

图4-21表示射线照射场大小与散射比的关系，纵轴代表散射比（n）与照射场无穷大时的散射比（n’ ）的百分率。由图4-21可知，在照射场较小（直径50mm以下）时，散射比随照射场的增大而迅速增大，当照射场直径超过50mm以后，照射场再继续增大，散射比基本保持不变。因此，如果不用极小的照射场进行透照，照射场的大小对散射比几乎没有影响。

图4-22代表平板试件透照时，散射比与射线能量和被检工件厚度的关系。由图4-22可知，在工业射线照相应用的能量范围内，随着射线能量的增大，散射比变小。而射线能量相同时，散射比随被检工件的厚度增大而增大。

如图4-23是焊缝的余高、射线能力与散射比的关系，由图4-23可知，焊缝中心散射比要高于同

第四章射线检测工艺

厚度平板中的散射比，随着能量的增大，两者的散射比逐渐接近。

4.5.3 散射线的控制措施

散射线的存在会增大射线底片的灰雾黑度，降低影像对比度，对射线照相质量是有害的。由于受射线照射的一切物体都成为散射线源，所以散射是无法彻底消除的，只能采取相应措施尽量减少。控制散射线的措施有很多，其中有些措施对射线照相质量产生多方面的影响，所以采取控制散射线的措施时要综合考虑各方面的影响，权衡选择。主要措施包括：

1．选择合适的射线能量

第四章射线检测工艺

透照厚度差较大的被检工件（例如余高较高的焊缝、小径管）时，因为散射比随射线能量的增大而减小，因此可以适当提高射线能量，从而减少散射线的影响。射线能量也不能提高太多，否则会对主因对比度和固有不清晰度产生明显的不利影响。

2．使用铅箔增感屏

铅箔增感屏除了起增感作用外，还可以吸收低能散射线，使用铅箔增感屏对控制散射线来说，是最方便、最经济的方法，也是最常用的方法。选择的铅箔的厚度越大减少散射线的效果越好，但是降低了增感效率，因此铅箔的厚度也不能过大。实际使用中铅箔厚度的选择与射线能量有关，并且后屏的厚度一般大于前屏。

图4-24给出了一些专门用来控制散射线的措施，选择时应考虑所选择措施的经济性、方便性和有效性。这些措施包括：

1. 背防护铅板

射线透照时，靠近暗盒背后较近范围内如散射线源（例如钢制平台、木头桌面、水泥地面等），则会产生较强的背散射，此时可采取加背防护铅板的措施，即在暗盒后面加一块铅板以屏蔽产生的背散射射线。使用背防护铅板时还需使用铅箔增感后屏，因为背防护铅板被射线照射时所激发的二次射线有可能到达胶片，从而影响射线照相质量。

如果暗盒背后近距离范围内没有导致强烈散射的物体，则无需使用背防护铅板。 2. 铅罩和光阑

使用铅罩和铅光阑的方法可以减小照射场范围，从而在一定程度上可以减少散射线。 3. 厚度补偿物

在透照厚度差较大的工件时，采用厚度补偿来减少散射线是一种比较有效的措施。根据被检工件的几何形状不同，可选择不同的厚度补偿方式，对焊缝照相可以选择厚度补偿块，对形状不规则的小零件可选用流质吸收剂（醋酸铅加硝酸铅溶液），或者金属粉末（铅粉、铁粉等）作为厚度补偿物。

4. 滤板

滤板有两种使用方法：一种是滤板加在X射线探伤机窗口处，另一种是滤板加在工件和胶片暗盒之间。

在透照厚度差较大的工件时，可以把滤板加在X射线探伤机窗口处，从而过滤掉X射线束中波长较长的软射线，使透过射线波长均匀化，提高射线束的有效能量，从而减少边蚀散射。窗口处加滤板

第四章射线检测工艺

一般选用黄铜、铅或钢制作的金属薄板，所用滤板的厚度可通过试验或计算确定。滤板过厚会对射线产生吸收而不是过滤作用，从而影响射线照相质量。透照钢制试件时，选用铜滤板的厚度应不超过被检工件最大厚度的20%，铅滤板的厚度应不超过被检工件最大厚度的3%，钢滤板的厚度应小于吸收曲线上的“均匀点”所对应的厚度。所谓均匀点是指吸收曲线上由曲线开始变为直线的那一点，均匀点以后吸收系数不再随穿透厚度而变化。

在工件和胶片暗盒之间加滤板的方法通常用与高能射线照相，如Ir192和Co60γ射线照相或高能X射线照相，滤板的作用是过滤被检工件中产生的低能散射线，尤其在存在边蚀散射时，这种加滤板的作用更明显。根据透照厚度的不同，滤板一般选择0.5㎜～2㎜厚的铅箔。

5. 遮蔽物

当被检工件的的尺寸小于胶片时，应使用遮蔽物对直接被射线照射的那部分胶片进行遮蔽，目的是为了减少边蚀散射。遮蔽物一般选择用铅，其形状和大小根据被检工件的情况确定，也可以用钢铁和一些特殊材料（例如钡泥）来制作遮蔽物。

6. 修磨试件

通过修磨或者打磨的方法来减小被检工件的厚度差，也可以做为一项减少散射线的措施，例如，透照焊缝时，将焊缝余高磨平后透照，可以明显减小散射比，提高射线照相质量。

4.6焊缝射线检测工艺规程及应用举例

4.6.1射线检测工艺规程的内容及编制要求 4.6.1.1射线检测工艺规程的分类和相互关系

射线检测工艺规程一般有通用工艺规程和专用工艺卡两种，两者均为按照本单位规定的职责权限制定批准的工艺文件。射线检测工艺规程是结合本单位的检测对象，依据安全技术规范和现行无损检测标准，制定的如何合理的选择检测设备、器材和方法以及相关要求等，从而保证能正确完成检测工作的书面文件。射线检测工艺卡是针对本单位某一具体的检测对象，按合同和检测通用工艺规程要求编制的特殊技术规则，其参数规定的更加具体。工艺卡是通用工艺规程的补充。

4.6.1.2通用工艺规程内容及编制

1.射线检测通用工艺规程的主要内容

射线检测通用工艺规程应根据相关法规、产品标准、有关技术文件和现行的无损检测标准的要求，结合无损检测单位（机构）的特点、设备技术条件和人员条件，针对本单位产品的特点进行编制。无损检测通用工艺规程应涵盖本单位（制造、安装或检测单位）产品的检测范围。通用工艺规程应详细、明确、便于操作且具有可选择性。射线检测通用工艺规程的主要内容：

