NB/T 47013.2-2015與DL/T 821-2017在電站鍋爐射線檢測中的差異

(上海市特種設備監督檢驗技術研究院, 上海 200062)

射線檢測技術能檢測焊接接頭中存在的未焊透、氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，也能檢測鑄件中存在的縮孔、氣孔等缺陷，還能確定缺陷平面投影的位置、大小以及缺陷的性質[1]。射線檢測技術作為常規無損檢測技術之一，廣泛應用于電站鍋爐的制造、安裝、改造以及維修中。

某電站鍋爐改造單位對集箱、管道進行射線檢測，總共拍攝30張片子，全部Ⅱ級及以上合格。而監檢人員在進行底片核查時卻發現：材料為20G碳鋼、規格(直徑×壁厚)為273 mm×8 mm的單面焊集箱的一張底片上有長4 mm的根部未焊透,Ⅱ級應判為Ⅳ級；材料為20G碳鋼、規格(直徑×壁厚)為273 mm×6 mm的單面焊管道的2張底片上有2 mm長的內凹，Ⅰ級應判為Ⅱ級。

造成這一差異的原因在于企業采用DL/T 821-2017《金屬熔化焊對接接頭射線檢測技術和質量分級》(以下簡稱DL/T 821)進行評定，而監檢人員采用NB/T 47013.2-2015《承壓設備無損檢測 第2部分 射線檢測》(以下簡稱NB/T 47013.2)來復審。標準使用的不同，造成了最終結果判定的不同。

筆者從評定范圍、透照工藝和質量等級評定3方面來比較DL/T 821與NB/T 47013.2之間的差異。

1 評定范圍

NB/T 47013.2和DL/T 821都對應一系列的材料，如鋼、鎳、銅、鋁、鈦及其合金，不過對于電站鍋爐，目前主要還是以鋼、合金鋼為主，其評定范圍如表1所示(表中數據為材料厚度)。

表1 鋼、合金鋼的評定范圍差異 mm

雖然兩個標準的范圍不盡相同，但是考慮到目前電站鍋爐基本沒有使用過200 mm以上厚度的材料，同時由于靈敏度和像質計的原因，標準也不對厚度2 mm以下的焊縫進行評定，因此可以認為DL/T 821的厚度適用范圍和NB/T 47013.2是重合的。

2 透照工藝的差異

射線透照工藝主要包括：射線檢測等級、射線源和能量、焦距、檢測時機、檢測區、表面要求、膠片選擇、透照布置、透照參數、曝光量、標記等。其中，在透照布置和底片黑度方面，DL/T 821和NB/T 47013.2有比較明顯的區別。

2.1 透照布置的差異

透照布置包括透照膠片技術、透照方式、透照方向、一次透照長度、小徑管透照等方面。

2.1.1 透照膠片技術的差異

NB/T 47013.2中的雙膠片透照技術，即利用兩種感光速度相同的膠片一次透照，特別適合兩邊厚薄不同的對接焊縫，也適用于減少曝光時間和縮短曝光量[2]，以及提高射線穿透力的場合。而DL/T 821里沒有采用雙膠片技術。

2.1.2 對一次透照長度的差異

一次透照長度應以透照厚度比K進行控制，不同級別射線檢測技術和不同類型焊接接頭的K值如表2所示。

表2 NB/T 47013.2中允許的透照厚度比K

然而，DL/T 821僅規定縱向焊接接頭系數K≤1.03，橫向焊接接頭系數K≤1.1，而與射線檢測技術等級無關。這樣一來，如果有用戶或者設計要求，需提高檢測等級至B級的時候，企業就會發生不滿足NB/T 47013.2的情形。

2.1.3 雙壁單影透照方式的差異

DL/T 821則規定根據射線源到工件表面距離f的不同，給出了最低拍片數量：當f≤15 mm時，N=3；當f>15 mm時，N=4。

NB/T 47013.2中，雙壁單影透照方式的透照數量則是通過查圖表的方式得出的，僅當管徑范圍為100～400 mm、K=1.2、T/D0很小時，最低透照次數為3次；具體透照數量隨T/D0的變大而增加，隨D0/F的減小而增加(其中T為工件厚度，F為焦距，D0為工件外徑)。

可以看出，NB/T 47013.2的標準略微嚴格一些，實際操作起來也略微復雜。

2.1.4 小徑管雙壁雙影傾斜透照橢圓成像方式的差異

NB/T 47013.2中對于小徑管雙壁雙影傾斜透照橢圓成像方式的工藝條件相當嚴格，需同時滿足壁厚≤8 mm，焊縫寬度≤D0/4；而DL/T 821中則要寬松很多，只要符合D0≤76 mm的規定，均可使用雙壁雙影傾斜透照橢圓成像。

同時，NB/T 47013.2規定，當T/D0≤0.12時，相隔90°透照2次；當T/D0>0.12時，采用橢圓成像或垂直透照,相隔60°或120°透照3次；而DL/T 821統一為相隔90°透照2次。

