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1、压力管道无损检测第1页，共39页，编辑于2022年，星期五内容提要内容提要 本章主要介绍压力管道无损检测各种本章主要介绍压力管道无损检测各种方法的原理、特点、技术要求、应用等。方法的原理、特点、技术要求、应用等。具体内容如下：具体内容如下：1 1、概述、概述 各种无损检测方法的原理、各种无损检测方法的原理、特点、技术要求；特点、技术要求；2 2、压力管道元件制造的无损检测压力管道元件制造的无损检测3 3、压力管道安装的无损检测压力管道安装的无损检测4 4、在用压力管道的无损检测在用压力管道的无损检测5 5、压力管道无损检测新技术压力管道无损检测新技术第2页，共39页，编辑于2022年，星期五4
2、.1 概述概述 无损检测的定义：无损检测是指在不损坏试件的前提下，无损检测的定义：无损检测是指在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法。法。常用的无损检测方法常用的无损检测方法；有射线检测（简称；有射线检测（简称RT）、超声波）、超声波检测（简称检测（简称UT）、磁粉检测（简称）、磁粉检测（简称）、磁粉检测（简称）、磁粉检测（简称MT）和渗透检测（简称）和渗透检测（简称PT），称为四大常规检测方法。这四种
3、方法是承压类特种设备），称为四大常规检测方法。这四种方法是承压类特种设备制造质量检验和在用检验最常用的无损检测方法。其中制造质量检验和在用检验最常用的无损检测方法。其中RT 和和UTUT主要用于探测试件内部缺陷，主要用于探测试件内部缺陷，MTMT和和PTPT主要用于探测试件主要用于探测试件主要用于探测试件主要用于探测试件表面缺陷。其他用于承压类特种设备的无损检测方法有涡流检测表面缺陷。其他用于承压类特种设备的无损检测方法有涡流检测表面缺陷。其他用于承压类特种设备的无损检测方法有涡流检测表面缺陷。其他用于承压类特种设备的无损检测方法有涡流检测（简称（简称（简称（简称ETET）、声发射检测）、声发
4、射检测（简称（简称AE）等。）等。第3页，共39页，编辑于2022年，星期五4.1.1 无损检测目的及应用特点无损检测目的及应用特点（1）、无损检测目的）、无损检测目的 保证产品质量保证产品质量 保障使用安全保障使用安全 改进制造工艺改进制造工艺 降低生产成本降低生产成本(2)、无损检测应用特点、无损检测应用特点 无损检测要与破坏性检测相配合无损检测要与破坏性检测相配合 正确选用实施无损检测的时机正确选用实施无损检测的时机选用最适当的无损检测方法选用最适当的无损检测方法 综合应用各种无损检测方法综合应用各种无损检测方法 第4页，共39页，编辑于2022年，星期五4.1.2 射线检测射线检测 射
5、线的种类很多，其中易于穿透物质的有射线的种类很多，其中易于穿透物质的有X射射线、线、射线、中子射线三种。其中射线、中子射线三种。其中X射线和射线和射线常射线常应用于锅炉压力容器压力管道焊缝和其他工业产品、应用于锅炉压力容器压力管道焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测，而中子射线仅用于一些特殊结构材料的缺陷检测，而中子射线仅用于一些特殊场合。场合。射线检测最主要的应用是探测试件内部的宏观射线检测最主要的应用是探测试件内部的宏观几何缺陷（探伤）。按照不同特征（例如使用的射几何缺陷（探伤）。按照不同特征（例如使用的射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等）可将射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等）
6、可将射线检测分为射线照相等多种不同方法。线检测分为射线照相等多种不同方法。射线照相法是指射线照相法是指X射线或射线或射线穿透试件，以射线穿透试件，以胶片作为记录信息器材的无损检测方法，该方法是胶片作为记录信息器材的无损检测方法，该方法是应用最广泛的一种最基本的射线检测方法。本节主应用最广泛的一种最基本的射线检测方法。本节主要介绍射线照相法。要介绍射线照相法。第5页，共39页，编辑于2022年，星期五(1).射线照相法的原理射线照相法的原理 X X射线和射线和射线和射线和 射线通过物质时，其强度逐渐减弱。射线强度的衰减由射线通过物质时，其强度逐渐减弱。射线强度的衰减由射线通过物质时，其强度逐渐减