第四章射线检测工艺

⑴适用范围（适用的工件种类、焊接方法和类型等)。 ⑵编制依据 (编制所依据的法规、标准等) ⑶对检测人员的要求（人员资格、视力要求等）。 ⑷检测准备要求（检测时机、要求工件表面状况等）。

⑸设备、器材要求（射线源和能量的选择、胶片的牌号和类型、增感屏、像质计、暗盒、铅字等）。 ⑹透照方法及相关要求（不同透照比例的要求，焦距选择，一次透照长度选择，编号方法，像质计和标记的摆放，散射线的屏蔽等）。

⑺曝光参数及曝光曲线（管电压、管电流、曝光时间等的选择）。 ⑻暗室处理（洗片方法、胶片处理程序、环境条件及要求等）。 ⑼底片评定（评片条件、验收标准、像质鉴定、级别评定、返修规定）。 ⑽记录报告（记录报告内容和要求，资料、档案管理要求等）。 ⑾安全管理规定和其它必要的说明。 2.射线检测通用工艺规程的编制

射线检测通用工艺规程编制要点和参照标准如下： ⑴主题内容和适用范围 ①主题内容

是工艺规程主要内容的摘要，指工艺规程主要包括的检测对象、方法、人员资格、所用器材、检测工艺技术和质量分级等。

②适用范围

a适用范围内的工件材质、规格、检测方法及不适用范围。 b依据什么标准编制，满足什么安全技术规范、标准要求。 c明确通用工艺规程和工艺卡的关系，工艺卡应由谁编制。 ⑵规范性引用文件

列清引用的标准代号，并注明标准全称。 ⑶检测人员

参照JB/T4730.1-2005第5.3条和JB/T4730.2-2005第3.1条的规定。 ⑷防护

参照JB/T4730.2-2005第3.9条的规定。 ⑸设备、器材和材料 ①射线源和射线能量的选择

A可列出本单位设备一览表，明确各射线探伤机的产地、型号、焦点尺寸、透照厚度范围等。

第四章射线检测工艺

b允许选用的最高管电压、γ射线透照范围、管子透照允许的最小透照厚度等，参照JB/T4730.2-2005第4.2条的规定。

②像质计的选用

参照JB/T4730.2-2005第3.6条、第4.11.3条和4.7条的规定。 ③胶片和增感屏

a胶片选用：参照JB/T4730.2-2005第3.2条的规定。 b增感屏：参照JB/T4730.2-2005第3.5条的规定。 ④“B”标记

“B”标记的用途、尺寸、放置及鉴别底片质量等，可参照JB/T4730.2-2005第4.6条的规定。 ⑤识别系统

定位标记、识别标记等参照JB/T4730.2-2005第4.8条和本单位具体情况而定。 ⑥观片灯和评片室

参照JB/T4730.2-2005第3.4条和第4.10条的规定。 ⑦黑度计和标准黑度片

列出本单位黑度计型号，其精度应小于或等于0.05，标准黑度片的检定应符合JB/T4730.2-2005附录B 的规定。

⑧显影剂

应符合胶片厂使用说明书要求。 ⑹受检表面的制备和检测时机

参照JB/T4730.2-2005第3.7条的规定编写。 ⑺检测技术 ①几何条件

几何条件的选取应同时满足几何不清晰度（Ug）和K值要求。对于环缝内透照时，一般都能满足K值的要求，需要重点考虑满足Ug要求，环缝外透照时应重点考虑满足该检测技术等级的K值要求。参照JB/T4730.2-2005第4.1.3条和4.3条的规定。

②透照方式

a单壁透照（包括纵缝透照、中心透照、环缝单壁内透照和环缝单壁外透照等）； b双壁单影透照； c双壁双影透照。

每种透照方式应考虑的内容包括： A射线能量的选择；

第四章射线检测工艺

B如何选择胶片、像质计以及标记的放置；

c搭接标记的摆放位置；参照JB/T4730.2-2005附录G d像质计的选用、数量和摆放放置；

e一次透照长度和透照片数的选择（计算或查图表）； f焦距和胶片尺寸的选择、散射线的屏蔽等。 ③曝光条件

按JB/T4730.2-2005第4.4条和第4.5条编写。 ⑻暗室处理

①胶片的裁切、装暗袋和保管 参照教材及相关内容编写。 ②暗室处理

暗室处理的参数和要求可根据胶片说明书和实践编写；自动洗片机冲洗参数和要求可相应洗片机使用说明书编写。

⑼底片的评定 ①评片者的资格

需持有Ⅱ级或Ⅲ级射线检测资格人员。 ②底片质量

参照JB/T4730.2-2005第4.11条的规定编写。 ⑽质量分级

参照JB/T4730.2-2005第5章的规定编写。 ⑾记录、报告和资料保管 参照JB/T4730.2-2005第7章。

4.6.1.3专用工艺卡内容及编制

1.专用工艺卡的主要内容

射线检测工艺卡是指以表卡形式制定的，针对某一具体检测对象进行射线检测时，根据通用工艺和设计文件规定出具体参数和技术措施的工艺文件。工艺卡的适用对象是可以是某一具体产品，也可以是产品上的某一部件，或者是部件上的某一具体结构。射线检测工艺卡一般包括以下内容：

⑴ 工艺卡编号；

⑵ 产品名称、产品编号、设备类别、规格尺寸、材料编号、材质、热处理状态及表面状态等； ⑶ 设备与器材：射线机种类、型号、检测附件和检测材料； ⑷ 工艺参数：检测方法、检测比例、检测部位等；

第四章射线检测工艺

⑸技术要求：执行标准、技术级别和验收级别； ⑹检测程序； ⑺检测部位图；

⑻编制人（级别）和审核人（级别）； ⑼制定日期。

① 标清焊缝类别及焊缝编号； ② 标清焊缝的长度； ③ 小径管的规格参数；

④ 安全技术规范和制造标准要求必须透照的部位（如焊缝交叉部位、1.5倍开孔包容焊缝等）。 2.焊缝射线检测工艺卡表样

在满足安全技术规范和标准的前提下，射线检测工艺卡的格式可根据本单位的实际情况编制，下面给出了压力容器制造单位常用的典型工艺卡格式，并以常见产品储罐（Di1200*2500*10mm）为例介绍一次透照长度和拍片数量的选择方法，可供大家参考借鉴。

A1纵缝：L = 1800mm, T = 10mm, f = F-b = 600-14 = 586

求：L3和N

解：L3≤ f/2=293mm 取L3=260mm

N=L/L3=1800/260=7(片)

