NB/T 47013.14-2016 承压设备无损检测 第14部分:X射线计算机辅助成像检测.pdf
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4.2.3.1线型像质计
其型号和规格应符合JB/T7902的规定; b 线型像质计的材料代号、材料和不同材料的线型像质计适用的被检工件材料范围可按表 的规定执行,线型像质计材料的吸收系数应尽可能接近或等同于被检材料的吸收系数,任 何情况下不能高于被检材料的吸收系数。
表1不同材料的线型像质计适用的材料范围
4.2.3.2双线型像质
a)双线型像质计用于测量CR系统分辨率和数字图像分辨率; b)双线型像质计的型号和规格应符合GB/T23901.5的要求。 4.2.4检测设备器材的功能及性能应符合上述要求粮油标准,且应提供相应的证明文件。
4.2.5校准或运行核查
4.2.5.1每年至少对CR系统性能中的几何畸变、抖动、均匀性、激光束功能、阴影、伪影等进行 1次校准或核查,并记录。 4.2.5.2每年至少应对使用中的曝光曲线进行1次核查。当射线机重要部件更换或经过修理后 应重新制作腿光曲线。
4.2.5.3运行核查
存在如下情况应进行CR系统核查并记录,核查方法可参照GB/T21356: a)系统改变时(包括各部件的维修、更换、软件升级等):
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b)在系统停止使用3个月以上,重新使用时; c)正常使用条件下,用户可根据产品说明书和使用频率,在工艺文件中规定核查频次,并按 规定实施核查。
4.3.1CR检测技术分为三级:A级——低灵敏度技术;AB级中灵敏度技术;B级—高灵
敏度技术。 4.3.2CR检测技术等级选择应符合相关法规、标准和设计技术文件的要求,同时还应满足合同双 方商定的其他技术要求。对承压设备对接焊缝,一般推荐采用AB级检测技术进行检测。对重要设 备和结构的,以及以特殊材料和特殊焊接工艺制作的对接焊缝,可采用B级检测技术进行检测。 4.3.3当某些检测条件不能满足AB级(或B级)检测技术的要求时,经合同双方商定,在采取 有效补偿措施(例如增加曝光量或选用信噪比更高的系统等)的前提下,若数字图像质量达到了 AB级(或B级)检测技术的规定,则可认为按AB级(或B级)检测技术进行了检测。 4.3.4如果检测中射线源至被检工件表面的距离不满足5.7的要求,则4.3.3规定不适用。 4.3.5在用承压设备CR检测中,检测的某些条件不能满足AB级检测技术的要求时,经合同双方 商定,在采取有效补偿措施(例如增加曝光量或选用信噪比更高的系统等)前提下可采用A级检测 技术进行检测,但应同时采用其他无损检测方法进行补充检测。
适用的结构、材料类别及厚度; 射线源能量范围及焦点尺寸; ) 检测技术等级; d 透照方式; e) IP种类及型号; f) 线型像质计和双线型像质计型号; g 金属屏种类及厚度; h)扫描仪型号及参数设置; 1 数字图像显示器。 4.3 应根据工艺规程的内容以及被检工件的检测要求编写操作指导书,其内容除满足NB/T 47013.1的要求外,至少还应包括: a) 检测设备器材:射线源(焦点尺寸)、IP、金属屏(种类和厚度)、像质计(种类和型号)、 背散射屏蔽铅板、标记、扫描仪和观察设备等; b 检测技术与工艺:采用的检测技术等级、透照方式(射线源与被检工件以及IP之间的相对 位置)、参数选择(射线源、IP、曝光条件)、像质计与标记的类型和放置等; C) 扫描仪参数; d) 图像处理技术; e 数字图像质量要求:分辨率、对比灵敏度、归一化信噪比、标记等; f)验收标准; g)操作指导书的验证要求。
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验证可通过专门的透照试验进行或以产品的第一批数字图像作为验证依据,验证数字图像应做出标 识。
