小口徑管線焊縫X射線檢測(cè)方法分析及改進(jìn)

呂偉

摘 要：

X射線檢測(cè)方法是焊縫質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)必要的方法之一，工件定位、X射線機(jī)的定位、透照方式和射線透照參數(shù)的確定，都需要以工件定位來(lái)實(shí)現(xiàn)X射線檢測(cè)的功能。整個(gè)定位裝置實(shí)行一次中心定位，定位裝置具有固定性和快捷性，在設(shè)計(jì)制作過(guò)程中對(duì)定位的焊接、圓環(huán)的形式、工件的定位和滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，必須按照透照方式，對(duì)透照參數(shù)等提出一定的要求。

關(guān)鍵詞：

X射線;工件定位;透照方式;效果

中圖分類號(hào)：

TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：16723198（2014）23019301

隨著一體化橇裝裝置的廣泛使用，裝置上集成的設(shè)備工藝管線也不斷變化增大、工藝管線的焊接質(zhì)量要求越來(lái)越嚴(yán)格，檢測(cè)的規(guī)格難易程度也隨之增大，出現(xiàn)了透照難度大，檢測(cè)效率低等弊端。對(duì)于X射線檢測(cè)方法提出了較高的要求。

1 透照方式

根據(jù)JB/T4730.2—2005標(biāo)準(zhǔn)，直徑小于100mm管線焊口通常采用定向X射線機(jī)橢圓成像傾斜透照法，橢圓開口在一倍焊縫寬度。定向X射線機(jī)對(duì)焊縫檢測(cè)工作影響因素有三方面：其一，只能針對(duì)焊口單一逐張透照，工作效率慢;其二，定向X射線機(jī)透照?qǐng)鎏?其三，費(fèi)工時(shí)，誤工期，費(fèi)人力。

通過(guò)上述現(xiàn)象分析，對(duì)于影響焊縫檢測(cè)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)因素確定切實(shí)可行的保證措施，將定向透照改為周向透照，檢測(cè)方式由傾斜透照法改為平移透照。

（1）傾斜透照法與平移透照法比較：傾斜透照法是以主射線偏離焊縫一定角度透照的一種方式，見(jiàn)圖1，平移透照法射源焦點(diǎn)偏離工件焊縫中心以射線束的邊緣部分透照，見(jiàn)圖2。

（2）比較結(jié)果：平移透照法橢圓成像開口寬度根據(jù)公式計(jì)算可有效控制;而傾斜透照法只能由操作人員憑經(jīng)驗(yàn)控制開口寬度;即平移透照法優(yōu)于傾斜透照法。

根據(jù)平移透照開口寬度計(jì)算公式：

L=（b+q）L1/L2=F-（D+△h）D+△h（b+q）

式中：h—焊縫余高;

F—焦點(diǎn)至膠片的距離;D—管子外徑;b—焊縫寬度;q—橢圓開口寬度。

2 透照范圍

根據(jù)根據(jù)JB/T4730.2—2005標(biāo)準(zhǔn)，定向X射線機(jī)的原理透照范圍只有40°，滿足不了實(shí)現(xiàn)管線周向透照的目標(biāo)。通過(guò)對(duì)透照范圍過(guò)小的原因分析，確定有效的措施。

（1）從X射線機(jī)的原理入手，對(duì)定向與周向X射線機(jī)的原理進(jìn)行深入了解，周向X射線機(jī)焦點(diǎn)尺寸1.0×3.0mm透照范圍為360°，而定向X射線機(jī)焦點(diǎn)尺寸2.0×2.0mm透照范圍只有40°，通過(guò)改變透照方式且改變射線機(jī)機(jī)型，屏蔽了傾斜透照法的弊端，擴(kuò)大了檢測(cè)范圍。

（2）從工件的規(guī)格確定，對(duì)于直徑小于100mm管線焊口，通過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)制作了圓環(huán)工件定位工裝，用厚度20mm的鋼板制作直徑為1100mm的圓形，分為固定圓環(huán)和移動(dòng)圓環(huán)兩部分，在圓環(huán)中心開直徑為700mm的孔，再在直徑900mm的圓環(huán)上設(shè)20個(gè)均勻孔，每個(gè)孔直徑為95mm，在圓環(huán)的下端設(shè)有圓環(huán)基座與軌道端頭固定，并在圓環(huán)兩側(cè)焊接支撐。

（3）工件定位，將管子從被檢測(cè)工件固定圓環(huán)側(cè)直徑95mm孔穿出，并穿過(guò)移動(dòng)圓環(huán)，同時(shí)將焊口置于固定圓環(huán)外100mm;通過(guò)調(diào)整工件定位機(jī)構(gòu)，將20個(gè)工件按要求全部定位。