A2纵缝：L = 280mm,T = 8mm, f = F-b = 600-12 = 588

求：L3=f/2=294mm 取280

N=280/280=1

B1，B2，中心透照：L=(1200+20)π=3831 L3=256

求：N=3831/256=15

第四章射线检测工艺

射 线 检 测 工 艺 卡

工艺卡编号： 2011-01 共 页 第 页 工 产 品 名 称 件 材 料 牌 号 源 种 类 器 焦 点 尺 寸 增 感 方 式 Pb □Fe 材 屏 蔽 方 式 显影液配方 焊 缝 编 号 检 测 工 艺 参 数 板 厚 mm 象质计型号 透 照 方 式 f (焦距) mm 能量 KV 管电流 mA 曝光时间 min 应识别丝号 焊缝长度 mm 一次透照长度mm 拍片数量 片 合格级别 检测比例 % 技术 要求 储罐 16MnR X □ Ir192 □Co60 产品(制造)编号 规 格 设 备 型 号 07-01 Di1200*2500*10mm XXQ25005/2005 AGFA C7 360*80/300*80/240*80 mm □自动 手工 时间4~8 min温度18~21 ℃ B4 8 B5 8 Fe-13 垂直 2.0*2.0/1.0*3.5 mm 胶 片 牌 号 mm 前屏 0.03 mm 后屏 0.03 mm 胶 片 规 格 必要时配备铅板 胶片厂家配方 A1 10 A2 8 B1,B2 10 冲 洗 方 式 显 影 条 件 B1，B2 10 B3 8 B1，B2 10 Fe10/16 双壁单影 Fe10/16 Fe10/16 Fe10/16 Fe10/16 Fe10/16 Fe10/16 单壁透照 单壁透照 中心透照 单壁外透 中心透照 双壁单影 （600） （600） （612） （600） （235） （600） （600） （1370） 130 5 2 13 1800 260 7 Ⅱ 100 110 5 2 13 280 280 1 Ⅱ 100 140 5 2.1 13 3831*2 256 15*2 Ⅱ 100 130 5 2 13 3831*2 256 15*2 Ⅱ 100 120 5 0.2 13 1463 244 6 Ⅱ 100 160 5 3 13F 857 171 5 Ⅱ 100 170 5 2 13F 280 94 3 Ⅱ 100 200 5 21 12F 3831*2 256*3 15*2 Ⅱ 100 1.检测标准：JB/T4730.2-2005 100%检测 2.射线检测技术等级：AB级 3.底片黑度范围D：2.0~4.0 4.本工艺卡未规定事宜，按 GY-RT001 执行。 1-5 5.补充说明： 1-15 1-15 透照部位示意图： B1 B2 B5 1 1-5 B3 A2 1-3 (1800) A1 1-7 280 Di=1200 B4 1-5 10 编制人（资格）： 年 月 审核人（资格）： 年 月 日 第四章射线检测工艺

B1，B2，单壁外透： L=(1200+20) π=3831

T=10, D0=1220,f=F-b=600-14=586 因为D0/T＞＞30 θ=24.62 η=12.16 α=24.62-12.16

N=180/α=14.7 取N=15 L3=πD0/N=256mm ΔL=1T=10

L3’=πDi/N=1200π/15=251.3 Leff=251.3+10=261.3

已知：D0=Di+2T=466 L=D0π=1463 L3=244

N=D0π/L3=1463/244=6 F=（450+16+4）/2=235 1/6002=X/2352，X=0.15

已知：B4（双壁单影）F=600,K=1.2,D0=273 θ=cos-11/1.2=33.56

η=sin-1D0sinθ/(2F-D0)=9.37

第四章射线检测工艺

N=180/α=180/(33.56+9.37)=4.19 取N=5

B1（双壁单影） F=1220+150=1370

N=180/(θ+η)=180/(24.62+19.5)=4.07 取N=5 L3=πD0/N=766.5 一次照三片，共照5次

查表法做工艺卡： B1,B2

T/D0=10/1220=0.008 D0/f=1220/586=2.08 取：N=15

双壁单影方式透照： T/D0=0.01

D0/f=1220/（1220+150）=0.89 取：N=5(照5次，每次3片) B4

T/D0=8/273=0.03 D0/F=273/600=0.46 取：N=5

第四章射线检测工艺

3.焊缝射线检测工艺卡填写说明

（1）份数

本工艺卡应一式两份，一份保留在探伤组，另一份交检测人员使用。其中一份应随检测资料和底片的档案中一起存档。

（2）填写 ○1工艺卡编号

可根据本单位质量管理文件的要求来填写，一般由年份和流水顺序号组成。 ○2工件部分

a 材料编号：指主体材料编号，如使用两种材料时，应分别填写。

b 规格：一般指壳体规格，表示方法为直径*长度*壁厚。可按图样规格栏的尺寸填写。 ○3器材部分

a 屏蔽方式：按计划选用的方法填写。

b 显影液配方、显影时间、显影温度：显影液配方指准备采用的显影液配方，一般按胶片厂提供提供的配方，可填写“按胶片厂配方”。显影时间、显影温度按采用的曝光曲线规定的参数；自动冲洗按说明书填写。

○4检测工艺参数

a 焊缝编号：是指被检焊缝的编号，按照统一的焊缝布置图上的编号。一般检测工艺参数相同的同类焊缝的编号填在一栏内。例：“B1～B4”，即代表4条环焊缝。

b 像质计型号：一般按照像质计编号填写，如Fe-10/16、Fe-6/12和Fe1/7。对外径≤100mm的管子对接焊缝可使用等丝像质计，如Fe-12、Fe-13……

c 透照方式：为针对该焊缝计划采用的透照方式，纵缝可直接填写单壁透照，对于环焊缝可根据选用的透照方式填写为单壁外透照、中心透照、偏心内透照（F>R或Fd f（焦距）：为选取的f或者焦距长度，加括弧的数值表示焦距，不加括弧的数值为f（焦点至透照部位表面的距离）。

e 能量Kv、管电流（活度）、曝光时间：应从该设备的曝光曲线上查得。使用X射线机时能量用管电压Kv表示。源的活度值应加括弧，对于球罐等大型容器一般用曝光量表示，例如200Ci·h。此时可将“曝光时间”栏改为“曝光量Ci·h”或“Ci·min”。

f 应识别丝号：指按标准规定应该达到的最低像质计丝号。像质计置于胶片侧时应加“F”字母。 g 焊缝长度：指被透照的一条焊缝长度，当几条焊缝长度相同时，可在长度后标注条数。例如“1200*5”，表示5条1200mm的焊缝。

