中華人民共和國能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)承壓設(shè)備無損檢測第14部分：X射線計(jì)算機(jī)輔助成像檢測2016-08-16發(fā)布前言 Ⅱ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14一般要求 35檢測工藝及其選擇 66檢測結(jié)果評定和質(zhì)量分級 7檢測記錄和報(bào)告 附錄A(資料性附錄)最小灰度值測試方法 附錄B(規(guī)范性附錄)空間分辨率的測定 附錄C(規(guī)范性附錄)歸一化信噪比的測定 工Ⅱ 承壓設(shè)備無損檢測第14部分：X射線計(jì)算機(jī)輔助成像檢測1.1NB/T47013的本部分規(guī)定了承壓設(shè)備金屬材料受壓元件的熔化焊焊接接頭采用450kV以下X射線計(jì)算機(jī)輔助成像檢測(以下簡稱“CR檢測”)技術(shù)和質(zhì)量分級要求。1.2本部分適用于鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金、鎳及鎳合金材料熔化焊焊接接頭的CR檢測。焊接接頭的型式為板或管的對接接頭對接焊縫(以下簡稱“對接焊縫”)。1.3承壓設(shè)備其他材料、支承件和結(jié)構(gòu)件的焊接接頭的CR檢測，可參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB11533標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)視力表GB/T12604.2無損檢測術(shù)語射線照相檢測GB18871電離輻射防護(hù)及輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)GB/T21356無損檢測計(jì)算機(jī)射線照相系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性與鑒定方法GB/T23901.5無損檢測射線照相底片像質(zhì)第5部分：雙線型像質(zhì)計(jì)圖像不清晰度的測定GBZ117工業(yè)X射線探傷放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)JB/T5075無損檢測射線照相檢測用金屬增感屏JB/T7902射線照相用線型像質(zhì)計(jì)NB/T47013.1承壓設(shè)備無損檢測第1部分：通用要求NB/T47013.2—2015承壓設(shè)備無損檢測第2部分：射線檢測3術(shù)語和定義GB/T12604.2、NB/T47013.1和NB/T47013.2界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。一種涂有光致激發(fā)磷光晶體的柔性板，曝光后能以潛影形式儲存信息，可以代替膠片用于射線照相檢測。由IP、專用激光掃描儀、計(jì)算機(jī)硬件和專用軟件等組成，能將IP上的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像的系統(tǒng)，簡稱“CR系統(tǒng)”。2被檢工件至IP距離bobject-to-IPdistance沿射線束中心線方向上測量的被檢工件表面(射線源側(cè))至IP之間的距離。射線源至IP距離Fsource-to-IPdistance沿射線束中心線方向上測量的射線源至IP之間的距離，即焦距。射線源至被檢工件距離fsource-to-objectdistance沿射線束中心線方向上測量的射線源至被檢工件表面(射線源側(cè))之間的距離。由透照厚度差造成數(shù)字圖像灰度差所表征的靈敏度，一般用線型像質(zhì)計(jì)的線徑或線徑編號表示。