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1、厚壁管道對接焊縫射線探傷技術(shù)摘要:厚壁管道對接焊縫在電廠安裝建設(shè)中的應(yīng)用廣泛,射線探傷技術(shù)已成為厚壁管道焊接質(zhì)量的重要工藝。由于厚壁管道的特點(diǎn),給射線探傷施工帶來了較大的難度。本文對焊縫射線探傷時(shí)膠片緊貼焊縫和膠片緊貼管壁兩種透照方式的實(shí)驗(yàn)對比,驗(yàn)證了不同透照方式對缺陷檢出的影響效果,具有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:厚壁管道焊縫檢測射線探傷1、厚壁管道焊縫射線擦傷的布片方式受結(jié)構(gòu)尺寸和安裝條件的影響,厚壁管道焊縫射線探傷常用雙壁單影法透照。常采用的布片方式因其焊接形式特殊而與常規(guī)檢驗(yàn)方法有很大不同。兩種布片方式膠片緊貼焊縫(方法a)和
2、膠片緊貼管壁外(方法b)的示意圖見圖1。2、兩種布片方式的特點(diǎn)2.1方法a(1)優(yōu)點(diǎn):射線照相靈敏度高,小缺陷檢出率高(小缺陷是指垂直于射線透照方向的,尺寸遠(yuǎn)小于射線源焦點(diǎn)尺寸的缺陷),同種透照條件下焦距可選得較近,從而適當(dāng)減少曝光量。(2)缺點(diǎn):底片可評定區(qū)域受焊縫坡口及暗袋影響,再加上必需的定位和識別標(biāo)記,造成兩側(cè)坡口處無法檢測。且由于布片時(shí)底片與兩側(cè)管壁摩擦,易造成暗袋破損漏光或用力不當(dāng),使膠片折壓感光而產(chǎn)生廢片。2.2方法b采用方法b布片時(shí),首先需在暗袋表面邊緣處用記號筆標(biāo)出各種定位和識別標(biāo)記,然后將各種定位和識別標(biāo)記粘貼
3、在標(biāo)定的位置上。再在暗袋中間部位覆蓋上一塊寬60mm,長于暗袋的厚3mm鉛板。接著進(jìn)行第一次曝光,曝光量應(yīng)盡可能小,以底片沖洗后能清晰顯示出各種定位和識別標(biāo)記為宜。將經(jīng)過第一次曝光的暗袋貼在焊縫外的管子上,注意將第一次曝光時(shí)被鉛板覆蓋的部分對準(zhǔn)焊縫上方;同時(shí)將暗袋上各種定位和識別標(biāo)記標(biāo)在管子的同一位置上,以利于超標(biāo)缺陷返修,最后按照焊縫厚度和焦距等確定曝光量,進(jìn)行第二次曝光,完成全部曝光過程。(1)優(yōu)點(diǎn):底片分兩次曝光,底片可評定區(qū)域不受焊縫坡口、暗袋寬度、定位和識別標(biāo)記等影響,可評定區(qū)域?yàn)檎麄€焊縫寬度。布片方便,不會因暗袋破損漏
4、光或膠片折壓感光而產(chǎn)生廢片,廢片評定、整理和保存叫方便。(2)缺點(diǎn):受散射線影響,射線照相靈敏度低,底片灰霧度大,小缺陷易漏檢,缺陷定位有偏差。3、布片方式對射線照相靈敏度的影響2.1對射線照相清晰度的影響對射線照相清晰度的影響主要體現(xiàn)在對最大幾何不清晰度Ugmax的影響上:式中L1——焦點(diǎn)至工件表面的距離;d——焦點(diǎn)尺寸(有效焦點(diǎn));L2——射線源側(cè)工件表面至膠片的距離。由上式可知,采用方法a布片時(shí),L2為焊縫實(shí)際焊接厚度;而采用方法b布片時(shí),L2為管道壁厚。以某在建電廠屏式過熱器至高溫過熱器連接管(508mmX86mm)為例,
5、當(dāng)焦點(diǎn)尺寸d和焦點(diǎn)至工件表面的距離L1一定時(shí),假設(shè)焊縫實(shí)際焊接厚度20mm,則Uga/Ugb=20/86=l/4.3,即采用方法b布片的Ugmax值是采用方法a布片所得Ugmax值的4.3倍。3.2對射線照相對比度的影響對射線照相對比度的影響主要體現(xiàn)在對散射比的影響±o因透照厚度相同,兩種布片方式采用的射線能量相差不多。但采用方法b布片時(shí),焊縫與兩側(cè)管子厚度差較大,同時(shí)受兩側(cè)坡口影響,散射線增多,使底片的灰霧度增大,影像對比度較低,從而使射線照相對比度降低。3.3對小缺陷對比度的影響影響小缺陷對比度的幾何因素有五個,即焦點(diǎn)尺寸d、
6、焦點(diǎn)至缺陷距離L1、缺陷至膠片距離L2、缺陷截面形狀F和缺陷寬度W。設(shè)d=2mm,焊縫至膠片距離為2mm,L1為管道外徑減一個壁厚,若只改變?nèi)毕葜聊z片距離L2,由公式W'=d?L2/(L1+L2)可得:W'a(max)?0.1mm,W'a(min)~0.01mmW'b(max)^0.35mm,W'b(max)^0.28mmW'與缺陷寬度W的比值決定缺陷是否有本影。根據(jù)缺陷本影消失的臨界條件W'/W=l可知:在相同條件下,采用透照方式a,寬度〉0.1mm的缺陷都有本影;而采用透照方式b,即便在焊縫外表面,寬度V0.28mm的缺陷都沒
7、有本影。可見采用透照方式a時(shí),底片的小缺陷對比度要明顯高于采用透照方式b。4、試驗(yàn)驗(yàn)證對缺陷檢出率的影響4.1對透照靈敏度的影響采用75Se射線源,柯達(dá)AA400膠片,0.1mm厚鉛增感屏,雙壁單影法透照,像質(zhì)計(jì)在膠片側(cè),自動洗片機(jī)沖洗。所得底片透照靈敏度見表1。2.2對缺陷檢出的影響透照底片上顯示的缺陷情況如表2所示。可見。實(shí)際檢測中在相同條件下,采用方式a的缺陷檢出率較高,而采用方式b無法檢出裂紋和小七孔。5、結(jié)語采用膠片粘在管壁外透照時(shí),由于幾何不清晰度增大、散射比增加和小缺陷對比度降低的共同作用,裂紋及較小的缺陷無法檢出。
8、從保證檢驗(yàn)質(zhì)量、保障機(jī)組安全運(yùn)行的角度出發(fā),根據(jù)預(yù)期檢測缺陷種類的不同可作如下選擇:對于可焊性較差,容易產(chǎn)生延遲裂紋和再熱裂紋的高合金和高強(qiáng)度鋼材焊縫,射線探傷必須選擇膠片緊貼焊縫經(jīng)行透照。普通材質(zhì)的射線探傷以檢出未焊透、未熔合和超出規(guī)程要求的大缺