h 一次透照长度：指在分段检测时，保证满足K值要求的情况下求得的一次曝光所检测的焊缝长

第四章射线检测工艺

度，用L3表示。实际选用时应△L、胶片侧等分长度和胶片的长度而定。100%检测时，可根据透照次数将焊缝长度等分。采用中心曝光时，应填写两搭接标记之间的焊缝长度。双壁双影透照时，如透照两次，一次透照长度是管子周长之半；如透照三次，则为管子周长的1/3。

i 拍片数量：指被透照焊缝应拍的片子数，同类型的焊缝，可在拍片数后加上条数表示。例如“13*5”，即表示共有5条焊缝，每条焊缝拍片13张。

○5合格级别

指设计图样规定的执行标准的最低合格级别。 ○6检测比例

指设计图样要求的检测比例。如为局部检测应根据要求填写相应的百分比。 ○7技术要求

a 对于局部检测的焊缝，安全技术规范和标准规定必检部位可在此栏内说明。 b 射线检测工艺规程：指编写工艺卡所依据的射线检测工艺规程的代号。 ○8透照部位示意图

用图示方法表示被检设备上需要射线检测的焊缝编号、分布、尺寸、拍片数量。

a一般采用主视图，，对于球罐等大型设备应采用展开图。在图上必须标明焊缝编号、拍片数量、必检部位及拍片编号（即底片编号）等。该栏目位置不够时可加附图。

b 必要时应画出某种类焊缝透照布置图。 ○9编制人和审核人栏

编制人应至少具有本射线检测Ⅱ级资格。审核人应为检测责任师。编制人和审核人应签字或盖章，并填写签字日期。

4.6.2典型对接焊接接头射线检测工艺卡编制范例

【示例1】浮头式换热器管箱组件的射线检测工艺卡

产品编号201101浮头式换热器管箱组件(图4-25)的射线检测工艺卡的编制。 产品的概貌及检测要求

(1)由焊接工艺规程查得:需射线检测的焊缝编号为A1、B1～B4，焊缝B1处的筒体外侧削薄至20mm,采用全双面焊。

(2)由下料排版图知,筒体长度700mm,筒体上有一条纵缝。

(3)由图样知:管箱的内径为1100mm。 环焊缝B3和B4所在的两个接管规格为φ273×9mm,接管位于筒节长度方向的中心部位。封头无拼接焊缝,壁厚20mm。筒节厚度26mm(材料Q345R),右侧为长颈设备法兰。

第四章射线检测工艺

检测要求:设计图样规定,该设备部件的制造和验收应满足GB150和《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求：执行JB/T4730.2-2005标准，A、B类对接接头的射线检测技术级别AB级，检测比例≥20%,合格级别不低于Ⅲ级。

图4-25浮头式换热器管箱组件

检测条件

(1)射线机：XXQ-2505(定向，焦点尺寸2.Omm×2.Omm)；XXH-2505(平靶周向，焦点尺寸为1.Omm×2.4mm),

(2)胶片:Agfa C7, 规格 300mm×80mm。

(3)冲洗方式: 手工。显影条件: 显影时间4～8min, 显影温度 18～22℃。

(4)曝光规范（两台射线机相同）:由曝光曲线可知,F=600mm,曝光量15mA·min时,kV=5TA+80,其中TA = W+余高。  检测工艺参数的确定

1、透照方式、应识别像质计丝号和像质计型号的确定

(1)透照方式:A1、B1采用单壁外透照； B2环缝采用中心透照；B3和B4采用双壁单影透照。 (2)按透照厚度W来确定应识别像质计丝号和像质计型号（见表4-5）。

表4-5 201101产品的像质计灵敏度

 焊缝长度和焦距的确定

第四章射线检测工艺

(1)焊缝长度:

B1：π(1100+40) =3581(mm) B2为：π(1 100+52) =3619(mm) B3和B4：π273×2=857×2=1714(mm) （2）射线源至工件表面最小距离fmin的计算：

2/3

根据JB/T4730.2-2005第4.3条，AB级的 fmin≥10×d×b（fmin也可查诺模图求得）

2/3

则：A1焊缝：fmin≥10×2×(26+4)=194.1(mm)；

2/3

B1焊缝：fmin≥10×2×(20+4)=166.4(mm)；

2/3

B3、B4焊缝：fmin≥10×2×(9+2)

=98.9(mm)

(3)确定焦距：焊缝B1、B3和B4焦距均选用600mm； 焊缝B2：焦距选用（1100+52+4）/2=578（mm）  一次透照长度L3和每条焊缝最少的透照片数N0.2 (1)A1焊缝按公式计算：

已知:f =600-(26+4)=570mm, L=700mm。 L3≤f /2=570/2=285(mm), 取L3=250mm。 N0.2=(L/ L3)·20%=0.56 (张), 取N=1(张)。 (2)B1焊缝的N0.2和L3。 用查图表法

已知: D0= Di+2T=1100+40=1140mm, T=20m m T/ D0=20/1140 =0.018 D0 /F=1140/600=1.9

查JB/T4730.2-2005附录D 图D.3可知拍片数量N为15张 N0.2=N·20%=3(张)。

L3=πD0/N=1140×3.14/15=238(mm)  (3)B2焊缝的计算

因采用中心透照法，此时K=1,N=1。根据题中给出的胶片规格，取L3=250(mm) 则N=πD0/250=14.48(张)

N0.2=N·20%=2.89 (张), 取N0.2=3(片)。  （4)B3和B4焊缝的计算 用查图表法

第四章射线检测工艺

已知: D0=273mm,F=600mm,T=9mm T/ D0=9/273 =0.033 D0 /F=273/600=0.455

查JB/T4730.2-2005附录D 图D.6可知拍片数量N为5张（选K=1.2） N0.2=N·20%=1 (张)。

L3=πD0/N=273×3.14/5=171(mm)  开孔两侧B1和B2焊缝的计算

根据题给条件，B1和B2均被1.5倍开孔直径为半径的圆所覆盖,属必检范围,做如下计算： ①将开孔处展开（如图4-26a）。

AB=2A0=2*(409.52-3502)*1/2= 2×212.6(mm)。

②弧ＡＢ为B1缝开孔处必检的弧长, ,如图4-26b所示。 弧ＡＢ=2R1π2α1/360

=2×570×3.14×2×arcsin(212.6/570)/360 =435.7(mm)

弧Ａ′Ｂ′为B2缝开孔处必检弧长图4-26c所示。 弧Ａ′Ｂ′=2R2π·2α2/360

=2×576×3.14×2×arcsin(212.6/576)/360 =435.5(mm)