7、弱。射线强度的衰减由射线通过物质时，其强度逐渐减弱。射线强度的衰减由以下公式表示：以下公式表示：以下公式表示：以下公式表示：通过物体后的射线强度减弱主要与物质的衰减系数和物体厚度有关。通过物体后的射线强度减弱主要与物质的衰减系数和物体厚度有关。通过物体后的射线强度减弱主要与物质的衰减系数和物体厚度有关。通过物体后的射线强度减弱主要与物质的衰减系数和物体厚度有关。一般认为是由光电效应引起的吸收、康普顿效应引起的散射和电子对效一般认为是由光电效应引起的吸收、康普顿效应引起的散射和电子对效一般认为是由光电效应引起的吸收、康普顿效应引起的散射和电子对效一般认为是由光电效应引起的吸收、康普顿效应引起的散
8、射和电子对效应引起的吸收三种原因造成的。应引起的吸收三种原因造成的。应引起的吸收三种原因造成的。应引起的吸收三种原因造成的。射线还有一个重要性质，就是能使胶片感光。当射线还有一个重要性质，就是能使胶片感光。当射线还有一个重要性质，就是能使胶片感光。当射线还有一个重要性质，就是能使胶片感光。当X X射线或射线或射线或射线或 射线照射线照射线照射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中心，经过显影
9、和定影后就黑化，接收射线越多的部位黑化程度越高，心，经过显影和定影后就黑化，接收射线越多的部位黑化程度越高，心，经过显影和定影后就黑化，接收射线越多的部位黑化程度越高，心，经过显影和定影后就黑化，接收射线越多的部位黑化程度越高，这个作用叫做射线的照相作用。因为这个作用叫做射线的照相作用。因为这个作用叫做射线的照相作用。因为这个作用叫做射线的照相作用。因为X X射线或射线或射线或射线或 射线使卤化银感光作用比射线使卤化银感光作用比射线使卤化银感光作用比射线使卤化银感光作用比普通光线小得多，所以必须使用特殊的普通光线小得多，所以必须使用特殊的普通光线小得多，所以必须使用特殊的普通光线小得多，所以必
10、须使用特殊的X X射线胶片。这种胶片的两面都涂射线胶片。这种胶片的两面都涂射线胶片。这种胶片的两面都涂射线胶片。这种胶片的两面都涂敷了较厚的乳胶。此外，还使用一种能加强感光作用的增感屏。增感屏敷了较厚的乳胶。此外，还使用一种能加强感光作用的增感屏。增感屏敷了较厚的乳胶。此外，还使用一种能加强感光作用的增感屏。增感屏敷了较厚的乳胶。此外，还使用一种能加强感光作用的增感屏。增感屏通常用铅箔做成。了解射线穿过物质的衰减作用和照相作用后，就不难通常用铅箔做成。了解射线穿过物质的衰减作用和照相作用后，就不难通常用铅箔做成。了解射线穿过物质的衰减作用和照相作用后，就不难通常用铅箔做成。了解射线穿过物质的衰
11、减作用和照相作用后，就不难理解射线检测的原理。理解射线检测的原理。理解射线检测的原理。理解射线检测的原理。第6页，共39页，编辑于2022年，星期五 材材料料中中如如有有缺缺陷陷存存在在会会影影响响射射线线的的吸吸收收，使使透透过过射射线线强强度度发发生生变变化化，用用胶胶片片可可测测量量出出这这一一变变化化。如如图图85所所所所示示示示，厚厚厚厚度度度度为为为为T厘厘厘厘米米米米的的的的物物物物体体体体中中中中有有有有厚厚厚厚度度度度为为为为T T厘厘厘厘米米米米的的的的缺缺缺缺陷陷陷陷时时时时，射射射射线线线线穿穿穿穿透透透透无无无无缺缺缺缺陷陷陷陷部部部部位位位位，透透透透过过过过射射射
12、射线线线线强强强强度度度度为为为为J，曝曝光光得得到到的的底底片片的的黑黑度度为为D，而而射射线线穿穿透透有有缺缺陷陷部部位位，透透过过射射线线强强度度为为J+J+j j，曝曝曝曝光光光光得得得得到到到到的的的的底底底底片片片片黑黑黑黑度度度度应应应应为为为为D+D，把把把把曝曝曝曝过过过过光光光光的的的的胶胶胶胶片片片片在在在在暗暗暗暗室室室室中中中中经经经经过过过过显显显显影影影影、定定定定影影影影、水水水水洗洗洗洗和和和和干干干干燥燥燥燥。再再再再将将将将底底底底片片片片放放放放在在在在观观观观片片片片灯灯灯灯上上上上观观观观察察察察，根根根根据据据据底底底底片片片片上上上上的的的的黑黑
13、黑黑度度度度变变变变化化化化所所所所形形形形成成成成的的的的图图图图像像像像，就就就就可可可可判判判判断断断断出出出出有有有有无无无无缺缺缺缺陷陷陷陷，以以以以及及及及缺缺缺缺陷陷陷陷的的的的种种种种类类类类、数数数数量量量量、大大大大小小小小等等等等，这就是射线照相法的原理。这就是射线照相法的原理。这就是射线照相法的原理。这就是射线照相法的原理。第7页，共39页，编辑于2022年，星期五(2)、射线检测设备、射线检测设备 射线照相设备可分为：射线照相设备可分为：X射线探伤机；射线探伤机；射射线探伤机；高能射线探伤设备三大类。线探伤机；高能射线探伤设备三大类。X射线射线探伤机管电压在探伤机管电
