壓力管道無損檢測

【專家解說】：">壓力管道無損檢測概述
無損檢測是指在不損壞試件的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備器材，對試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)進(jìn)行檢查和測試的方法。是指對材料或工件實(shí)施一種不損害或不影響其未來使用性能或用途的檢測手段。
常用的無損檢測方法有射線檢測（簡稱RT）、超聲波檢測（簡稱UT）、磁粉檢測（簡稱MT）和滲透檢測（簡稱PT），稱為四大常規(guī)檢測方法。這四種方法是承壓類特種設(shè)備制造質(zhì)量檢測和在用檢測最常用的無損檢測方法。其中RT 和UT主要用于探測試件內(nèi)部缺陷，MT和PT主要用于探測試件表面缺陷。其他用于承壓類特種設(shè)備的無損檢測方法有渦流檢測（簡稱ET）、聲發(fā)射檢測（簡稱AE）等
射線的種類很多，其中易于穿透物質(zhì)的有X射線、γ射線、中子射線三 種。這三種射線都被用于無損檢測，其中X射線和γ射線常應(yīng)用于承壓設(shè)備焊 縫和其他工業(yè)產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)材料的缺陷檢測，而中子射線僅用于一些特殊場 合。射線檢測是工業(yè)無損檢測的一個重要專業(yè)門類。最主要的應(yīng)用是探測試 件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷（探傷）。 壓力管道射線檢測特點(diǎn)
①.檢測結(jié)果有直接記錄——底片。由于底片上記錄的信息十分豐富，且 可以長期保存，從而使射線照相法成為各種無損檢測方法中記錄最真實(shí)、最 直觀、最全面、可追蹤性最好的檢測方法。
②可以獲得缺陷的投影圖像，缺陷定性定量準(zhǔn)確各種無損檢測方法中， 射線照相對缺陷定性是最準(zhǔn)的。在定量方面，對體積型缺陷（氣孔、夾渣 類）的長度、寬度尺寸的確定也很準(zhǔn)，其誤差大致在零點(diǎn)幾毫米。 ③體積型缺陷檢出率很高。而面積型缺陷檢出率受到多種因素影響。體積型缺陷是指氣孔、夾渣類缺陷。射線照相大致可以檢出直徑在試件厚度1% 以上的體積型缺陷。面積型缺陷是指裂紋、未熔合類缺陷，其檢出率的影響 因素包括缺陷形態(tài)尺寸、透照厚度、透照角度、透照幾何條件、源和膠片種 類、像質(zhì)計靈敏度等，所以一般來說裂紋檢出率較低。
④.適宜檢測較薄的工件而不適宜較厚的工件。檢測厚工件需要高能量的射線探 傷設(shè)備。300 kV便攜式X射線機(jī)透照厚度一般小于40 mm，420 kV移動式X射線機(jī)和 Irl92γ射線機(jī)透照厚度均小于100 mm，對厚度大于100 rain的工件照相需使用加速 器或C060，因此是比較困難的。此外，板厚增大，射線照相絕對靈敏度是下降的，也 就是說對厚工件采用射線照相，小尺寸缺陷以及一些面積型缺陷漏檢的可能性增大。 ⑤適宜檢測對接焊縫。檢測角焊縫效果較差，不適宜檢測板材、棒材、鍛件。用 射線檢測角焊縫時，透照布置比較困難，且攝得底片的黑度變化大，成像質(zhì)量不夠 好；板材、鍛件中的大部分缺陷通常與射線束垂直，因此射線照相無法檢出。 ⑥.有些試件結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場條件不適合射線照相。由于是穿透法檢測，因此結(jié)構(gòu)和 現(xiàn)場條件有時會限制檢測的進(jìn)行。例如，有內(nèi)件的鍋爐或容器，有厚保溫層的鍋爐、 容器或管道，內(nèi)部液態(tài)或固態(tài)介質(zhì)未排空的容器等均無法檢測。采用雙壁單影法透 照，雖然可以不進(jìn)入容器內(nèi)部，但只適用于直徑較小的管道，對直徑較大的管道，雙 壁單影法透照很難實(shí)施。此外如焦距太短，則底片清晰度會很差。
