射线检测培训资料

承压设备无损检测第2部分：射线检测福建XX工程检测有限责任公司1范围:JB/4730的本部分规定了承压设备金属材料受压元件的熔化焊对接接头的X射线和γ射线检测技术和质量分级要求。本部分适用于承压设备受压元件的制造、安装、在用检测中对接焊接接头的射线检测。用于制作焊接接头的金属材料包括碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金和钛及钛合金、镍及镍合金.焊接分类：1.熔化焊：焊接过程中母材和填充金属都熔化，二者是化学结合。如：手工，氩弧焊，CO2气体保护焊等.2.压力焊：焊接时不用焊料，被连接金属间是化学或物理结合。焊缝窄，影响区域小，如电阻（点、缝）闪光，摩擦，冷压.3.钎焊：钎料温度低于母材温度，焊接时钎料熔化母材不熔化，二者之间是物理结合。习惯以450度做为划分硬钎焊和软钎焊的界线。火焰，电阻浸渍，电弧，超声，激光，红外线)。本部分规定的射线检测技术分为三级：A级——低灵敏度技术；AB级——中灵敏度技术；B级——高灵敏度技术。射线检测技术对照表3.1射线检测人员3.1.1从事射线检测人员上岗前应进行辐射安全知识的培训，并取得放射工作人员证。3.1.2射线检测人员未经矫正或经矫正的近（距）视力和远（距）视力应不低于5.0（小数记录值为1.0）,测试方法应符合GB11533的规定……特种设备无损检测人员考核与监督管理规则(国家质检总局锅字248号文)规定：I级人员可在IIIII级人员指导下进行检测操作数据记录整理资料,II级人员可编制一般的检测程序,按照检测规程或III级指导下编制工艺卡并按工艺要求独立操作评定结果签发报告III级人员可按检测标准编写工艺卡审核签发报告进行技术争议的协调3.2射线胶片3.2.1胶片系统按照GB/T19384.1－2003分为四类，即T1、T2、T3和T4类。T1为最高类别，T4为最低类别。按胶片系统进行分类，不是按胶片的感光速度分类。胶片系统包括了胶片、增感屏和冲洗条件。检测的技术级别与胶片系统的类别有关。T1类胶片:阿克发D2、D3；富士25；柯达R、SR；杜邦NDT35；T2类胶片:天津Ⅴ；阿克发D4、D5；富士50、80；柯达M、T；杜邦NDT55；T3类胶片:天津Ⅲ；阿克发D7、D8；富士100；柯达AA400；杜邦NDT70、75；T4类胶片:天津Ⅱ;阿克发D10;富士400；柯达CX；杜邦NDT69；3.2.3采用γ射线对裂纹敏感性大的材料进行射线检测时,应采用T2类或更高类别的胶片。采用更高类别胶片的原因：γ射线为线状谱，且射线的能量不可调节，因此照相对比度低；固有不清晰度大；照相颗粒度大；在影像细节的显示能力方面远低于X射线，而这是影响裂纹检出率的关键3.5增感屏射线检测一般应使用金属增感屏或不用增感屏。增感屏的选用应符合表1的规定。前屏的主要作用是增感作用，后屏的作用主要是防散射线的作用，所以一般后屏的厚度大于前屏厚度。颗粒度主要取决于胶片种类，其次是射线能量，增感屏对颗粒度有影响，但比较小。3.7表面要求和射线检测时机3.7.1在射线检测之前，对接焊接接头的表面应经外观检测并合格。表面的不规则状态在底片上的影像不得掩盖或干扰缺陷影像，……………….过高的焊缝余高也会对底片质量产生不利影响,因为余高过高就要求较大的厚度宽容度,为了提高宽容度电压值的增加将导致底片质量和灵敏度的降低.3.7.2除非另有规定，射线检测应在焊后进行。对有延迟裂纹倾向的材料，至少应在焊接完成24h后进行射线检测。检测时机：1、有再热裂纹倾向的材料应在热处理后增加一次—《压力容器安全技术监察规程》第82条2、压力容器的拼接封头应在成形后进行，若成形前进行无损检测，则成形后应在圆弧过渡区再做无损检测。—《压力容器安全技术监察规程》第87条3、对有延迟裂纹倾向的钢材或用标准抗拉强度大于540MPa钢材制造现场组焊的球罐，应在焊接结束36h后，其它钢材制造的球罐应在焊接结束24h后，进行焊缝的检测。