由此可见, B1和B2焊缝在每一开孔覆盖处均应加拍2片,也就是B1和B2每条焊缝应照5张片。 4、曝光规范的确定

按检测条件（4）确定：

B1缝：由曝光曲线可查,F=600mm,曝光量15mA·min 时, kV=5TA+80=5*（20+4）+80=200； B3和B4缝：由曝光曲线可查,F=600mm,曝光量15mA·min时, kV=5 TA +80=5*（2×9+2）+80=180； B2缝：由曝光曲线查得,F=600mm,曝光量15mA.min时, kV=5TA+80=5×（26+4）+80=230， 由平方反比律换算，当F=578mm，曝光量为：15×578/600 =14mA.min。即曝光时间为2.8 min。 将上面确定的检测器材、工艺参数、技术要求等内容和检测部位图填入射线检测工艺卡中,经编制审查人签字，即编制完成该射线检测工艺卡。现将该浮头式换热器管箱组件的焊缝射线检测工艺卡（编号201101）附后。

2

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第四章射线检测工艺

图4-26浮头式换热器管箱开孔展开图

第四章射线检测工艺

射 线 检 测 工 艺 卡

工艺卡编号：201101 共 页 第 页 工 件 产 品 名 称 材 料 牌 号 源 种 类 焦 点 尺 寸 增 感 方 式 Pb □Fe 屏 蔽 方 式 显影液配方 焊 缝 编 号 板 厚 mm 浮头式换热器管箱组件 Q345R X □ Ir192 □ Co60 1.0×2.4/2.0×2.0 mm 前屏 0.03 mm 后屏0.03 mm 必要时背衬薄铅板 胶片厂家配方 A1 26 Fe6/12 单壁外透 （600） 230 5 3 10 700 250 1 Ⅲ ≥20 B1 20 Fe6/12 单壁外透 （600） 200 5 3 11 3581 238 5 Ⅲ ≥20 产品(制造)编号 规 格 设 备 型 号 胶 片 牌 号 胶 片 规 格 冲 洗 方 式 显 影 条 件 B2 26 Fe6/12 中心透照 （578） 230 5 2.8 10 3619 250 5 Ⅲ ≥20 201101 φ1100×1000 XXH2505/XXQ250 AgFa C7 80×300 mm □ 自动 手工 器 材 时间4-8min温度18-22℃ B3、B4 9 Fe10/16 检 测 工 艺 参 数 象质计型号 透 照 方 式 f (焦距) mm 能 量 KV 管电流 mA 曝光时间 min 应识别丝号 焊缝长度 mm 一次透照长度 mm 拍片数量 片 双壁单影 （600） 190 5 3 12F 857×2 171 1×2 Ⅲ ≥20 合格级别 检测比例 % 技术 要求 1.检测标准：JB/T 4730.2-2005 2.射线检测技术等级：AB级 3.底片黑度范围D：2.0～4.0 4.本工艺卡未规定事宜，执行射线通用工艺规程。 5.补充说明：透照B2焊缝使用XXH2505（周向）射线机，其它采用XXQ-2505(定向)射线机。 透照部位示意图： 编制人（资格）：xx Ⅱ xxxx年 xx月xx日 审核人（资格）：xx Ⅱ(或Ⅲ) xxxx年 xx月xx日 第四章射线检测工艺

【示例2】在用压缩机出口分液罐射线检测工艺卡

一台分液罐(如图4-27)，产品编号为201102，容器类别为二类，主体材质Q245R；规格为φ800*1500*12mm，设备上接管规格及开孔方位如图所示。设计图样要求对该容器B1焊缝进行100%射线检测，对其它对接焊缝(公称直径小于250mm接管焊缝除外)进行局部射线检测（≥20%），并执行JB/T4730.2-2005，技术级别AB级，合格级别不低于Ⅲ级。

现有X射线探伤机两台：1）型号250EG-S3，焦点尺寸为2mm×2mm,管电流5mA；2）型号200EGB1C，焦点尺寸为1.0mm×3.5mm，管电流5mA。图4-28为250EG-S型号的曝光曲线，图4-29为200EGB1C型号的曝光曲线。其它器材有：胶片（AgfaC7、天津Ⅲ型）；规格分别360mm×80mm、240mm×80mm、180mm×80mm，增感屏类型：Pb 0.03mm；暗室处理冲洗方式为手工冲洗。

图4-28 250EG-S3定向X射线探伤机曝光曲线图

图4-27在用压缩机出口分液罐

4-29 200EGB1C周向X射线探伤机曝光曲线及机头结构图

该台容器焊缝射线检测工艺卡编制如下（编号201102）。

第四章射线检测工艺

射 线 检 测 工 艺 卡

工艺卡编号：201102 共 页 第 页 工 件 产 品 名 称 材 料 牌 号 源 种 类 焦 点 尺 寸 增 感 方 式 Pb □Fe 屏 蔽 方 式 显影液配方 焊 缝 编 号 板 厚 mm 分液罐 Q245R 产品(制造)编号 规 格 201102 φ800×1500×12 mm 200EGB1C / 250EG-S3 天津Ⅲ型 360×80/240×80/180×80 mm □ 自动 手工 器 材 X □ Ir192 □ Co60 设 备 型 号 1.0×3.5/2.0×2.0 mm 胶 片 牌 号 mm 前屏 0.03 mm 胶 片 规 格 后屏 0.03 mm 背衬薄铅板 胶片厂家配方 A1 12 Fe10/16 单壁外透 （700） 120 5 4 12 1500 342 1 Ⅲ ≥20 B1 12 Fe10/16 中心透照 （414） 120 5 1.5 12 2589 324 8 Ⅲ 100 冲 洗 方 式 显 影 条 件 B2 12 Fe10/16 单壁外透 （600） 120 5 3 12 2589 210 3 Ⅲ ≥20 时间4-8min温度18-22℃ B3 10 Fe10/16 中心透照 （215） 120 5 0.5 13 1339 320 1 Ⅲ ≥20 B4 8 Fe10/16 双壁单影 （600） 140 5 3 13F 858 150 2 Ⅲ ≥20 检 测 工 艺 参 数 象质计型号 透 照 方 式 f (焦距) mm 能 量 KV 管电流 mA 曝光时间 min 应识别丝号 焊缝长度 mm 一次透照长度 mm 拍片数量 片 合格级别 检测比例 % 技术 要求 1.检测标准：JB/T 4730.2-2005； 2.射线检测技术等级：AB级 3.底片黑度范围D：2.0～4.0 4.本工艺卡未规定事宜， 按射线检测通用工艺规程执行。 5.补充说明： 透照B1、B3焊缝使用200EGB1C周向射线机机，其它采用250EG-S3定向射线机。 透照部位示意图： 编制人（资格）：xx Ⅱ xxxx年 xx月xx日 审核人（资格）：xx Ⅱ(或Ⅲ) xxxx年 xx月xx日 第四章射线检测工艺