由感光層和IP表面的結(jié)構(gòu)不均勻?qū)е碌臄?shù)字圖像的固有噪聲。對黑白數(shù)字圖像明暗程度的定量描述，它由系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換器(模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)的位數(shù)決定。A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越高，灰度等級越高。例如，A/D轉(zhuǎn)換器為12bit時(shí)，采集的灰度等級為2l2=4096。X射線數(shù)字圖像的基本組成單元。X射線數(shù)字圖像由點(diǎn)組成，組成圖像的點(diǎn)稱為像素。表征數(shù)字圖像中像素明暗程度的數(shù)值。與IP的曝光量成正比的灰度值。在無被檢工件情況下，按照標(biāo)準(zhǔn)測試條件獲得的、單位長度上CR系統(tǒng)數(shù)字圖像所能顯示的最小細(xì)節(jié)的能力，簡稱“CR系統(tǒng)分辨率”。數(shù)字圖像的空間分辨率SRspatialresolutionofadigitalimage在有被檢工件情況下，按照實(shí)際檢測條件得到的、單位長度上數(shù)字圖像所能顯示的最小細(xì)節(jié)的能力，簡稱“數(shù)字圖像分辨率”。在數(shù)字圖像中，選定區(qū)域的灰度平均值與標(biāo)準(zhǔn)差的比值。3基于CR系統(tǒng)分辨率SR,,經(jīng)歸一化處理后的信噪比。一次透照長度Lerreffectivelengthofasingleexposure符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的單次曝光有效檢測長度。由掃描決定的數(shù)字圖像的像素幾何尺寸，它取決于激光掃描儀掃描IP的行間距，以及激光點(diǎn)掃描行走速度與模數(shù)轉(zhuǎn)換器工作頻率之比。數(shù)字圖像處理digitalimagepro通過計(jì)算機(jī)對數(shù)字圖像進(jìn)行處理的方法和技術(shù)。CR數(shù)字圖像常用的處理方法包括放大、縮小、灰度變換、對比度變換等。4一般要求4.1檢測人員4.1.1從事CR檢測的人員應(yīng)滿足NB/T47013.1的有關(guān)規(guī)定。4.1.2CR檢測人員應(yīng)在上崗前接受輻射安全知識、專門的CR理論和實(shí)際操作培訓(xùn)，并取得相應(yīng)的資格。4.1.3CR檢測人員未經(jīng)矯正或經(jīng)矯正的近(距)視力和遠(yuǎn)(距)視力應(yīng)不低于5.0(小數(shù)記錄值為1.0),測試方法應(yīng)符合GB11533的規(guī)定。從事數(shù)字圖像評定的人員應(yīng)每年接受一次視力檢查。4.2檢測設(shè)備和器材4.2.1射線源應(yīng)選擇焦點(diǎn)尺寸、管電壓范圍和額定功率等滿足檢測對象和技術(shù)要求的X射線機(jī)。應(yīng)根據(jù)檢測對象和技術(shù)要求選擇適用的CR系統(tǒng)。系統(tǒng)性能測試條件及測試方法按GB/T21356的規(guī)定執(zhí)行。系統(tǒng)至少應(yīng)滿足以下性能指標(biāo)：a)圖像幾何畸變應(yīng)小于±2%;b)掃描儀和IP板之間不應(yīng)存在抖動、滑動，或抖動低于系統(tǒng)噪聲水平；c)圖像同一水平線上，中心區(qū)域與邊緣背景灰度變化應(yīng)不超過±10%;d)其他性能指標(biāo)包括：信噪比、激光束功能、陰影、影像擦除、偽影等。