CN103630562B - 一种同时使用两种不同γ源的射线照相检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种同时使用两种不同γ源的射线照相检测方法，属于射线照相检测技术领域。其步骤为：组建射线照相检测系统，所述的射线照相检测系统包括192Ir探伤机和75Se探伤机；计算曝光时间，使用γ射线曝光计算器计算出单独使用192Irγ源对工件进行透照的曝光时间为t1，使用γ射线曝光计算器计算出单独使用75Seγ源对工件进行透照的曝光时间为t2，用公式计算同时使用192Irγ源和75Seγ源对工件进行透照所需要的曝光时间t：t=t1t2/(t1+t2)；送源并对胶片进行曝光，按照确定的曝光时间t对胶片进行曝光；曝光时间结束后，收源。本发明透照厚度范围大，射线底片分辨率高，检测灵敏度高，且大大提高了检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及使用γ源进行射线照相检测技术领域，更具体地说，涉及到一种同时使用两种不同γ源的射线照相检测方法，本发明尤其适用于金属材料对接焊缝内部缺陷的射线照相检测。
背景技术
为了保证锅炉、压力容器、压力管道等承压类特种设备的制造、安装工程质量，需要对制造和安装过程中的对接焊缝进行射线照相检测。射线照相检测使用的γ射线源有192Ir和75Se两种，通常都是使用单独使用192Ir或者75Seγ源进行射线照相检测。
192Irγ源是一种传统的射线照相检测用的射线源，其辐射的射线光谱由296kV、338kV、346kV、468kV和604kV五条谱线组成，平均能量为355kV。其特点是射线能量高，适用于厚度较大的工件的射线照相检测。GB/T3323-2005《金属熔化焊焊接接头射线照相》和JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测（第2部分：射线检测》标准中，均规定192Irγ源的透照厚度为20～100mm。单独使用192Irγ源进行射线照相检测时，由于其射线能量高，所拍摄的射线底片灰雾度大，检测灵敏度低，容易造成裂纹等危害性缺陷的漏检，给锅炉、压力容器、压力管道等承压类特种设备的运行带来安全隐患。
75Seγ源是近十年来才用于射线照相检测的新型射线源，其辐射的主要射线谱线有9条，最低能量为66kV、最高能量为401kV；强度较高的四根谱线能量分别为：279kV、264kV、136kV、121kV，平均能量为206keV。其特点是射线能量低、光谱近似于连续谱，所拍摄的底片灰雾度小、灵敏度高。GB/T3323-2005《金属熔化焊焊接接头射线照相》和JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测（第2部分：射线检测》标准中，均规定75Seγ源的透照厚度为5～40mm。单独使用75Seγ源进行射线照相检测时，由于其射线能量低，只能透照厚度较小的工件，且透照时间较长，检测效率低下。
中国专利申请号：200580034061.9，申请日：2005-10-05，发明创造名称为：射线照相设备，该申请案公开了一种用于形成物体内部的图像的射线照相设备，该设备包括：X射线或γ射线源，该源具有两个或两个以上能量并可用来照射待扫描的物体；辐射源，产生可用来照射所述物体的中子；辐射检测器阵列，由多个像素组成，每个像素对所述X射线或γ射线辐射源和所述中子产生辐射源敏感、并相对于所述X射线或γ射线辐射源以及所述中子产生辐射源排列，所述辐射检测器阵列可测量通过所述物体透射的每种类型的辐射的强度；以及处理装置，处理每种类型辐射的强度，以确定辐射通过物体时的衰减，并形成表示所述物体内部的形状和成分的图像。该申请案是一种用于机场、车站对旅客的行李包裹进行扫描，通过在荧光屏上观察扫描图像，以确定其内部是否存在违禁物品的射线照相设备，该申请案的缺点是扫描图像分辨率低，且不能长期保存。