【示例3】乙烯裂解炉辐射炉的管对接接头射线检测工艺卡

乙烯装置的裂解炉辐射炉管结构（如图4-30所示），炉管材质为P91（相当于9Cr1MoVN），管子规格Φ73×9mm，焊缝宽度10mm，焊缝余高2mm。设计要求管对接接头100%射线检测，执行JB/T 4730.2-2005，技术级别AB级，不低于Ⅱ级合格。

现有检测设备和材料包括：X射线探伤机（300EG-B2F型周向）、Se-γ射线探伤机（活度80Ci）和Ir-γ射线探伤机（活度80Ci）；天津Ⅲ型、天津Ⅴ型胶片（规格360×80mm、120×

80mm）。图4-31、4-32、4-33分别为上述射线机的曝光曲线。

192

75

图4-31 300EG-B2F射线探伤机曝光曲线图（焦点尺寸：1.0×2.5 mm）

图4-32 Ir-192曝光曲线图 Ir-192射线源源焦点尺寸：Φ3×3mm

图4-33 Se-75曝光曲线图

Se-75射线源源焦点尺寸：Φ3×3 mm

该台容器焊缝射线检测工艺卡编制如下（编号201103）。

第四章射线检测工艺

射 线 检 测 工 艺 卡

工 件 产 品 名 称 材 料 牌 号 源 种 类 裂解炉辐射炉管 P91 □X □Ir192 Se-75 产品(制造)编号 规 格 设 备 型 号 工艺卡编号：201103 共 页 第 页 201103 Φ73×9 mm SETS-1 (Se-75) 天津Ⅴ型 120×80 mm □ 自动 手工 时间4-8min温度18-22℃℃ 器 焦 点 尺 寸 增 感 方 式 Pb □Fe 材 屏 蔽 方 式 显影液配方 焊 缝 编 号 板 厚 mm 检 测 工 艺 参 数 象质计型号 透 照 方 式 f (焦距) mm 能 量 KV 管电流(活度) mA(Ci) 曝光时间 min 应识别丝号 焊缝长度 mm 一次透照长度 mm 拍片数量 片 合格级别 检测比例 % Φ3×3 mm 胶 片 牌 号 mm 前屏 0.1 mm 胶 片 规 格 后屏0.1 mm 背衬薄铅板 胶片厂家配方 B1～B5 9 Fe-10/16 垂直重叠 (600) —— （80） 6.4 11/12F 230×5 77 3×5 Ⅱ 100 冲 洗 方 式 显 影 条 件 补充说明： 1、选择Se-75源配合天津Ⅴ型胶片（P91属裂纹敏感性材料）； 2、检测时机： 焊接完成24h后； 3、壁厚T＞8 mm 不满足椭圆成像条件 选择垂直透照重叠成像； 2/32/34、f≥10db=10×3×77=543 mm 选取焦距F： 600 mm； 5、应识别丝号： 源侧11，胶片侧12F。 1.检测标准： JB/T 4730.2-2005 技术 2.射线检测技术等级： AB级 3.底片黑度范围D： 2.0～4.0 要求 4.本工艺卡未规定事宜，按射线检测通用工艺规程执行。 o透照示意图：隔60透照3次 编制人（资格）：xx Ⅱ xxxx年 xx月xx日 审核人（资格）：xx Ⅱ(Ⅲ) xxxx年 xx月xx日 日 第四章射线检测工艺

【示例4】工业管道对接焊接接头的射线检测工艺卡

4.7焊缝射线检测的基本操作要求

射线检测应严格遵守工艺规程，操作程序、及有关要求如下： 4.7.1被检工件的检查与清理

应尽可能去除被检工件表面妨碍射线穿透或妨碍贴片的附加物（如设备附件、保温材料等）。经外观检查合格，如存在可能影响底片上缺陷的图像的表面不规则状态时，则应对表面进行打磨修整。 4.7.2划线

按照工艺文件规定的检测比例，对需要检测的部位在工件上画出一次透照长度。采用单壁透照时，需要在工件的射线侧和胶片侧相对应的位置同时划线，并要求两侧相对准。采用双壁单影方式透照时，只需在胶片侧划线。 4.7.3像质计和标记摆放

按照工艺文件的规定摆放像质计和各种铅字标记。线型像质计应摆放在射源侧的工件表面上，且位于一次透照长度的1/4处，细丝置于外侧，钢丝应横跨焊缝并与焊缝方向相垂直。

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单壁透照在射线源侧无法放置像质计时，可放在胶片侧，但应按照标准要求进行对比试验，

以保证实际透照的底片灵敏度符合要求。像质计放胶片侧时，应在像质计上适当位置加放

“F”标记，“F”标记影像应与像质计的标记同时出现在底片上，且应在检测报告中注明。 当采用中心透照曝光技术时，至少在圆周上等间隔地放置3个像质计。

各种铅字标记应齐全，至少应包括：定位标记（中心标记，搭接标记），识别标记（产品编号，焊缝编号，部位编号和透照日期以及返修标记等）。对余高磨平的焊缝透照，还应加焊缝边缘标记。

搭接标记的放置：中心透照方式射源侧和胶片侧均可外，除了采用双壁单影或源在内（F>R）的透照方式时放在胶片侧外，其余透照方式均放在射源侧。

各种标记的摆放位置应不影响底片评定，至少距焊缝边缘5mm。 4.7.4贴片

采用可靠的固定方法将胶片暗盒固定在被检位置上，使胶片暗盒与工件表面紧密贴合，尽量不留间隙。铁磁性材料一般用磁铁，非铁磁性材料可用绳带、胶带等。 4.7.5对焦

固定射线源，使射线束中心对准被检区域的中心，焦距符合工艺文件规定。 4.7.6散射线防护

按照工艺文件的有关规定选择适当的散射线防护措施。 4.7.7曝光

上述步骤完成后，按照工艺文件规定的参数和仪器操作规程进行曝光。注意做好现场人员放射防护安全工作。曝光完成后胶片应及时按照暗室处理要求进行冲洗。

4.8 射线透照技术和工艺研究

4.8.1 大厚度比工件的透照技术

射线检测常规工艺允许工件的厚度有一定的差异，在射线底片上能得到符合标准规定的黑度范围的厚度，称为射线照相的厚度宽容度。如果工件的厚度差过大，就会底片的黑度超出标准范围，为此，必须采用一些特殊工艺或者技术措施。

常用试件厚度比来衡量工件厚度差异的大小，试件厚度比定义为有效透照范围内工件的最大厚度与最小厚度的比值，用“Ks”表示。一般认为当Ks大于1.4时，属于大厚度比工件。实际工作中常遇到的大厚度比工件有：余高较大的薄板对接焊缝工件、小口径管工件、

