γ源检测管焊缝工艺参数计算软件的设计.pdf

54特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 5 期图 1工艺参数计算软件工作界面图在已经建立的软件表格的 A2 单元格输入“规格”；在 A3 单元格输入“双壁双影透照”；在 A5 单元格输入“双壁单影透照”；在 A7 单元格输入“中心透或平板透照”；在 C3、C5、C7 单元格输入“TA”（透照厚度）；在 D3 单元格输入：=IF（D2100,-,F2*2）；在 D5 单元格输入：=IF（D2100.001,F2,-）设计完成。1.1.3应用方法在 D2、F2 中分别输入被检管焊缝的规格和厚度，根据 NB/T47013.2-2015 标准要求在透照方式处对应的D3、D5、D7 单元格内计算出透照厚度。1.2线性像质计指数的选择1.2.1原理和要求 根据 NB/T47013.2-2015 标准要求单壁透照、线性像质计置于射线源侧时符合表 1 规定；双壁双影透照、线性像质计置于射线源侧时符合表 2 规定；双壁单影或双壁双影透照、线性像质计置于胶片侧时符合表3规定。0引言 源检测管焊缝工艺参数计算软件是利用 Excel 表格设计的数据处理软件，它具有直观的界面、出色的计算功能。此软件灵活地将 NB/T47013.2-2015 标准中的公式和相关工艺要求以各种函数公式、IF 嵌套函数方式导入到 Excel 表格中，形成能快速地计算管焊接接头的透照厚度、最小焦距、曝光时间、一次透照长度、透照次数和像质指数等实用工艺参数的软件。通过对此检测工艺参数计算软件合理设计和优化，并存储在检测人员手机上能给实际的检测工作带来极大的便利。1工艺参数计算软件的设计和应用1.1被检管透照方式的选择和透照厚度的计算1.1.1原理和要求管焊接接头的透照方式选择和透照厚度的计算依检测技术 AB 级为例。（1）多层透照时，透照厚度为通过的各层材料公称厚度之和。（2）外直径 D。小于等于 100mm 的管子为小径管。小径管环向焊接接头一般采用双壁双影透照方式。（3）在可以实施的情况下应优先选用单壁透照方式，在单壁不能实施时才采用双壁单影透照。1.1.2设计过程利用 Excel 工作表，建立软件表格，如图 1 所示。源检测管焊缝工艺参数计算软件的设计崔厚路摘要在管焊缝射线照相检测中常用到 源（CO60、Se75、Ir192），因射线照相检测技术涉及的工艺参数多、计算复杂、查图量大等问题，则需要在检测前根据被检管的规格和源当前的活度计算、查图得出最小焦距、曝光时间、一次透照长度和透照次数等工艺参数。源检测管焊缝工艺参数计算软件是将标准中的公式和相关工艺要求通过函数公式、IF 嵌套函数的方式导入到 Excel 表格中，利用 Excel 强大的数据计算、处理、分析、制作图表等功能，设计出的方便现场检测人员计算工艺参数的软件。此软件可以提高检测人员现场计算工艺参数的效率和准确性。关键词计算软件 源工艺参数收稿日期：2022-04-1255特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 5 期表 1线性像质计指数单壁透照、像质计置于射线源侧应识别丝号丝径/mm公称厚度（T）范围/mmA 级AB 级B 级19（0.050）1.518（0.063）1.2 1.52.517（0.080）1.2 1.22.0 2.54.016（0.100）1.22.0 2.03.5 4.06.015（0.125）2.03.5 3.55.0 6.08.014（0.160）3.55.0 5.07.0 8.01213（0.20）5.07.0 7.010 122012（0.25）7.010 1015 203011（0.32）1015 1525 303510（0.40）1525 2532 35459（0.50）2532 3240 45658（0.63）3240 4055 651207（0.80）4055 5585 1202006（1.00）5585 85150 2003505（1.25）85150 150250 3504（1.60）150250 2503503（2.00）250350 3502（2.50）350注：管或支管外径 120mm 时，管座角焊缝的像质计灵敏度可降低一个等级。