X射線對某壓力容器環(huán)焊縫的透照工藝參數(shù)選擇研究

張保林，弋楠，朱蓉英，席伍虎

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院材料工程學(xué)院，陜西咸陽 712000）

X射線對某壓力容器環(huán)焊縫的透照工藝參數(shù)選擇研究

張保林，弋楠，朱蓉英，席伍虎

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院材料工程學(xué)院，陜西咸陽 712000）

文章主要針對壓力容器制造廠生產(chǎn)的某一類型的球型緩沖器環(huán)焊縫進(jìn)行射線檢測，檢測工藝參數(shù)的合理選擇及確定過程加以論述，通過分析計算，得到了最合適的檢測工藝參數(shù)。

壓力容器；環(huán)焊縫；射線檢測；工藝參數(shù)

某壓力容器制造廠對一臺球形緩沖器進(jìn)行無損檢測。該容器為第三類壓力容器如圖1 所示，其介質(zhì)為 N2、H2，設(shè)計壓力為 7.8MPa，設(shè)計溫度為 50℃，材質(zhì)為 16MnR，規(guī)格為Di1000×48mm。H1 焊縫采用單面全焊透結(jié)構(gòu)。設(shè)計要求該容器焊接后進(jìn)行整體熱處理、水壓試驗、氣密試驗。

圖1 壓力容器結(jié)構(gòu)示意圖

文章的研究任務(wù)是：通過查找資料，再結(jié)合設(shè)備條件，然后根據(jù)檢測標(biāo)準(zhǔn)，最終確定射線檢測 H1 焊縫工藝參數(shù)，并且進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

1 射線檢測工藝參數(shù)選擇

1.1 射線檢測技術(shù)級別

按 JB/T4730.5-2005 第 3.8.1 規(guī)定（承壓設(shè)備對接焊接接頭的制造、安裝、在用時的射線檢測，一般應(yīng)采用 AB 級射線檢測技術(shù)進(jìn)行檢測），所以該壓力容器環(huán)焊縫采用 AB 級射線檢測技術(shù)。

1.2 焊縫透照工藝參數(shù)

（1）透照方式的選擇。根據(jù)該壓力容器的尺寸規(guī)格可以看出該工件不適合采用外透法，而是要采用中心曝光法。另外結(jié)合要檢測的環(huán)焊縫 H1 內(nèi)部可能存在的缺陷類型，也應(yīng)該采用中心曝光法。因為中心曝光法的靈敏度高，橫向裂紋檢出角最小、操作方便、工作效率高。所以該壓力容器環(huán)焊縫采用Ir-192 源中心曝光法透照，如圖2 所示。

圖2 壓力容器射線檢測透照方式

（2）透照厚度的確定。根據(jù)該壓力容器的規(guī)格尺寸可以看出球罐的厚度為 48mm，根據(jù)選用的中心曝光法，所以最小透照厚度值：w=48mm。

（3）探傷機(jī)型號選擇。根據(jù)該壓力容器的厚度、開孔直徑及現(xiàn)有的射線探傷條件來說，工件的厚度 T=48mm，Ir-92 它的透照厚度在 10mm～250mm，正符合透照厚度的要求，所以應(yīng)該選用 Ir-192 型探傷儀。

（4）膠片與增感屏選擇。按 JB/4730.1-2005 第 4.2.4 條和JB/4730.2-2005 第 3.5 條規(guī)定，應(yīng)選用天津Ⅴ型膠片和前、后屏厚度分別為 0.1mm 和 0.16mm 的鉛箔增感屏。

（5）象質(zhì)計型號與象質(zhì)計靈敏度值的選擇。因為 W=48mm，采用中心曝光透照方式，象質(zhì)計置于膠片測。根據(jù)JB/4730-2005 第 3.6 條規(guī)定可以查出：應(yīng)識別的象質(zhì)計絲號為 10，故像質(zhì)計選用 FeⅡ型象質(zhì)計（即 6 號像質(zhì)計，線號 6～12）。

（6）透照焦距的確定。可以按照中心曝光法計算焦距。

（7）透照次數(shù)和一次透照長度的確定。因為透照方式采用的是中心曝光法，所以透照次數(shù) N=1，一次透照長度為焊縫長度，即：

（8）檢測時機(jī)。因為該壓力容器材質(zhì)為 16MnR，其無延遲裂紋傾向，所以在焊接完成并經(jīng)外部檢驗合格后即可進(jìn)行檢測。

（9）曝光時間確定。確定出膠片的型號為天津Ⅴ型膠片，所以根據(jù)天津Ⅴ型曝光曲線圖3 可以計算出曝光時間。

圖3 曝光曲線

F1=600mm 時的曝光量：

E1= 1000Ci·min

F2=550mm 時的曝光量：

又∵A=60Ci，

（10）底片黑度。按 JB/T4730.2-2005 第 4.11.2 條規(guī)定，黑度應(yīng)控制在 2.0≤D≤4.0 范圍內(nèi)。

2 射線檢測工藝參數(shù)總結(jié)

綜上分析，得到該壓力容器環(huán)焊縫的射線檢測工藝參數(shù)有：①射線的檢測設(shè)備為 Ir-192 型；②照相技術(shù)級別為 AB級；③驗收等級為Ⅰ級；④膠片的牌號為天津Ⅴ型膠片；⑤增感屏 Pb 前為 0.1mm 后為 0.16mm；⑥象質(zhì)計型號為 FeⅡ；⑦象質(zhì)計靈敏度為 10；⑧底片黑度為 2.0≤D≤4.0；⑨焊縫長度為3442mm；⑩透照方式為中心曝光法；?透照厚度為48mm；?焦距為550mm；?透照次數(shù)為一次；?一次透照長度為3442mm；?源活度題中已知為60、曝光時間是14min。

3 結(jié)語

為保證在上述工藝參數(shù)下檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，應(yīng)對該壓力容器環(huán)焊縫的射線檢測過程的每一個環(huán)節(jié)都做到精心考慮，嚴(yán)格按照檢測標(biāo)準(zhǔn)，確定出最適合的檢測工藝參數(shù)。另外，射線檢測某些工藝參數(shù)，如顯影時間、定影時間、底片黑度等，都無法從理論上進(jìn)行定量確定，完全是根據(jù)實檢測試驗得來的。因此在實際檢測中，積累經(jīng)驗更為重要。

［1］強(qiáng)天鵬.射線檢測［M］.北京：中國勞動社會保障出版社，2007.

Study on Selection of Radiographic Parameters on the Circumferential Welds of a Pressure Vessel X-ray

ZHA NG Bao-lin，YI Nan，ZHU Rong-ying，XI Wu-hu
（School of Materials Engineering，Shanxi Industrial V ocational and Technical College，X ianyang，Shaanxi 712000，China）

This paper mainly focuses on the manufacture of pressure vessel ball type buffer of a type of weld factory production of X-ray detection，and discusses of reasonable selection of detection process parameters and determination process，as well as obtains the most suitable process parameters through analysis and calculation.

pressure vessel;girth weld；radiographic testing；process parameter

TG44

A

2095-980X（2016）12-0037-02

2016-11-23

項目編號：14KC GG -001,基于材料分析與檢測技術(shù)手段的課程考核改革與應(yīng)用，《材料現(xiàn)代分析測試技術(shù)》。

張保林（1980-），男，青海貴德人，碩士研究生，講師，主要從事焊接檢測教學(xué)工作。