管内射线探伤器

《石油名词》第一版。 2100433B

1994年，经全国科学技术名词审定委员会审定发布。

射线探伤的英文为：radiographic testing；

作为五大常规无损检测方法之一的射线探伤，在工业上有着非常广泛的应用，它既用于金属检查，也用于非金属检查。对金属内部可能产生的缺陷，如气孔、针孔、夹杂、疏松、裂纹、偏析、未焊透和熔合不足等，都可以用射线检查。应用的行业有特种设备、航空航天、船舶、兵器、水工成套设备和桥梁钢结构。

射线探伤的基本原理如下：

当强度均匀的射线束透照射物体时，如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异，它将改变物体对射线的衰减，使得不同部位透射射线强度不同，这样，采用一定的检测器（例如，射线照相中采用胶片）检测透射射线强度，就可以判断物体内部的缺陷和物质分布等。

射线探伤常用的方法有X射线探伤、γ射线探伤、高能射线探伤和中子射线探伤。对于常用的工业射线探伤来说，一般使用的是X射线探伤、γ射线探伤。

射线对人体具有辐射生物效应，危害人体健康。探伤作业时，应遵守有关安全操作规程，应采取必要的防护措施。

X射线探伤装置的工作电压高达数万伏乃至数十万伏，作业时应注意高压的危险。

射线探伤的常用器材有胶片、增感屏、像质计等。

一、胶片

射线胶片与普通胶片除了感光乳剂成分有所不同外，其他的主要不同是射线胶片一般是双面涂布感光乳剂层，普通胶片是单面涂布感光乳剂层；射线胶片的感光乳剂层厚度远大于普通胶片的感光乳剂层厚度。这主要是为了能更多地吸收射线的能量。但感光最慢、颗粒最细的射线胶片也是单面涂布乳剂层。

胶片的感光特性是指胶片曝光后（经暗室处理）得到的底片黑度（光学密度）与曝光量的关系。主要的感光特性包括感光度（S）、梯度（G）、灰雾度（D₀）及宽容度等，感光特性曲线集中反应了这些感光特性。

在可见光或射线照射下，胶片感光乳剂层中可以形成眼睛看不见的潜在的影像，称为“潜影”，经过显影处理，潜影可转化为可见的影像。

在照相乳剂的制备过程中，在感光乳剂层中将形成“感光中心”—卤化银微粒表面的一些部分，由于存在中性银原子和硫化银而提高了对光的反应能力，它是潜影形成的基础。潜影形成可分为四个阶段。

在工业射线照相中使用的胶片，从大的方面分为两种类型：增感型胶片；非增感型胶片（直接型胶片）。增感型胶片是指适宜与荧光增感屏配合使用的胶片，非增感型胶片适于与金属增感屏一起使用或不用增感屏直接使用。

增感型胶片当不与荧光增感屏配合使用时，其感光度将比使用荧光增感屏时低很多。增感型胶片也可与金属增感屏一起使用，这时与感光度近似的非增感型胶片相比，它所得到的影像的对比度要低一些。非增感型胶片不适宜与荧光增感屏配合。按照近年来射线照相技术发展的情况，在射线照相中一般不使用增感型胶片 。

二、增感屏

当射线入射到胶片时，由于射线的穿透能力很强，大部分穿过胶片，胶片仅吸收入射射线很少的能量。为了更多地吸收射线的能量，缩短曝光时间，在射线照相检验中，常使用前、后增感屏贴附在胶片两侧，与胶片一起进行射线照相，利用增感屏吸收一部分射线能量，达到缩短曝光时间的目的。

描述增感屏增感性能的主要指标是增感系数。

增感屏主要有三种类型：金属增感屏、荧光增感屏、复合增感屏（金属荧光增感屏）。

增感屏具有增感作用，但必须注意正确使用。使用时增感屏常分为前屏和后屏。前屏应置于胶片朝向射线源一侧，后屏置于另一侧，胶片夹在两屏之间。前屏应采用适于射线能量的厚度，后屏厚度经常较大，以便同时具有吸收背景产生的散射线的作用。为了操作的方便，实际上经常选用同样厚度的前屏和后屏，而另外在暗袋外面附加一定厚度的铅板屏蔽环境产生的散射线。

三种类型增感屏具有不同的特点，适应不同的要求。对一般技术和较高技术都应采用金属增感屏，只有在特殊的情况下，当采用荧光增感屏或金属荧光增感屏也能达到检验质量要求时，才能使用荧光增感屏或金属荧光增感屏。

三、像质计

像质计（像质指示器，透度计）是测定射线照片的射线照相灵敏度的器件，根据在底片上显示的像质计的影像，可以判断底片影像的质量，并可评定透照技术、胶片暗室处理情况、缺陷检验能力等。最广泛使用的像质计主要是三种：丝型像质计、阶梯孔型像质计、平板孔型像质计，此外还有槽型像质计和双丝像质计等。像质计应用与被检验工件相同或对射线吸收性能相似的材料制做。

关于丝的直径，各个国家一般都采用公比为 （近似为1.25）的等比数列决定的一个优选数列（ISO/R10化整值系列），并对丝径给以编号。

使用时，丝型像质计放置的数量、位置和具体的安放方法等应符合有关标准的规定。一般的规定主要是，原则上每张底片上都应有像质计的影像，像质计应放置在工件射线源侧的表面上，且应放置在透照区中灵敏度度差的部位。当像质计放置在工件胶片侧表面时，应附加标记（一般是字母“F”）。多数标准对丝型像质计的识别性都是规定，在底片上至少可清晰看到连续10mm长的丝状影像时，则该丝认为是可识别的。

四、其他设备和器材

为完成射线照相检验，除需要上面叙述的设备器材外，还需要其他的一些设备和器材，下面列出了另外一些常用的小型设备和器材，但这并不是全部的器材，如暗盒、药品等均未在此列出。

观片灯

观片灯是识别底片缺陷影像所需要的基本设备。对观片灯的主要要求包括三个方面，即光的颜色、光源亮度、照明方式与范围。

光的颜色一般应为日光色；光源应具有足够的亮度且应可调整，其最大亮度应能达到与底片黑度相适应的值。

黑度计

底片黑度是底片质量的基本指标之一，黑度计是测量底片黑度的设备。

在工业射线照相检验中，作为底片质量指标的黑度，并不要求测量非常准确，现行的标准一般规定，测量误差应不大于±0.1。因此，所使用的黑度计最基本的要求是满足这一要求。为了满足这个要求，一般应要求黑度计的测量值的不确定度为0.05。

暗室设备和器材

标记

射线照相法已广泛应用于焊缝和铸件的内部质量检验，例如各种受压容器、锅炉、船体、输油和输气管道等的焊缝，各种铸钢阀门、泵体、石油钻探和化工、炼油设备中的受压铸件，精密铸造的透平叶片，航空和汽车工业用的各种铝镁合金铸件等。透视法的灵敏度较低，仪器测定法操作比较麻烦，两者均应用不多。