NB/T 47013.2-2015與DL/T 821-2017在電站鍋爐射線檢測(cè)中的差異

(上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院, 上海 200062)

射線檢測(cè)技術(shù)能檢測(cè)焊接接頭中存在的未焊透、氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，也能檢測(cè)鑄件中存在的縮孔、氣孔等缺陷，還能確定缺陷平面投影的位置、大小以及缺陷的性質(zhì)[1]。射線檢測(cè)技術(shù)作為常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于電站鍋爐的制造、安裝、改造以及維修中。

某電站鍋爐改造單位對(duì)集箱、管道進(jìn)行射線檢測(cè)，總共拍攝30張片子，全部Ⅱ級(jí)及以上合格。而監(jiān)檢人員在進(jìn)行底片核查時(shí)卻發(fā)現(xiàn)：材料為20G碳鋼、規(guī)格(直徑×壁厚)為273 mm×8 mm的單面焊集箱的一張底片上有長(zhǎng)4 mm的根部未焊透,Ⅱ級(jí)應(yīng)判為Ⅳ級(jí)；材料為20G碳鋼、規(guī)格(直徑×壁厚)為273 mm×6 mm的單面焊管道的2張底片上有2 mm長(zhǎng)的內(nèi)凹，Ⅰ級(jí)應(yīng)判為Ⅱ級(jí)。

造成這一差異的原因在于企業(yè)采用DL/T 821-2017《金屬熔化焊對(duì)接接頭射線檢測(cè)技術(shù)和質(zhì)量分級(jí)》(以下簡(jiǎn)稱DL/T 821)進(jìn)行評(píng)定，而監(jiān)檢人員采用NB/T 47013.2-2015《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè) 第2部分 射線檢測(cè)》(以下簡(jiǎn)稱NB/T 47013.2)來(lái)復(fù)審。標(biāo)準(zhǔn)使用的不同，造成了最終結(jié)果判定的不同。

筆者從評(píng)定范圍、透照工藝和質(zhì)量等級(jí)評(píng)定3方面來(lái)比較DL/T 821與NB/T 47013.2之間的差異。

1 評(píng)定范圍

NB/T 47013.2和DL/T 821都對(duì)應(yīng)一系列的材料，如鋼、鎳、銅、鋁、鈦及其合金，不過(guò)對(duì)于電站鍋爐，目前主要還是以鋼、合金鋼為主，其評(píng)定范圍如表1所示(表中數(shù)據(jù)為材料厚度)。

表1 鋼、合金鋼的評(píng)定范圍差異 mm

雖然兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的范圍不盡相同，但是考慮到目前電站鍋爐基本沒(méi)有使用過(guò)200 mm以上厚度的材料，同時(shí)由于靈敏度和像質(zhì)計(jì)的原因，標(biāo)準(zhǔn)也不對(duì)厚度2 mm以下的焊縫進(jìn)行評(píng)定，因此可以認(rèn)為DL/T 821的厚度適用范圍和NB/T 47013.2是重合的。

2 透照工藝的差異

射線透照工藝主要包括：射線檢測(cè)等級(jí)、射線源和能量、焦距、檢測(cè)時(shí)機(jī)、檢測(cè)區(qū)、表面要求、膠片選擇、透照布置、透照參數(shù)、曝光量、標(biāo)記等。其中，在透照布置和底片黑度方面，DL/T 821和NB/T 47013.2有比較明顯的區(qū)別。

2.1 透照布置的差異

透照布置包括透照膠片技術(shù)、透照方式、透照方向、一次透照長(zhǎng)度、小徑管透照等方面。

2.1.1 透照膠片技術(shù)的差異

NB/T 47013.2中的雙膠片透照技術(shù)，即利用兩種感光速度相同的膠片一次透照，特別適合兩邊厚薄不同的對(duì)接焊縫，也適用于減少曝光時(shí)間和縮短曝光量[2]，以及提高射線穿透力的場(chǎng)合。而DL/T 821里沒(méi)有采用雙膠片技術(shù)。

2.1.2 對(duì)一次透照長(zhǎng)度的差異

一次透照長(zhǎng)度應(yīng)以透照厚度比K進(jìn)行控制，不同級(jí)別射線檢測(cè)技術(shù)和不同類型焊接接頭的K值如表2所示。

表2 NB/T 47013.2中允許的透照厚度比K

然而，DL/T 821僅規(guī)定縱向焊接接頭系數(shù)K≤1.03，橫向焊接接頭系數(shù)K≤1.1，而與射線檢測(cè)技術(shù)等級(jí)無(wú)關(guān)。這樣一來(lái)，如果有用戶或者設(shè)計(jì)要求，需提高檢測(cè)等級(jí)至B級(jí)的時(shí)候，企業(yè)就會(huì)發(fā)生不滿足NB/T 47013.2的情形。