14、压在450 kV以下，可分为携带式，以下，可分为携带式，移动式两类。最大穿透钢铁厚度可达移动式两类。最大穿透钢铁厚度可达100 mm。射线探伤机的射线能量取决于放射性同位素射线探伤机的射线能量取决于放射性同位素的种类，常用的种类，常用源有源有C060、Irl92、Se75三种，三种，最大穿透钢铁厚度可达最大穿透钢铁厚度可达200 mm。高能射线探。高能射线探伤设备由电子加速器（包括直线加速器、回伤设备由电子加速器（包括直线加速器、回旋加速器）产生能量为旋加速器）产生能量为124 MeV射线。最射线。最大穿透钢铁厚度可达大穿透钢铁厚度可达500 mm。第8页，共39页，编辑于2022年，星期五（
15、3）射线照相工艺要点）射线照相工艺要点 一般把被检的物体安放在离一般把被检的物体安放在离一般把被检的物体安放在离一般把被检的物体安放在离X X射线装置或射线装置或射线装置射线装置50 cm到到到到1 m的位置处，把胶片盒紧贴在试样背后，让射线照射适的位置处，把胶片盒紧贴在试样背后，让射线照射适当的时问（几分钟至几十分钟）进行曝光。把曝光后的胶片当的时问（几分钟至几十分钟）进行曝光。把曝光后的胶片在暗室中进行显影、定影、水洗和干燥。将干燥的底片放在在暗室中进行显影、定影、水洗和干燥。将干燥的底片放在观片灯的显示屏上观察，根据片的黑度和图像来判断存在缺观片灯的显示屏上观察，根据片的黑度和图像来判断
16、存在缺陷的种类、大小和数量。随后按通行的标准，对缺陷进行评陷的种类、大小和数量。随后按通行的标准，对缺陷进行评定和分级。以上就是射线照相探伤的一般步骤。定和分级。以上就是射线照相探伤的一般步骤。按射线源、工件和胶片之间的相互位置关系，透照方式分按射线源、工件和胶片之间的相互位置关系，透照方式分为纵缝透照法、环缝外透法、环缝内透法、双壁单影法和双壁为纵缝透照法、环缝外透法、环缝内透法、双壁单影法和双壁双影法五种，见图双影法五种，见图86。其中双壁单影法用于小直径的容器或。其中双壁单影法用于小直径的容器或。其中双壁单影法用于小直径的容器或。其中双壁单影法用于小直径的容器或大口径管子焊缝，双壁双影法
17、用于大口径管子焊缝，双壁双影法用于大口径管子焊缝，双壁双影法用于大口径管子焊缝，双壁双影法用于100 mm以下管子对接环以下管子对接环以下管子对接环以下管子对接环焊缝。焊缝。焊缝。焊缝。第9页，共39页，编辑于2022年，星期五 图86焊缝透照方式示意图a）纵缝透照法 b）环缝外透法 c）环缝内透法 d）双壁单影法 e）双壁双影法第10页，共39页，编辑于2022年，星期五 照相规范的确定照相规范的确定 为得到高灵敏度的底片，照相规范的选择应注意以下几点：为得到高灵敏度的底片，照相规范的选择应注意以下几点：为得到高灵敏度的底片，照相规范的选择应注意以下几点：为得到高灵敏度的底片，照相规范的选择
18、应注意以下几点：a.a.透照方式的选择：透照方式的选择：透照方式的选择：透照方式的选择：有外透法、内透法。有外透法、内透法。有外透法、内透法。有外透法、内透法。外透法的优点是操作比较方便，内透法外透法的优点是操作比较方便，内透法外透法的优点是操作比较方便，内透法外透法的优点是操作比较方便，内透法的优点是透照厚度差小，在满足透照厚度的优点是透照厚度差小，在满足透照厚度的优点是透照厚度差小，在满足透照厚度的优点是透照厚度差小，在满足透照厚度比比比比K K值的情况下，一次透照长度较大。值的情况下，一次透照长度较大。值的情况下，一次透照长度较大。值的情况下，一次透照长度较大。b.Kb.K值控制透照厚度
19、比值控制透照厚度比值控制透照厚度比值控制透照厚度比K K的含义见图的含义见图的含义见图的含义见图8888，由图中关系可知射线源到胶片的距离由图中关系可知射线源到胶片的距离由图中关系可知射线源到胶片的距离由图中关系可知射线源到胶片的距离F F愈大愈大愈大愈大，射线源尺寸盔越小，工作表面到胶片的距离）越小，半影越小，也就是说工，射线源尺寸盔越小，工作表面到胶片的距离）越小，半影越小，也就是说工，射线源尺寸盔越小，工作表面到胶片的距离）越小，半影越小，也就是说工，射线源尺寸盔越小，工作表面到胶片的距离）越小，半影越小，也就是说工件越薄，胶片贴得越紧，清晰度越好。标准规定，锅炉压力容器压力管道焊缝件越
