对接焊缝X射线实时成像检测法

对接焊缝X射线实时成像检测法

国家标准 GB/T19293一2003 对接焊缝X射线实时成像检测法 NMethodofX-rayradoscopyforbutt-wela 2003-09-29发布 2004-04-01实施 出,旋金贴是 发布国家标准
GB/T19293一2003 目 次 前言 引言 范围 规范性引用文件 术语和定义 人员要求 设备 环境 图像处理方法 图像质量 成像技术 0图像观察 1 图像尺寸测量 12射线防护 13图像存储及检验报告 附录A(规范性附录系统分辨率测试方法 附录B(规范性附录》直管熔化焊对接接头实时成像检验
GB/T19293一2003 前 言 本标准的附录A和附录B是规范性附录 本标准由国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器检测研究中心提出 本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会归口 本标准由国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器检测研究中心负责起草,兰州三磊电子公司北 京699厂,北京巴威公司,兰州炼油厂安装公司等单位参加起草 本标准主要起草人;康纪黔、孙忠诚、郑世才、王世勋、刘建亚 本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会委托国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器检测 研究中心解释
GB/T19293一2003 引 言 由于计算机数字图像处理技术的发展,X射线实时成像检验简称RTR)已能用于对接焊缝的无损 检验 使用射线接收转换装置将不可见的X射线转换为数字或模拟信号,经过图像处理后显示在显示 器上,图像的产生会有短暂的延迟,这种延迟取决于计算机的图像处理速度 显示的图像能提供有关焊 缝缺陷性质大小,位置等信息,从而可按相关标准对焊缝质量进行评定 RTR的缺陷检出能力与中速 胶片拍片法的缺陷检出能力相当 本标准是在总结我国研究应用X射线实时成像检测成果的基础上,参考了国外先进标准的有关内 容制定的
GB/T19293一2003 对接焊缝x射线实时成像检测法 范围 本标准适用于对接焊缝x射线实时成像的检验设备和方法 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T3323钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级 GB18871电离辐射防护与辐射源安全基本标准 JB4730压力容器无损检测 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 3.1 图像处理 imageprocessing 利用数字图像处理技术,将图像对比度和清晰度进行增强,以获得良好的图像质量和视觉效果 3.2 density 灰度image 图像中黑白程度的分级值 3.3 图像对比度imagecontrast 检测图像中细节影像与背景影像的灰度差 3. 系统分辨率sstemresolution" 系统分辨率是指成像系统显示细节的能力,用每毫米线对数(LP/mm)表示 3.5 像素imageunit 像素是构成图像的最小单元 3.6 原始图像数据origininageparameters 是指初始采集而未作处理的图像数据 人员要求 4.1从事X射线实时成像检验的人员,应根据相应标准通过考核,取得射线中级或高级资格,并需通 过本检验方法的技术培训后,方可进行相应的工作 图像评定人员应能辨别距离为400mm远的一组高为0.5mm,间距为0.5mm的印刷字母 评 4, 定人员的视力每年检查一次 4.3图像评定人员在评定前应进行图像灰度分辨能力的适应训练,要求在36个灰度块中能分辨出