表 2线性像质计指数双壁双影透照、像质计置于射线源侧应识别丝号丝径/mm透照厚度（W）范围/mmA 级AB 级B 级19（0.050）1.518（0.063）1.2 1.52.517（0.080）1.2 1.22.0 2.54.016（0.100）1.22.0 2.03.5 4.06.015（0.125）2.03.5 3.55.0 6.08.014（0.160）3.55.0 5.07.0 8.01513（0.20）5.07.0 7.012 122512（0.25）7.012 1218 253811（0.32）1218 1830 384510（0.40）1830 3040 45559（0.50）3040 4050 55708（0.63）4050 5060 701007（0.80）5060 6085 1001706（1.00）6085 85120 1702505（1.25）85120 120220 2504（1.60）120220 2203803（2.00）220380 3802（2.50）380表 3线性像质计指数双壁单影或双壁双影透照、像质计置于胶片侧时应识别丝号丝径/mm透照厚度（W）范围/mmA 级AB 级B 级19（0.050）1.518（0.063）1.2 1.52.517（0.080）1.2 1.22.0 2.54.016（0.100）1.22.0 2.03.5 4.06.015（0.125）2.03.5 3.55.0 6.01214（0.160）3.55.0 5.010 121813（0.20）5.010 1015 183012（0.25）1015 1522 304511（0.32）1522 2238 455510（0.40）2238 3848 55709（0.50）3848 4860 701008（0.63）4860 6085 1001807（0.80）6085 85125 1803006（1.00）85125 125225 3005（1.25）125225 225375 3004（1.60）225375 3753（2.00）3751.2.2设计过程在已经建立的软件表格的 C4、C6、C8、C9 单元格输入“IQI”（像质指数）；在 B6、B9 单元格输入“片侧”,B8 单元格输入“源侧”；在D4单元格输入：=IF（D2100,-,IF（D344,8,IF（D332,9,IF（D322,10,IF（D315,11,IF（D311,12,IF（D37,13,IF（D34.5,14,G4）；在 G4 单元格输入：=IF（D33,15,IF（D32,16,17）在 D6 单元格输入：=IF（D2100.001,-,IF（D517,12,IF（D511,13,IF（D55.5,14,IF（D53.5,15,IF（D52,16,17）；在 G3 单元格输入：=IF（D585,7,IF（D564,8,IF（D5 51,9,IF（D539,10,IF（D526,11,-）；在F6单元格输入：=IF（D6=-,-,IF（D617,F E13-19,IF（D612,FE10-16,IF（D66,FE6-12,-）在D8单元格输入：=IF（D2100,IF（D710,G7,G6）,-）；在 G7 单元格输入：=IF（D755,7,IF（D740,8,IF（D732,9,IF（D725,10,IF（D715,11,IF（D710,12,-）；56特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 5 期在 G6 单元格输入：=IF（D77,13,IF（D75,14,IF（D73.5,15,IF（D72,16,17）；在 D9 单元格输入：=IF（D2100,D8+1,-）；在 F9 单元格输入：=IF（D9=-,-,IF（D916,FE13-19,IF（D912,FE10-16,IF（D97,FE6-12,-）设计完成。1.2.3应用方法在 D2、F2 中分别输入被检管焊缝的规格和厚度，D6、D8、D9 单元格会自动计算所需的线性像质计指数，F6、F8、F9 单元格会自动显示所需的线性像质计型号。1.3最小焦距计算1.3.1原理和要求 采用 AB 级检测时，最小焦距 Fmin 应大于或等于Fmin 10d*b2/3+b式中：d-射线源尺寸，mm；b-工件至胶片距离，mm；1.3.2设计过程在已经建立的软件表格的 L2 单元格输入“射源尺寸（mm）”；在 L3 单元格输入“参量（mm）L2”；在 L4 单元格输入“最小焦距（mm）F”；在 N3 单元格输入：=IF（D2100,F2,D2）；在 N4 单元格输入：=10*N2*POWER（N3+2,2/3）+N3+2；设计完成。1.3.3应用方法在 D2、F2 中分别输入被检管焊缝的规格和厚度，在 N3 中输入源尺寸 d，N4 单元格会自动计算出最小焦距 F 值。1.4一次透照长度和透照次数计算1.4.1原理和要求（1）一次透照长度应以透照厚度 K 进行控制，不同级别的射线检测技术和不同类型焊接接头的 K 值应符合表 4 的规定；（2）采用射线源在内偏心透照（F0.12 时，相隔 60或 120透照 3 次。垂直透照重置时，一般相隔 60或 120透照 3 次。表 4允许的透照厚度比 K射线检测技术级别A 级；B 级B 级纵向焊接接头K 1.03K 1.01环向焊接接头K 1.1*K 1.06*对 100mm D。