影響射線照相法檢測精度的因素分析

王彥澤 郭航飛

摘?要： 經(jīng)濟的發(fā)展推動了社會的進步和科學技術(shù)的提升，眾所周知，射線檢測是工業(yè)無損檢測的一個重要專業(yè)門類，其最主要的應用是探測試件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷（探傷）。按照不同特征如使用的射線種類、記錄的器材、工藝和技術(shù)特點等可將射線檢測分為射線照相檢測法、射線實時成像法、射線層折檢測法。其中射線照相法是指用射線或γ射線穿透試件，以膠片作為記錄信息器材的無損檢測方法，該方法是一種應用最廣泛的最基本的射線檢測方法。射線照相法在鍋爐、壓力容器的制造檢驗和在用檢驗中得到了廣泛的應用，其檢測對象為各種熔化焊接方法（電弧焊、氣體保護焊、電渣焊、氣焊等）的對接接頭，也能檢查鑄鋼件，在特殊情況下也可用于檢測角焊縫或其他一些特殊結(jié)構(gòu)試件;一般不適宜于鋼板、鋼管、鍛件的檢測，也較少用于釬焊、摩擦焊等焊接方法的接頭檢測。射線照相法用底片作為記錄介質(zhì)，可以直接得到缺陷的直觀圖像，通過觀察底片能夠比較準確地判斷出缺陷的性質(zhì)、數(shù)量、尺寸和位置，且可以長期保存。射線照相法很容易檢出那些形成局部厚度差的缺陷，對氣孔和夾渣類缺陷具有很高的檢出率，對于裂紋類缺陷由于受到透照角度的影響，從而檢出率不是很高;不能檢出垂直照射方向的薄層缺陷，例如鋼板的分層。射線照相法所能檢出的缺陷高度尺寸與透照厚度有關(guān)，可以達到透照厚度的1%，甚至更小，所能檢出的長度和寬度尺寸分別為毫米數(shù)量級和亞毫米數(shù)量級，甚至更小。

關(guān)鍵詞： 射線照相法;檢測精度;因素

【中圖分類號】TG115.28?????【文獻標識碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）23-0195-01

引言：射線照相法幾乎適用于所有的材料，在鋼、鈦、銅、鋁等金屬材料上使用均能得到良好的檢測效果，該方法對試件的形狀、表面粗糙度沒有嚴格要求，材料晶粒度對其不產(chǎn)生影響。但影響射線照相法檢測精度的因素很多，本文結(jié)合多年的實際工作經(jīng)驗對此進行詳細分析

1?射線衍射法

射線衍射也是大學物理理論及實驗教學的重要內(nèi)容.傳統(tǒng)的射線衍射實驗方法主要包括：照相法、四圓衍射儀法、德拜照相法及粉末衍射法等.照相法和德拜照相法分別測量單晶和多晶物質(zhì)的晶體取向和結(jié)構(gòu)，具有儀器結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜的特點.但是，由于采用膠片感光，因此檢測耗時長.另外，采用膠片記錄衍射射線，需要在暗室中經(jīng)顯影處理才能測得數(shù)據(jù)，處理過程復雜.四圓衍射儀法和粉末衍射法均基于角度色散型射線衍射原理，采用準單色射線，通過高精度旋轉(zhuǎn)臺連續(xù)或步進掃描獲得滿足布拉格定律的曲線，從而測定晶體的晶面間距.相對于照相法，衍射儀法采用閃爍計數(shù)器收集衍射射線，在靈敏度、測量精度和速度方面得到了提高，與計算機結(jié)合，具有自動化程度高、分析簡單等優(yōu)勢。

