电网设备射线检测技术与应用

 无损检测是在现代科学基础上产生和发展的检测技术，是指在不损坏检测对象的前提下，以物理或化学方法为手段，借助一定的设备器材，按照规定的技术要求，对检测对象的内部及表面的结构、性质或状态进行检查和测试，并对结果进行分析和评价。根据检测原理、检测方式和信息处理技术的不同，无损检测有多种分类，除了比较常见的射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测五大常规检测方法外，还有厚度测量、目视检测及太赫兹波检测等。其中，根据所能检测缺陷的位置，又可把磁粉检测、渗透检测、涡流检测、目视检测等统称为表面检测。随着科技水平的不断发展，每种检测方法又衍生和发展出一些新的检测技术，如射线检测，在工业领域目前就已经形成了由射线照相技术（radiography）、射线实时成像技术（radioscopy）、射线层析成像技术（tomography）等构成的比较完整的射线无损检测技术系统，且绝大部分技术都在电网不同设备如气体绝缘金属封闭开关（GIS）、母线导电杆、隔离开关触头、瓷柱式断路器、电力电缆、输电线路耐张线夹、变压器绝缘纸板、电气设备管道焊缝等中得到了比较广泛和成熟的应用。
 为了更好开展电网设备金属及材料检测专业工作，我们于2019—2024年连续6年组织电网系统内、外的权威专家，全专业、成体系、多角度架构和编写了电网设备金属及材料检测技术方面的系列书籍：《电网设备金属材料检测技术基础》《电网设备金属检测实用技术》《电网设备超声检测技术与应用》《电网设备射线检测技术与应用》《电网设备表面检测技术与应用》《电网设备厚度测量技术与应用》《电网设备太赫兹检测技术与应用》。其中，《电网设备金属材料检测技术基础》是系列书籍的理论基础，由上海交通大学出版社出版，全书共8章，包括电网设备概述、材料学基础、焊接技术、缺陷种类及形成、理化检验、无损检测、腐蚀检测及表面防护、失效分析等；《电网设备金属检测实用技术》则是《电网设备金属材料检测技术基础》中所讲解的“理化检验、无损检测、腐蚀检测及表面防护”等检测方法、检测技术总揽，由中国电力出版社出版，全书共15章，包括电网设备金属技术监督概述及光谱检测、金相检测、力学性能检测、硬度检测、射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测、厚度测量、盐雾试验、晶间（剥层）腐蚀试验、应力腐蚀试验、涂层性能检测14大类金属材料检测实用技术。
 《电网设备射线检测技术与应用》作为详细阐释《电网设备金属检测实用技术》中14大类检测技术之一的射线检测技术专业书籍，由上海交通大学出版社出版，全书共7章，内容包括射线检测概述、射线检测的物理基础、射线照相检测技术、射线数字成像检测技术、计算机层析成像检测技术、其他射线检测技术（如高能射线照相检测、中子射线照相检测、胶片扫描成像检测、康普顿散射成像检测、X射线表面残余应力测试、射线测厚）及辐射防护等。本书在讲解各种射线检测技术基本知识、检测设备及器材的基础上，结合电网设备射线检测技术及应用特点，对射线检测的流程（即通用检测工艺）进行了规范、统一，并辅以实际典型案例进行讲解，进一步提高专业技术人员的实际操作水平和对缺陷的判断、分析能力。
 本书由国网上海市电力公司电力科学研究院高级工程师骆国防担任主编并负责全书的编写、统稿、审核，国网河南省电力公司电力科学研究院高级工程师张武能、江苏迪业检测科技有限公司高级工程师何晓东、云南电网有限责任公司电力科学研究院高级工程师虞鸿江、江苏海达电气有限公司高级工程师田江、丹东奥龙射线仪器集团有限公司高级工程师李义彬等共同担任副主编。本书第1章射线检测概述，由骆国防、国网山西省电力公司电力科学研究院钟黎明编写；第2章射线检测的物理基础，由骆国防、张武能编写；第3章射线照相检测技术，由骆国防、张武能编写；第4章射线数字成像检测技术，由张武能、北京理工大学珠海学院夏纪真、骆国防、虞鸿江、江苏方天电力技术有限公司马君鹏编写；第5章计算机层析成像检测技术，由虞鸿江、刘荣海编写；第6章其他射线检测技术，由骆国防、国网山东省电力公司电力科学研究院李正利、张武能编写；第7章辐射防护，由骆国防编写。
 本书在撰写过程中参考了大量文献及相关标准，在此对其作者表示衷心感谢，同时也感谢上海交通大学出版社和编者所在单位给予的大力支持。
 限于时间和作者水平，书中不足之处，敬请各位同行和读者批评指正。

 国网上海市电力公司电力科学研究院
华东电力试验研究院有限公司 骆国防
2021年09月于上海

 本书共7章，主要内容包括射线检测概述、射线检测的物理基础、射线照相检测技术、射线数字成像检测技术、计算机层析成像检测技术、其他射线检测技术（如高能射线照相检测技术、中子射线照相检测技术、胶片扫描成像检测技术、康普顿散射成像检测技术、X射线表面残余应力测试技术、射线测厚技术）和辐射防护等内容。
 本书着重从目前电网行业中采用的各种射线检测技术的检测原理、检测设备及器材、检测工艺、典型案例等方面进行全面而系统地讲解。本书知识覆盖面广，通俗易懂，实用性强，可供电力系统从事射线检测的工程技术人员和管理人员学习及培训使用，也可供其他行业从事射线检测工作的相关人员、大专院校相关专业的师生阅读参考。

