GB/T 29071-2012 无损检测 火工装置工业计算机层析成像（CT）检测方法

　　ICS 19. 100 J 04

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 29071—2012

　　无损检测 火工装置工业计算机层析成像

　　(CT)检测方法

　　Non-destructivetesting—Testmethod forindustrialcomputed tomography

　　(CT) examination ofinitiating explosivedevice

　　2012-12-31发布 2013-10-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 29071—2012

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009 给出的规则起草 。

　　本标准由全国无损检测标准化技术委员会(SAC/TC56)提出并归 口 。

　　本标准起草单位 :重庆大学 ICT研究中心 、中国航天科技集团川南机械厂 、重庆真测科技股份有限公司 、山东机器集团 、重庆市机械工程学会无损检测分会 、上海航天动力技术研究所 。

　　本标准主要起草人 :周 日峰 、张政 、安林东 、高富强 、张平 、安康 、先武 、俞翔 、程森林 、刘丰林 、李正勇 、沈伟民 、王珏 。

　　Ⅰ

　　GB/T 29071—2012

　　无损检测 火工装置工业计算机层析成像

　　(CT)检测方法

　　1 范围

　　本标准规定了火工装置工业计算机层析成像(CT)检测的方法 。

　　本标准适用于检测火工装置的内部装药 、结构和缺欠等 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GBZ 117 工业 X射线探伤放射卫生防护标准

　　GBZ 175 γ射线工业 CT放射卫生防护标准

　　GB/T 12604. 11 无损检测 术语 工业计算机层析成像(CT)检测

　　GB/T 20129 无损检测用电子直线加速器

　　GB/T 29034 无损检测 工业计算机层析成像(CT)指南

　　GB/T 29069 无损检测 工业计算机层析成像(CT)系统性能测试方法

　　WJ 2565 火药 、炸药生产安全规程

　　3 术语与定义

　　GB/T 12604. 11和 GBZ 175界定的术语和定义适用于本文件 。

　　4 一般要求

　　4. 1 检测人员

　　从事检测火工装置的工业 CT 系统的操作人员 ,应具备必要的 CT及计算机软硬件知识 ,并经过辐射安全防护 、火工装置安全操作及工业 CT无损检测专业培训 ,考核合格取得相应资质 。

　　4. 2 工作场所

　　用于检测火工装置的工业 CT 系统的工作场所 ,一般应设置满足辐射防护要求的检测室 、控制室及其他的辅助用房 ,并合理布局 。工业 CT 系统的主机(含射线源装置等)置于检测室 ,工业 CT 系统的控制台 、计算机等设备应放置在控制室中 。

　　4. 3 检测室

　　检测室应保持清洁 、干燥 、无火源 ,有良好的通风及照明 ,温度 、湿度应满足火工装置安全存放 、检验的技术条件并控制 在 工 业 CT 系 统 使 用 说 明 书 所 要 求 的 范 围 内 。 检 测 室 的 防 爆 设 计 与 施 工 应 符 合WJ2565的要求 ,并应满足 GBZ 117、GBZ 175的辐射防护要求 。

　　1

　　GB/T 29071—2012

　　4. 4 控制室

　　控制室宜与检测室相邻 ,应具备符合辐射防护安全要求的连锁装置及声光报警装置 ;应有专门的接地设施 , 以及防静电和避雷设施 。接地电阻应小于 1 Ω 或满足工业 CT 系统使用要求 , 防静电和避雷设施应满足火工装置安全生产的要求 。

　　4. 5 工业 CT 系统

　　4. 5. 1 概述

　　用于检测火工装置的工业 CT 系统 ,除了满足和实现以下指标要求和功能外 ,还应符合 WJ2565关于火工装置安全的相关要求和规定 。对某些特殊检测要求所确定的指标 、检测方法或功能要求可参考GB/T 29034,或由工业 CT 系统供求双方按合同方式规定 。

　　工业 CT 系统的性能指标按 GB/T 29069进行测试 。

　　4. 5. 2 空间分辨力与密度分辨力

　　在不考虑检测效率的情况下 ,用于检测火工装置的工业 CT 系统的空间分辨力应优于 2 LP/mm ,密度分辨力应优于 0. 5% 。

　　4. 5. 3 断层厚度

　　用于检测火工装置的工 业 CT 系 统 的 断 层 厚 度 应 能 在 一 定 范 围 内 连 续 可 调 , 以 满 足 不 同 的 检 测需要 。

　　4. 5. 4 断层定位精度

　　用于检测火工装置的工业 CT 系统的断层定位精度应优于 0. 05 mm。

　　4. 5. 5 图像矩阵

　　用于检测火工装置的工业 CT 系统的图像矩阵及像素尺寸应能满足被检产品分辨能力的要求 。

　　4. 5. 6 图像处理

　　工业 CT 图像是数字化的图像 。为改善图像视觉效果 ,通常需要对原始图像及相应的投影数据文件(如未进行灰度量化的浮点数文件) 进行处理 。 图像处理功能包括图像灰度变换 、噪声抑制(如滤波等) 、图像输入 、存贮及输出等 。