20、薄，胶片贴得越紧，清晰度越好。标准规定，锅炉压力容器压力管道焊缝件越薄，胶片贴得越紧，清晰度越好。标准规定，锅炉压力容器压力管道焊缝件越薄，胶片贴得越紧，清晰度越好。标准规定，锅炉压力容器压力管道焊缝射线照相，纵缝的射线照相，纵缝的射线照相，纵缝的射线照相，纵缝的K K值不得大于值不得大于值不得大于值不得大于1.031.03，环缝的，环缝的，环缝的，环缝的K K值不得大于值不得大于值不得大于值不得大于1.11.1。限制透照厚。限制透照厚。限制透照厚。限制透照厚度比，也就间接控制了横向裂纹检出角口，使之不致过大。过大的角占度比，也就间接控制了横向裂纹检出角口，使之不致过大。过大的角占度比，也就间
21、接控制了横向裂纹检出角口，使之不致过大。过大的角占度比，也就间接控制了横向裂纹检出角口，使之不致过大。过大的角占有可能导致横向裂纹漏检。采用源在中心的内透法，是最佳透照方式。有可能导致横向裂纹漏检。采用源在中心的内透法，是最佳透照方式。有可能导致横向裂纹漏检。采用源在中心的内透法，是最佳透照方式。有可能导致横向裂纹漏检。采用源在中心的内透法，是最佳透照方式。第11页，共39页，编辑于2022年，星期五 c.透照距离的选择焦距在选择透照距离时，应将焦距选得大一些。但透照距离的选择焦距在选择透照距离时，应将焦距选得大一些。但透照距离的选择焦距在选择透照距离时，应将焦距选得大一些。但透照距离的选择焦
22、距在选择透照距离时，应将焦距选得大一些。但是由于射线的强度工与焦距是由于射线的强度工与焦距是由于射线的强度工与焦距是由于射线的强度工与焦距F F的平方成反比，所以不能把焦距选得过大，不的平方成反比，所以不能把焦距选得过大，不的平方成反比，所以不能把焦距选得过大，不的平方成反比，所以不能把焦距选得过大，不然透照时，射线强度将不够。焦距应在满足几何不清晰度然透照时，射线强度将不够。焦距应在满足几何不清晰度然透照时，射线强度将不够。焦距应在满足几何不清晰度然透照时，射线强度将不够。焦距应在满足几何不清晰度j j要求的前提下合要求的前提下合要求的前提下合要求的前提下合理选择。一般在透照中，焦距选择在理
23、选择。一般在透照中，焦距选择在理选择。一般在透照中，焦距选择在理选择。一般在透照中，焦距选择在600600800 mm800 mm。d.曝光量的选择曝光量曝光量的选择曝光量曝光量的选择曝光量曝光量的选择曝光量E E为射线强度为射线强度为射线强度为射线强度j j与曝光时间与曝光时间与曝光时间与曝光时间t t的乘积，即的乘积，即的乘积，即的乘积，即E=jtE=jt。曝光量。曝光量。曝光量。曝光量的的的的j j大小要能保证足够的底片黑度。如果管电压偏高，那么小的曝光量也能使底大小要能保证足够的底片黑度。如果管电压偏高，那么小的曝光量也能使底大小要能保证足够的底片黑度。如果管电压偏高，那么小的曝光量也
24、能使底大小要能保证足够的底片黑度。如果管电压偏高，那么小的曝光量也能使底片达到规定黑度，但这样的底片灵敏度不够好。所以，一般情况下片达到规定黑度，但这样的底片灵敏度不够好。所以，一般情况下片达到规定黑度，但这样的底片灵敏度不够好。所以，一般情况下片达到规定黑度，但这样的底片灵敏度不够好。所以，一般情况下X X射线照相的射线照相的射线照相的射线照相的曝光量选择曝光量选择曝光量选择曝光量选择15 mA.min15 mA.min以上。以上。以上。以上。e.胶片、增感屏的选择与底片黑度控制胶片、增感屏的选择与底片黑度控制胶片、增感屏的选择与底片黑度控制胶片、增感屏的选择与底片黑度控制 通常照相时是将厚
25、度为通常照相时是将厚度为通常照相时是将厚度为通常照相时是将厚度为0.030.030.2 mm0.2 mm的铅箔增感屏与非增感型胶片一起使用。而且由于铅箔吸收散的铅箔增感屏与非增感型胶片一起使用。而且由于铅箔吸收散的铅箔增感屏与非增感型胶片一起使用。而且由于铅箔吸收散的铅箔增感屏与非增感型胶片一起使用。而且由于铅箔吸收散乱射线，能使散射比减小，从而提高底片的对比度。非增感型胶片有多乱射线，能使散射比减小，从而提高底片的对比度。非增感型胶片有多乱射线，能使散射比减小，从而提高底片的对比度。非增感型胶片有多乱射线，能使散射比减小，从而提高底片的对比度。非增感型胶片有多种，低感光度的胶片有较大的种，低