GB/T19293一2003 4个连续变化的灰度块 设备 5.1构成 X射线实时成像系统设备主要由X射线机、X射线接收转换装置,数字图像处理单元、图像显示单 元、图像存贮单元及检测工装等组成 5.2X射线机 5.2.1根据被检焊缝的材质和厚度范围选择X射线机的能量范围 但不宜用高能量的机器透照相对 较薄的工件 5.2.2X射线管的焦点尺寸对检测图像质量有重要影响 焦点尺寸越小,图像分辨率和灵敏度越高 X射线接收转换装置 X射线接收转换装置可以是图像增强器、成像面板、线性扫描器等射线敏感器件 X射线接收转换装置的空间分辨率要求小于0.2" mm 5.3.3图像动态范围应大于256;1 5.4图像处理单元 5 .4.1图像处理单元完成检测图像数据采集和处理功能 图像数据采集方式可以是视频图像赖采集卡或其他数字图像合成装置 5.4.2 5.4.3图像采集分辨率应不低于768×576像素，且保证水平方向分辨率与垂直方向分辨率之比 为4: 3 灰度等级应不小于256级 5.4.4 5.4.5 图像处理软件至少应包括图像降噪、亮度/对比度增强、边缘增强等基本功能 5 具有图像几何尺寸标定和测量功能 .4.6 5.4.7具有缺陷定位的信息 在检测图像中标定的缺陷位置与焊缝中缺陷的实际位置误差不能超过 正负5mm 5.4.8针对不同的焊缝母材厚度,能定义不同大小的评定区域,以保证图像评定时的准确性 5.5图像显示单元 5.5.1采用高分辨率黑白显示器显示图像 5.5.2显示方式为逐行扫描,以消除隔行扫描方式图像闪烁和由此引起的图像不清晰 刷新频率为 60帧/s以上 5.5.3显示器点距不大于0.26mm 5.6图像存储单元 5.6.1存储的数字图像中应包括工件编号,焊缝编号,图像名称,透照厚度，工艺参数和时间等有效信 息,且不可修改 数字能连同图像一并显示出来 5.6.2图像存储后应不可修改和删除,建议采用刻录光盘 5.6.3图像存储应保存原始,未经处理的数据(除图像降噪之外) 5.7系统分辨率 射线实时成像系统分辨率不小于3.0LP/mm 分辨率测试方法见附录A 5.8检测工装 检测连续焊缝,当需要记录多个位置的透照图像时,焊缝搭接长度不低于10mm. 环境 6.1工作室环境 环境温度范围:(1525)C
GB/T19293一2003 6.2x射线室环境 环境温度范围:(535)C,相对湿度<80% 图像处理方法 7.1成像系统至少应进行以下方法处理: a)连续帧叠加; bb 勾边处理; 对比度增强 c 任何处理方法都不得改变图像的原始数据 7.2图像处理可在整个屏幕上进行,也可在屏幕局部部位的焊缝区域进行 图像质量 8.1测定方法 采用金属丝像质计来测定图像质量 8.2像质计灵敏度 用等比式金属丝像质计最小可识别线径? Pnmn(mm)来评价检测灵敏度,像质指数应达到国家标准 GB/T33231987中AB级的规定 成像技术 几何放大 根据X射线机头,被检焊缝和射线接收转换装置三者之间相互位置的关系,儿何放大倍数M为 M=1十La/Ln (1 式中 -X射线机焦点至被检焊缝表面的距离 被检焊缝表面至射线接收转换装置表面的距离 9.2放大倍数M的选取 最佳放大倍数为 M=1十(U/d) 式中 U 系统固有不清晰度 焦点尺寸 9.3透照方式 按照X射线源、焊缝和射线接收转换装置三者之间的相互位置关系,透照方式可分为纵缝透照法、 环缝外透法、环缝内透法、双壁单影法和双壁双影法五种 g.4像质计的使用 9.4.1像质计应放在被检焊缝的射源侧表面,金属丝应横跨焊缝并与焊缝方向垂直 9.4. 在图像焊缝位置上直接观察像质计的影像,如能清楚地看到长度不小于10mm的像质计钢丝 影像,则认为是可以识别的 9.5透照厚度 按GB/T3323确定透照厚度 9. 焊缝检测标记 6 -条焊缝内检测图像的编号应连续 连续检测时,每道焊缝至少放置一组下列铅字识别标记;产品 编号、焊缝编号,部位编号和透照日期(管子透照除外
GB/T19293一2003 g.7改善图像质量所采用的方法 用铅屏蔽板屏蔽散射线; a 用铅光闹限制X射线束辐射至被检测区域 bb 用滤波板减弱低能散射 c 9.8性能测量的间隔时间及灵敏度的标定 9.8.1灵敏度标定:每次开机前校验一次灵敏度;当条件改变时,应重新校验灵敏度;在相同条件下,连 续开机4h应校对一次灵敏度 9.8.2系统分辨率每三个月校验一次 10图像观察 10.1图像观察分为动态观察和静态观察,静态观察时按相关标准进行图像处理 10.2应在光线柔和的环境下观察检验图像,图像显示器屏幕应清洁,无斑痕,无明显的光线反射 观 察距离约为显示屏高度的35倍 10.3图像可以正像或负像方式显示 11图像尺寸测量 11.1标定方法 将经过计量的或已知精确尺寸的试体紧贴在被检焊缝的一侧与焊缝同时成像 用计算机提供的测 量方法多次测量图像上试体放大或缩小比例,当测量值趋近于某一定值时,表示图像评定尺的标定结果 已准确 11.2评定前的标定 每次评定前,应作一次标定 连续检验时,在透照工艺一致的条件下,每一条同类型的需评定的焊 缝检验图像中,应至少有一幅图像是具有校验图像标定尺的 11.3测量误差 图像尺寸测量误差应小于0.3mnm 2射线防护 射线防护应符合GB18871的有关规定 3 图像存储及检验报告 13.1检验图像原始数据不可更改,应储存在数据流磁带或光盘等保存媒体中,保存在防磁、防潮、防 尘,防挤压的环境中 13.2检验图像应备案,妥善保存7年以上,以备核查 有效保存期内,图像数据应不可更改 相应的 原始记录和检验报告也应同期保存 13.3检验报告的主要内容应包括;产品名称、检验部位、缺陷名称,评定等级、返修情况和检验日期等 检验报告必须有操作人员和评定人员的书写签名