该申请案中所述的双能量的X射线或γ射线源，实际上只是一个射线源。对X射线源来说，是一个可以调节射线能量（60kV或150kV）的X射线源；γ射线源采用的一颗或多颗相同的γ源，实际上每一种源都具有2个或2个以上的能量，如192Irγ源具有5个不同能量的谱线，75Seγ源具有9个不同能量的谱线。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中单独使用一种γ源进行射线照相检测时存在的问题，提供了一种同时使用两种不同γ源的射线照相检测方法，采用本发明的技术方案，使得射线谱线更加丰富，所拍摄的射线底片灰雾度小，检测灵敏度高，透照厚度范围大。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种同时使用两种不同γ源的射线照相检测方法，其步骤为：
步骤一、组建射线照相检测系统
所述的射线照相检测系统包括192Ir探伤机和75Se探伤机；
步骤二、计算曝光时间：
使用γ射线曝光计算器计算出单独使用192Irγ源对工件进行透照的曝光时间为t1，使用γ射线曝光计算器计算出单独使用75Seγ源对工件进行透照的曝光时间为t2，用下列公式计算同时使用192Irγ源和75Seγ源对工件进行透照所需要的曝光时间t：
t=t1t2/(t1+t2)；
步骤三、送源并对胶片进行曝光
分别打开192Ir探伤机安全锁和75Se探伤机安全锁，同时顺时针方向摇动192Ir驱动装置手柄和75Se驱动装置手柄，将192Irγ源输送到192Ir输源管端部的曝光焦点位置，将75Seγ源输送到75Se输源管端部的曝光焦点位置，并按照步骤二确定的曝光时间t对胶片进行曝光；
步骤四、收源
步骤三曝光时间结束后，同时逆时针方向摇动192Ir驱动装置手柄和75Se驱动装置手柄，将192Irγ源输收回到192Ir探伤机的屏蔽位置，将75Seγ源输收回到75Se探伤机的屏蔽位置，并分别锁上192Ir探伤机安全锁和75Se探伤机安全锁。
更进一步地，步骤一中组建射线照相检测系统的具体过程为：
（A）、将192Ir输源管的一端和75Se输源管的一端平行紧贴并固定在一起，使192Ir输源管端部和75Se输源管端部平齐，用胶带一起固定在曝光焦点位置；再将192Ir输源管的另一端与192Ir探伤机源输出侧的接口连接，将75Se输源管的另一端与75Se探伤机源输出侧的接口连接；
（B）、192Ir探伤机源鞭侧与192Ir驱动装置通过192Ir驱动钢丝连接，75Se探伤机源鞭侧与75Se驱动装置通过75Se驱动钢丝连接，其中：所述的192Ir驱动装置上设置有192Ir驱动装置手柄，所述的75Se驱动装置上设置有75Se驱动装置手柄，所述的192Ir探伤机上设置有192Ir探伤机安全锁，所述的75Se探伤机上设置有75Se探伤机安全锁。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与单独使用一种γ射线源进行射线照相检测相比，具有如下显著效果：
（1）本发明的一种同时使用两种不同γ源的射线照相检测方法，透照厚度范围大，透照范围为钢材：5～100mm，覆盖了192Ir和75Se两种γ源的透照厚度范围；
（2）本发明的一种同时使用两种不同γ源的射线照相检测方法，射线底片分辨率高，且灰雾度低、检测灵敏度高，解决了单独使用192Irγ源射线照相检测时，射线底片灰雾度大、检测灵敏度低，容易造成裂纹等危害性缺陷的漏检的问题，对保证承压类特种设备制造和安装质量有积极作用；
（3）本发明的一种同时使用两种不同γ源的射线照相检测方法，检测效率高，由于同时使用两颗不同种类的γ源进行射线照相检测，透照时间远远小于单独使用一颗γ源进行射线照相检测的透照时间，提高了检测工作效率；