4.5.1检测环境应满足系统运行对环境(温度、湿度、接地、电磁辐射、振动等)的要求。 4.5.2辐射防护应符合GB18871和GBZ117的有关规定。 4.5.3现场进行CR检测前,应按GBZ117的规定为其划定辐射控制区和管理区、设置警告标志。 检测工作人员应佩戴个人剂量计,并携带剂量报警仪。
5.1.1检测时机应满足相关法规、标准和设计技术文件的要求,同时还应满足合同双方商定的其 他技术要求。 5.1.2除非另有规定,CR检测应在焊接完成后进行,对有延迟裂纹倾向的材料,至少应在焊接完 成24h后进行CR检测
5.2.1检测区宽度应满足相关法规、标准和设计技术文件的要求,同时还应满足合同双方商定的 其他技术要求,检测区包括焊缝金属及相对于焊缝边缘至少为5mm的相邻母材区域。 5.2.2对于电渣焊对接焊缝,其检测区宽度应由合同双方商定或通过实际测量热影响区确定。
在CR检测之前,对接焊缝的表面应经目视检测合格。表面的不规则状态在数字图像上的景 寻掩盖或王扰缺陷影像,否则应对表面作适当修整。
5.4.1在保证穿透力的前提下,CR检测宜选用较低的管电压。在采用较高管电压时,应保证适当 的曝光量。图1规定了不同材料、不同透照厚度允许采用的最高X射线管电压。 5.4.2对截面厚度变化大的承压设备,在保证数字图像质量满足5.16要求的前提下,允许采用超 过图1规定的X射线管电压。但对钢、铜及铜合金、镍及镍合金材料,管电压增量应不超过50kV; 对钛及钛合金材料,管电压增量应不超过40kV;对铝及铝合金材料,管电压增量应不超过30kV 5.4.3按照B级检测技术检测时,宜选用结构噪声较低的IP。如选用结构噪声较高的IP,采用的 最高X射线管电压宜比图1所示值低20%。
.1应根据被检工件材质、透照厚度和管电压选择合适的IP和金属屏。表2和表3分别给出 用金属材料CR检测时前金属屏的材料和厚度选择要求,金属屏应符合JB/T5075的要求。 5.2当使用金属屏时,IP涂层面和前屏之间应当良好接触;IP背面可使用铅屏,当被检工件 寸,使用钢或铜屏能取得更好的效果。
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说明: 铜及铜合金、镍及镍合金; 钢:
说明: 铜及铜合金、镍及镍合金; 钢:
图1不同透照厚度允许的最高X射线管电
表2前金属屏的材料和厚度一钢、铜及铜合金、镍及镍合金
3 前金属屏的材料和厚度铝及铝合金、钛
应根据被检工件特点和技术条件的要求选择适宜的透照方式。在可实施的情况下,应优先 壁透照方式。只当单壁透照不能实施时,才允许采用双壁透照方式。典型的透照方式参见1 013.2—2015附录 E。
5. 6. 2 透照方向
透照时射线束中心一般应垂直指向透照区中心,并与工件表面法线重合,需要时也可选用 发现缺陷的方向透照。
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5.6.3一次透照长度
表4允许的透照厚度比不
对100mm
5.6.4.1焊缝进行全部射线检测时,采取的曝光次数和有效评定区的重叠应能保证检测到被检测 区的整个体积范围。 5.6.4.2如果采用暗盒直接搭接透照的方式,也应保证整个有效评定区数字图像质量满足5.16的 要求。
5.6.5小径管双壁双影透照
小径管环向对接焊缝可采用双壁双影透照布置
5. 6. 5. 1透照布置
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)≤D。/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。 不满足上述条件或椭圆成像有困难时,可采用垂直透照方式重叠成像。