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角焊缝工件等。

大厚度比对射线照相质量的影响主要表现：一是因工件厚度差较大将导致底片黑度差较大，过低或过高的底片黑度都对射线照相灵敏度有不利影响。二是因工件厚度差增大会导致散射比增大，产生边蚀效应。

1适当提高管电压技术，2采用双胶对大厚度比工件进行射线透照的特殊技术措施有：○○3进行厚度补偿技术。 片技术，○

1、 适当提高管电压技术

适当提高管电压是对透照大厚度比工件常进行透照时经常采用的技术措施。通过提高管电压可以减少大厚度部位的散射比，从而降低边蚀效应。此外，管电压提高，使线质变硬，底片上不同厚度的黑度差将减小，因此可以获得更大的透照厚度宽容度，这对于大厚度比工件的照相也是很重要的。

小径管焊缝是一种典型的大厚度比工件。对小径管环焊缝的射线透照常采用高电压短时间的曝光技术。这样做既可以提高检测灵敏度，也使一次透照的检出范围变大。

由图4-23可知，对余高较高的焊缝射线透照时，适当提高管电压是有益的，可以大幅度减少焊缝中心部位的散射比。

射线能量的提高，对射线照相灵敏度的不利影响是，衰减系数μ减小，从而导致对比度的减小。因此，管电压的提高应有限度，应根据具体情况对透照工艺试验，来确定管电压提高多少。 2、 双胶片技术

在一只暗盒里放两张胶片进行同时透照的技术称为双胶片技术。

双胶片技术一般应选用不同感光度的两种胶片（异速双片法），其中感光度高的胶片用于较大透照厚度部位的观察评定，感光度低的胶片用于较小透照厚度部位的观察评定。双胶片技术还可以选用感光速度相同的两张胶片（同速双片法），观片方法是将双片重叠观察评定厚度较大部位，用单片观察评定厚度较小的部位。 3、 补偿技术

补偿技术是指在工件的较薄部位用补偿块、补偿粉、补偿泥、补偿液等进行填补，从而减小透照厚度差的方法。

4.8.2小径管焊缝的透照技术与工艺

小径管一般指外径D0≤100mm的管子，其对接环缝的透照常采用双壁双影法。

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按照底片上被检焊缝的影像特征，可分为椭圆成像和重叠成像两种方法。采用倾斜透照

1T（壁厚）≤8mm；○2 g（焊缝宽度）≤D0/4。当方式椭圆成像需同时满足下列两条件：○

上述两个条件不满足，或透照现场椭圆成像有困难，或为了满足某种特殊需要（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进行重叠成像。 1．透照布置

（1）椭圆成像法

椭圆成像法的透照布置如图4-34。射线源的偏心距（L0）应适当，可按椭圆开口宽度（q：上下焊缝投影最大间

距）的大小算出。

L0 =（g＋q）f/ b

= F(D0h)(gq)

D0h(4-32)

式中：△h——焊缝余高； g——焊缝宽度； q——椭圆开口宽度。

JB/T4730.2-2005规定：小径管采用双壁双影透照布置椭圆成像时，应控制影像的开口宽度在1倍焊缝宽度左右。由公式4-32可知，椭圆开口宽度随着偏心距的增大而增大，

椭圆开口宽度太大可能造成窄小的根部缺陷（裂纹、未焊透等）漏检，或者因焊缝影像畸变过大造成难于评判。椭圆开口宽度过小又会使底片上源侧焊缝与片侧焊缝影像重叠，造成根部缺陷不易分开。

（2）重叠成像法

对于不满足T（壁厚）≤8mm，g（焊缝宽度）≤D0/4的管子焊缝，可采用垂直透照方

式重叠成像，有时为了重点检测焊缝根部的裂纹和未焊透等特殊情况下，也采用重叠成像，

贴片时应使胶片宜弯曲贴合焊缝表面，以尽量减少缺陷投影到胶片的距离。如发现超标缺陷，因为不能分清缺陷是位于哪一侧焊缝中，所以一般对焊缝进行整圆返修处理。 2.透照次数

为了保证小径管整圈环焊缝的有效检测，JB/T4730.2-2005规定了小径管环向焊缝100%检测的透照次数：采用椭圆成像时，当T/D0≤0.12时，应相隔90°透照2次。当T/ D0＞0.12时，应相隔120°或60°透照3次。重叠成像时，一般应相隔120°或60°透照3次。根据

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T/D0的比值限制透照次数的目的，主要是为了限制透照厚度比。 3．像质要求

由于小径管焊缝透照时截面厚度变化很大，双壁双影透照技术使得底片上焊缝影像的畸变较大，并且源侧和片侧的焊缝距离胶片的距离变化也较大，致使各处焊缝影像的几何不清晰度和散射比差别较大，即使底片黑度范围符合标准要求，底片上焊缝影像的质量和灵敏度相比其它透照方式都要差些。

（1）像质计的型式及摆放

B/T4730.2-2005第4.7.4 条规定：小径管可选用通用线型像质计或标准的附录F（规

范性附录）规定的专用（等径金属丝）像质计，金属丝应横跨焊缝放置。

（2）像质计灵敏度

小径管焊缝的椭圆成像透照工艺中，灵敏度与宽容度的矛盾尤为突出，为了获得较大的厚度宽容度，往往要损失一定的灵敏度。

（3）黑度范围

小径管焊缝射线底片的黑度范围应满足标准中相应技术级别的要求。为了提高局部区域的检测灵敏度时，可控制该区域黑度的在2.5～3.5。

（4）椭圆开口度

JB/T4730.2-2005规定：小径管采用双壁双影透照布置椭圆成像时，应控制影像的开口宽度在1倍焊缝宽度左右。

（5）标记

小径管透照时必须放置焊缝号、片号及中心标记等识别和定位标记。椭圆成像时，要注意标记的摆放位置避免标记投影到焊缝上影响底片的评定。评片时，通常以钟点定位法来标定缺陷的位置。 复习题 一、判断题

1.γ射线照相的优点是射源尺寸小，且对大厚度工件照相曝光时间短。（ ）

2.采用源在外单壁透照方式透照大直径筒体环焊缝，焦距越大，一次透照长度L3就越大。（ ） 3. 纵焊缝双壁单影照相时，搭接标记放在胶片侧，底片的有效评定长度就是两搭接标记之间的长度。 （ ）

