管环缝双壁单影透照法要点

2017-05-12王彩秀

中国科技纵横 2017年5期

王彩秀

摘要：通过研究管环缝双壁单影透照方法中射线底片的影响因素讨论在实践中如何选择合理的管电压和透照布置。一般先将射线机窗口紧靠管壁环缝，使射线机中心射线束垂直管壁并偏离环缝边缘一定距离（即窗口平移量L），然后以窗口一侧为支点，将靠近环缝一侧窗口上抬一定高度（即窗口抬高量H）。在采用双壁单影倾斜透照方法时，为了达到良好的拍片效果，就要考虑在透照中影响射线底片的各种因素。

关键词：双壁单影；灵敏度；管电压；焦距

中图分类号：TG115.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）05-0071-01

对于外径Do>φ100钢管环缝进行双壁单影透照时，通常有两种方法：垂直透照法，倾斜透照法。鉴于垂直透照对缺陷的位置有很多的不定因素，因此我们常常采用倾斜透照方法。在采用双壁单影倾斜透照方法时，为了达到良好的拍片效果，就要考虑在透照中影响射线底片的各种因素。

1 合理的透照规范

1.1 提高射线胶片的灵敏度

射线胶片的灵敏度主要由射线照相的对比度和不清晰度这两个因素决定。在双壁单影照相过程中，应当适当的提高对比度和降低不清晰度。

射线照相对比度公式：

△D=[1]

其中：μ—材料的吸收系数；G—胶片梯度；

△T—缺陷的厚度；n—散射比。

材料的吸收系数μ与管电压有关，管电压越低，μ值越大；胶片的类别越高，颗粒越细，G值也越大。因此如果降低管电压，选择细粒胶片，那么射线照相的对比度也就相应提高。

射线照相的清晰度包括固有不清晰度和几何不清晰度。其中，固有不清晰度随射线能量的提高而连续递增，因此如果在满足透照条件的情况下适当的降低射线的能量就能有效降低射线照相的固有不清晰度。

几何不清晰度ug是因源尺寸影响而在射线照射时造成缺陷图像周围的半影，因此受源的大小df、焦距F和工件到胶片的距离b（ug=）的影响。对于双壁单影射线检测，工件到胶片的距离b=t（t—管子的壁厚），那么对于同一管径， df一定，只要焦距F越大，缺陷处半影宽度就会越小，缺陷影像就会越清晰。

综上所述，在b、df一定的情况下，为了提高胶片的灵敏度，那么就要在选择细粒胶片的同时适当降低射线的能量。

1.2 提高缺陷检出率

提高缺陷的检出率在射线检测中尤为重要，较高的缺陷检出率能很好的发现缺陷，也就能比较准确的判断出缺陷的性质、数量、尺寸和位置。为了提高缺陷的检出率就要在选择合理的防护措施的基础上选择合理的管电压、曝光量和焦距。

1.2.1 合理的管电压

在双壁单影检测中为了提高射线检测的对比度，常常要降低管电压，但是由于能量的降低，穿透力也相应的降低，因此在管电压选择时首先要满足管径两层壁厚的穿透力。

1.2.2 合理的曝光量和焦距

曝光量E=i t。根据平方反比定律I1/I2=（F2/F1）2其中I=KiZV2=k i，由互易率可知，要保持底片黑度不变，只须满足：E=I t，通过平方反比定律和互易率就可知：i1 t1/ F12=i2 t2/F22。那么根据焦距就能选择适宜的曝光量，根据曝光量也可以选择合适的焦距。

2 合理的透照布置

一般先将射线机窗口紧靠管壁环缝，使射线机中心射线束垂直管壁并偏离环缝边缘一定距离（即窗口平移量L），然后以窗口一侧为支点，将靠近环缝一侧窗口上抬一定高度（即窗口抬高量H）。使中心射线束以一定的倾斜角度穿过环缝界面照射胶片侧管壁焊缝及热影响区。在实际拍片操作中，一方面，窗口平移量L和窗口抬高量H过小，有可能使上下焊缝重合或形成开口较小的双壁双影，造成影像的不清晰，缺陷检出率低；窗口平移量L和窗口抬高量H過大，则可能使焊缝及热影响区纵向裂纹漏检。因此在进行透照布置时，窗口平移量和窗口抬高量的选择就变得极其重要了。

窗口平移量和窗口抬高量的计算：

窗口抬高量H H=AC=ABsinα=dsinα

窗口平移量L L=DO=DE+EO=DE+（OB/cosα-OB）= DE+d/2[（1/cosα）-1]

在△EFG中 FG=a+b+DE=Dotanα则DE=Dotanα-（a+b）

EF=Do/cosα

在△OEB中 OE=OBtanα= （d/2）tanα

所以 L= Dotanα-（a+b）+ d/2（1/cosα-1）

焦距 F=PO+OE+EF= PO + （d/2）tanα+ Do/cosα

在倾斜透照时，当OE=0时，α最小，αmin=arctan[（a+b）/Do]，而通常要求倾斜透照角α≤13.86°，则αmin≤α≤13.86°。

例如外径φ325mm，壁厚8mm，坡口V型，焊缝余高≤2mm热影响区宽度a=2mm，焊缝宽度b=8mm。通过计算机头窗口中心抬高180mm，偏离焊缝边缘76mm进行透照就可以保证双壁单影透照的缺陷检出率。

通过以上的推论在实际工作中就有章可循，遇到外径Do>φ100钢管双壁单影透照时就可根据计算来进行正常的射线透照工作，而确保焊缝和热影响区纵向裂纹不漏检。

参考文献