—GB12337《钢制球形贮罐》8.6.3条；—GB50094-98《球形贮罐施工及验收规范》5.3.8条4、锅炉的封头（管板）、下脚圈的拼接焊缝的无损探伤应在加工成型后进行。—《蒸汽锅炉安全技术监察规程》（1996）第82条。5带复合层设备在基材焊接结束后先对焊接质量进行检测然后再进行复材的焊接和检测。3.7.2除非另有规定，射线检测应在焊后进行。对有延迟裂纹倾向的材料，至少应在焊接完成24h后进行射线检测。关于裂纹敏感性：1、冷裂纹敏感性（１）一般认为16MnR、15MnVR焊接冷裂纹敏感性轻微屈服强度450MPa以上或抗拉强度540MPa以上的低合金高强度钢焊接冷裂纹敏感性大：15MnVNR、18MnMoNbg、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR、07MnCrMoVR、07MnNiCrMoVDR、CF62；一些低合金耐热钢有一定焊接冷裂纹敏感性如15CrMo、14CrlMo、12Cr2Mo1等；一些马氏体不锈钢也有一定焊接冷裂纹敏感性：1Cr13、2Cr13、4Cr13、2Cr12WMoV、2Cr12MoV、2Cr12Ni3MoV等.热裂纹敏感性材料：低合金高强度钢，尤其是沉淀强化型低合金高强度钢如18MnMoNb、13MnNiMoNb、07MnCrMoVR、07MnNiCrMoVDR、CF62等其它裂纹敏感材料如特殊合金钢、异种钢焊接接头、堆焊层等3.8.2由于结构、环境条件、射线设备等方面限制，检测的某些条件不能满足AB级（或B级）射线检测技术的要求时,经检测方技术负责人批准在采取有效补偿措施的前提下，若底片的像质计灵敏度达到了AB级（或B级）射线检测技术的规定,则可认为按AB级（或B级）射线检测技术进行了检….经检测方技术负责人批准的原因:要求检测方严格执行标准条文的措施;企业（制造、安装、或专业检测公司）在质量控制方面要有相应程序、手续;企业（制造、安装、或专业检测公司）要承担有关责任。有效补偿措施:选用更高类别的胶片等4.1.3一次透照长度一次透照长度应以透照厚度比K进行控制(表3对100mm＜Do≤400mm的环向对接焊接接头（包括曲率相同的曲面焊接接头）,A级、AB级允许采用K≤1.2。)裂纹检出最重要因素是裂纹开口宽度，透照角度已不认为是裂纹检出最关键因素，也就是说，从理论上看，控制K值的重要性有所下降；国外标准或不考虑K值（如ASME），或将K值放宽（如EN1435:1997：K，A级：K≯1.2，B级：K≯1.1）；对D≤400mm的容器或管子，K=1.1的一次透照长度太小，效率过低。4.1.4小径管环向对接焊接接头的透照布置……..小径管:外直径D0小于或等于100mm的管子开口宽度:上下焊缝投影最大间距1倍焊缝宽度左右:开口太小会使源侧与胶片侧焊缝根部热影响区缺陷产生混淆，开口太大不利于根部裂纹未焊透之类缺陷的检出。4.1.5小径管环向对接接头的透照次数…..由于结构原因不能进行多次透照时，可采用椭圆成像或重叠成像方式透照一次。鉴于透照一次不能实现焊缝全长的100%检测，此时应采取有效措施扩大缺陷可检出范围，并保证底片评定范围内黑度和灵敏度满足要求。有效措施:选用高电压、短时间的曝光参数；采取有效的散射线屏蔽措施等；小径管透照次数及条件：当T≤8mm且g≤D0/4且T/D0≤0.12时,倾斜透照椭圆成像，相隔90°透照2次。当T≤8mm且g≤D0/4但T/D0＞0.12时,倾斜透照椭圆成像，相隔120°或60°透照3次。当T＞8mm时，垂直透照重叠成像，相隔120°或60°透照3次。当g＞D0/4时，垂直透照重叠成像，相隔120°或60°透照3次。4.2射线能量4.2.2γ射线源和高能Ｘ射线适用的透照厚度范围应符合表4的规定……γ射线的能量是由同位素的种类决定的，每一种放射性同位素放射出γ射线的波长是特定的，其能量不可调节，所以大多数情况下得不到最佳对比度。