小径薄壁管射线检测底片质量的保证
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关键词：小径管射线检测焦距焊缝宽度开口间距偏移量
在对小径管焊缝的无损检测中，使用射线检测的手段越来越频繁，主要是射线检测其结果直观，可以存档，对缺陷定位方便快捷等优势。因此随着射线使用频率的加大，对射线成像底片的质量要求也越来越高。对小径管的射线检测以双壁双影的透照工艺为主，即在一次透照的前提下，使焊口在底片成像为椭圆形，从而可以检查焊缝前后的焊接质量。那么如何能够完成好这个椭圆的一次合格成像呢，如果椭圆大了，焊口上表面成相严重变形，不能有效的检出缺陷，因为缺陷也随之变形，缺陷的大小难以掌握。反之，椭圆小了，焊口上下两表面在成像时容易合并或重合，不能查出缺陷，或者，难以分辨出是上下哪个表面的缺陷。
根据《中华人民共和国无损检测行业标准JB/T4730.2-2005》对于双壁双影透照工艺的有关规定：“小径管采用双壁双影透照布置，当同时满足下列两条件时应采用倾斜透照方式椭圆成像：a）T(壁厚)≤8mm；b）g(焊缝宽度)≤D0/4。椭圆成像时，应控制影像的开口宽度（上下焊缝投影最大间距）在1倍焊缝宽度左右。”
小径管主要分布在锅炉内部，射线检测工作场地复杂，千变万化，而射线机本身又较笨重。射线工作的难度比较大。主要是难于有效地把握规程中所要求的“影像的开口宽度（上下焊缝投影最大间距）在一倍焊缝宽度左右”的范围。以往的工作往往是以目测为主，无法保证影像的开口宽度在一倍焊缝宽度左右。射线透照距离也不可能每一次都一样，那么又如何保证底片成相符合规程中规定的影像的开口宽度（上下焊缝投影最大间距）在一倍焊缝宽度左右呢？
要想使小径管上下两焊缝在底片上的影像呈椭圆形，且使影像的开口宽度（上下焊缝投影最大间距）在一倍焊缝宽度左右，必须使射线源也就是我们经常使用的射线机在垂直于焊缝方向上有一定的偏移。偏移多少合适呢？通过理论计算和画图及实际工作的经验，发现偏移距离是与射线机与焊缝之间的距离、开口宽度、焊缝宽度及小径管的直径不同而改变的。首先要测量焊缝的宽度，同时还要确定目前射源到焊口的距离是多少，然后算出偏移量S0，在现场将射线机或管子平移L0后，即可得到国家行业标准中所规定的底片且影像的开口宽度为一倍焊缝宽度左右。如图1所示：
F――焦距
g――焊缝宽度
b――开口间距
D0――小径管外径
S0――偏移量
tagθ=(b+g)/D0
tagθ=S0/（F-D0）
(b+g)/D0=S0/（F-D0)
S0=（F-D0)×(b+g)/D0
下面我们选取Φ38mm×4mm、Φ48mm×4mm、Φ59mm×4mm三个小径管，将符合椭圆成像条件的不同焊缝宽度的影像开口宽度为一倍焊缝宽度的偏移量计算出来，按照焦距630mm计算，并每个小径管选取其中一个焊缝宽度做试验，小径管影像开口宽度为一倍焊缝宽度的偏移量：
①Φ38×4mm小径管，焊缝宽度为7mm，F是630mm，让b=g。
T=4，g=7，满足开口成像条件：
T(壁厚)≤8mm；b)g(焊缝宽度)≤D0/4
S0=（F-D0)×(b+g)/D0=（630-38)×（7+7）/38=218(mm)
垂直偏移小径管218mm，得到开口宽度为7mm椭圆影像，详见图2。
②Φ48×4mm小径管，焊缝宽度为7mm，F是630mm，让b=g。
满足开口成像条件：
S0=（F-D0)×(b+g)/D0=170(mm)
垂直偏移小径管170mm，得到开口宽度为7mm椭圆影像，详见图3。
③Φ59×4mm小径管，焊缝宽度为8mm小径管，F是630mm，让b=g
S0=（F-D0)×(b+g)/D0=155(mm)垂直偏移小径管155mm，得到开口宽度为8 mm椭圆影像，详见图4。
通过这些试验,我们验证了表格中的偏移量计算是准确的，影像的开口间距都在一倍左右焊缝宽度，从而使底片质量得到有效的保障。当然还需要射线机合理的曝光量、底片合格的冲洗技术等诸多方方面面的支持。这样有了合格的底片作前提，就可以有充分的证据判断焊缝的质量，保障安全生产。
参考文献：
[1]刚铁，叶少剑.基于射线实时成像的缺陷深度检测方法[P]. 中国专利:CN1584568,2005-02-23.
[2]《中华人民共和国无损检测行业标准JB/T4730.2-2005》.
[3]《锅炉压力容器射线检测》.