4.采用锥靶周向X射线机对环焊缝作中心法周向曝光时，可以不考虑K值的大小，而且任何方向的裂纹都有利于检出。（ ）

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5.无论采用哪一种透照方式，一次透照长度都随焦距的增大而增大。（ ） 6.当被透工件厚度差较大时，就会有“边蚀效应”发生。（ ） 7.在实际工作中正常使用的焦距范围内，可以认为焦距对散射比没有影响。（ ）

8.采用平靶周向 X射线机对环焊缝作内透中心法周向曝光时，有利于横向裂纹的检出，但不利于纵向裂纹的检出。（ ）

9.采用双壁单影法透照时，如保持K值不变，则焦距越大，一次透照长度就越大。（ ） 10.用单壁法透照环焊缝时，搭接标记均应放置在源侧工件表面。（ ）

11.对某一探伤机的曝光曲线，使用时不能更换胶片类别，但可以使用同一厂家生产的同一类别的X射线机。（ ）

12.随着管电压的升高，X射线的平均波长变短，线质变硬。（ ） 13.增大透照厚度宽容度最常用的办法是适当提高射线能量。（ ）

14.在射线检测过程中，可以采用有效措施避免散射线对检测灵敏度的影响。（ ） 15.选择射线源的首要因素是考虑源对工件的穿透力。（ ） 16.提高管电压是提高工效和灵敏度的最常用的方法。（ ）

17.对厚度差较大的工件，透照时散射比随射线能量的增大而增大。（ ） 18.透照小径管时，为减小几何不清晰度，常采用倾斜透照进行检测。（ ）

19.对于30mm的钢制工件焊缝，采用X射线和Ir192源进行透照，所得底片的质量是一致的。（ ） 20.对于大直径环焊缝的透照，平靶周向机和锥靶周向机的检测结果是一致的。（ ）

21. 对于X射线，曝光量是管电流与照射时间的乘积，因此，曝光量只影响射线探伤的信噪比与黑度，不影响影像的对比度及底片的颗粒度。（ ） 二、选择题

1.射线透照工艺条件的选择包括（ ）。

A 射线源和能量的选择 B 焦距的选择 C 曝光量的选择 D 以上都是 2.X 射线能量的选择应考虑（ ）。

A 在保证穿透力的前提下，尽量选择较低的能量 B 考虑合适的透照厚度宽容度 C 适当的曝光量 D 以上都包括

3. 以相同的条件透照同一工件，若焦距缩短20%，则曝光时间可减少（ ） A 60% B 36% C 20% D 18% 4. 下列各项中，射线照相技术等级应用时应考虑的是：（ ） A 人员资格 B 透照方式 C 像质计灵敏度 D 射线能量 5. 射线检测过程中，引用K值并加以控制是为了（ ）

A 增大透照厚度宽容度 B 尽量减少缺陷在透照方向上的形变 C 提高横向裂纹的检出率 D 可减小几何不清晰度

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6. 曝光因子体现了下列几个参数之间的关系（ ） A 管电流、管电压、曝光时间 B 管电压、曝光量、焦距 C 管电流、曝光时间、焦距 D 底片黑度、曝光量、焦距 7. 下列因素中对有效透照区大小影响最大的是（ ） A 射线源焦点尺寸 B 射线能量 C 焦距 D 胶片规格

8.射线探伤时，在胶片暗袋和背面防护铅板之间放一个一定规格的B字铅符号，如果经过处理的底片上出现B的较亮图像，则认为（ ） A 这张底片对比度高，影像质量好 B 这张底片清晰度高，灵敏度高

C 这张底片受正向散射影响严重，影像质量不符合要求 D这张底片受背向散射影响严重，影像质量不符合要求

9. 运用AB级检测技术透照筒体纵焊缝时，要求源至工件表面的距离L1与有效透照长度L3的关系应满足（ ）

A L1≥2 L3 B L1≤2 L3 C L1≥1.5 L3 D 以上都可以 10. 利用曝光因子确定透照条件时，仅适用于（ ）

A 金属荧光增感屏 B 荧光增感屏 C 金属增感屏 D 以上不确定 11.选择透照方式时，应综合考虑的因素有（ ）。 A 透照灵敏度、透照厚度差、裂纹检出角 B透照灵敏度、操作的方便性、缺陷的类型 C透照厚度差、焊接方式、缺陷的类型 D 曝光量、源的类型、透照灵敏度

12.不需考虑一次透照长度的透照方式是（ ） A 纵缝双壁单影法 B 环缝内透偏心法 C 小径管双壁双影法 D 环缝双壁单影法 13.小径管椭圆成像时的有效透照范围长度（ ） A 与焦距的平方成反比 B与焦距的平方成正比 C 与焦距无关 D 焦距的长度与开口度有关 14.透照工件时，一般在暗袋后面放张薄铅板，它的作用是（ ）。 A 起增感作用 B 防止背散射线对底片的影响 C 防止工件内部散射线对底片的影响 D 以上都不正确 15.射线透照过程中，下列哪项对散射比影响最小（ ）。 A 射线能量 B 工件厚度 C 辐射场 D 焊缝余高

16.透照有余高的平板对接焊缝，散射比值随有效能量的提高而（ ） A 增大 B 减小 C 不变 D 以上都不对

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17.选择曝光能量时，低能量的X射线可获得（ ）。 A 较低的透照厚度宽容度 B 较低的射线照相对比度 C 较低的胶片对比度 D较大的透照厚度宽容度 18.互易律使用时必须保证以下条件（ ）

A 一定的辐射强度或辐射时间 B 采用铅箔增感屏 C 采用铅箔荧光增感屏 D 以上A、C

19.对于X射线，曝光量是管电流与照射时间的乘积，因此，曝光量只影响射线探伤的（ ） A 影像的信噪比 B 影像的对比度 C 底片的颗粒度 D 以上都是 20.透照有余高的焊缝时，余高的宽度对散射比的影响是（ ）。 A 散射比随余高宽度的增大而增大 B散射比随余高宽度的增大而减小 C 散射比不随余高宽度的变化而变化 D 以上都不对 21.采用双壁单影进行射线照相时，搭接标记应放置在（ ）。

A 射源侧 B 胶片侧 C 将标记贴在胶片暗袋上 D 以上都可以 22.采用外单壁单影进行射线照相时，搭接标记应放置在（ ）。

A 射源侧 B 胶片侧 C 将标记贴在胶片暗袋上 D 以上都可以 三、问答题

1. 什么叫X射线机的曝光曲线？制作曝光曲线有什么作用？ 2.射线检测过程中最大的散射源是什么？控制散射线的方法有哪些？ 3.何谓曝光量？X、γ射线的曝光量的表示方法是什么？

4. 射线探伤中，散射线是如何产生的？为什么要对散射线进行屏蔽？