　　4. 5. 7 图像分析

　　对图像全部 、局部 、像素的灰度值及分布进行分析 。包括像素值分析 、直方图分析 、线段上像素的灰度变化曲线分析 、灰度等高线 、灰度分段显示以及伪彩色显示等 。

　　4. 5. 8 图像测量

　　对被检物体的密度与空间几何尺寸进行测量 。

　　4. 5. 9 报表输出

　　通过报表的形式输出火工装置的检测图像 、检测条件及检测结果等 。

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　　GB/T 29071—2012

　　5 安全防护要求

　　5. 1 辐射防护要求

　　5. 1. 1 用于检测火工装置的工业 CT 系统的射线源的性能应满足 GBZ 117、GBZ 175、GB/T 20129的辐射防护性能要求 。射线源系统应具有专用开源钥匙 、门机联锁 、紧急停束开关 、出束预警及出束声光报警等辐射安全防护装置 。

　　5. 1. 2 检测人员从事火工装置工业 CT检测时 ,应配置辐射剂量报警仪及个人累计剂量仪 ,这些剂量仪器应按国家相关规定定期进行校验 。

　　5. 1. 3 射线源及防护门上应有明显的电离辐射标志牌 。检测室内应安装摄像监控系统 ,摄像头安装应保证检测室内无盲区 ,对检测室人员及设备进行监控 。必要时主机室与控制室之间配置专用通讯设备 。

　　5. 2 防静电防爆要求

　　5. 2. 1 工业 CT 系统的外壳应有良好的接地点或接地板 ,接地电阻应小于 1 Ω,其接地点不少于两处 。

　　5. 2. 2 进行火工装置工业 CT检测操作时 ,检测人员应穿戴防静电的工作服及手套 、帽子和鞋袜 ,工作服及手套 、帽子和鞋袜应是防静电制品或纯棉制品 。

　　5. 2. 3 检测人员穿戴工作服装后应经人体接地电阻检测仪检测合格 ,方准进入工房操作 。离开工房再进入时 ,应重新检测 。

　　5. 2. 4 对火工装置进行工业 CT检测的装卸过程中应有防止静电放电和电气火花的措施 。

　　5. 2. 5 检测室 、控制室内应按 WJ 2565的要求配备必要的灭火设施 。

　　6 检测

　　6. 1 检测准备

　　6. 1. 1 应了解被检火工装置的材料 、结构 、尺寸 、质量 、不同成分的密度差异 , 以及可能存在不连续的分布和类型 、极限尺寸等特性 ,确认工业 CT 系统的空间分辨力 、密度分辨力等指标能满足检测要求 。

　　6. 1. 2 应根据本标准的要求制定详细的检测工艺规程和检测工艺流程卡 。

　　6. 1. 3 检测工艺流程卡内容可参考附录 A。

　　6. 1. 4 作业指导书内容至少包括适用范围 、火工装置参数 、人员资质要求 、检测要求 、扫描参数 、火工装置装夹方式 、图像处理及分析方法和图像评定标准 、记录和报告 。

　　6. 1. 5 应按设备操作规程进行开机前的安全检查 。

　　6. 1. 6 按设备操作规程开启工业 CT 系统 ,并按要求对射线源系统进行训机 。

　　6. 2 系统校准

　　调整工业 CT 系统参数后或用户认为需要时 ,应按工业 CT说明书要求进行校准 。

　　6. 3 被检产品安装

　　6. 3. 1 根据作业指导书对火工装置进行装夹 ,保证被检火工装置的待检区域包容在有效检测视场内 ,待检区域宜位于旋转中心 。

　　6. 3. 2 通过位置标 定 仪 确 定 火 工 装 置 所 需 扫 描 的 断 层 位 置 , 或 通 过 DR 图 像 来 自 动 确 定 断 层 扫 描位置 。

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　　GB/T 29071—2012

　　6. 4 参数设置

　　6. 4. 1 概述

　　根据作业指导书对射线源参数 、扫描模式 、扫描视场 、图像矩阵 、采样时间 、准直器和断层厚度等进行设置 。

　　6. 4. 2 射线源参数

　　用于检测火工装置的工业 CT系统的射线源应根据被检火工装置的尺寸 、材料密度以及检测效率等要求 ,选择射线源能量(管电压) 、强度(管电流)或加速器出束脉冲频率等射线源参数 。射线源的参数选择按 GB/T 29034。