26、感光度的胶片有较大的种，低感光度的胶片有较大的种，低感光度的胶片有较大的GG值，而且粒度细，其底片对比度值，而且粒度细，其底片对比度值，而且粒度细，其底片对比度值，而且粒度细，其底片对比度 D D也大。也大。也大。也大。底片黑度底片黑度底片黑度底片黑度D D一般规定为一般规定为一般规定为一般规定为1.51.54.04.0的范围内，黑度的范围内，黑度的范围内，黑度的范围内，黑度D D值增大，胶片值增大，胶片值增大，胶片值增大，胶片GG值也增大，因值也增大，因值也增大，因值也增大，因此一般来说，应使底片黑度此一般来说，应使底片黑度此一般来说，应使底片黑度此一般来说，应使底片黑度D D大些，但黑度大
27、于大些，但黑度大于大些，但黑度大于大些，但黑度大于4.04.0观片灯有时就不容易看清了，观片灯有时就不容易看清了，观片灯有时就不容易看清了，观片灯有时就不容易看清了，所以底片黑度也不宜太大。所以底片黑度也不宜太大。所以底片黑度也不宜太大。所以底片黑度也不宜太大。第12页，共39页，编辑于2022年，星期五象质计（透度计）的应用象质计（透度计）的应用 为了评定底片的灵敏度，需要采用象质计，象质计是用为了评定底片的灵敏度，需要采用象质计，象质计是用来检查透照技术和胶片处理质量的。衡量该质量的数值是象来检查透照技术和胶片处理质量的。衡量该质量的数值是象质指数，它等于底片上能识别出的最细钢丝的线编号。
28、用底质指数，它等于底片上能识别出的最细钢丝的线编号。用底片上必须显示的最小钢丝直径与相应的象质指数来表示照相片上必须显示的最小钢丝直径与相应的象质指数来表示照相的灵敏度。所谓射线照相的灵敏度是射线照相能发现最小缺的灵敏度。所谓射线照相的灵敏度是射线照相能发现最小缺陷的能力。射线照相灵敏度分为绝对灵敏度和相对灵敏度。陷的能力。射线照相灵敏度分为绝对灵敏度和相对灵敏度。绝对灵敏度是指射线透照某工件时能发现最小缺陷的尺寸，绝对灵敏度是指射线透照某工件时能发现最小缺陷的尺寸，射线照相的相对灵敏度射线照相的相对灵敏度K用透照方向上所能发现缺陷的最小厚用透照方向上所能发现缺陷的最小厚用透照方向上所能发现缺
29、陷的最小厚用透照方向上所能发现缺陷的最小厚度尺寸度尺寸度尺寸度尺寸ADAD与该处的穿透厚度与该处的穿透厚度d的百分比表示，即的百分比表示，即 目前标准规定的象质指数，换算成相对灵敏度，其值目前标准规定的象质指数，换算成相对灵敏度，其值大约在大约在1%1%2%2%之间。之间。第13页，共39页，编辑于2022年，星期五(4).底片评定底片评定 在底片合格的前提下，再对底片上的缺陷进行定性、定量和定位，对照在底片合格的前提下，再对底片上的缺陷进行定性、定量和定位，对照在底片合格的前提下，再对底片上的缺陷进行定性、定量和定位，对照在底片合格的前提下，再对底片上的缺陷进行定性、定量和定位，对照标准评出
30、工件质量等级，写出探伤报告。标准评出工件质量等级，写出探伤报告。标准评出工件质量等级，写出探伤报告。标准评出工件质量等级，写出探伤报告。对底片的质量要求包括：对底片的质量要求包括：对底片的质量要求包括：对底片的质量要求包括：底片的黑度应在规定范围内，影像清晰，反差适中，灵敏度符合底片的黑度应在规定范围内，影像清晰，反差适中，灵敏度符合底片的黑度应在规定范围内，影像清晰，反差适中，灵敏度符合底片的黑度应在规定范围内，影像清晰，反差适中，灵敏度符合标准要求，即能识别规定的象质指数。现行的射线检测标准中，底片标准要求，即能识别规定的象质指数。现行的射线检测标准中，底片标准要求，即能识别规定的象质指数
31、。现行的射线检测标准中，底片标准要求，即能识别规定的象质指数。现行的射线检测标准中，底片黑度下限一般规定为黑度下限一般规定为黑度下限一般规定为黑度下限一般规定为1.51.52.O2.O，上限黑度一般为，上限黑度一般为，上限黑度一般为，上限黑度一般为4.04.0。标记齐全，摆放正确。必须摆放标记有设备号、焊缝号、底片号、中心标记齐全，摆放正确。必须摆放标记有设备号、焊缝号、底片号、中心标记齐全，摆放正确。必须摆放标记有设备号、焊缝号、底片号、中心标记齐全，摆放正确。必须摆放标记有设备号、焊缝号、底片号、中心标记和边缘标记和边缘标记和边缘标记和边缘 标记等。标记应距焊缝边缘标记等。标记应距焊缝边缘
32、标记等。标记应距焊缝边缘标记等。标记应距焊缝边缘5 mm5 mm。评定区内无影响评定的伪缺陷。底片上产生的伪缺陷有：划伤、水迹、评定区内无影响评定的伪缺陷。底片上产生的伪缺陷有：划伤、水迹、评定区内无影响评定的伪缺陷。底片上产生的伪缺陷有：划伤、水迹、评定区内无影响评定的伪缺陷。底片上产生的伪缺陷有：划伤、水迹、折痕、压痕、静电感光、显影斑纹、霉点等。折痕、压痕、静电感光、显影斑纹、霉点等。折痕、压痕、静电感光、显影斑纹、霉点等。折痕、压痕、静电感光、显影斑纹、霉点等。第14页，共39页，编辑于2022年，星期五(5)射线的安全防护射线的安全防护 射线防护，就是在尽可能的条件下采取各种措施，使