4.2.2.1成像板(IP)IP的質(zhì)量合格證中至少應(yīng)包括IP的類型和規(guī)格、動態(tài)范圍、激發(fā)響應(yīng)時(shí)間、化學(xué)成分等主要性能參數(shù)。用戶應(yīng)按制造商推薦的溫度和濕度條件予以使用和保存，并避免不必要的照射。對厚度較小的被檢工件應(yīng)選擇感光速度較慢的IP,對厚度較大的被檢工件可選擇感光速度較快的IP。4.2.2.2掃描儀激光掃描儀的質(zhì)量合格證中至少應(yīng)包括規(guī)格、掃描尺寸、輸入電壓、掃描分辨率、激光束焦點(diǎn)尺寸、掃描步進(jìn)速度等主要性能參數(shù)，且其功能和性能至少滿足以下要求：4a)掃描儀應(yīng)具有掃描和擦除功能，擦除后殘留潛影灰度值不得高于系統(tǒng)最大灰度的5%;a)最低亮度250cd/m2;b)顯示器至少256灰度級；c)可顯示的最低光強(qiáng)比1:250;d)顯示至少1M像素，像素尺寸小于0.3mm。4.2.3像質(zhì)計(jì)b)線型像質(zhì)計(jì)的材料代號、材料和不同材料的線型像質(zhì)計(jì)適用的被檢工件材料范圍可按表1線型像質(zhì)計(jì)材料代號工業(yè)純鋁3#純銅適用材料范圍鋼4.2.5.3運(yùn)行核查a)系統(tǒng)改變時(shí)(包括各部件的維修、更換、軟件升級等);5b)在系統(tǒng)停止使用3個(gè)月以上，重新使用時(shí)；4.3.3當(dāng)某些檢測條件不能滿足AB級(或B級)檢測技術(shù)的要求時(shí)，經(jīng)合同雙方商定，在采取有效補(bǔ)償措施(例如增加曝光量或選用信噪比更高的系統(tǒng)等)的前提下，若數(shù)字圖像質(zhì)量達(dá)到了AB級(或B級)檢測技術(shù)的規(guī)定，則可認(rèn)為按AB級(或B級)檢測技術(shù)進(jìn)行了檢測。商定，在采取有效補(bǔ)償措施(例如增加曝光量或選用信噪比更高的系統(tǒng)等)前提下可采用A級檢測4.4.2工藝規(guī)程除滿足NB/T47013.1的要求外，還應(yīng)規(guī)定下列相關(guān)因素的具體范圍或要求，如相4.4.3應(yīng)根據(jù)工藝規(guī)程的內(nèi)容以及被檢工件的檢測要求編寫操作指導(dǎo)書，其內(nèi)容除滿足NB/Ta)檢測設(shè)備器材：射線源(焦點(diǎn)尺寸)、IP、金屬屏(種類和厚度)、像質(zhì)計(jì)(種類和型號)、64.5.1檢測環(huán)境應(yīng)滿足系統(tǒng)運(yùn)行對環(huán)境(溫度、濕度、接地、電磁輻射、振動等)的要求。5.1.1檢測時(shí)機(jī)應(yīng)滿足相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)技術(shù)文件的要求成24h后進(jìn)行CR檢測。的曝光量。圖1規(guī)定了不同材料、不同透照厚度允許采用的最高X射線管電壓。5.4.2對截面厚度變化大的承壓設(shè)備，在保證對鈦及鈦合金材料，管電壓增量應(yīng)不超過40kV;對鋁及鋁合金材料，管電壓增量應(yīng)不超過30kV。5.4.3按照B級檢測技術(shù)檢測時(shí)，宜選用結(jié)構(gòu)噪聲較低的IP。如選用結(jié)構(gòu)噪聲較高最高X射線管電壓宜比圖1所示值低20%。5.5.1應(yīng)根據(jù)被檢工件材質(zhì)、透照厚度和管電壓選擇合適的IP和金屬屏。表2和表3分別給出了常用金屬材料CR檢測時(shí)前金屬屏的材料和厚度選擇要求，金屬屏應(yīng)7無注：鉛屏可完全或部分由Fe或Cu屏代替，厚度為鉛屏的3倍。表3前金屬屏的材料和厚度—鋁及鋁合金、鈦及鈦合金管電壓≤150kV150kV<管電壓≤450kV注：可在被檢工件與IP暗盒之間使用0.1mm鉛質(zhì)濾光板，暗盒內(nèi)使用0.1mm鉛金屬屏，替代0.2mm鉛金屬屏。