（4）本发明的一种同时使用两种不同γ源的射线照相检测方法，所拍摄的射线底片可以长期保存，GB/T3323-2005《金属熔化焊焊接接头射线照相》和JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测（第2部分：射线检测》标准中，均规定射线底片的保存期限不少于7年，本发明拍摄的射线底片保存期限可以达到7年以上。
附图说明
图1为本发明中同时使用两种不同γ源的射线照相检测系统的结构示意图。
示意图中的标号说明：
1、192Ir探伤机；2、75Se探伤机；3、192Ir探伤机源鞭侧；4、75Se探伤机源鞭侧；5、192Ir探伤机源输出侧；6、75Se探伤机源输出侧；7、192Ir探伤机安全锁；8、75Se探伤机安全锁；9、192Ir输源管；10、75Se输源管；11、192Ir输源管端部；12、75Se输源管端部；13、192Ir驱动钢丝；14、75Se驱动钢丝；15、192Ir驱动装置；16、75Se驱动装置；17、192Ir驱动装置手柄；18、75Se驱动装置手柄。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例1
本实施例是同时使用192Irγ源和Seγ源，采取中心透照法对一台200m3球形储罐对接焊接接头进行射线照相检测，球罐材质为16MnR，规格φ7100×22mm。使用的192Irγ源的放射性活度为85Ci，75Seγ源的放射性活度为98Ci。本实施例的一种同时使用两种不同γ源的射线照相检测方法，其具体步骤为：
步骤一、组建射线照相检测系统。所述的射线照相检测系统包括192Ir探伤机1和75Se探伤机2（如图1所示），组建射线照相检测系统的具体过程为：
（A）、将192Ir输源管9的一端和75Se输源管10的一端平行紧贴并固定在一起，使192Ir输源管端部11和75Se输源管端部12平齐，用胶带一起固定在曝光焦点位置；再将192Ir输源管9的另一端与192Ir探伤机源输出侧5的接口连接，将75Se输源管10的另一端与75Se探伤机源输出侧6的接口连接；
（B）、192Ir探伤机源鞭侧3与192Ir驱动装置15通过192Ir驱动钢丝13连接，75Se探伤机源鞭侧4与75Se驱动装置16通过75Se驱动钢丝14连接，其中：所述的192Ir驱动装置15上设置有192Ir驱动装置手柄17，所述的75Se驱动装置16上设置有75Se驱动装置手柄18，所述的192Ir探伤机1上设置有192Ir探伤机安全锁7，所述的75Se探伤机2上设置有75Se探伤机安全锁8。
步骤二、计算曝光时间。使用FC-Ⅲ型γ射线曝光计算器计算出单独使用192Irγ源对工件进行透照的曝光时间为t1为1小时30分，使用γ射线曝光计算器计算出单独使用75Seγ源对工件进行透照的曝光时间为t2为3小时24分，用下列公式计算同时使用192Irγ源和75Seγ源对工件进行透照所需要的曝光时间t为1小时零3分：
t=t1t2/(t1+t2)。
上述公式的推导原理如下：对某一工件使用192Ir透照的曝光时间为t1，则单位时间完成的曝光量为1/t1；对某一工件使用75Se透照的曝光时间为t2，则单位时间完成的曝光量为1/t2。二者同时对某一工件透照时，单位时间完成的曝光量为（1/t1+1/t2），则所用的透照时间为：t=1/（1/t1+1/t2）=t1t2/（t1+t2）。
步骤三、送源并对胶片进行曝光。分别打开192Ir探伤机安全锁7和75Se探伤机安全锁8，同时顺时针方向摇动192Ir驱动装置手柄17和75Se驱动装置手柄18，将192Irγ源输送到192Ir输源管端部11的曝光焦点位置，将75Seγ源输送到75Se输源管端部12的曝光焦点位置，并按照步骤二确定的曝光时间t对胶片进行曝光。
步骤四、收源。步骤三曝光时间结束后，同时逆时针方向摇动192Ir驱动装置手柄17和75Se驱动装置手柄18，将192Irγ源输收回到192Ir探伤机1的屏蔽位置，将75Seγ源输收回到75Se探伤机2的屏蔽位置，并分别锁上192Ir探伤机安全锁7和75Se探伤机安全锁8。曝光后的胶片进行显影、定影等暗室处理程序后即可观察到射线底片。
