不等厚對接管道焊縫射線檢測技術探究

劉昕

摘 要：選用合適的透照工藝，能夠顯著提升射線檢測的精準度，滿足工程應用及相關領域技術標準的要求。對不等厚對接管道的焊縫進行射線檢測，技術人員應該采用科學的管道焊接數字射線檢測方法，在管道內采用X射線機進行焊縫的透射檢測，技術人員應該控制透照厚度，并且根據射線編號和射線直徑計算管道像質指數，及時發現對接管道內壁中存在的缺陷問題。本文從不等厚對接管道焊縫射線檢測技術應用特點展開分析，提出幾點有利于提升檢測有效性的建議。

關鍵詞：對接管道；焊縫射線；檢測技術；不等厚

中圖分類號：TG441 文獻標識碼：A

使用焊縫射線檢測技術對不等厚對接管道缺陷進行檢測，技術人員應該采用數字射線檢測技術，進行對接管道連接口進行檢測。采用工控機配合X射線機的檢測方法，進行管道焊縫缺陷檢測。工控機采用千兆網線的技術標準支持，使用同步發射接收機對檢測數據進行解讀。其中，解讀信號由X射線機透射管道內部結構產生，并且由電池組、PLC、控制電路為X射線機提供附屬硬件功能支持。

一、提升透照厚度，控制管道檢測幾何不清晰度

每一組實驗的像質計都放在膠片測，分析對接管道透射的等效值。把對接管道焊縫情況進行分析，檢查角焊縫邊沿裂紋的分布情況，重點排查中部孔狀缺陷，對管道結構的質量進行分層檢測，重點排除對接中部空狀缺陷問題。對接管道的內凹（IC）位置檢測，采用射線檢測的方法，底片處的射線照相黑度不應該超過相鄰母材處最淺黑度的任何長度。內凹（IC）不同厚度檢測效果見表1。

不能超過黑度內凹可允許的存在標準。內凹處合度超過相鄰母材最淺黑度的內凹，其單個長度不大于1t（不等厚取較小母材的厚度）。在不等厚管道缺陷檢測活動中，根據實際焊縫缺陷圖像的表格特征提取必要的參數，采用X射線機透射技術進行管道焊縫檢測，技術人員應該根據不同厚度的透照情況，分析對接管道的檢測質量。單個長度最大為6.4mm（1/4m）。運用焊縫檢測技術，在焊縫任何連續的300.4mm（12in）的長度或者焊縫總長內（取兩者的較小值），其累計長度不大于12.7mm（i/2in）長度或者焊縫總長內（取兩者的較小值）。運用射線技術進行不等厚對接管道的檢測，其檢測長度不得超過同一級別未焊透的長度。

二、不同金屬材料的管道焊縫對接檢測

對接管道一般為金屬材料制成，合金類管道的主要材料為鋁和鋼。分析不等厚對接管道材料的射線透照等效系數，能夠提升缺陷分析的準確性。

不等厚對接管道圖像分析，需要根據不同材料的圖像測試結果進行特征提取。其中，鋁制材料管道在管電壓值為50kV時，其等效系數為1.0，管電壓值為60kV時，其等效系數為1.0。管電壓值為70kV時，其等效系數為1.0。管電壓值為100kV時，其等效系數為1.0。管電壓值為150kV時，其等效系數為0.12。不同材料管材圖像在輸入計算機時，容易出現噪聲過多、缺陷邊緣模糊的問題。在提取圖像的過程中，應該對原始圖像進行處理，計算出特征值。應用透線技術，對管道焊接質量進行檢測，通過對大量曝光曲線進行計算，得出材料的射線透照等效系數。鋼制材料管道在管電壓值為50kV時，其等效系數為9.0，管電壓值為60kV時，其等效系數為10.0。管電壓值為70kV時，其等效系數為11.3。不同材料制成的管道焊縫雙壁單影透照的IQI靈敏度不同，其中透明厚度占壁厚的百分比不應大于15%。

