小徑管上插入式管座角焊縫的射線檢測

施佳鋒

摘要：對于小徑管上插入式管座角焊縫射線探傷存在的薄弱的環(huán)節(jié)，提出采用雙壁透照方法檢測插入式管座角焊縫并研討其可行性。經(jīng)現(xiàn)場多次驗證，取得良好效果。該方法彌補了小管徑插入式管座角焊縫內(nèi)部的質(zhì)量檢驗，保證了角焊縫內(nèi)部的質(zhì)量，為使用單位提供了極高的安全保障。

關(guān)鍵詞：射線探傷;插入式管座式角焊縫;雙壁透照

插入式管座角焊縫在核電廠可視流動指示器上廣泛運用，可視流動指示器是測量或觀察流體介質(zhì)混濁程度及是否流動的必要附件。然而，管座式角焊縫內(nèi)部的質(zhì)量檢測，特別是小徑管上插入式管座角焊縫內(nèi)部的質(zhì)量檢測，在我公司乃至國內(nèi)眾多企業(yè)，都是一個薄弱環(huán)節(jié)。

在標準上插入式管座角焊縫的典型透照方式有3種：單壁中心內(nèi)透照方式，單壁偏心內(nèi)透照方式，單壁外透照方式。見下圖

因為插入式角焊縫的主管較小，選擇源在外單壁透照方式時膠片不能很好的放入主管內(nèi)，選擇源在內(nèi)的單壁透照方式時，幾何不清晰度達不到要求。

因此，本人依據(jù)實踐經(jīng)驗，試采用雙壁透照法檢測插入式角焊縫的工藝。經(jīng)現(xiàn)場多次驗證，取得良好效果。

1.插入式管座角焊縫射線探傷技術(shù)

插入式管座角焊縫焊接坡口開在主管道上，坡口角度多為45°～50°，焊后將其表面修磨成圓角，避免在使用中產(chǎn)生應力集中，從而導致焊接接頭失效。同時，焊腳高度應不低于支管壁厚度值，以保證角焊縫的焊接質(zhì)量。

1.1? 雙壁透照法檢測插入式管座角焊縫示意圖（見圖4圖5）

雙壁透照法檢測插入式管座角焊縫有2種方式：

1.2? 管座式角焊縫射線探傷工藝

1.2.1射線能量的選擇

對于薄壁管來說，X射線總能獲得較高的靈敏度。選擇X射線能量的首選條件是具有足夠的穿透力。X射線的穿透力取決于管電壓。從靈敏度角度考慮，X射線能量的選擇原則是在保證穿透力的前提下，選擇較低的射線能量。但是，管座式角焊縫屬于大厚度比試件，因此，在對管座式角焊縫實際拍片中，為了提高射線照相的寬容度及降低散射比，減少邊蝕效應，管電壓的選定，在保證不超過材料厚度允許使用的最高管電壓的前提下，盡量使用較大的管電壓。

1.2.2? 照射角和焦距的選擇

管座式角焊縫不同于普通的對接焊縫，通常只開單邊坡口，在焊接過程中，焊縫根部很容易產(chǎn)生未焊透和未熔合兩種嚴重的焊接缺陷，嚴重地影響焊接接頭內(nèi)在質(zhì)量。另外，管座式角焊縫有著較大的透照厚度變化。綜上考慮，為保證查出焊縫根部的面積型缺陷及兼顧到透照厚度比問題，插入管座式角焊縫射線探傷照射角度應為20°～30°。

焦距對射線照相靈敏度的影響主要表現(xiàn)在幾何不清晰度上，對于管座式角焊縫，由于特殊的試件形狀及射線透照方式，因而，在對管座式角焊縫進行雙壁透照拍片時，應選擇較大的焦距。

1.2.3? 像質(zhì)計的選用和放置

使用通用線性像質(zhì)計，根據(jù)像質(zhì)計能被投影到被檢測區(qū)的位置而放置，并盡可能的置于黑度最小區(qū)域。

1.2.4? 膠片的選用

對于管座式角焊縫射線探傷，可選用兩種不同感光度的膠片或同種膠片進行拍片。其目的是用于平衡透照厚度寬容度與探傷靈敏度的矛盾關(guān)系，也使透照厚度較大部位的黑度不低于許用的黑度的下限值，且IQI靈敏度不低于標準規(guī)定值。

1.2.5? 透照次數(shù)和透照長度

小徑管插入式管座焊縫既有環(huán)向焊接接頭又有縱向焊接接頭，計算透照次數(shù)和透照長度比較復雜?？紤]到支管的阻擋，小徑管插入式管座焊縫應透照4次，透照長度安照支管等分。見下圖6。

2.實例

為很好驗證雙壁透照技術(shù)在實際工作中的可行性，在此以φ76×5（主管）和φ34×3（支管）的鋼管組成的插入式管座角焊縫為例，用雙壁透照技術(shù)與使用單壁外透照方式作對比，透照條件和技術(shù)參數(shù)見表1進行射線透照。

透照底片見圖7， 透照結(jié)果見表2，底片黑度測點位置見圖8。

3.底片評定的綜合分析

雙壁透照法檢測插入式角焊縫時底片的黑度、搭接情況、背散射情況都能滿足標準要求，而且，使用雙壁透照法能滿足雙壁雙影透照法靈敏度的要求，也能檢測出插入式角焊縫根部最容易產(chǎn)生未焊透和未熔合兩種嚴重的焊接缺陷。

與單壁外透法相比，使用雙壁雙影透照法時可以放置較全的標識標記，膠片不需彎曲，不易產(chǎn)生偽缺陷，在主管兩側(cè)用鉛板對直接處于射線照相的那部分膠片進行遮蔽時，底片上的邊蝕散射也較少。

但是，使用雙壁透照法檢測插入式角焊縫與單壁外透法相比，影像畸變較大、位移明顯且焊縫相對膠片的距離較大，影像的幾何不清晰度較大，因此影像的質(zhì)量和缺陷的檢測靈敏度相對要差些。

4.小結(jié)

雙壁透照法雖然不是檢測插入式管座角焊縫的典型透照方式，但雙壁透照法能有效檢測出插入式管座角焊縫根部最容易產(chǎn)生未焊透和未熔合兩種嚴重的焊接缺陷，在3種典型透照方式不能使用的情況下，應征得業(yè)主同意，主管直徑小于89mm的可視流動指示器插入式管座角焊縫采用雙壁透照法，主管直徑大于89mm的可視流動指示器插入式管座角焊縫采用雙壁單影透照法。

使用其他方式檢測小管徑插入式管座角焊縫很難，但新技術(shù)新設備的使用使得這種不可能逐漸變?yōu)榭赡埽覀儜Y(jié)合管座角焊縫射線探傷的特點，合理運用探傷技術(shù)，以確保焊縫質(zhì)量的完好。

參考文獻：

[1]NB/T47013-2005《承壓設備無損檢測》.[S].國家能源局.2015.09.01.

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