33、操作射线防护，就是在尽可能的条件下采取各种措施，使操作射线防护，就是在尽可能的条件下采取各种措施，使操作射线防护，就是在尽可能的条件下采取各种措施，使操作人员和周围其他人员接受的剂量当量不超过限值。人员和周围其他人员接受的剂量当量不超过限值。人员和周围其他人员接受的剂量当量不超过限值。人员和周围其他人员接受的剂量当量不超过限值。主要的防护措施有以下三种：屏蔽防护、距离防护和时间主要的防护措施有以下三种：屏蔽防护、距离防护和时间防护。防护。屏蔽防护就是在射线源与操作人员及其他邻近人员之间加上屏蔽防护就是在射线源与操作人员及其他邻近人员之间加上屏蔽防护就是在射线源与操作人员及其他邻近人员之间加上屏
34、蔽防护就是在射线源与操作人员及其他邻近人员之间加上有效合理的屏蔽物来降低辐射的方法。如射线探伤机体衬铅，现有效合理的屏蔽物来降低辐射的方法。如射线探伤机体衬铅，现有效合理的屏蔽物来降低辐射的方法。如射线探伤机体衬铅，现有效合理的屏蔽物来降低辐射的方法。如射线探伤机体衬铅，现场使用流动铅房和建立固定曝光室等都是屏蔽防护。场使用流动铅房和建立固定曝光室等都是屏蔽防护。场使用流动铅房和建立固定曝光室等都是屏蔽防护。场使用流动铅房和建立固定曝光室等都是屏蔽防护。距离防护是用增大射线源距离的办法来防止射线伤害。因为射距离防护是用增大射线源距离的办法来防止射线伤害。因为射距离防护是用增大射线源距离的办法来
35、防止射线伤害。因为射距离防护是用增大射线源距离的办法来防止射线伤害。因为射线强度线强度线强度线强度P与距离与距离与距离与距离R的平的平方成反比，即所以在没有屏蔽物或屏蔽物厚度不够时，用增大射方成反比，即所以在没有屏蔽物或屏蔽物厚度不够时，用增大射方成反比，即所以在没有屏蔽物或屏蔽物厚度不够时，用增大射方成反比，即所以在没有屏蔽物或屏蔽物厚度不够时，用增大射线源距离的办法也能达到防护的目线源距离的办法也能达到防护的目线源距离的办法也能达到防护的目线源距离的办法也能达到防护的目第15页，共39页，编辑于2022年，星期五 (6).关于射线照相法特点的概括.检测结果有直接记录检测结果有直接记录检测结
36、果有直接记录检测结果有直接记录底片底片可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量准确可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量准确体积型缺陷检出率很高。而面积型缺陷的检出率受到体积型缺陷检出率很高。而面积型缺陷的检出率受到多种因素影响多种因素影响.适宜检验较薄的工件而不适宜较厚的工件适宜检验较薄的工件而不适宜较厚的工件 适宜检测对接焊缝。检测角焊缝效果较差，不适宜检测适宜检测对接焊缝。检测角焊缝效果较差，不适宜检测板材、棒材、锻件。板材、棒材、锻件。.有些试件结构和现场条件不适合射线照相有些试件结构和现场条件不适合射线照相有些试件结构和现场条件不适合射线照相有些试件结构和现场条件不适合射线照相对缺陷在工件
37、中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比较对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比较对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比较对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比较困难困难困难困难检测成本高。检测成本高。检测成本高。检测成本高。.射线照相检测速度慢射线照相检测速度慢射线照相检测速度慢射线照相检测速度慢.射线对人体有伤害射线对人体有伤害第16页，共39页，编辑于2022年，星期五4.1.3 超声波检测超声波检测超声波检测主要用于探测试件的内部缺陷，它的应用十分广泛。所谓超声波是指超过人耳听觉，频率大于20 kHz的声波。用于检测的超声波，频率为0.425 MHz，
