对比度公式如下:

ΔD=±0.434μGΔT/(1+n)(1)

式中,ΔD为对比度;μ为试件材料的线衰减系数;G 为胶片的梯度;ΔT为有缺陷造成的透照厚度差;n 为散射比。

从式(1)中可以看出,胶片的梯度G(即胶片的 类型、颗粒性)是影响对比度的一个重要因素,也同 样是影响照像颗粒度的重要因素。为了提高底片所 能纪录的细节最小尺寸,笔者先后使用了爱克法 C7、柯达400、富士50和柯达125胶片进行了试验, 根据试验结果并结合经济因素方面的考虑,最终确 定使用柯达125微粒胶片。

2.2.2　探伤机构和射线源尺寸

该试验的接头结构形式决定了探伤的空间,从 而也决定了小的焦距和必须使用微焦点的射线源, 才能满足几何不清晰度的要求,提高对小缺陷的检 出率。

经调研了解到美国AEA公司生产的Ir-192放射源的焦点尺寸为0.5mm×0.5mm,是很理想的 射线源,但价格较贵。随后又考察了丹东阳光公司 国产机YG-192c(该设备配装北京401院生产的Ir- 192放射源),发现其焦点尺寸为0.6mm×0.6mm, 可以满足此次工程需要。

3　试验配置

3.1　散射线的屏蔽

在换热管-管板焊接接头的射线检验过程中,散 射线的屏蔽是一个重要的环节。由于焦距很小,如 果没有适当的散射线防护措施,底片清晰度和底片 对比度就会降低,工件上的人工缺陷和焊缝接头中 的自然缺陷影像在底片上根本无法辨认,像质无法 达到灵敏度要求。为了防止前方散射线和背向散射 线,经过反复试验,在换热管内放置一个中心有孔的 Φ20.8mm×2mm的铅屏蔽盘,采用0.5mm厚的 滤板和2mm的背遮挡板,这样对散射线的屏蔽非 常有效,底片的成像质量明显提高。在此,屏蔽盘实 际上还起到了补偿块的作用。铅盘比较容易制作, 操作时放置也较简便。同时,在实际透照中使用铅 盘对散射线进行屏蔽并进行厚度补偿,效果很好。

3.2　像质计

衡量底片灵敏度(即照像质量),是使用像质计 来完成的。由于还没有管板-换热管角焊缝接头的 射线照像检验的标准和规范,选用何种像质计没有 依据,为此,笔者根据透照厚度参考JB/T4730— 2005《承压设备无损检测》、ASME规范及相关企业 资料,选用合适的丝径、孔径,本着简便、可靠、实用 的原则设计制作了片状孔型像质计、模拟孔型像质 计和环形丝像质计3种像质计。

3.3　焦距

对于U形管换热管-管板焊接接头进行射线照 像时,由于结构原因,只能采用前置式透照(射源从 管板侧进入)。为了保证几何不清晰度和一定的透 照区域,笔者进行了分析、计算,明确了将会存在的 几个黑度范围和焦距的选择范围。

经过试验得出:①射线源从胶片处深入换热管 内的深度选择在35~42mm比较合适,由此可以得 到满足黑度范围的透照区域。②得出了选择焦距时 焦距与管径的规律。

在对本文研究的接头形式进行射线照相时,选 择焦距需考虑以下因素:①管子的规格。②管子伸 出管板的长度[1]。③必要时还要考虑换热管之间的距离。

3.4　底片黑度控制

众所周知,底片的黑度越大对比度越大,灵敏度 也就越高。但受到观片灯的亮度和人眼敏锐度的影 响,即识别灵敏度的限制,所以并非是底片黑度越大 灵敏度越高。

JB/T4730—2005《承压设备无损检测》标准规 定,AB级时,底片黑度要求为2.0~4.0,鉴于换热 管-管板焊接接头的特殊结构,需要评定的区域的透 照厚度在6~12mm。因此,造成底片评定区域黑 度变化较大,经选择不同的焦距和曝光量后得出如 下结论,在比较理想的情况下,底片的评定区黑度一 般应该是从2.2逐渐过渡到3.8的一个区域,即黑 度最小处2.2、最大处3.8方可覆盖所需评定区域, 在此黑度范围内灵敏度也较高。