射線探傷的應用與效果

戴勇

（信陽市鍋爐壓力容器檢驗所，河南 信陽 464000）

按射線源、工件和膠片之間的相互位置關系,透照方式分為縱縫透照法、環縫外透法、環縫內透法、雙壁單影法和雙壁雙形法五種。其中，縱縫透照法用于平板直焊縫或容器筒體及大直徑管道的縱縫探傷，環縫外透法用于大直徑壓力容器的對接環縫探傷，環縫內透法適用于壓力容器及大直徑管道的對接環縫探傷，雙壁單影法用于管徑大于80mm的對接環縫,當不可能實現單壁透照時,采用此透照方式，在管道施工中,這種方法是最常用的，雙壁雙影法用于管徑小于89mm的對接環縫。

1 焊縫質量無損檢測準則

在產品制造過程中對焊縫質量無損檢測,主要是對焊接工藝、焊接人員技能的質量檢驗,其判斷依據是質量控制標準,主要是檢測焊縫中缺陷的種類、分布和大小(長度、寬度、直徑尺寸)。要求能檢測出最小缺陷的檢測靈敏度。而對在用壓力容器的焊縫質量無損檢測,主要是對在焊接過程中標準允許存在的焊縫缺陷和質量控制漏檢的超標缺陷在使用中的狀態和擴展情況,主要是檢測焊縫中缺陷沿板厚方向尺寸及其長度和分布狀態,與產品制造過程無損檢測不同是的,增加了缺陷沿板厚方向的自身高度(簡稱缺陷高度的測量內容),從CV-DA"壓力容器缺陷評定規范"亦可知,在用容器缺陷是否允許存在,取決于缺陷高度尺寸α是否小于臨界尺寸αm,其限制了焊縫中非圓形缺陷的自身高度尺寸。

2 X射線探傷在在用壓力容器檢驗中的應用

在用壓力容器的檢驗方法,主要是采用宏觀檢驗和無損探傷。常用無損探傷有表面探傷(MT、PT、ET),超聲波探傷(UT)、射線探傷(RT)和聲發射(AE)。我國在用壓力容器中80%左右的為一、二類容器,多為20世紀60年代和70年代生產。主要問題是焊接缺陷嚴重,結構和用材不當。

對于表面和近表面的焊接缺陷可以用表面探傷(PT、MT)檢測。對于埋藏在焊縫內部的和無法接觸檢查的內表面焊接缺陷均可用射線探傷(RT)和超聲波探傷檢測,對這些焊接缺陷的定性以及這些缺陷在運行中有無擴展,能夠依靠射線探傷來判定。X射線探傷檢測壁厚30mm以內的容器焊縫能夠檢出危及設備安全運行的各類等于和大于臨界缺陷尺寸的缺陷,而且也較準確地判斷制造缺陷如未焊透、未熔合、條狀夾渣和條蟲孔的開裂情況。

3 射線透照測定缺陷高度尺寸的研究

對壓力容器缺陷評定時,主要是用超聲檢測來測定缺陷高度尺寸。但是由于超聲波檢測缺陷信號幅度與缺陷實際尺寸無明顯的關系,所以用常規方法測定缺陷高度仍是估判數據,其誤差值也是因人而異。射線探傷是通過底片來測定缺陷的長度和寬度(或直徑)尺寸,缺陷沿板方向(或穿透方向)尺寸是通過缺陷黑度來表示。因此,只要能精確測出缺陷在底片上的黑度,就可以計算出缺陷自身高度尺寸。

4 影響射線探傷效果的主要因素

4.1 底片黑度

人工缺陷與焊接缺陷具有方向性尺寸效應不一致的特點,但均可與像質計顯示的像質數相對比,以便評價人工缺陷與焊接缺陷的檢出效果。試驗研究表明,底片黑度過小或過大都會導致檢出率下降。由于像質計、透度計與工件內部缺陷在透照成像過程中所受到的影響因素、幾何形狀、尺寸效應、材質特性、空間位置不盡相同,在顯像效果上有所差異,所以造成底片黑度越大,其靈敏度越高,但缺陷檢出率卻下降的現象。

4.2 焊接缺陷性對檢出率的影響

氣孔作為非平面缺陷,在底片上易于識別,一般認為不易發生漏檢情況,但經試臉發現,底片黑度偏大或偏小,盡管其值在標準允許的范圍內,仍會使氣孔缺陷出現漏檢。因此,合理的底片黑度值,是提高檢出效果的重要參數之一。點狀夾渣是焊接過程中易出現的體積型缺陷,盡管點狀夾渣與氣孔的缺陷性質不同,但在顯像效果上較為接近,它們有相近的漏檢率,均在多左右。標準中雖然允許有一定數量的點狀氣孔一與點狀夾渣存在，但應以不發生漏檢為宜。裂紋是平面型的焊接缺陷。裂紋存在對焊縫質量危害最大。在黑度變化時,其最低檢出率為多。故應考慮黑度的選取。

5 結語

本文討論了射線探傷的準則，應用，測定缺陷高度時的應用以及影響射線探傷效果的主要因素，為日后的射線探傷提供的一定的參考。

[1]張金昌.焊縫射線探傷最佳檢出率[J].焊接學報.

[2]趙海峰.提高射線探傷靈敏度問題的探討[J].濟南紡織化纖科技.