摘要：我國已經將Se75γ射線探傷技術引進到了設備安裝質量檢測當中，一般的薄壁小型球形儲罐質量檢測要進行100%RT的探傷。目前的X射線探傷技術，不但需要的探傷時間長，效率低，而且工作量非常大。Ir192進行全景曝光，其底片的靈敏度不夠高，而Se75靈敏度高于Ir192，并且Se75的適用厚度范圍正好彌補Ir192。所以對Se75γ射線探傷技術在薄壁小型球形儲罐質量檢測方面的研究具有非常重要的價值。本文結合中海殼牌南海石化惠州乙烯環氧乙烷/乙二醇項目的兩個360m3球形儲罐Se75雙源γ射線全景曝光檢測經驗，針對薄壁小型球形儲罐射線檢測的特點，進行了試驗對比及其研究，分析總結了應考慮的技術問題。以便以后具有借鑒之意義。
　　關鍵詞：薄壁小型球形儲罐；Se75；全景曝光；檢測
　　
　　1. 引言
　　本世紀Se75γ射線探傷已經被引進到了我國,首先已被我國電建施工單位進行適用性分析、研究及其試用,已取得了非常不錯的效果。Se75γ射線探傷技術在國外研究應用起步比較早,所以我國現在正處于研究及其推廣的階段。國家電力還專門在2000年5月組織了一大批的無損檢測專家對Se75γ射線探傷試驗結果進行深入的討論、分析及其評價。專家們一致認為：Se75γ探傷在鍋爐壓力容器、薄壁小型球形儲罐等行業射線檢測中,應用前景非常廣闊。隨后電力行業的電站焊接標準化技術委員會在2001年4月將上述的研究成果納入到了電力行業射線檢測標準中,對標準的條文進行了修改,還專門增加“關于壁厚為4mm-10mm范圍的管子對接接頭宜采用Se75γ射線探傷中引進了Se75γ射線進行透照”的內容。
　　在薄壁小型球形儲罐設備安裝檢測中，因其小徑管布置非常緊密,管子與管子之間間距很小,并且很多的部位沒有辦法采用傳統的X射線進行透照檢驗。并且因為工期要求緊,且該薄壁小型球形儲罐的面焊口都是Ⅰ類的焊縫,同時要求無損探傷檢驗比例為100%,RT檢驗比例實際是100%,所以需要一種既能滿足透照靈敏度要求,而且能對施工現場有很好適應性,且能滿足工程施工進度要求的射線源組合。其周圍的環境,空氣潮濕且富含氯離子,對焊材與焊接工藝、無損檢測都提出了更嚴格的要求。而Se75雙源γ射線全景曝光檢測技術正好可以達到上述條件。薄壁小型球形儲罐Se75雙源γ射線全景曝光檢測的研究非常有必要。
　　2. 工程概況
　　中海殼牌南海石化惠州乙烯環氧乙烷和乙二醇項目的兩個360m3球形儲罐，其儲罐的壁厚為16mm，所用的材質為：16MnR，直徑是880cm。在對儲罐進行Se75雙源γ射線全景曝光檢測過程中，共拍攝了底片725張，底片合格率為100%。同時使用的射線源強度均為50Ci，曝光所需的時間是3小時。Se75雙源γ射線全景曝光檢測中，透照方式采用了雙壁-雙影橢圓成像的傾斜的透照方式;其射線源為Se75，所用的膠片是AgfaC7型膠片;另外還有具有增感作用的屏敏度和影像清晰度的設施。其進行的對比試驗，具體介紹如下：
　　射線源：Ir192γ源焦點尺寸是0.3cm×0.3cm,放射性活度是27居里,所采用Se75射線源焦點尺寸也是0.3cm×0.3cm,所不同的是放射性活度是52居里。膠片、背散射線和增感屏屏蔽：Se75、Ir192透照分別采用AgfaC7和AgfaD4的兩種膠片和0.10mm/0.16mm、0.05mm/0.16mm、0.16mm/0.16mm的三種鉛箔增感屏的組合,所采用的背襯是2mm的鉛板。采用的小徑管雙壁雙影橢圓透照,其焦距是45cm,其黑度在1.8~3.5的范圍內。所用的顯定影液是天津配方,其顯影溫度是20℃,所用的時間5分鐘。最后采用兩種射線源、兩種膠片、三種增感屏的組合、三種不同規格試件以及線型像質計和特定缺陷(如氫弧焊接頭搭接未熔合和氣孔)在焦距45cm時的進行照,觀察底片上像質的指數和特定缺陷清晰程度,結果及其分析具體見下節。
　　3. 對比試驗的結果及其分析
　　3.1增感屏厚度不同的對比