2.1.3 雙壁單影透照方式的差異

DL/T 821則規(guī)定根據(jù)射線源到工件表面距離f的不同，給出了最低拍片數(shù)量：當(dāng)f≤15 mm時(shí)，N=3；當(dāng)f>15 mm時(shí)，N=4。

NB/T 47013.2中，雙壁單影透照方式的透照數(shù)量則是通過(guò)查圖表的方式得出的，僅當(dāng)管徑范圍為100～400 mm、K=1.2、T/D0很小時(shí)，最低透照次數(shù)為3次；具體透照數(shù)量隨T/D0的變大而增加，隨D0/F的減小而增加(其中T為工件厚度，F(xiàn)為焦距，D0為工件外徑)。

可以看出，NB/T 47013.2的標(biāo)準(zhǔn)略微嚴(yán)格一些，實(shí)際操作起來(lái)也略微復(fù)雜。

2.1.4 小徑管雙壁雙影傾斜透照橢圓成像方式的差異

NB/T 47013.2中對(duì)于小徑管雙壁雙影傾斜透照橢圓成像方式的工藝條件相當(dāng)嚴(yán)格，需同時(shí)滿足壁厚≤8 mm，焊縫寬度≤D0/4；而DL/T 821中則要寬松很多，只要符合D0≤76 mm的規(guī)定，均可使用雙壁雙影傾斜透照橢圓成像。

同時(shí)，NB/T 47013.2規(guī)定，當(dāng)T/D0≤0.12時(shí)，相隔90°透照2次；當(dāng)T/D0>0.12時(shí)，采用橢圓成像或垂直透照,相隔60°或120°透照3次；而DL/T 821統(tǒng)一為相隔90°透照2次。

因此，企業(yè)在使用DL/T 821的時(shí)候，就有可能不滿足NB/T 47013.2的要求。

小徑管的分類也是兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有歧義的地方。NB/T 47013.2認(rèn)為D0≤100 mm為小徑管，而DL/T 821則規(guī)定為D0≤89 mm。這對(duì)選擇射線檢測(cè)工藝以及適用的評(píng)定等級(jí)，會(huì)有一定影響。

2.2 底片黑度的差異

底片需要有足夠的黑度。黑度太小，不能保證底片具有足夠的對(duì)比度，所以標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了黑度的下限值；黑度太大，會(huì)造成透過(guò)的光強(qiáng)不夠，人眼的識(shí)別能力下降，所以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了黑度的上限值。

DL/T 821和NB/T 47013.2規(guī)定的黑度限制值如表3所示。

表3 黑度D的限制值

特別地，對(duì)于小徑管和其他截面厚度變化大的工件，DL/T 821可放寬至D=1.5；而NB/T 47013.2單膠片則強(qiáng)調(diào)必須采用X射線檢測(cè)，并且對(duì)于AB級(jí)，D可降至1.5，而對(duì)于B級(jí)，D=2.0。

可以看出，多數(shù)電站鍋爐企業(yè)若采用DL/T 821的底片黑度標(biāo)準(zhǔn)是符合NB/T 47013.2要求的；除非使用γ源來(lái)檢測(cè)小徑管和其他截面厚度變化大的工件或者由于用戶要求，檢測(cè)等級(jí)提高至B級(jí)的情況下，就有黑度等級(jí)不符合的問(wèn)題。

3 質(zhì)量級(jí)別評(píng)定的差異

質(zhì)量級(jí)別評(píng)定主要包括對(duì)缺陷的定性和定量。根據(jù)對(duì)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)其差異主要體現(xiàn)在缺陷分類、根部?jī)?nèi)凹I級(jí)評(píng)定、條形缺陷累計(jì)長(zhǎng)度和未焊透4個(gè)方面上。

3.1 缺陷分類的差異

對(duì)于電站鍋爐承壓部件焊接接頭，根據(jù)不同的部件和不同的焊接接頭型式，其缺陷分類如表4所示。

表4 缺陷分類的對(duì)比

由表4可知，DL/T 821 和NB/T 47013.2中的缺陷種類不太一致；具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于電站鍋爐筒體、集箱以及采用等同于雙面焊的其他承壓部件，用DL/T 821來(lái)評(píng)定缺陷，多了根部?jī)?nèi)凹的分類；對(duì)于采用單面焊的管子和管道來(lái)說(shuō)，用DL/T 821來(lái)評(píng)定缺陷就缺少了對(duì)根部咬邊的分類。