5.6.5.2透照次数
小径管环向对接焊缝100%检测的透照次数:采用倾斜透照椭圆成像时,当T/D。≤0.12时,相 隔90°透照2次;当T/D。>0.12时,相隔120°或60°透照.3次。垂直透照重叠成像时,一般应相 隔120°或60°透照3次。 按照上述规定进行多次透照时,相邻数字图像有效评定区的重叠应保证覆盖被检测区的整个体 积范围,如最少曝光次数不能满足100%覆盖要求,则应增加曝光次数。
5.6.5.3特殊情况
5.6.5.2规定的透照间隔角度,但应采取措施尽量扩大缺陷可检出范围,同时应保证在评定范围内图 象质量满足本部分要求,并在检测报告中对有关情况进行说明
5. 6. 5. 4局部检测
100%检测的小径管环向焊接接头的透照次数
5.7射线源至被检工件表面的最小距离
图2A级和B级射线检测技术确定焦点至被检工件表面距离的诺模图
AB级射线检测技术确定焦点至被检工件表面距
5.7.2采用射线源在被检工件内中心透照方式周向曝光时,只要得到的数字图像质量符合5.16的 要求,值可以减小,但减小值应不超过规定值的50%。 5.7.3采用射线源在被检工件内偏心透照方式周向爆光时,只要得到的数字图像质量符合5.16的 要求,值可以减小,但减小值应不超过规定值的20%。 5.7.4如果相关规范、标准、设计技术文件或合同双方商定规定了允许的几何不清晰度(Ug)最 大值,实际透照时,几何不清晰度(U。)值应按照NB/T47013.2一2015附录H进行计算。 5.8IP与被检工件之间的距离 曝光期间IP应紧贴被检工件,除非有特殊规定或透照布置能使被检区域得到更好的数字图像。
5.7.2采用射线源在被检工件内中心透照方式周向曝光时,只要得到的数字图像质量符合5.16的 要求,值可以减小,但减小值应不超过规定值的50%。 5.7.3采用射线源在被检工件内偏心透照方式周向爆光时,只要得到的数字图像质量符合5.16的 要求,值可以减小,但减小值应不超过规定值的20%。 5.7.4如果相关规范、标准、设计技术文件或合同双方商定规定了允许的几何不清晰度(Ug)最 大值,实际透照时,几何不清晰度(U。)值应按照NB/T47013.2一2015附录H进行计算。 5.8IP与被检工件之间的距离 曝光期间IP应紧贴被检工件,除非有特殊规定或透照布置能使被检区域得到更好的数字图像。
5.8IP与被检工件之间
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曝光量应保证数字图像的归一化信噪比达到标准规定,可按照附录A的规定通过最小灰度 确定合适的曝光量。
5.10无用射线和散射线屏蔽
5.10.1宜采用金属屏、周边遮挡铅板、准直器等适当措施,屏蔽散射线和无用射线,限制照射场 范围。
5.10.1宜采用金属屏、周边遮挡铅板、准直器等适当措施,屏蔽散射线和无用射线,限制照射场
检查背散射防护的方法是在暗盒背面贴附“B”铅字标记,一般B铅字的高度为13mm、厚度 为1.6mm,按检测工艺的规定进行透照和扫描处理。若在数字图像上(负片)出现灰度低于周围背 景灰度的“B”字影像,则说明背散射防护不够,应增大背散射防护铅板的厚度。若数字图像上(负 片)不出现“B”字影像或出现灰度高于周围背景灰度的“B”字影像,则说明背散射防护符合要求。 在背散射轻微或后金属屏足以屏蔽背散射线的情况下,可不使用背散射防护铅板或金属屏。
5.11线型像质计的使用