38、其中用得最多的是15 MHz。超声波探伤方法很多，通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。但目前用得最多的是脉冲反射法。超声信号显示方面，目前用得最多而且较为成熟的是A型显示。下面主要叙述A型显示脉冲反射超声探伤法。第17页，共39页，编辑于2022年，星期五江苏省锅炉压力容器安全检测中心所江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作制作(1)超声波的发生及其性质超声波的发生及其性质 超声波的发生和接收超声波的发生和接收 声波是一种机械波，机械波是由机械振动产生的。工业探伤声波是一种机械波，机械波是由机械振动产生的。工业探伤用的高频超声波，是通过压电换能器产生的。压电材料可以将用的高频超声波，是通过压电
39、换能器产生的。压电材料可以将电振动转换成机械振动，也能将机械振动转换成电振动。电振动转换成机械振动，也能将机械振动转换成电振动。要使压电材料产生超声波，可把它切成能在一定频率下共要使压电材料产生超声波，可把它切成能在一定频率下共振的片子，这种片子叫做晶片。将晶片两面都镀上银，作为振的片子，这种片子叫做晶片。将晶片两面都镀上银，作为电极。当高频电压加到这两个电极上时，晶片就在厚度方向电极。当高频电压加到这两个电极上时，晶片就在厚度方向产生伸缩（振动），这样就把电振动转换成机械振动了。这产生伸缩（振动），这样就把电振动转换成机械振动了。这种机械振动发生的超声波，可传播到被检物中去。反之，将种机械振
40、动发生的超声波，可传播到被检物中去。反之，将高频机械振动传到晶片上时，晶片就被振动，在晶片两电极高频机械振动传到晶片上时，晶片就被振动，在晶片两电极之间就会产生频率与超声波相等、强度与超声波成正比的高之间就会产生频率与超声波相等、强度与超声波成正比的高频电压。这个高频电压可经放大、检波，并显示在示波屏上。频电压。这个高频电压可经放大、检波，并显示在示波屏上。这就是超声波的接收。这就是超声波的接收。通常在超声波探伤中只使用一个晶片，这个晶片既作发射通常在超声波探伤中只使用一个晶片，这个晶片既作发射又作接收。又作接收。第18页，共39页，编辑于2022年，星期五江苏省锅炉压力容器安全检测中心所江苏
41、省锅炉压力容器安全检测中心所 制作制作 超声波的种类超声波的种类 超声波有许多种类，在介质中传播有不同的方式，波超声波有许多种类，在介质中传播有不同的方式，波型不同，其振动方式不同，传播速度也不同。，声波的介型不同，其振动方式不同，传播速度也不同。，声波的介质质点振动方向与传播方向一致，叫做纵波。质质点振动质质点振动方向与传播方向一致，叫做纵波。质质点振动方向和波传播的方向垂直的波叫横波。纵波可在气、液、方向和波传播的方向垂直的波叫横波。纵波可在气、液、固体中传播。可是横波只能在固体介质中传播。此外，还固体中传播。可是横波只能在固体介质中传播。此外，还有在固体介质的表面传播的表面波、在固体介质
42、的表面下有在固体介质的表面传播的表面波、在固体介质的表面下传播的爬波和在薄板中的传播板波。它们都可用来探伤。传播的爬波和在薄板中的传播板波。它们都可用来探伤。.声速声速 声波在介质中是以一定的速度传播的，如空气中的声声波在介质中是以一定的速度传播的，如空气中的声速为速为340 m/s，水中的声速为，水中的声速为1500 m/s，钢中纵波的声速为，钢中纵波的声速为5900 m/s，横波的声速为，横波的声速为3230 m/s，表面波的声速，表面波的声速3007m/s。横波的声速大约是纵波声速的一半，而表面波声速大约是横横波的声速大约是纵波声速的一半，而表面波声速大约是横波的波的0.9倍。倍。第19
43、页，共39页，编辑于2022年，星期五 波长波长波长波长 波在一个周期内或者说质点完成一次振动所经过的路程称为波在一个周期内或者说质点完成一次振动所经过的路程称为波在一个周期内或者说质点完成一次振动所经过的路程称为波在一个周期内或者说质点完成一次振动所经过的路程称为波长，用波长，用波长，用波长，用表示。表示。超声场及其特征量超声场及其特征量 充满超声波的空问叫作超声场，描述超声场的特征量有充满超声波的空问叫作超声场，描述超声场的特征量有声压、声强和声阻抗。声压、声强和声阻抗。.界面的反射和透射界面的反射和透射界面的反射和透射界面的反射和透射 当超声波传到缺陷、被检物底面或者异种金属结合面，即两
44、种当超声波传到缺陷、被检物底面或者异种金属结合面，即两种当超声波传到缺陷、被检物底面或者异种金属结合面，即两种当超声波传到缺陷、被检物底面或者异种金属结合面，即两种不同声阻抗的物质组成的界面时，会发生反射。不同声阻抗的物质组成的界面时，会发生反射。不同声阻抗的物质组成的界面时，会发生反射。不同声阻抗的物质组成的界面时，会发生反射。.指向性指向性 声束集中向一个方向辐射的性质，叫做声波的指向性。探声束集中向一个方向辐射的性质，叫做声波的指向性。探伤采用高频超声波，其理由之一就是希望它具有指向性。伤采用高频超声波，其理由之一就是希望它具有指向性。近场区与远场区近场区与远场区近场区与远场区近场区与远
