Page 71 - 无损检测2021年第三期

刘长山:
管道环焊缝数字射线成像检测最少透照次数的确定

ϕ o+H )
M min =F /( ( 6 )
/
M max M min ≤1.25 ( 7 )
因此
N 3 =π / α ( 8 )
N
1.4 满足探测器有效成像长度的最少透照次数 ' 4

SY / T4109.5-2013 及 NB / T47013.11-2015
标准均规定分段透照时, 两边相邻搭接长度 Δ L 不

小于 10mm , 根据几何关系
( L -2 ·ΔL )/ 2
tanα'= ( 9 )
ϕ o 2+h
/
' 4 =π / '
N α ( 10 )
( L -2 ·ΔL )/ 2+ l

tanα= ( 11 )
ϕ o 2+h
/
N 4 =π / α ( 12 )
为最大长
式中: l 为图 1 中 D 点到 M 点的距离; N 4
度对应的最小透照次数。
, 因此采
由式( 9 ) ~ ( 12 ) 可知, 'α <α , 'N 4 >N 4
图 1 双壁单影透照布置示意 用 'α 代替 α 计算最少透照次数, 能确保更长的搭接
度对应的半圆心角; k 为透照厚度比; L 为探测器有 长度并简化计算过程, 其实无论使用 'α 或α 计算得
向上取整后几乎一致, 即
为数字图像上的有效评定长度; F 到的透照次数 'N 4 和 N 4
效成像长度; L eff
满足探测器有效成像长度的最少透照次数可由式
为射线焦点到平板探测器的距离。
( 9 ) ~ ( 10 ) 确定。
1.1 满足几何不清晰度的最少透照次数 N 1
图 1 中, 线段 AC ≈GI , 则 1.5 辐射场范围对最少透照次数的影响
双壁单影透照一般使用定向 X 射线机, 按靶面角

L ϕ o - ϕ o · cosα+h+k· T ( 1 )
' 2 ≈
2 2 度( 定向 X 射线机固有的半辐射角) 为 20° 计算, 则有

L L ( 2 ) 效辐照场长度为 2 Ftan20° ≈0.73F , 对于常规透照,
' 1 =F - ' 2

根据标准 SY / T4109.5-2013 要求有 其远大于有效评定长度 L eff , 因此除小径管平移法双
L L · - 1 / 3 ( 3 ) 壁双影椭圆成像外, 可以不考虑辐射场的影响。
' 1 ≥10d· ' 2 T
则解出满足几何不清晰度的最少透照次数 1.6 小结
,
,
N 1 = π / α ( 4 ) 综上, N 1 N 2 N 3 , 'N 4 向上取最小整数值, 然
1.2 满足 K 值( 控制横向裂纹检出角) 的最少透照 后选择 4 个数值中最大值作为双壁单影透照最终的
最少透照次数 N , 并可得半圆心角α=π / N ; 一次透
次数 N 2
可以采用公式计算 [ 1 ] 或直接查标准附录的最少 照长度 L 3=π ϕ o N 。由于探测器与探测器侧管道
/
。因为计算公 外壁存在一定距离( h ), 且探测器为刚性平面, 因此
透照次数图来确定最少透照次数 N 2
式和标准附录的最少透照次数图均以胶片射线照相 探测器采集的数字图像上有效评定长度 L eff 要大于
检测为基础, 计算焦距 F 时未考虑 h , 所以计算数字 L 3 , 可根据几何关系求出 L eff , 即

射线成像检测的最少透照次数时, 需要将 F-h 作 L eff=F ϕ i sinα / ' 1 ( 13 )
L

为公式中或查图纵坐标中的F 值, 代入计算公式求 现以双壁单影透照 ϕ 813mm×22mm ( 外径 ×
。 公称厚 度) 管 道 环 焊 缝 为 例 计 算 平 板 探 测 器 满 足
出 N 2
SY / T4109.5-2013 标准的最少透照次数 N 及有

1.3 满足几何放大倍数比的最少透照次数 N 3

标准 SY / T4109.5-2013 , GB / T3323.2-2019 效评定长度L eff 。对于典型的管道环焊缝双壁单影

与最小几何放大 透照数 字 射 线 自 动 检 测 系 统, d 为 3 mm , H 为
均规定了最大几何放大倍数 M max

之比应不大于 1.25 , 即
倍数 M min 250mm , h 为 25mm , L 为 305mm , k 为 1.1 。
L ( 5 ) 根据1.1~1.4节分别求得 N 1=7 , N 2=5 , N 3=
M max =F / ' 1
3
3

2021 年 第 43 卷 第 3 期

无损检测