线型像质计一般应放置在焊接接头的一端(在被检区长度的约1/4位置),金属线应横跨焊缝, 细线置于外侧,当一张IP上同时透照多条焊接接头时,线型像质计应放置在透照区最边缘的焊缝处。 线型像质计放置还应满足以下规定: a)单壁透照规定像质计放置在射线源侧。双壁单影透照规定像质计放置在IP侧。双壁双影透 照像质计可放置在射线源侧,也可放置在IP侧; b)单壁透照中,如果像质计无法放置在射线源侧,允许放置在IP侧; c)单壁透照中像质计放置在IP侧时,应进行对比试验。对比试验方法是在射线源侧和IP侧 各放一个像质计,用与被检工件相同的条件透照,测定出像质计放置在射线源侧和IP侧的 灵敏度差异,以此修正对比灵敏度的规定,以保证实际透照的数字图像灵敏度符合要求; d)当像质计放置在IP侧时,应在像质计上适当位置放置铅字“F”作为标记,F标记的影像 应与像质计的标记同时出现在数字图像上,且应在检测报告中注明。
5.11.2线型像质计数量
原则上每张数字图像上都应有像质计的影像。当一次曝光完成多张IP成像时,使用的像质计数 量允许减少,但应符合以下要求: a)环形对接焊接接头采用射线源置于中心周向曝光时,至少在圆周上等间隔地放置3个像质 计; b)一次曝光连续排列多张IP时,至少在第一张、中间一张和最后一张IP处各放置一个像质计。 5.11.3小径管对接焊缝使用的线型像质计和放置要求 小径管使用通用线型和专用等径线型像质计时,金属线应垂直焊缝目应横跨焊缝放置
5.11.4不等厚或不同种类材料之间对接焊缝
如果焊接接头的几何形状允许,厚度不同或材料类型不同的部位应分别采用与被检工件厚 型相匹配的线型像质计,并分别放置在焊接接头相对应部位。
5.11.5线型像质计影像识别
使用线型像质计时,数字图像上能被识别的最细线的编号即为对比灵敏度值。当数字图像灰度 均匀部位一般是邻近焊缝的母材金属区)能够清晰地看到长度不小于10mm的连续金属线影像时, 则认为该线是可识别的。专用等径线型像质计至少应能识别两根金属线。
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5.12双线型像质计的使用
5.12.1双线型像质计放置方法见附录B。 5.12.2对每一种检测对象和工艺,应采用双线型像质计测量其数字图像分辨率,在验证符合要求 后,进行检测时可不放置双线型像质计。 5.12.3测定数字图像分辨率时,双线型像质计应放在被检工件的射线源侧表面且“b”值较大部 位;当对接焊缝的材料类型不同时,应放置于衰减系数最大的材料的射线源侧表面。 5.12.4对于小径管双壁双影检测,确定其最低空间分辨率或应识别线号时可使用管径代替壁厚。
5.13.1透照部位的标记由识别标记和定位标记组成。标记一般由适当尺寸的铅(或其他适宜的重 金属)制数字、拼音字母和符号等构成。数字图像标记应能清晰显示且不至于对数字图像的评定带 来影响,标记的材料和厚度应根据被检工件的厚度来选择,应能保证标记影像不模糊。 5.13.2识别标记一般包括:.产品编号、焊缝编号、部位编号和透照日期。返修后的透照还应有返 修标记,扩大检测比例的透照应有扩大检测标记。 5.13.3定位标记一般包括中心标记、搭接标记、检测区标记等。中心标记指示透照部位区段的中 心位置和分段编号的方向,一般用十字箭头“→”表示。搭接标记是连续检测时的透照分段标记, 可用符号“”或其他能显示搭接情况的方法(如数字等)表示。检测区标记采取的方式能够清晰 标识检测区范围即可。 5.13.4当焊缝内外余高均磨平,从数字图像上不能确定检测区位置和宽度时,应采用适当的定位 标记(如采用铅质窄条)进行标识。 5.13.5定位标记应放在被检工件上,其摆放应符合NB/T47013.22015附录J的规定。所有标记 的影像不应重叠,且应不干扰有效评定范围内的影像。当由于结构原因或难于实施时,应放置于射 线源侧的定位标记需要放置于IP侧时,检测记录和报告应标注实际的评定范围。 5.13.6识别标记允许放置于射线源侧或IP侧,所有标记的影像不应重叠,且应不干扰有效评定 范围内的影像。 5.13.7为了能精确地辨别数字图像位置,以被检工件上永久标识或部位作为参考点;当因材料性 质和使用条件而不能进行永久标识时,应采用其他方法(如布片图)确定数字图像位置。