每一种放射性同位素有其适用厚度范围，为保证灵敏度，标准要对不同放射性同位素规定其适用的厚度范围。4.2.2……..采用源在内中心透照方式，在保证像质计灵敏度达到4.11.3要求的前提下，允许γ射线最小透照厚度取表4下限值的1/2。采用其他透照方式，在采取有效补偿措施并保证像质计灵敏度达到4.11.3要求的前提下经合同各方同意A级和AB级技术的Ir-192源的最小透照厚度可降至10mm，Se-75源的最小透照厚度可降至5mm。…….有效措施：①选用更高类别的胶片：原用T3类胶片改用T2或T1类胶片；②提高黑度：将检测区域黑度提高到3.0左右；③改换更好的源：例如Ir192源改为Se75；④改变透照布置：例如增大焦距；或双壁透照改为单壁透照；或外透法改为内透法。⑤采取减少散射线的措施：磨平焊缝余高、加补偿块；或对存在边蚀效应的工件采取屏蔽措施；或在工件和胶片之间增加铅屏等。各方同意的含意：1、检测方不得随意和擅自应用2、委托方有知情权、批准权和监督权3、执行该条款要慎重，要有有效的补偿措施，并保证条款中所有内容均被满足4.2射线能量……..表4中几个定义的解释及其相关应用T：受检工件名义厚度，不考虑材料的制造偏差和加工减薄W:射线照射方向上材料的公称厚度，不考虑焊缝余高，透照带垫板单面焊缝时，不考虑垫板厚度,多层透照时，透照厚度为通过的各层材料公称厚度之和。4.3射线源至工件表面的最小距离4.3.1所选用的射线源至工件表面的距离f应满足下式的要求：A级射线检测技术：f≥7.5d·b2/3AB级射线检测技术：f≥10d·b2/3B级射线检测技术：f≥15d·b2/3参数解释及其应用:工件至胶片的距离b:沿射线束中心测定的工件受检部位射线源侧表面与胶片之间的距离,b等于L2；。计算几何不清晰度；计算b厚度时要考虑焊缝余高，双壁双影时为管子的外径+2个余高，双壁单影时为管子公称厚度的+1个余高，射线源至工件的距离f:沿射线束中心测定的工件受检部位射线源与受检工件近源侧表面之间的距离,f等于L1。计算几何不清晰度；只有采当用内透法时f值可以减小。中心50﹪，偏心20﹪与技术级别无关焦距F:沿射线束中心测定的射线源与胶片之间的距离。F=f＋b；计算曝光量等，当用X射线机时要考虑窗口到焦点的距离。射线源尺寸d；射线源的有效焦点尺寸；计算几何不清晰度4.3射线源至工件表面的最小距离4.3.3采用源在内单壁透照方式时，只要得到的底片质量符合4.11.2(黑度)和4.11.3(像质计)的要求，f值可以减小，但减小值不应超过规定值的20%。f值可以减小的原因:在单壁透照和双壁透照两种透照方式之间选择时，能尽可能多采用单壁透照；在源在内单壁透照和源在外单壁透照之间选择时，能尽可能多采用源在内单壁透照方式。管子环焊缝源透照时应注意的问题（1）严格执行标准中关于γ源的最小透照厚度的规定。（2）严格执行标准中关于射线源至工件表面的距离f的规定。（3）可考虑选择更高等级的胶片。（4）应保证足够长的曝光时间。（5）应采取有效的散射线屏蔽措施。4.4曝光量4.4.2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…………..采用γ射线源透照时，在某一时段焦距是在不断变化，为保证底片质量，从而确定了总的曝光时间4.6无用射线和散射线屏蔽…..4.6.2对初次制定的检测工艺或当在使用中检测工艺的条件、环境发生改变时,应进行背散射防护检查。检查背散射防护的方法是：在暗盒背面贴附“B”铅字标记，一般B铅字的高度为13mm、厚度为1.6mm,按检测工艺的规定进行透照和暗室处理。若在底片上出现黑度低于周围背景黑度的“B”字影像，则说明背散射防护不够,应增大背散射防护铅板的厚度…………………..出现B的较淡影响说明有射线透过B而形成影像，背散射防护不够底片上不出现“B”字影像或出现黑度高于周围背景黑度的“B”字影像，则说明背散射防护符合要求4.7像质计的使用4.7.2像质计放置原则…….c)单壁透照中像质计放置在胶片侧时，应进行对