因此，企業在使用DL/T 821的時候，就有可能不滿足NB/T 47013.2的要求。

小徑管的分類也是兩個標準有歧義的地方。NB/T 47013.2認為D0≤100 mm為小徑管，而DL/T 821則規定為D0≤89 mm。這對選擇射線檢測工藝以及適用的評定等級，會有一定影響。

2.2 底片黑度的差異

底片需要有足夠的黑度。黑度太小，不能保證底片具有足夠的對比度，所以標準都規定了黑度的下限值；黑度太大，會造成透過的光強不夠，人眼的識別能力下降，所以標準規定了黑度的上限值。

DL/T 821和NB/T 47013.2規定的黑度限制值如表3所示。

表3 黑度D的限制值

特別地，對于小徑管和其他截面厚度變化大的工件，DL/T 821可放寬至D=1.5；而NB/T 47013.2單膠片則強調必須采用X射線檢測，并且對于AB級，D可降至1.5，而對于B級，D=2.0。

可以看出，多數電站鍋爐企業若采用DL/T 821的底片黑度標準是符合NB/T 47013.2要求的；除非使用γ源來檢測小徑管和其他截面厚度變化大的工件或者由于用戶要求，檢測等級提高至B級的情況下，就有黑度等級不符合的問題。

3 質量級別評定的差異

質量級別評定主要包括對缺陷的定性和定量。根據對兩個標準的對比，發現其差異主要體現在缺陷分類、根部內凹I級評定、條形缺陷累計長度和未焊透4個方面上。

3.1 缺陷分類的差異

對于電站鍋爐承壓部件焊接接頭，根據不同的部件和不同的焊接接頭型式，其缺陷分類如表4所示。

表4 缺陷分類的對比

由表4可知，DL/T 821 和NB/T 47013.2中的缺陷種類不太一致；具體來說，對于電站鍋爐筒體、集箱以及采用等同于雙面焊的其他承壓部件，用DL/T 821來評定缺陷，多了根部內凹的分類；對于采用單面焊的管子和管道來說，用DL/T 821來評定缺陷就缺少了對根部咬邊的分類。

質量等級評定對于產品合格與否具有決定性作用。TSG G0001-2012《鍋爐安全技術監察規程》(以下簡稱TSG G0001)中規定，通常承壓部件規定射線檢測評定等級在Ⅱ級以上為合格，梳理后發現，除了單面焊管子管道根部咬邊之外，還存在以下不同。

3.2 對焊縫根部內凹I級評定的差異

兩標準對根部內凹Ⅰ級評定的差異，如表5所示。由表5可見，對于單面焊管子管道， NB/T 47013.2 Ⅰ級評定不允許存在根部內凹，而DL/T 821允許存在。

表5 根部內凹的I級評定

對于Ⅱ級及以下級別，兩者評定基本相同。因此，根據NB/T 47013.2，對文中開頭提到的2張I級片改判為Ⅱ級；再依據TSG G0001，最終判定為Ⅱ級合格。

3.3 對條形缺陷累計長度評定的差異

兩標準對條形缺陷的評定基本一致，唯一的差別是NB/T 47013.2對于條形缺陷累計最大長度給出了最小值：Ⅱ級評定是4 mm，Ⅲ級評定是6 mm；而DL/T 821沒有給出最小值。

以厚度為3.5 mm的受熱面管對接焊縫為例，在長度為42 mm的任意矩形評定區內，累計長度在4 mm的，NB/T 47013.2可以評定為Ⅱ級；而DL/T 821應評為Ⅲ級。由此看來，DL/T 821稍顯嚴格。

3.4 對未焊透評定的差異

兩標準對未焊透的評定是兩個標準質量分級中分歧最大的地方。

NB/T 47013.2中除了不加墊板單面焊允許對未焊透進行分級外，其余焊接接頭如有未焊透一律評為Ⅳ級缺陷。

而DL/T 821對未焊透，依據不同長度、不同深度進行Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級評定。

文中開頭提到的集箱上的長4 mm的根部未焊透，按DL/T 821評定，判為Ⅱ級；但是依據NB/T 47013.2，則為Ⅳ級；再依據TSG G0001，最終判定為Ⅳ級不合格。

4 結論和建議

在國內，TSG G0001是關于國內鍋爐設計、制造、安裝、改造、修理、檢驗、監察的規范，其4.5.4.3條明確引用NB/T 47013；《電力行業鍋爐壓力容器安全監督規程》中的9.5.1條也引用了NB/T 47013。除此之外，NB/T 47013還被GB/T 16507

《水管鍋爐》等標準引用，而DL/T 821僅在DL/T 612中被引用。因此，對于電站鍋爐射線檢測來說，NB/T 47013是被強制引用的，而DL/T 821卻不是，兩者地位不同。

然而，出于傳統習慣，部分電站鍋爐的安裝修理改造企業仍沿用DL/T 821。因此，其部分要求可能不滿足TSG G0001。

DL/T 821有其自身的優點。企業如果習慣使用DL/T 821標準，那么在設備儀器核查等方面依然可以遵循自己原先的做法，而在質量分級和小徑管檢測工藝等方面，需要和NB/T 47013.2多加對照，補充相應的措施，遵循就高不就低的原則，使檢測符合TSG G0001的要求。