5.14.1扫描仪光电倍增管电压或增益的选择应与曝光量匹配,使数字图像度值处于适当池围 (10%~80%)。 5.14.2扫描分辨率的选择应保证数字图像分辨率达到标准规定的要求,且应与IP特性匹配。
5.15数字图像评定环境要求
5.16数字图像质量要求
数字图像上的标记影像应显示完整、位置正确。数字图像评定范围内不应存在十扰缺陷识 痕、压痕、折痕、脱膜、异物粘附以及金属屏缺陷等造成的伪缺陷影像。数字图像的对比灵敏 整率和归一化信噪比应满足5.16.1~5.16.3的要求。
5.16.1对比灵敏度
当原始数字图像对比灵敏度较低时,允许采用数字图像处理方法提高数字图像的对比灵敏度。 如果处理后的数字图像的对比灵敏度能够满足标准要求,则该数字图像被认为是合格的。
表7对比灵敏度值——双壁单影或双壁双影透照、线型像质计置于IP侧
16.2.1检测技术等级为A级、AB级时,数字图像分辨率应符合表8的规定;检测技术等级 时,数字图像分辨率应符合表9的规定,使用双线型像质计测量数字图像分辨率的方法见附录
表8A级、AB级检测技术应达到的最低空间分辨率
表9B级检测技术应达到的最低空间分辨率
NB/T 47013.14—20165.16.2.2如果数字图像分辨率达不到表8或表9的规定,可通过提高数字图像对比灵敏度来补偿数字图像分辨率的不足,这种补偿只允许1个等级,即当灵敏度提高1个等级时,允许分辨率降低1个等级。5.16.3归一化信噪比数字图像的归一化信噪比应满足表10和表11的要求,归一化信噪比的测量和计算见附录C。使用CR检测厚度不均匀的试件时,允许采用最小灰度值代替最小SNRN,等价于最小SNRN的最小灰度值的测定见附录A。表10允许的最小SNR钢、铜及铜合金、镍及镍合金透照材料厚度最小SNRN射线能量W/mmA级AB级B级管电压≤50kV10012015050kV<管电压≤150kV7095120150kV<管电压≤250kV7085100N507085100250kV<管电压≤350kV> 50707070≤507085100350kV<管电压≤450kV> 50 707070 注:若在热影响区或母材区域测量SNRs,则表中数值应乘以1.4,除非焊缝无余高且焊缝根部与母材齐平。表11允许的最小SNRv铝及铝合金、钛及钛合金最小SNRN射线能量A级AB级B级管电压≤150kV7095120150kV<管电压≤250kV7085100250kV<管电压≤450kV7085100注:若在热影响区或母材区域测量SNR,则表中数值应乘以1.4,除非焊缝无余高且焊缝根部与母材齐平。5.17数字图像处理5.17.1在观察和评定时允许使用缩放、灰度变换、对比度变换等数字图像处理手段。各种数字图像处理手段使用应适度,应有利于数字图像质量的优化和观察评定。5.17.2当采用数字图像处理提高像质计金属线影像识别度时,应保证所有评定区域均采用相同的处理手段。5.18数字图像存储5.18.1应保存CR系统输出的原始数字图像。5.18.2当采用数字图像处理使对比灵敏度满足要求时,处理后的图像应进行标识,与原始数字图像一起保存。5.19图像尺寸测量为保证缺陷几何尺寸测量的准确性,应采用已知尺寸的试件对图像尺寸测量进行标定,当系统及透照参数改变时,应重新进行标定。15
6检测结果评定和质量分级