⑦對缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的確定比較困難。缺陷高度可 通過黑度對比的方法作出判斷，但精確度不高，尤其影像細(xì)小的裂紋類缺陷。 ⑧檢測成本高。與其他無損檢測方法相比，射線照相的材料和人工成本很高。 ⑨.射線照相檢測速度慢。一般情況下定向X射線機(jī)一次透照長度不超過300 mm， 拍一張片子需10 min，γ射線源的曝光時間一般更長。但特殊場合則另當(dāng)別論， ⑩.射線對人體有傷害。射線會對人體組織造成多種損傷，因此對工作人員劑量當(dāng) 量規(guī)定了限值。要求在保證完成射線探傷任務(wù)的同時，接受的劑量當(dāng)量不超過限值。
壓力管道尤其是工業(yè)管道大量采用薄壁小徑管，其施工主要采用氬弧焊打底，手 工焊蓋面的單面焊接。長期以來小徑管對接焊縫主要采用射線透照檢測，但也存在不 少問題：①、由于壓力管道透照截面厚度變化大，寬容度很難保證，透照一次不能實(shí) 現(xiàn)焊縫全長的100%檢測;②、若要滿足壓力管道裂紋檢測要求，則底片透照數(shù)量很難 滿足要求；③、同時射線透照大量采用Ir192射線源和Ⅲ型片，底片質(zhì)量和清晰度都 比較差。
JB/T4730《承壓設(shè)備無損檢測》對壓力管道射線檢測作了部分改進(jìn)：
①、增加了工業(yè)射線膠片系統(tǒng)分類的內(nèi)容，將膠片分為T1、T2、T3、T4四類。增 加附錄A（資料性附錄），對膠片系統(tǒng)的特性指標(biāo)提出了要求，對國內(nèi)使用的膠片質(zhì) 量進(jìn)行有效的控制；對薄壁壓力管道推薦采用Se-75射線源以及T2或T1膠片，提高了 射線透照質(zhì)量。
②、對100mm＜Do≤400mm的環(huán)向?qū)雍附咏宇^（包括曲率相同曲面焊接接頭）, A 級、AB級允許采用K≤1.2。 降低了K值要求，減少底片數(shù)量。
③、小徑管環(huán)向?qū)雍附咏宇^的透照布置。小徑管采用雙壁雙影透照布 置，當(dāng)同時滿足下列兩條件時應(yīng)采用傾斜透照方式橢圓成像：T（壁厚） ≤8mm； g（焊縫寬度）≤Do /4橢圓成像時，應(yīng)控制影像的開口寬度（上下焊縫 投影最大間距）在1倍焊縫寬度左右。不滿足上述條件或橢圓成像有困難時可采用垂 直透照方式重疊成像。
④、小徑管可選用通用線型像質(zhì)計或附錄F（規(guī)范性附錄）規(guī)定的專用（等徑金屬 絲）像質(zhì)計，金屬絲應(yīng)橫跨焊縫放置。像質(zhì)計應(yīng)置于源側(cè)，當(dāng)無法放置時，可將像質(zhì) 計置于膠片側(cè)。
⑤、小徑管環(huán)向?qū)咏宇^的透照次數(shù)小徑管環(huán)向?qū)雍附咏宇^100%檢測的透照次 數(shù)：采用傾斜透照橢圓成像時，當(dāng)T/ Do≤0.12時,相隔90°透照2次。當(dāng)T/ Do ＞0.12時,相隔120°或60°透照3次。垂直透照重疊成像時，一般應(yīng)相隔120°或60°透照3次。由于結(jié)構(gòu)原因不能進(jìn)行多次透照時，可采用橢圓成像或重疊成像方式透照 一次。鑒于透照一次不能實(shí)現(xiàn)焊縫全長的100%檢測，此時應(yīng)采取有效措施擴(kuò)大缺陷可 檢出范圍，并保證底片評定范圍內(nèi)黑度和靈敏度滿足要求。
⑥、底片評定范圍內(nèi)的黑度D應(yīng)符合下列規(guī)定:A 級：1.5≤D≤4.0；AB級 2.0≤D≤4.0 ；B 級：2.3≤D≤4.0。用X射線透照小徑管或其他截面厚度變化大的工 件時，AB級最低黑度允許降至1.5；B級最低黑度可降至2.0。
⑦、 小徑管可選用通用線型像質(zhì)計或附錄F（規(guī)范性附錄）規(guī)定的專用（等徑金 屬絲）像質(zhì)計，金屬絲應(yīng)橫跨焊縫放置。像質(zhì)計應(yīng)置于源側(cè)，當(dāng)無法放置在源側(cè)時， 可將像質(zhì)計置于膠片側(cè)。
⑧、對截面厚度變化大的壓力管道，在保證靈敏度要求的前提下，允許采用較高 的X射線管電壓。但有一定壓力范圍的限制。
⑨、不加墊板單面焊的未焊透缺陷和根部內(nèi)凹和根部咬邊分級評定。管外徑Do＞ 100mm管子未焊透和根部內(nèi)凹和根部咬邊深度可采用對比試塊（Ⅱ型）進(jìn)行測定。管 外徑Do≤100mm小徑管上述深度可采用小徑管專用對比試塊(ⅠA或ⅠB型)進(jìn)行測定。