質(zhì)量等級(jí)評(píng)定對(duì)于產(chǎn)品合格與否具有決定性作用。TSG G0001-2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱TSG G0001)中規(guī)定，通常承壓部件規(guī)定射線檢測(cè)評(píng)定等級(jí)在Ⅱ級(jí)以上為合格，梳理后發(fā)現(xiàn)，除了單面焊管子管道根部咬邊之外，還存在以下不同。

3.2 對(duì)焊縫根部?jī)?nèi)凹I級(jí)評(píng)定的差異

兩標(biāo)準(zhǔn)對(duì)根部?jī)?nèi)凹Ⅰ級(jí)評(píng)定的差異，如表5所示。由表5可見(jiàn)，對(duì)于單面焊管子管道， NB/T 47013.2 Ⅰ級(jí)評(píng)定不允許存在根部?jī)?nèi)凹，而DL/T 821允許存在。

表5 根部?jī)?nèi)凹的I級(jí)評(píng)定

對(duì)于Ⅱ級(jí)及以下級(jí)別，兩者評(píng)定基本相同。因此，根據(jù)NB/T 47013.2，對(duì)文中開(kāi)頭提到的2張I級(jí)片改判為Ⅱ級(jí)；再依據(jù)TSG G0001，最終判定為Ⅱ級(jí)合格。

3.3 對(duì)條形缺陷累計(jì)長(zhǎng)度評(píng)定的差異

兩標(biāo)準(zhǔn)對(duì)條形缺陷的評(píng)定基本一致，唯一的差別是NB/T 47013.2對(duì)于條形缺陷累計(jì)最大長(zhǎng)度給出了最小值：Ⅱ級(jí)評(píng)定是4 mm，Ⅲ級(jí)評(píng)定是6 mm；而DL/T 821沒(méi)有給出最小值。

以厚度為3.5 mm的受熱面管對(duì)接焊縫為例，在長(zhǎng)度為42 mm的任意矩形評(píng)定區(qū)內(nèi)，累計(jì)長(zhǎng)度在4 mm的，NB/T 47013.2可以評(píng)定為Ⅱ級(jí)；而DL/T 821應(yīng)評(píng)為Ⅲ級(jí)。由此看來(lái)，DL/T 821稍顯嚴(yán)格。

3.4 對(duì)未焊透評(píng)定的差異

兩標(biāo)準(zhǔn)對(duì)未焊透的評(píng)定是兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量分級(jí)中分歧最大的地方。

NB/T 47013.2中除了不加墊板單面焊允許對(duì)未焊透進(jìn)行分級(jí)外，其余焊接接頭如有未焊透一律評(píng)為Ⅳ級(jí)缺陷。

而DL/T 821對(duì)未焊透，依據(jù)不同長(zhǎng)度、不同深度進(jìn)行Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)評(píng)定。

文中開(kāi)頭提到的集箱上的長(zhǎng)4 mm的根部未焊透，按DL/T 821評(píng)定，判為Ⅱ級(jí)；但是依據(jù)NB/T 47013.2，則為Ⅳ級(jí)；再依據(jù)TSG G0001，最終判定為Ⅳ級(jí)不合格。

4 結(jié)論和建議

在國(guó)內(nèi)，TSG G0001是關(guān)于國(guó)內(nèi)鍋爐設(shè)計(jì)、制造、安裝、改造、修理、檢驗(yàn)、監(jiān)察的規(guī)范，其4.5.4.3條明確引用NB/T 47013；《電力行業(yè)鍋爐壓力容器安全監(jiān)督規(guī)程》中的9.5.1條也引用了NB/T 47013。除此之外，NB/T 47013還被GB/T 16507

《水管鍋爐》等標(biāo)準(zhǔn)引用，而DL/T 821僅在DL/T 612中被引用。因此，對(duì)于電站鍋爐射線檢測(cè)來(lái)說(shuō)，NB/T 47013是被強(qiáng)制引用的，而DL/T 821卻不是，兩者地位不同。

然而，出于傳統(tǒng)習(xí)慣，部分電站鍋爐的安裝修理改造企業(yè)仍沿用DL/T 821。因此，其部分要求可能不滿足TSG G0001。

DL/T 821有其自身的優(yōu)點(diǎn)。企業(yè)如果習(xí)慣使用DL/T 821標(biāo)準(zhǔn)，那么在設(shè)備儀器核查等方面依然可以遵循自己原先的做法，而在質(zhì)量分級(jí)和小徑管檢測(cè)工藝等方面，需要和NB/T 47013.2多加對(duì)照，補(bǔ)充相應(yīng)的措施，遵循就高不就低的原則，使檢測(cè)符合TSG G0001的要求。