（4）確定透照范圍，利用圓環(huán)定位裝置將管線焊口形成一個(gè)圓形，且焊口在同一水平線，選用周向X射線機(jī)透照原理，改變了透照?qǐng)龃笮。瑢?shí)現(xiàn)360°一次平移透照。見(jiàn)圖3。

3 透照數(shù)量

根據(jù)定向X射線機(jī)透照原理，對(duì)焊口只能單口逐張透照檢測(cè)。

通過(guò)對(duì)定向X射線機(jī)透照進(jìn)行技術(shù)分析和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)差，發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題如下：第一，定向X射線機(jī)透照范圍只有40°;第二，選用X射線機(jī)機(jī)型受條件限制;第三，工件定位裝置單一，較為死板，無(wú)機(jī)動(dòng)靈活性。

通過(guò)對(duì)透照數(shù)量少的原因分析后，確定了正確的選用射線機(jī)的機(jī)型，制定了改進(jìn)工件定位裝置的措施。首先，機(jī)型的選擇，由原來(lái)的定向透照改變?yōu)橹芟蛲刚諗U(kuò)大檢測(cè)范圍。其次，工件定位裝置的改進(jìn)，由原來(lái)單一的定位輔助工裝，改變?yōu)槎嗫仔凸ぜㄎ谎b置，快速提高了直徑小于100mm管線焊口的射線檢測(cè)效率。

4 透照參數(shù)

管線焊縫射線透照參數(shù)是根據(jù)X射線機(jī)的能量大小，結(jié)合被檢測(cè)工件的規(guī)格、厚度、檢測(cè)有效焦距、檢測(cè)透照方式等因素確定透照所用參數(shù)。

目前，對(duì)于單一的檢測(cè)方式和簡(jiǎn)易工裝，每透照一次就必須人為的調(diào)整一次工件或射線機(jī)的位置和角度，而透照參數(shù)也隨之變化，遇到不同規(guī)格管線焊口調(diào)整幅度大小的差異，參數(shù)變化也越大，給檢測(cè)過(guò)程帶來(lái)諸多障礙。

通過(guò)對(duì)影響透照參數(shù)的因素分析，確定了可行的保障措施：（1）統(tǒng)一管線規(guī)格，將被檢工件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將不同的規(guī)格管線進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì);（2）從固定工件入手，將被檢工件固定于圓環(huán)上，然后實(shí)際測(cè)量工件圓環(huán)固定位置至圓環(huán)中心的距離，作為透照焦距;（3）參數(shù)的確定，在工件工裝管線焊口定位至射源距離不變的條件下，同一規(guī)格多焊口同時(shí)透照，參數(shù)易確定，隨工件規(guī)格變化，可根據(jù)工件的厚度，管徑對(duì)定位裝置做輕微調(diào)整便可檢測(cè)。

5 效果檢查

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)制作的工件工裝使用，并選擇適宜的透照方式，改變透照范圍，經(jīng)實(shí)際工作檢測(cè)，符合標(biāo)準(zhǔn)射線照相要求，快捷有效的完成射線檢測(cè)，原來(lái)兩三天的檢測(cè)工作量在一天時(shí)間內(nèi)完成，減少了由于檢測(cè)效率低下，而給整個(gè)生產(chǎn)帶來(lái)影響。通過(guò)針對(duì)工件特點(diǎn)及技術(shù)條件要求，在選擇適宜的透照方式中積累了經(jīng)驗(yàn)，使無(wú)損檢測(cè)專業(yè)操作人員的檢測(cè)技術(shù)得到提高，同時(shí)確保了檢測(cè)效率。

6 總結(jié)

通過(guò)多孔型工件定位裝置的改進(jìn)，對(duì)以后各種焊接焊縫的檢測(cè)積累了一定經(jīng)驗(yàn)。在焊縫射線檢測(cè)中，對(duì)于不同管徑的焊口或容器縱環(huán)焊縫檢測(cè)中的關(guān)鍵點(diǎn)、關(guān)鍵檢測(cè)技術(shù)、快捷有效的輔助工裝，必須提前做好多種方案措施，并在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中不斷完善。當(dāng)然，在檢測(cè)過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照國(guó)家JB/T4730.2—2005標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行操作，同時(shí)規(guī)范射線檢測(cè)工藝工序，嚴(yán)格控制焊縫檢測(cè)質(zhì)量，保證焊縫質(zhì)量達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)（JB/T4730.1～4730.6-2005）[S].