检测承压设备或承压管道制作质量的方法可分为外观检验和内部检测, X射线检测是内部检测比较重要的方法之一, 其中重要的原因之一就是X射线检测的底片可以长时间保存备查。对于X射线检测而言, 底片的黑度 (底片黑化程度) 、对比度 (缺陷影像与其周围背景的黑度差) 、不清晰度 (影像轮廓边缘黑度过渡区的宽度) 、颗粒度 (影像黑度的不均匀程度) 是衡量X射线检测底片质量的主要指标。
1 底片黑度
随着科技的进步, 对X射线检测影像黑度要求比过去有所变化, 而对X射线检测影像黑度的影响是多方面的。
1.1 曝光量 (E)
若要达到需要的影像黑度必须要有足够的曝光量。对于具有固定电流而选择曝光电压和曝光时间的X射线检测机, 一般情况下, 大多利用曝光曲线选择曝光电压和曝光时间。而在实际工作中, 由于气温、洗液浓度、胶片特性、洗片时间等因素的影响, 很难达到理想值。所以, 要保证底片有足够的黑度, 既要根据曝光曲线, 同时也要依照平时实际工作中的实际经验。
1.2 气温与时间
按照洗片化学反应速率适中的理论值, 18~20℃时显影4~6min;16~24℃时定影8~15min, 洗片效果较好。但是, 在实际工作中—尤其是在建设工地, 大多数情况下很难保证理论气温值。若按照理论时间, 气温较低时, 化学反应速率较小, 底片黑度不够;而气温较高时, 化学反应速率较大, 底片黑度又将会过大。所以, 在实际工作中, 若要达到比较理想的底片黑度, 不仅需要理论指导, 还要依据实际工作中的经验而选择合适的参数。
1.3 洗液浓度
要求一定黑度时X射线检测底片所用的曝光电压、曝光时间、洗片时间等因素是根据曝光曲线在一定前提下而确定的理论值。但在实际工作中, 很难在每次洗片时都能达到理论值, 所以, 随着气温、时间、洗片次数等因素的变化, 洗液浓度必然也在随着有相应的改变。这时, 若要保证底片有一定的黑度, 其他因素也就必须要有相应的改变。
2 对比度
使用X射线检测时被检对象缺陷处的黑度与其周围的黑度差别愈明显就愈容易判别缺陷与否。而被检对象的材质和厚度往往是不同的, 一旦遇到厚度较大或材质密度较大的被检对象时, 有的同志可能是为了赶进度亦或是其他原因, 往往喜欢或习惯用较大的透照电压和较小的透照时间, 这样一来, 若洗液浓度较大, 且按理论洗片时间洗片, 胶片在洗液中的反应速率较大, 获得的底片对比度将会较小, 判别难度将会加大。所以, 在实际工作中, 无论被检对象材质与厚度如何, 若要保证有较高的底片对比度, 在保证穿透力的前提下, 选用较低的透照电压和适当的透照时间为佳。
3 不清晰度
使用X射线检测照相时, 理想的射线源是一个点, 而实际上X射线发射机的射线发射源是有一定尺寸的, 也就是说, 照相时X射线会从不同的方向发出, 必然会对底片影像产生一定的不清晰度。这就要求X射线照相时选择合适的角度与合适的焦距。同时, 贴片时还要尽可能的注意紧密度, 并加衬铅板以尽可能的减少射线的散射影响。实践中, 要根据被检对象的类别、位置、厚度等具体情况而确定不同的透照角度, 焦距选择600—700mm效果较好。
4 颗粒度
均匀曝光的X射线底片上影像黑度分布不均匀的视觉印象是由多种因素影响的。
首先, 胶片中Ag Br颗粒的大小及分布的均匀度;其次, 胶片中Ag Br颗粒的感光速率 (射线能量) 都会对X射线底片上影像黑度分布有一定的影响。而颗粒性随胶片粒度和感光速率的增大而增大, 随射线能量的增大而增大, 随曝光量和底片黑度的增大而减小。
可见, 实操中, 除了要依据理论指导以外, 还要根据具体工作中的实际经验, 综合考虑各种因素方能获得一张比较合适的X射线底片。
参考文献
[1] NB/T47013.1~47013.13-2015承压设备无损检测.北京;新华出版社, 2015.7.
[2] 吴德荣.化工工艺设计手册.第4版, 北京:化学工业出版社, 2009.6.
[3] 董大勤, 袁凤隐.压力容器设计手册, 北京:化学工业出版社, 2005.7.