2?影響射線照相法檢測精度的因素分析

影響射線照相法檢測精度的因素主要涉及到以下方面：按射線源、工件和膠片之間的相互位置關(guān)系，透照方式分為縱縫透照法、環(huán)縫外透法、環(huán)縫內(nèi)透法、雙壁單影法和雙壁雙影法五種。其中環(huán)縫外透法和環(huán)縫內(nèi)透法是最常用的透照方法，雙壁雙影法只適用于Φ100mm以下管子的對接環(huán)焊縫，除了管道和無法進入內(nèi)部的小直徑容器只能采用雙壁雙影法透照外，大多數(shù)容器殼體的焊縫照相都釆用雙壁單影法透照，透照時既可以將射線源放在外面而膠片貼在內(nèi)壁，稱為外透法，也可以將射線源放在里面而膠片貼在外面，稱為內(nèi)透法，內(nèi)透法按射線源在不在圓心，又分為中心法和偏心法。外透法的優(yōu)點是操作比較方便，內(nèi)透法的優(yōu)點是透照厚度差小，在滿足透照厚度比K值的情況下，一次透照長度較大。選擇透照方式時，應綜合考慮各方面的因素，包括透照靈敏度、缺陷檢出的特點、透照厚度差和橫向裂紋檢出角、一次透照長度、操作方便性、試件及設(shè)備的具體情況。

3?數(shù)據(jù)數(shù)量及處理

2018年生態(tài)環(huán)境部《關(guān)于發(fā)布<建設(shè)項目竣工環(huán)境保護驗收技術(shù)指南污染影響類>的公告》明確要求驗收檢測時，場所輻射監(jiān)測運行和非運行兩種狀態(tài)下每個測點測試數(shù)據(jù)一般不少于5個。檢測時可參照執(zhí)行，注意等儀器穩(wěn)定后讀數(shù)，以免發(fā)生數(shù)據(jù)單調(diào)遞增或遞減的問題。關(guān)于每個檢測點位檢測數(shù)據(jù)的處理，上面幾個標準也均未涉及，目前常規(guī)做法是采取直接乘以檢定證書上的刻度因子，修正后，以最大值、最小值、均值形式表示或以均值±標準偏差的形式表示。此處，有個問題需要注意，不同的工況參數(shù)計量單位給的刻度因子不一定完全匹配[12]，建議可以結(jié)合實際情況進行能量修正，如計量單位給的有80kV、100kV的刻度因子，實際測的射線裝置管電壓92kV，此時直接用80kV、100kV的刻度因子均不合適，可以進行能量修正再參與計算。

4?成像應用

利用高能射線強的穿透性及生物組織/材料對射線吸收阻止能力的差異，射線成像是鹵化物射線探測器最重要的應用之一。在成像方面，鹵化物鈣鈦礦具有傳統(tǒng)HPGe、CZT等不具備的獨特優(yōu)勢：（1）兼容性，鈣鈦礦可通過低溫溶液法生長在CCD、TFT等成像芯片上“原位”集成;（2）大尺寸，不受（HPGe、CZT）尺寸制約，多晶漿料/單晶生長可向上拓展;（3）柔性兼容。

結(jié)語：總而言之，射線照相法在鍋爐、壓力容器的制造檢驗和在用檢驗中得到了廣泛的應用，其用底片作為記錄介質(zhì)，由于底片上記錄的信息十分豐富，通過觀察底片能夠比較準確地判斷出缺陷的性質(zhì)、數(shù)量、尺寸和位置，且底片可以長期保存，具有可追溯性，從而射線照相法成為各種無損檢測方法中記錄最真實、最直觀、最全面、可追溯性最好的檢測方法。但射線對人體有傷害，檢測人員需要采取防護措施。

參考文獻

[1]?中國特種設(shè)備檢測研究院，江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院，中廣核工程有限公司.NB/T47013.2—2015承壓設(shè)備無損檢測第2部分：射線檢測[S].北京：中國標準出版社，2015：26-39.

[2]?崔強.厚壁管座角焊縫直線加速器射線檢測技術(shù)研究[D].大連：大連理工大學，2018：10-50.

[3]?馬志堅.角接接頭X射線檢測方法探討[J].廣州化工，2016（16）：176-177.

[4]?邢勁松.移動γ探傷輻射安全管理對策研究[D].北京：清華大學，2007：20-45.