　　經過觀察和分析由Se75源與AgfaC7和AgfaD4膠片以及不同厚度的增感屏組合拍攝的底片情況,對比分析了不同厚度增感屏對底片影像質量的影響。從試驗結果中可看出,三種不同厚度的增感屏厚度變化對底片靈敏度及其特定缺陷的清晰程度影響很小,其Se75和AgfaC7、Se75和AgfaD4型的膠片同0.05mm/0.16mm鉛箔增感屏組合的靈敏度稍微強優些,其次是為Se75源和AgfaC7型膠片同0.1mm/0.16mm、0.16mm/0.16mm鉛箔增感屏的組合,然后是Ir192和AgfaD4型膠片同0.05mm/0.16mm鉛箔增感屏的組合,而Ir192于AgfaC7型膠片的組合效果比較差。
　　3.2關于缺陷的清晰程度對比分析
　　經過觀察底片上缺陷影像輪廓及其細節,比較分析了不同射線源和膠片組合所拍攝的清晰度。可識別程度就是細節的清晰度,它不僅僅取決于固有的清晰度和幾何的清晰度,并且和底片的梯噪比(梯度/顆粒度的比值)有關密切的關系。
　　3.3關于射線源與膠片組合系統的靈敏度對比分析，
　　從試驗結果可知,Se75與AgfaD4型膠片組合和0.05mm/0.16mm鉛箔增感屏組合,Se75與AgfaC7型膠片組合與0.05mm/0.16mm鉛箔增感屏的組合,二者的靈敏度相當,并且其的靈敏度符合國家標準關于照相靈敏度的要求,Se75與AgfaD4膠片組合、Se75、AgfaC7膠片組合的靈敏度均優于Ir192與AgfaD4型膠片的組合。綜上所述，Se75源和AgfaC7型膠片組合可檢范圍要優于X射線。
　　4. Se75雙源全景曝光時應考慮的問題及其結果
　　關于幾何的清晰度：據壓力容器的安全技術監察規程要求，球形儲罐射線照相技術等級采用AB級，同L1≥10dfL22/3(其中的L1為射線源于工件表面的距離，df是焦點的尺寸)，符合要求的最大焦點尺寸為df≤L1/（10L22/3），由于其中L2=16mm，所以Ug=0.25,又因L1=44m，所以其滿足幾何的清晰度要求的所允許的全景曝光使用的最大焦點尺寸dfmax=6.93cm.
　　關于射線源布置：符合標準透照幾何條件要求及降低照盲區面積的布置見圖1中所示。其實際焦點尺寸df實際等于源的有效尺寸加上B源的有效尺寸+AB源的相隔間距S，必須要滿足的條件是df實際≤dfmax≤L1/（10L22/3）。
　　φ25
　　
　　
　　
　　圖1放射源布置圖
　　關于曝光時間需要注意的問題：根據標準的要求，其中γ射線的照相黑度范圍是2.0～4.0,這樣Se75曝光的時間可根據公式（1）進行計算求得。
　　t=KF2•2T/T1/2/A(1)
　　式中；K為曝光的常數，按照試驗中在黑度為2.0時的取值0.16，同時使用愛克發D4型膠片；F—射線到膠片的距離，cm；A—活度，Ci；t—曝光時間，T—透照厚度，mm；T1/2—半值層，mm。式（1）中的曝光常數半價層T1/2、K必須通過實驗來確定。關于Se75源和用愛克發D4型膠片，其底片黑度在2.1-2.3范圍時經試驗測定K是0.16,半價層T1/2等于1cm。
　　關于應用結果討論：采用A,B兩個源曝光時,最大焦點尺寸為2.5+2.5+13=18＜dfmax,滿足幾何不清晰度要求。底片焊縫黑度取D=2.3,由曝光時間t=3h,非射線工作人員安全距離RX=60m.因曝光頭上的絲帽等支撐金屬遮擋,射源輸出導管下部存在曝光盲區,盲區角度為α=tg-112.5/150=4.8°,但對其進行分布曝光，即進行六次間斷曝光，按下人孔法蘭孔數將曝光時間分為六段，然后進行間斷性曝光，因而全景曝光中沒有盲區,因此盲區對焊縫曝光無影響.底片像質計靈敏度識別絲號14#(0.16),高于規定值12#(0.32)。背散射監測用B形標記在影像底片上未見.
　　5. 結論
　　通過上述的實驗結果對比分析表明：改善γ源射線成像質量的一個有效方法是使用梯度比等級更高的膠片,即本次透照采用愛克發D4膠片,得到底片像質計靈敏度高.該方法的幾何的清晰度、底片黑度、背散射及測試結果均符合國家標準的要求。因此對小型薄壁球型儲罐雙Se75源γ射線全景曝光檢測應用可行,并且還能提高低活度源利用率,降低檢測費用，縮短安全距離，最重要是獲取比較理想的底片。Se75γ射線穿透力強,透照厚度范圍大,透照靈敏度較高,并且具有小的缺陷檢出率較高，工作效率高等優點。
　　參考文獻：
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