实施例2
本实施例是同时使用192Irγ源和Seγ源，采取中心透照法对一台50m3卧式储罐环焊缝进行射线照相检测，储罐材质为16MnR，规格φ2200×20mm。使用的192Irγ源的放射性活度为80Ci，75Seγ源的放射性活度为92Ci。本实施例具体步骤同实施例1，其中步骤二中计算曝光时间如下：使用FC-Ⅲ型γ射线曝光计算器计算出单独使用192Irγ源进行透照的曝光时间t1为8.3分，单独使用75Seγ源进行透照的曝光时间t2为18.2分，利用公式t=t1t2/（t1+t2）计算出同时使用192Ir和75Seγ源进行透照的曝光时间为5.7分。使用FC-Ⅲ型γ射线曝光计算器计算出单独使用一种γ源进行透照的曝光时间是无损检测人员所熟知的，在此不再赘述。
现有技术中，虽然单独使用192Ir和75Seγ源进行射线照相检测存在的缺点是公知的，但是从来没有任何资料显示有人试图采用将这两种不同的γ源组合起来，同时对工件进行射线照相检测。申请人经过多年的实践经验，总结了单独使用192Ir和75Seγ源进行射线照相检测的各种技术问题，创新地将192Ir和75Seγ源同时使用并进行射线照相检测，解决了单独使用192Irγ源射线照相检测时，射线底片灰雾度大、检测灵敏度低，容易造成裂纹等危害性缺陷的漏检的问题，对保证承压类特种设备制造和安装质量有积极作用。
Claims (1)
1.一种同时使用两种不同γ源的射线照相检测方法，其操作步骤为：
步骤一、组建射线照相检测系统
所述的射线照相检测系统包括192Ir探伤机(1)和75Se探伤机(2)；
步骤二、计算曝光时间：
使用γ射线曝光计算器计算出单独使用192Irγ源对工件进行透照的曝光时间为t1，使用γ射线曝光计算器计算出单独使用75Seγ源对工件进行透照的曝光时间为t2，用下列公式计算同时使用192Irγ源和75Seγ源对工件进行透照所需要的曝光时间t：
t＝t1t2/(t1+t2)；
步骤三、送源并对胶片进行曝光
分别打开192Ir探伤机安全锁(7)和75Se探伤机安全锁(8)，同时顺时针方向摇动192Ir驱动装置手柄(17)和75Se驱动装置手柄(18)，将192Irγ源输送到192Ir输源管端部(11)的曝光焦点位置，将75Seγ源输送到75Se输源管端部(12)的曝光焦点位置，并按照步骤二确定的曝光时间t对胶片进行曝光；
步骤四、收源
步骤三曝光时间结束后，同时逆时针方向摇动192Ir驱动装置手柄(17)和75Se驱动装置手柄(18)，将192Irγ源输收回到192Ir探伤机(1)的屏蔽位置，将75Seγ源输收回到75Se探伤机(2)的屏蔽位置，并分别锁上192Ir探伤机安全锁(7)和75Se探伤机安全锁(8)；
其中，步骤一中组建射线照相检测系统的具体过程为：
(A)、将192Ir输源管(9)的一端和75Se输源管(10)的一端平行紧贴并固定在一起，使192Ir输源管端部(11)和75Se输源管端部(12)平齐，用胶带一起固定在曝光焦点位置；再将192Ir输源管(9)的另一端与192Ir探伤机源输出侧(5)的接口连接，将75Se输源管(10)的另一端与75Se探伤机源输出侧(6)的接口连接；
(B)、192Ir探伤机源鞭侧(3)与192Ir驱动装置(15)通过192Ir驱动钢丝(13)连接，75Se探伤机源鞭侧(4)与75Se驱动装置(16)通过75Se驱动钢丝(14)连接，其中：所述的192Ir驱动装置(15)上设置有192Ir驱动装置手柄(17)，所述的75Se驱动装置(16)上设置有75Se驱动装置手柄(18)，所述的192Ir探伤机(1)上设置有192Ir探伤机安全锁(7)，所述的75Se探伤机(2)上设置有75Se探伤机安全锁(8)。
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