400mm 的幻想焊接接头（包括曲率相同的曲面焊接接头），A 级、AB 级允许采用 K 1.1。公式 1当 D T 时，可简略计算 cos-1K-1。式中：Di-内径；-最大一次透照长度对应的半圆心角；-影像最大失真角；-有效半辐射角。1.4.2设计过程在已经建立软件表格的 A10 单元格输入“（k=1.1）最少透照次数 N”；在 A11 单元格输入“（k=1.2）最少透照次数 N”；在 B10 单元格输入：=IF（D2101,-,3.1415926/（ACOS（0.21*F2+D2）/1.1/D2）+ASIN（D2*SIN（ACOS（0.21*F2+D2）/1.1/D2）/（2*N5-D2）;在 B11 单元格输入：=IF（D2100）,（3.1415926*D2/E10）,-）；在H11单元格输入：=IF（D2100）,（3.1415926*D2/E11）,-）；在 D10、D11 单元格输入“实际最少透照次数 N”；在 E10 单元格输入：=IF（D2100）,ROUNDUP（B10,0）,-）；在 E11 单元格输入：=IF（D2100）,ROUNDUP（B11,0）,-）；在 L6 单元格输入“实际透照次数”；在 N6 单 元 格 输 入：=IF（D2400,ROUNDUP（B10,0）,IF（D2100,ROUNDUP（B11,0）,IF（F2/D20.12,3,2）；57特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 5 期设计完成。1.4.3应用方法在 D2、F2 中分别输入被检管焊缝的规格和厚度，单元格 E10、E11、L6 会自动计算并显示透照次数值，H10、H11 单元格会自动计算并显示一次透照长度值。1.5曝光时间的计算1.5.1原理和要求（1）对于 射线，曝光时间 t 等于曝光量 E 比上放射源的活度 A；（2）射线照相的曝光因子：=At/F2；（3）根据 源（CO60、Se75、Ir192）采用不同胶类型的曝光曲线，得到的相应曲线的斜率值。1.5.2设计过程在已经建立软件表格的 I2 单元格输入“Se75”，在 J2 单元格输入“Ir192”，在 K2 单元格输入“C060”，在 H3 单元格输入“透照厚度 TA（mm）”,在 H4 单元格输入“源活度 A（Ci）”,在 H5 单元格输入“焦距 F（mm）”,在 H6 单元格输入“胶片系数”，在 H7单元格输入“曝光时间 t（min）”；在 I7 单元格输入：=0.000083337*I6*POWER（I5,2）*POWER（2,I3/10）/I4；在J7单元格输入：=IF（J320,0.0000738*J6*POWER（J5,2）*POWER（305.3089702,J3/100）/J4,0.000099*J6*POWER（J5,2）*POWER（2.336872226,J3/20）/J4）；在K7单元格输入：=IF（K350,0.00002973*K6*POWER（K5,2）*POWER（4.844892708,K3/50）/K4,0.000039234*K6*POWER（K5,2）*POWER（3.670266407,K3/50）/K4）；设计完成。1.5.3应用方法按照实际使用的源类下方的白色单元格内分别输入透照厚度值、源活度值、焦距和使用的胶片系数，曝光时间单元格对应的绿色单元格内会自动计算并显示需要曝光的时间值。2实际应用在实际的工作中，只需要在软件表格的 D2、F2 单元格中分别输入被检管焊缝的规格和厚度，源检测管焊缝工艺参数计算软件就会自动计算，并显示检测人员所需的最小焦距、一次透照长度和透照次数的工艺参数。检测人员再根据实际使用的 源类型，在白色单元格内分别输入相应的实际参数，即可自动计算出所需曝光时间，源检测管焊缝工艺参数计算软件依据 NB/T47013.2-2015 标准设计并固化，其它标准也可参照此软件设计。源检测管焊缝工艺参数计算软件的完整工作界面如图 2 所示图 2工艺参数计算软件的完整工作界面3结语 源检测管焊缝工艺参数计算软件基于射线检测基本理论和标准 NB/T47013.2-2015 的具体规定，又选择性地利用 Excel 的公式、IF 函数和软件自身的特性，达到了方便输入、快速计算和显示的目的。源检测管焊缝工艺参数计算软件经过反复验证和多次修改，现能够与标准规定和实际工作需求相一致。由于可以拷贝到智能手机中，且界面直观、操作简单、工艺参数计算准确等特点，便于现场实际检测使用。参考文献1 中国特种设备检验协会组织编写射线检测 M，北京：中国劳动社会保障出版社 2008 第 2 版.2 NB/T47013.2-2015 承压设备无损检测 M，北京：新华出版社 2015 年 8 月第 2 版.作者崔厚路承驰传动科技（山东）有限公司山东菏泽邮编274200