　　6. 4. 3 扫描模式

　　根据火工装置尺寸 、检测精度和检测效率等要求选择二代 、三代 CT扫描模式 。

　　6. 4. 4 扫描视场

　　火工装置图像宜占据整幅 CT 图像的 2/3左右 。

　　6. 4. 5 图像矩阵

　　根据空间分辨力 、检测效率等要求选择图像矩阵(如 512×512,1 024×1 024,2 048× 2 048等) 。

　　6. 4. 6 采样时间

　　根据扫描火工装置大小 、材质成分 、密度分辨力 、空间分辨力的要求决定扫描采样时间 。 工业 CT的采样时间一般 都 有 较 大 的 变 化 范 围(可 变 化 几 十 倍) 。 选 择 采 样 时 间 主 要 考 虑 采 样 信 号 的 信 噪 比SNR,射线源强度 A,探测器到源的距离 L,准直器(孔型)窗口面积 S等因素 。密度分辨力 、空间分辨力要求高时 ,宜增大采样时间 ,但扫描时间也相应延长 。

　　6. 4. 7 准直器尺寸及断层厚度

　　根据火工装置检测的空间分辨力和密度分辨力的要求 ,选择准直器尺寸及断层厚度 。对空间分辨力要求高时选择小尺寸准直器 ;对密度分辨力要求高时选择大尺寸准直器和较大的断层厚度 。

　　6. 5 检测扫描

　　开启射线源 ,进行检测扫描 。

　　6. 6 图像重建

　　选择合适的重建参数进行图像重建 。

　　6. 7 图像处理

　　必要时 ,采用合适的图像处理方法改善图像对比度和清晰度 。

　　6. 8 检测记录与结果评定

　　6. 8. 1 检测记录

　　检测记录可以是检测工艺流程卡 ,也可以另行编制 ,但至少应包括以下内容 :

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　　GB/T 29071—2012

　　a) 检测系统名称 、检测 日期 、检测人 ;

　　b) 检测工艺参数 :扫描方式 、图像矩阵 、采样时间 、断层厚度 、断层位置 、准直器 、射线源参数 、检测部位 、扫描视场等 ;

　　c) 火工装置名称 、代号 、批次 、顺序号以及检测要求等 ;

　　d) 所发现的缺陷及评定记录 ,根据需要附上原始图像文件或处理后的局部(或全部)图像 ;

　　e) 检测人签名 。

　　6. 8. 2 检测评定

　　以火工装置的技术文件 、图样和工艺条件为依据 ,并按火工装置相关检验标准要求 ,对检测图像进行评估和判定 ,并给出判定结果 。为了提高评判的置信度 ,对大批量检测的样品,在相同的工艺参数条件下 ,建议建立标准试件的图像数据库 , 以便对照分析 ,得出接收与拒绝的判据 。

　　6. 8. 3 检测结论

　　将评判结果与接收 、拒绝判据对照 ,作出检测结论 。

　　6. 8. 4 检测报告

　　检测报告至少应包括以下内容 :

　　a) 检测工艺参数 :工业 CT 系统型号 、扫描参数 、检测时间 、检测人员 、检测顺序 、其他与检测有关的工艺参数以及检测中所使用的附加装置(如夹具)和用户数据等 ;

　　b) 检测产品参数 :火工装置名称 、代号 、批次 、序列号及有关检测的目的要求等 ;

　　c) 检测部位信息 :利用系统坐标或参考火工装置产品本身的特征给出被检部位的描述 ;

　　d) 检测结论 :评定标准 、判定结果及检测人 、审核人 、审批人签字 。

　　6. 9 档案管理

　　6. 9. 1 资料存档

　　检测记录 、原始图像文件 、分析处理后的图像文件及检测报告均应按要求编号存档备查 。

　　6. 9. 2 档案保存周期

　　可以根据产品的性质或合同要求确定档案保存周期 。

　　5

　　GB/T 29071—2012

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　火工装置工业 CT检测工艺流程卡

　　试件名称

　　试件图号

　　检测序号

　　检验标准

　　检测文件名

　　设备型号

　　校验时间

　　扫描部位(范围)

　　记录和标记要求 :

　　断层数量

　　试件材质

　　最大等效钢厚度

　　射线能量/MeV或管电压/kV

　　出束频率/Hz或管电流/mA

　　射线源焦点尺寸

　　扫描检测示意图 :

　　采样时间

　　或采样脉冲数

　　后准直器

　　视场直径

　　断层位置

　　断层厚度

　　断层间距

　　重建范围

　　注意事项 :

　　编制

　　重建矩阵

　　审核

　　图像处理

　　批准

　　存储方式

　　日期

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