GB/T19293一2003 附 录A 规范性附录 系统分辨率测试方法 A.1 概述 系统分辨率是以实时成像系统识别栅条图像来表征识别图像细节的能力 图像测试卡的结构及样式 A 图像测试卡样式如图A.1所示 Ty560.25-10LPImm0.05mmPb 图A.1线对测试卡样式 A.2.1铅质栅条与线对 在一定宽度内,均匀地排列着若干条宽度相等、厚度为0.1 的铅质棚条,栅条间的距离等于棚 mm 条的宽度 一条栅条和与它相邻的一个间距构成一个线对 A.2.2每毫米线对 每毫米宽度内所排列的线对数称为毫米线对数,用LP/mm表示 A.2.3分辨率线对数(LP 按下式计算: LP=1/2a 式中: -图像测试卡中的栅条宽度 A.2.4分辨率与图像不清晰度U，的关系 分辨率与图像不清晰度U的关系由下式确定 U=1/线对数 A.2.5图像测试卡的结构和对应关系 图像测试卡的结构和对应关系见表A.1
GB/T19293一2003 表A.1线对测试卡的线对值 单位为LP/mm 标记的 标记号" 后续位置的线对值 线对值 0.25 0.275 0.30 0.33 0.36 0.40 0.44 0.48 0.52 0.57 0.63 0.69 0.76 0.83 0.91 l.00 1.l1 1.2 1.3 1.45 1.6 1.75 1.9 2.1o 2.3 2.5 2.75 3.0 3.3 3.6 4.00 4.4 4.8 5.2 5.7 6.3 6.9 7.6 8.3 9.1 10.0 9.1 8,3 7.6 6.9 6.3 5.7 标记为线对试卡中线对上方的方块,标记号按图中从左一一右顺序为1,2, A.2.6线对测试卡的使用 图A.1所示的线对测试卡,应按线对上方的方块标记数出刚刚不能区分线对的顺序位置,然后查 表得到相应的分辨率值,表A.1列出了对应的分辨率值 例如,测定时刚刚不能区分线对的位置为第 3标记后的第5线对,则从表A.1中查得对应分辨率值为1.6LP/mmm " X射线实时成像系统分辨率的测试方法 A A.3.1将图像测试卡紧贴在X射线接收转换装置输人屏表面中心区域,线对栅条与水平位置垂直,按 如下工艺条件进行透照,并在显示屏上成像: X射线机焦点至X射线接收转换装置输人屏表面的距离不小于700mm; a bb 在X射线管窗口前放置0.3mm厚的铜滤板; 管电压不大于50kV; c d)管电流不大于2.0mA; 图像对比度适中 A.3.2在显示屏上观察测试卡的影像,观察到两根分离的线条刚好重合成一根线条时的一组线对,该 组线对所对应的线对数即为系统的分辨率
GB/T19293一2003 附录B 规范性附录 直管熔化焊对接接头实时成像检验 B.1适用范围 B.1.1本附录规定了外径小于等于89mm的管子对接焊缝和缺陷等级评定的方法 对于外径大于 89nmm的管子对接炽缝,可采用双壁单投影进行检验,管子焊缝质量的评定与本标准正文相同 B.1.2凡是本附录未涉及正文的内容均按正文执行 B.2表面要求 焊缝表面质量应符合目视检验的有关要求,管子表面应无脱层氧化皮及油垢等污物,焊缝应向母材 平滑过渡 焊缝上的不规则状态,不应掩盖缺陷影像和与缺陷的影像混淆,否则应作适当的修整 B.3焦点尺寸与放大倍数 如表B.1所示 表B.1焦点尺寸与放大倍数 X射线机管电压/kV 焦点尺寸 推荐放大倍数 <0.4×0.4 160 225 0.6X0.6 B.4 象质指数 B.4.1 -般要求 对于锅炉中的直管焊缝,像质指数应达到GB/T3323一1987附录E的要求 B.4.1.2对于压力容器中的直管焊缝,像质指数应达到JB4730-1994中6.2.5.1中的AB级要求 透照方式 B.4.2 B.4.2.1像质计的应用、放置和透照厚度应符合GB/T3323和JB4730中有关管子焊缝的要求 B.4.2.2在进行直管对接接头实时成像检验中,被检管焊缝在固定位置作圆周运动,射线束中心一般 与被检焊缝平面倾斜15"~20",采用双壁双投影照相法 焊缝在电视屏幕上呈椭圆形图像显示,其间距 以3mm10nmm乘以放大倍数为宜 B.4.3评定区与图像处理 电视屏幕上显示的椭圆图像一般分为两个评定区,靠近图像增强器输人侧的焊缝区段为主评定区; 靠近射线源侧焊缝区段为次评定区 每道焊口应进行旋转一周的100%的检测.当发现缺陷时,应将其 置于主评区内进行观察,在必要时应使用图像处理器进行图像处理