X射线检测小径管探伤中的应用分析

王晓光

摘 要：在小径管的制造与应用中，对于细微损伤的检测既是一个重点环节，也是一个难点环节，要得到可靠的探伤报告难度较高。而X射线相较于目前其他的探伤方式底片对比度更高、清晰度良好，因此被技术人员广泛应用于检测小径管，更好的保证检测的质量与结果的准确性。本文就X 射线检测小径管探伤的运用情况进行讨论，其运行原理与具体操作方法，希望对广大同仁有所帮助。

关键词：X 射线检测；小径管探伤；穿透力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.106

0 引言

随着科技的不断发展，零件的制造在逐渐向微型化，精密化方向前进，这不但是对于制造业本身的技术水平提出更高的要求，对于配套的其他技术也有了更高的要求，小径管在许多机械中有所应用，由于它的直径较小，传统的检测手段难以检测出其中难以察觉的损伤，因此需要利用X射线等技术手段对其进行检测。为此需要对于这一类检测手段进行更加深入的了解与研究。

1 X射线探伤的基础原理

X射线的成像原理是在穿透物质时，会被吸收一部分，最终接收到的X射线图像会反应穿透物质的密度与厚度，由此可以较为清晰的看到物质的内部结构。X射线的探伤原理也是如此，由于缺陷部位的X射线吸收程度必然与非缺陷位置不同，通过特定的胶卷将X射线被吸收后的结果反映，暗示处理后技术人员可以通过照片得到檢测结果，在通过对于检测照片的分析后，依照相关标准，操作人员可以得出较为精准的检测结果。

2 X射线探伤的具体运用

管道施工与质量检测原本便具有一定的复杂性，尺寸变小后更是如此，传统技术手段难以将产品细微的缺陷检测出来，最终导致质检交付使用后与预期的使用效果或使用寿命出现较大的偏差，增加经济损失的同时也带来极大的危险。X 射线检测技术可以有效解决这一问题，将检测工作简化，提高工作效率。以下是X 检测技术的注意点和要求。

2.1 放射源的选择

为了保证最终得到的检测底片足够清洗，需要对于X射线强度进行一定的选择，在一定范围内提高X射线底片的对比度差值，对此，可以增大μ衰减系数来加强对比度，这是由于在衰减系数μ增大后，射线波长会增大，反之亦然，因此，在选用放射源时，需要控制管电压U，通过降低管电压可以有效增大射线的波长，同时，为了延长 X 射线机的使用寿命，检测人员检测时使用的管电压最好不超过设备最高值的 85%。

2.2 曝光量选择

这也直接关系到最终照片的对比度，相关规定要求曝光度超过 7.5mA.min，但是在实际的操作中发现标准的曝光率会一定程度上造成管电压偏高，由于波长变短，底片对比度不高，操作人员对于其中缺陷的辨别程度也会降低，最终导致检测的灵敏度不足。此外使用标准曝光率的X射线，需要3005 型 X 射线机，体积较大，操作难度也较大，增加操作人员的劳动强度，为此选用12.5mA.min 的曝光量，这一曝光度适量提高底片的对比度，并且不会造成电压过低，对比度过大，将一些不达到损伤程度的缺陷误判，造成检测结果不准确。

2.3 开口间隙的选取

在实际操作中，需要对小径管的对接焊缝进行透照，最终会在底片上出现椭圆形图像，因此对于投影距离与开口间隙的选择对于最终成像的清晰度。其具体原理是一定程度上增大间隙角，会降低上焊缝的清晰度与灵敏度，降低对于根部缺陷的检测灵敏度，而当间距够小时，效果则完全相反。因此将间距保证在3 ～ 10cm 才能保证影像的清晰，实际操作做一般为 3 ～ 6mm。此外还需要进行对焦，通常选用直线法，运用假设的方法，通过偏心距的计算，将射线管的焦点沿上焊缝射线束前边缘点连成直线到底片，选取一定范围，并且垂直于 X 射线窗口截面，对焦工作即告完成。

2.4 透照次数的确定

在一些检测要求下，简单一次透照达不到检测要求，例如根据规定当可评范围≥ 90% 并且旋转 90°拍2 次或者在黑度在 1.5 ～ 3.5 之内小径管内壁轮廓影像清晰的呈现在底片上的时候，允许小径管透照次数只进行一次，并且不受 K 的限制。而在实际的使用研究中，发现实际上即使清晰度与灵敏度都达到需要的水平，对于一定厚度以上的厚壁管的透照效果不如预期，最终达到的水平只要需要的47%，远达不到检测的需求，很难准确检测出厚壁管的缺陷，为此要将透照次数提高到三次，并且将透视的角度间隔布置为个120°，达到最好的效率分配。

3 存在的一些问题研究与改进措施

3.1 曲率过大造成的散射

厚壁管的曲率过大，当需要检测的厚度达到一定程度后，大概在22mm，会存在较为严重的散射现象，而这对于最终成像将造成极大的影响，底片的清晰度大幅度降低。此外，由于射线与散射线之间会出现相互干涉，更进一步影响最终结果的准确性。

对此可以有效加入一些吸收散射射线的装置，吸收材料与滤板，减少散射射线对于实际检测射线的影响，得到一个较为准确的检测结果。

3.2 外径较小造成的穿透力降低

由于一般的小径管的外径一般小于89mm，在运用小径管焊缝双壁双投影椭圆成象检测时，射线的投影方向会出现焊缝与其他部分的重叠，降低穿透能力，这会造成工程人员的误判，底片会出现与实际缺陷状况不符的图像，极大的影响检测结果。

对此，在使用一次椭圆透照的时候，为了保证数据的精确度，要对被测工件进行仔细、全面的检查。并且在选择射线方向与焊缝纵断面夹角 σ 的时候，可通过上式计算，确保焊缝的投影不重叠和焊缝成象的内侧距离不小于任一侧焊缝宽度 P 的原则。

4 结语

随着技术的不断发展，制造的小型化与精密化成为时代发展的潮流之一，为此也要提升其检测技术。X射线检测技术对于小径管而言十分重要，目前的的检测技术还存在许许多多的问题，因此为了更好的实现检测效果，要在实践的基础上对于X射线探伤技术进行创新运用与提高，达到更加精准的水平。

参考文献：

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