7.1应按照现场操作的实际情况详 五汇花 47013.1的规定外,还至少应包括下列内容: a)委托单位或制造单位; 被检工件:名称、检测部位、焊缝坡口型式、焊接方法; 检测设备器材:射线源(焦点尺寸)、IP、金属屏(类型、数量和厚度)、像质计(种类和 型号)、滤光板、背散射屏蔽铅板、扫描和观察设备; d) 操作指导书工艺验证情况(必要时); 检测工艺参数:检测技术等级、透照方式、透照参数(F、、b、管电压、管电流、曝光时 间、扫描参数; 数字图像质量:对比灵敏度、分辨率、归一化信噪比、灰度值(需要时)、缺陷位置和性 质; g 透照布置示意图; h) 检测结果及质量分级; i) 编制、审核人员及其资格; j)其他需要说明或记录的事项。 7.2应依据检测记录出具检测报告。CR检测报告除符合NB/T47013.1的规定外,还至少应包括下 列内容: a)委托单位或制造单位; b)被检工件:名称、检测部位、焊缝坡口型式、焊接方法; c)检测设备器材:射线源(种类,焦点尺寸)、IP、金属屏(类型、数量和厚度)、像质计(种 类和型号)、扫描和观察设备; d) 检测工艺参数:检测技术等级、透照方式、透照参数(F、f、b、管电压、管电流、曝光时 间)扫描参数; e) 数字图像质量:对比灵敏度、分辨率、归一化信噪比、灰度值(需要时)、缺陷位置和性 质; f) 透照布置示意图; g) 检测结果及质量分级; h)编制、审核人员及其资格; i)检测单位。
A.1最小灰度值测试原则
附录A (资料性附录) 最小灰度值测试方法
附录A (资料性附录) 最小灰度值测试方法
使用CR检测厚度不均匀的试件时,可以采用最小灰度值代替最小SNRN。灰度和SNRN之间的 关系适用于特定的设置,包括扫描类型、扫描参数和相同品牌、型号的IP。任何扫描参数(像素尺 寸、扫描速度、光电倍增管的电压或增益)的改变,均要求重新测试与要求的SNR等价的最小龙 度值。
A.2最小灰度值测试方法
A.2.1线性灰度是正确测量SNR和等价灰度的前提,这意味着扫描IP上给定区域的灰度应直接 与曝光量成正比(无偏移),这种线性灰度应由制造商软件提供支持。 A.2.2最小灰度可按照附录B中B.2.1的曝光条件进行测定或由检测单位根据具体的透照情况确定。 A.2.3与表10、表11规定的最小SNR等价的最小灰度值测定步骤如下:: a)按照图A.1透照阶梯试块,阶梯试块应完全覆盖IP; b)测量每一阶梯的平均灰度和SNRN; c)绘制以平均灰度为变量的SNR函数曲线; d)确定表10、表11规定的最小SNR对应的等价最小灰度值。
■测定等价于最小SNR的最小灰度值的透照布
A.2.4除上述方法外,也可采用对IP以不同曝光量逐次曝光的方法,曝光条件与A.2.2的 寺一致。
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B.1双线型像质计的放置
B.1.1空间分辨率应当在垂直和平行于激光扫描的两个方向上测量,将其中的较大值作 辨率SR值。 B.1.2双线型像质计应与像素行或列成约2°~5°的倾角,以避免混叠的影响,见图B.1a
B.2空间分辨率测量条件
B.2.3数字图像分辨率测量条件
将双线型像质计放在被检工件表面(射线源侧),透照条件与实际检测条件一致,数字图像的 归一化信噪比要求参见表10、表11。
B.3空间分辨率的确定
若肉眼不能明确地分辨出第一组不清晰的线对,可使用以下所述20%下沉法:应使用不少于21 行像素叠加平均,见图B.1b)和c),根据式(B.1)计算找出下沉小于20%的第一个线对,见图 B.1d)。数字图像中第一组达到下沉值与两波峰值(见图B.1)之比小于20%的线对,即为双线型 像质计的测试结果,如图B.1c)所示的D8。
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止回阀标准a)数字图像中双线型像质计的图像
a)数字图像中双线型像质计的图像
b)双线型像质计轮廊(不少于21次测量平均得到)
图B.1空间分辨率测定示意图
别墅图纸NB/T 47013.14—2016
附录C (规范性附录) 归一化信噪比的测定
....- 检测试验 检测标准 设备标准 计算机标准
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