刘兵++魏培生++付芳芳++张立斌+马兴国

摘 要：宽容度是变截面工件射线检测的重要参数。该文分析了典型工件的厚度差，从阶梯试块透照实验中测量了AGFA-C7胶片在钢制材料中的宽容度，并对试验结果作了分析。

关键词：射线检测 不等厚工件 宽容度

中图分类号：TG441.7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（b）-0126-02

若工件的检测部位存在厚度差（例如焊缝余高、小径管焊缝、法兰焊缝、焊缝两侧不等厚、不规则零部件等），射线穿透工件后，不同厚度部位的透过射线的强度不同，曝光后经暗室处理得到的底片上不同部位就会产生不同的黑度，对于承压设备要求射线底片的黑度范围：中灵敏度技术AB级黑度2.0～4.5。实际检测过程中，适当提高管电压可以获得更大厚度宽容度，但是射线能量提高后，衰减系数减小，导致底片对比度减小，这一点对射线照相灵敏度不利。因此，管电压不能任意提高，提高多少电压比较合适，这是选择具体透照参数需要考虑的问题。

典型工件的厚度差：平板工件在透照时，由于照射角度不同，透照厚度也不同[1]。

對于外径小于100 mm的小径管其透照厚度变化很大，最小值为2T，理论最大值为射线束与内圆相切时的射线行程[1]，即（D：管外径，T：管壁厚）。

1 厚度宽容度

在射线检测中，通常用宽容度来衡量允许的透照厚度差异。射线照相的宽容度是指胶片有效密度范围相对应的曝光范围，其射线照相灵敏度和射线底片的黑度符合标准要求。在胶片特性曲线上，用与黑度为许用下限值和上限值相应的相对曝光量的倍数表示，即

（1）

公式（1）必须采用标准射线源，通过胶片特性曲线计算获得。现场实际检测时，射线源不同于标准射线源，胶片的厚度宽容度主要由射线机管电压、胶片特性及暗室处理条件等因素决定。

2 实际检测中胶片厚度宽容度测定实验

试验设备。日本理学200EG-S3射线机一台。钢制阶梯试块1套。底片黑度计1台。胶片：AGFA-C7胶片。

试验条件及参数。对阶梯试块进行透照，底片规格：180×80 mm，焦距F=700 mm，洗片温度（20±2）℃。曝光时间为1 min 、5 min，管电压分别为100 kV、120 kV、140 kV、160 kV、180 kV。管电流不可调节，均为5 mA。

对不同透照电压采用两个相差较大的不同曝光量透照阶梯试块，用黑度计测定不同透照厚度对应的黑度值。

依据表1、表2绘制的D-T曲线如图1、图2所示。

从图1、图2中可以得出特定电压下底片黑度等于2.0、4.5时的透照厚度值，见表3。

根据表3可以得到不同透照电压满足黑度2.0～4.5的最大允许厚度宽容度[2]。

3 实验分析

由图3可知，随透照电压增加，最大允许厚度宽容度逐渐增大，随曝光时间增加，宽容度略微增大。

当工件存在厚度差时，适当提高管电压，可以提高胶片厚度宽容度。实际检测中，依据工件厚度差可以快速选择透照电压范围，再结合该射线机型的曝光曲线，就能迅速确定不等厚工件的合适透照参数。例如：某焊接工件透照厚度是6 mm、余高4 mm，采用透照电压140 kV、透照时间1 min就能满足底片黑度2.0～4.5的要求。

若试件厚度差异过大，超出最大允许厚度差，就会使底片黑度变化范围超出2.0～4.5，必须采取特殊工艺如双胶片技术、厚度补偿技术等方法进行射线检测。

4 结论

在压力管道射线检测过程中，小径管对接环焊缝通常采用双壁双影法透照，沿焊缝环向透照厚度变化大，提高影像宽容度才能较完整的显示焊缝影像。该文提出了基于试验数据制作D-T曲线，通过简单计算，可以选择合适的透照电压提高透照厚度宽容度，最终确保一定厚度范围内的焊缝影像能够有效显示，底片黑度范围满足标准。

参考文献

[1] 强天鹏.射线检测[M].北京：机械工业出版社，2006.

[2] NB/T47013.2-2015承压设备无损检测[S].