5.6透照布置5.6.1透照方式應(yīng)根據(jù)被檢工件特點(diǎn)和技術(shù)條件的要求選擇適宜的透照方式。在可實(shí)施的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用單壁透照方式。只當(dāng)單壁透照不能實(shí)施時(shí)，才允許采用雙壁透照方式。典型的透照方式參見NB/T47013.2—2015附錄E。5.6.2透照方向透照時(shí)射線束中心一般應(yīng)垂直指向透照區(qū)中心，并與工件表面法線重合，需要時(shí)也可選用有利于發(fā)現(xiàn)缺陷的方向透照。85.6.3.1一次透照長度通過透照值應(yīng)符合表4的規(guī)定。通過K值確定的整條環(huán)向?qū)雍缚p所需的透照次數(shù)可參照NB/T47013.2—2015附錄F的曲線圖確定。檢測技術(shù)等級a對100mm<D。≤400mm的環(huán)向?qū)雍附咏宇^(包括曲率相同的曲面焊接接頭),A級、AB級允許采用5.6.4.2如果采用暗盒直接搭接透照的方式，也應(yīng)保證整個(gè)有效評定區(qū)數(shù)字圖像質(zhì)量滿足5a)T(壁厚)≤8mm;b)g(焊縫寬度)≤D。/4。橢圓成像時(shí)，應(yīng)控制影像的開口寬度(上下焊縫投影最大間距)在1倍焊縫寬度左右。5.6.5.2透照次數(shù)小徑管環(huán)向?qū)雍缚p100%檢測的透照次數(shù)：采用傾斜透照橢圓成像時(shí)，當(dāng)T/D?≤0.12時(shí)，相隔90°透照2次；當(dāng)T/D。>0.12時(shí)，相隔120°或60°透照3次。垂直透照重疊成像時(shí)，一般應(yīng)相隔120°或60°透照3次。積范圍，如最少曝光次數(shù)不能滿足100%覆蓋要求，則應(yīng)增加曝光次數(shù)。不要求100%檢測的小徑管環(huán)向焊接接頭的透照次數(shù)由合同雙方商定。9圖2是A級和B級檢測技術(shù)確定f的諾模圖，圖3是AB級檢測技術(shù)確定f的諾模圖。有效焦有效焦點(diǎn)有效焦點(diǎn)尺寸dhmm865432成成6543215.7.2采用射線源在被檢工件內(nèi)中心透照方式周向曝光時(shí)，只要得到的數(shù)字圖像質(zhì)量符合5.16的要求，f值可以減小，但減小值應(yīng)不超過規(guī)定值的50%。5.7.3采用射線源在被檢工件內(nèi)偏心透照方式周向曝光時(shí)，只要得到的數(shù)字圖像質(zhì)量符合5.16的要求，f值可以減小，但減小值應(yīng)不超過規(guī)定值的20%。5.7.4如果相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)技術(shù)文件或合同雙方商定規(guī)定了允許的幾何不清晰度(Ug)最大值，實(shí)際透照時(shí)，幾何不清晰度(Ug)值應(yīng)按照NB/T47013.2—2015附錄日進(jìn)行計(jì)算。5.8IP與被檢工件之間的距離曝光期間IP應(yīng)緊貼被檢工件，除非有特殊規(guī)定或透照布置能使被檢區(qū)域得到更好的數(shù)字圖像。為1.6mm,按檢測工藝的規(guī)定進(jìn)行透照和掃描處理。若在數(shù)字圖像上(負(fù)片)出現(xiàn)灰度低于周圍背線型像質(zhì)計(jì)一般應(yīng)放置在焊接接頭的一端(在被檢區(qū)長度的約1/4位置),金屬線應(yīng)橫跨焊縫，a)環(huán)形對接焊接接頭采用射線源置于中心周向曝光時(shí)，至少在圓周上等間隔地放置3個(gè)像質(zhì)5.12.3測定數(shù)字圖像分辨率時(shí)，雙線型像質(zhì)計(jì)應(yīng)放在被檢工件的5.13.1透照部位的標(biāo)記由識別標(biāo)記和定位標(biāo)記組成。