骆国防，无损检测专业毕业，复旦大学首届公共管理硕士，国网上海市电力公司电力科学研究院（原华东电力试验研究院）资深工程师，一直从事电网侧和电源侧（火电厂、水电站等）的金属（材料）检测及技术监督工作，目前为金属（材料）实验室负责人，国网上海市电力公司金属技术监督专家，国网TC04标委会委员，全国无损检测标准化委员会超声技术专家，全国无损检测学会超声委员会委员，全国无损检测学会教育培训委员会委员，无损检测高级人员。目前发表论文10余篇，起草或参与的国家标准、国网企业标准及管理规定、团体标准等16项，主编和参编金属（材料）专业各类书籍10余本。?

第1章 射线检测概述
 1.1 射线检测的发展历程
 1.2 射线检测技术在电网中的应用
 第2章 射线检测的物理基础
 2.1 原子及原子结构
 2.1.1 元素与原子
 2.1.2 核外电子运动规律
 2.1.3 原子核结构
 2.2 射线种类和性质
 2.2.1 射线分类
 2.2.2 X射线和γ射线的性质比较
 2.2.3 X射线
 2.2.4 γ射线
 2.3 射线与物质的相互作用
 2.3.1 光电效应
 2.3.2 康普顿效应
 2.3.3 电子对效应
 2.3.4 瑞利散射
 2.3.5 各种相互作用的比较
 2.4 射线的衰减
 2.4.1 衰减系数
 2.4.2 射线的色和束
 2.4.3 单能窄束射线的衰减
 2.4.4 连续窄束射线的衰减
 2.4.5 连续宽束射线的衰减

第3章 射线照相检测技术
 3.1 射线照相检测原理
 3.1.1 检测原理
 3.1.2 检测特点
 3.1.3 影响影像质量的因素
 3.2 射线照相检测设备及器材
 3.2.1 射线源
 3.2.2 工业射线胶片
 3.2.3 辅助器材
 3.2.4 检测设备及器材的运维管理
 3.3 射线照相检测通用工艺
 3.4 射线照相检测技术在电网设备检测中的应用
 3.4.1 输电线路耐张线夹压接质量射线照相检测
 3.4.2 输电线路杆塔纵焊缝质量射线照相检测
 3.4.3 GIS断路器壳体焊缝质量射线照相检测

第4章 射线数字成像检测技术
 4.1 计算机射线成像检测技术
 4.1.1 计算机射线成像检测基础理论
 4.1.2 计算机射线成像检测系统
 4.1.3 计算机射线成像检测通用工艺
 4.1.4 计算机射线成像检测技术在电网设备检测中的应用
 4.2 图像增强器实时成像检测技术
 4.2.1 图像增强器实时成像检测基础理论
 4.2.2 图像增强器实时成像检测系统
 4.2.3 图像增强器实时成像检测通用工艺
 4.2.4 图像增强器实时成像检测技术在不同工程中的应用
 4.3 线阵列扫描成像检测技术
 4.3.1 线阵列扫描成像检测基础理论
 4.3.2 线阵列扫描成像检测系统
 4.3.3 线阵列扫描成像检测通用工艺
 4.3.4 线阵列扫描成像检测技术在不同工程中的应用
 4.4 数字平板探测器成像检测技术
 4.4.1 数字平板探测器成像检测基础理论
 4.4.2 数字平板探测器成像检测系统
 4.4.3 数字平板探测器成像检测通用工艺
 4.4.4 数字平板探测器成像检测技术在电网设备检测中的应用

第5章 计算机层析成像检测技术
 5.1 计算机层析成像基础理论
 5.1.1 基本原理
 5.1.2 技术基础
 5.1.3 系统参数
 5.2 计算机层析成像检测系统构成
 5.3 计算机层析成像检测通用工艺
 5.3.1 系统技术参数的选取
 5.3.2 工艺参数定量取值方法
 5.3.3 工艺参数选取原则
 5.4 计算机层析成像检测技术在电网设备检测中的应用
 5.4.1 500kV罐式断路器绝缘喷嘴计算机层析成像检测
 5.4.2 35kV断路器内部结构计算机层析成像检测
 5.4.3 悬垂线夹计算机层析成像检测
 5.4.4 其他典型电网设备计算机层析成像检测

第6章 其他射线检测技术
 6.1 高能射线照相检测技术
 6.2 中子射线照相检测技术
 6.3 胶片扫描成像检测技术
 6.4 康普顿散射成像检测技术
 6.5 X射线表面残余应力测试技术
 6.6 射线测厚技术
 6.6.1 X射线荧光测厚
 6.6.2 辐射测厚

第7章 辐射防护
 7.1 辐射的危害
 7.1.1 辐射的生物效应
 7.1.2 辐射的损伤
 7.2 辐射防护
 7.2.1 防护原则
 7.2.2 防护的基本方法和计算
 7.2.3 辐射监测
 7.2.4 常用辐射量及单位
 7.3 电网设备X射线现场检测辐射防护
 参考文献
 索引
 

1、系统全面地介绍了电网设备射线检测的基本理论以及关键技术的应用现状。

2、典型案例的分享和讲解，帮助读者建立起灵活运用射线检测技术以解决实际工程问题的能力。

3、系统性地推导反映射线检测辐射剂量的安全距离公式，帮助工程人员做好防护。