45、场区 在超声波探头的声场中，按声压变化规律分为近场区和远场区两在超声波探头的声场中，按声压变化规律分为近场区和远场区两在超声波探头的声场中，按声压变化规律分为近场区和远场区两在超声波探头的声场中，按声压变化规律分为近场区和远场区两个区域。靠近探头附近的区域叫近场区。个区域。靠近探头附近的区域叫近场区。个区域。靠近探头附近的区域叫近场区。个区域。靠近探头附近的区域叫近场区。第20页，共39页，编辑于2022年，星期五 (2).超声波检测的原理超声波检测的原理 超声波检测可以分为超声波探伤和超声波测厚，以及超声波测超声波检测可以分为超声波探伤和超声波测厚，以及超声波测超声波检测可以分为超声波探伤和
46、超声波测厚，以及超声波测超声波检测可以分为超声波探伤和超声波测厚，以及超声波测晶粒度、测应力等。在超声探伤中，有根据缺陷的回波和底面的回晶粒度、测应力等。在超声探伤中，有根据缺陷的回波和底面的回晶粒度、测应力等。在超声探伤中，有根据缺陷的回波和底面的回晶粒度、测应力等。在超声探伤中，有根据缺陷的回波和底面的回波进行判断的脉冲反射法；有根据缺陷的阴影来判断缺陷情况的穿波进行判断的脉冲反射法；有根据缺陷的阴影来判断缺陷情况的穿波进行判断的脉冲反射法；有根据缺陷的阴影来判断缺陷情况的穿波进行判断的脉冲反射法；有根据缺陷的阴影来判断缺陷情况的穿透法；还有根据由被检物产生驻波来判断缺陷情况或者判断板厚的
47、透法；还有根据由被检物产生驻波来判断缺陷情况或者判断板厚的透法；还有根据由被检物产生驻波来判断缺陷情况或者判断板厚的透法；还有根据由被检物产生驻波来判断缺陷情况或者判断板厚的共振法。共振法。共振法。共振法。目前用得最多的方法是脉冲反射法。脉冲反射法在垂直探伤时目前用得最多的方法是脉冲反射法。脉冲反射法在垂直探伤时目前用得最多的方法是脉冲反射法。脉冲反射法在垂直探伤时目前用得最多的方法是脉冲反射法。脉冲反射法在垂直探伤时用纵波，在斜入射探伤时大多用横波。把超声波射入被检物的一面，用纵波，在斜入射探伤时大多用横波。把超声波射入被检物的一面，用纵波，在斜入射探伤时大多用横波。把超声波射入被检物的一面
48、，用纵波，在斜入射探伤时大多用横波。把超声波射入被检物的一面，然后在同一面接收从缺陷处反射回来的回波，根据回波情况来判断然后在同一面接收从缺陷处反射回来的回波，根据回波情况来判断然后在同一面接收从缺陷处反射回来的回波，根据回波情况来判断然后在同一面接收从缺陷处反射回来的回波，根据回波情况来判断缺陷的情况。纵波垂直探伤和横波倾斜入射探伤是超声波探伤中两缺陷的情况。纵波垂直探伤和横波倾斜入射探伤是超声波探伤中两缺陷的情况。纵波垂直探伤和横波倾斜入射探伤是超声波探伤中两缺陷的情况。纵波垂直探伤和横波倾斜入射探伤是超声波探伤中两种主要探伤方法种主要探伤方法种主要探伤方法种主要探伤方法。第21页，共39
49、页，编辑于2022年，星期五第22页，共39页，编辑于2022年，星期五(3).(3).试块试块试块试块 超声探伤中是以试块作为比较的依据。试块上有各种已知的特征，超声探伤中是以试块作为比较的依据。试块上有各种已知的特征，超声探伤中是以试块作为比较的依据。试块上有各种已知的特征，超声探伤中是以试块作为比较的依据。试块上有各种已知的特征，例如特定的尺寸，规定的人工缺陷，即某一尺寸的平底孔、横通孔、例如特定的尺寸，规定的人工缺陷，即某一尺寸的平底孔、横通孔、例如特定的尺寸，规定的人工缺陷，即某一尺寸的平底孔、横通孔、例如特定的尺寸，规定的人工缺陷，即某一尺寸的平底孔、横通孔、凹槽等。用试块作为调节
50、仪器、定量缺陷的参考依据，是超声探伤的凹槽等。用试块作为调节仪器、定量缺陷的参考依据，是超声探伤的凹槽等。用试块作为调节仪器、定量缺陷的参考依据，是超声探伤的凹槽等。用试块作为调节仪器、定量缺陷的参考依据，是超声探伤的一个特点。一个特点。一个特点。一个特点。试块在超声探伤中的用途主要有三方面：试块在超声探伤中的用途主要有三方面：试块在超声探伤中的用途主要有三方面：试块在超声探伤中的用途主要有三方面：确定合适的探伤方法。在超声探伤中，可以应用在某个部位有某种确定合适的探伤方法。在超声探伤中，可以应用在某个部位有某种确定合适的探伤方法。在超声探伤中，可以应用在某个部位有某种确定合适的探伤方法。在超