在檢測過程中，技術人員需要優化對比試塊的設計方式，重點對未融合缺陷的管道焊縫部位進行檢測。操作人員需要與放射源保持一定的距離，可以采用屏風進行輻射防護。縫缺陷自身高度小于一定值對于燒穿的不等厚對接管道進行檢測，厚度超過相鄰母材最淺合度的即為對接位置燒穿。對檢測效果進行分析時，其單個長度不應大于1t（不等厚取較小母材厚度），且最大為634mm（1/4in）。在焊縫任何連續的300.4mm（12in）長度或者焊縫總長內（取兩者的較小值），其累計長度不應大于12.7mm（1/2in）。在檢測過程中，技術人員需要對原始圖像進行去噪處理，采用圖像增強的方式，進行圖像二值化轉換。并且要在缺陷分析中將位置標記出來，根據缺陷數據的采集情況進行特征值的計算。采用專家系統對檢測數據進行分析，技術人員需要根據焊縫缺陷圖像特征參數庫，得到對比試塊焊縫檢測結果的評價。

三、對接管道不同穿透厚度的視差檢測技術

0.1mm窄間隙缺陷在不同角度下的射線穿透厚度不同，管道填充區域的入射角度為5°時，穿透厚度不應小于1.15mm，放大倍率應該為11.5倍以上，此種射線檢測技術的靈敏程度比較高。

窄間隙缺陷在不同角度下的射線穿透厚度不同，管道熱焊接區域的入射角度為45°時，其射線穿透厚度不應小于0.14mm，放大倍率應該為1.4倍以上，此種射線檢測技術的靈敏程度比較低，容易產生放大倍率過低，判斷失準的現象，并且穿透的厚度比較小，還容易產生漏檢現象。窄間隙缺陷在不同角度下的射線穿透厚度不同，不等厚的對接管道鈍邊區域的入射角度為零度時，穿透厚度為無窮大，放大倍率為無窮大，此種射線檢測技術的靈敏程度非常高。技術人員可以根據檢測要求，自行調節穿透厚度與放大的倍率，對不等厚管道進行無死角、全方位檢測。窄間隙缺陷在不同入射角度下的射線穿透厚度不同，不等厚的對接管道內坡口區域的入射角度為37.5°時，穿透厚度不應該小于0.16mm，放大倍率為1.6倍左右，此種射線檢測技術的靈敏程度非常低。當不等厚管道缺陷自身高度小于一定值時，其射線檢測中的反射波高將小于40%滿屏高，未融合的管道位置將出現漏檢現象。當缺陷高度大于一定值時，反射波高將大于40%滿屏高，未融合的部分能夠被準確檢測出來。

四、管道焊縫檢測靈敏度對比分析

不等厚對接管道焊縫根部出現未焊透現象，管道的深度小于10%，對接管道壁厚且最大不超過1.5mm。在300mm焊縫長度內，檢測總長度不小于50mm。不等厚對接管道焊縫射線檢測過程中，采用雙壁單影透照的IQI檢測技術，需要提高IQI靈敏度，并且對比透照厚度與IQI靈敏度的要求，進行管徑和壁厚的比值分析。

其中，管徑為114mm的管道，壁厚為5mm時，在JB/T4730（AB級）的檢測標準下，其透照厚度為10.0mm，DL/T821（余高2mm）的透照高度為12.0mm。在IQI靈敏度的要求下，在JB/T4730（AB級）的靈敏度不小于W14，DL/T821的靈敏度不小于W14.管徑為114mm的管道，壁厚為8.5mm時，在JB/T4730（AB級）的檢測標準下，其透照厚度為17.0mm，DL/T821（余高2mm）的透照高度為19.0mm。在IQI靈敏度的要求下，在JB/T4730（AB級）的靈敏度不小于W13，DL/T821的靈敏度不小于W12。采用焊縫射線檢測技術，管徑為168mm的管道，壁厚為3.6mm時，在JB/T4730（AB級）的檢測標準下，其透照厚度為7.2mm，DL/T821（余高2mm）的透照高度為9.2mm。在IQI靈敏度的要求下，在JB/T4730（AB級）的靈敏度不小于W14，DL/T821的靈敏度不小于W14。

結語

在對接管道的焊縫檢測活動中，技術人員應該利用不等厚射線反射原理進行投射，從而調整射線輻射的強度，防止由于投射不均勻造成的檢測失誤問題。在檢測活動中，射線束透過管焊縫，形成X射線的輻射圖表。控制穿過防護體的射線形成圖譜，主要檢測對接管道焊縫邊沿有無出現明顯裂紋，對中部裂紋和根部裂紋進行檢測，防止出現對接中間部分未熔合的現象。

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