標(biāo)記一般由適當(dāng)尺寸的鉛(或金屬)制數(shù)字、拼音字母和符號等構(gòu)成。數(shù)字圖像標(biāo)記應(yīng)能清晰顯示且可用符號“1”或其他能顯示搭接情況的方法(如數(shù)字等)表示。檢測區(qū)標(biāo)記采取的方式能夠清晰標(biāo)記(如采用鉛質(zhì)窄條)進(jìn)行標(biāo)識。質(zhì)和使用條件而不能進(jìn)行永久標(biāo)識時(shí)，應(yīng)采用其他方法(如布片圖)確定數(shù)字圖像位置。5.14.1掃描儀光電倍增管電壓或增益的選擇應(yīng)與曝光量匹配，使數(shù)字圖像灰度值處于適當(dāng)范圍單壁透照、線型像質(zhì)計(jì)置于射線源側(cè)時(shí)應(yīng)符合表5的規(guī)定；雙壁雙當(dāng)原始數(shù)字圖像對比靈敏度較低時(shí)，允許采用數(shù)字圖像處理方法提高數(shù)字圖像的對比靈敏度。如果處理后的數(shù)字圖像的對比靈敏度能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，則該數(shù)字圖像被認(rèn)為是合格的。(線徑/mm)公稱厚度(T)范圍/mm表6對比靈敏度值——雙壁雙影透照、線型像質(zhì)計(jì)置于射線源側(cè)(線徑/mm)透照厚度(W)范圍/mm 應(yīng)識別線號(線徑/mm)公稱厚度(T)或透照厚度(W)范圍/mn應(yīng)識別線號(線徑/mm)注：對于雙壁單影透照方式，應(yīng)取公稱厚度應(yīng)識別線號(線徑/mm)注：對于雙壁單影透照方式，應(yīng)取公稱厚度T.5.16.2.2如果數(shù)字圖像分辨率達(dá)不到表8或表9的規(guī)定，可通過提高數(shù)字圖像對比靈敏度來補(bǔ)償數(shù)字圖像分辨率的不足，這種補(bǔ)償只允許1個(gè)等級，即當(dāng)靈敏度提高1個(gè)等級時(shí)，允許分辨率降低1個(gè)等級。數(shù)字圖像的歸一化信噪比應(yīng)滿足表10和表11的要求，歸一化信噪比的測量和計(jì)算見附錄C。150kV<管電壓≤250kV的150kV<管電壓≤250kVc)檢測設(shè)備器材：射線源(焦點(diǎn)尺寸)、IP、金屬屏(類型、數(shù)量和厚度)、像質(zhì)計(jì)(種類和d)操作指導(dǎo)書工藝驗(yàn)證情況(必要時(shí));f)數(shù)字圖像質(zhì)量：對比靈敏度、分辨率、歸一化信噪比、灰度值(需要時(shí))、缺陷位置和性c)檢測設(shè)備器材：射線源(種類，焦點(diǎn)尺寸)、IP、金屬屏(類型、數(shù)量和厚度)、像質(zhì)計(jì)(種e)數(shù)字圖像質(zhì)量：對比靈敏度、分辨率、歸一化信噪比、灰度值(需要時(shí))、缺陷位置和性(資料性附錄)最小灰度值測試方法A.1最小灰度值測試原則使用CR檢測厚度不均勻的試件時(shí)，可以采用最小灰度值代替最小SNRw?；叶群蚐NRy之間的關(guān)系適用于特定的設(shè)置，包括掃描類型、掃描參數(shù)和相同品牌、型號的IP。任何掃描參數(shù)(像素尺寸、掃描速度、光電倍增管的電壓或增益)的改變，均要求重新測試與要求的SNRv等價(jià)的最小灰度值。A.2最小灰度值測試方法與曝光量成正比(無偏移),這種線性灰度應(yīng)由制造商軟件提供支持。A.2.2最小灰度可按照附錄B中B.2.1的曝光條件進(jìn)行測定或由檢測單位根據(jù)具體的透照情況確定。A.2.3與表10、表11規(guī)定的最小SNRy等價(jià)的最小灰度值測定步驟如下：a)按照圖A.1透照階梯試塊，階