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摘要:在射线无损检测工作中,小径管双壁双影透照工艺底片缺陷评定较复杂。只有严格执行照相工艺,仔细分析缺陷影像特点,必要时进行尺寸换算,才能减少探伤工作中的误判,提高探伤水平。
关键词:小径管;射线检测;灵敏度;双壁双影;缺陷评定
小口径无缝钢管广泛应用于锅炉压力管道中。依据NB/T47013-2015《特种设备无损检测》外径小于或等于100mm的钢管的对接焊缝一般应采用双壁双影法。只有当上下两焊缝椭圆显示有困难时才可采用垂直透照法。在实际工作中,为了达到理想的检验目的,从透照工艺到底片评定都要严格控制。本文就有关问题进行讨论。
1、有效评定范围与灵敏度
管子焊缝影像的有效评定范围是指黑度、照相灵敏度都要达到要求的区域。边界部位所对应的透照厚度T2和中心部位所对应的透照厚度T1之比值称为透照厚度比K。射线方向与管子内壁相切部位的透照厚度被称为极限透照厚度,记作Tc,见图1。
3、透照参数的选择
从表1可以看出,在有效评定范围内,透照厚度比变化很大。为了达到适宜的 黑度,应采用高能量短时间的曝光参数以扩大照相宽容度。同时为了保证上下焊缝影像清晰,焦距不得低于600mm。胶片暗袋平放,射源焦点偏离焊缝中心平面一定距离(偏心距),以射线束的中心部分或边缘部分透照被检焊缝。椭圆开口宽度取1倍焊缝宽度左右。偏心距应适当,可根据椭圆开口宽度、焦距、管子直径等求出。
4、底片缺陷影像分析
小徑管椭圆成像底片评定有其特殊性,如不注意就会使某些未超标缺陷因不同的位置在不同的投影方向上会有不同程度的缩小或放大。下面仅以沿管子切向方向为例分析成像特点。
为便于对焊缝质量的评定,对小径管射线照相一次椭圆成像分成几个区域来说明。如图1所示,a为正常区,b为放大区,c为收缩区。
4.1 正常区 正常区又称正常评定区,是指胶片侧焊缝中射线穿透厚度比不大于1.1是的区段。此区段长度L正
L正=(π/180°)*(D/2)*2α=(π/180°)*Dα
α=θ+β
θ为焊缝的横向裂纹检出角(K=1.1)
θ=cos-1[(0.21T+D)/1.1D]
β为射线半辐射角,β取0 ∴α=θ
L正=(π/180°)*D cos-1[(0.21T+D)/1.1D]
正常区宽度B
B=(D/2)*2* sinθ=Dsinα= Dsinθ
∴B=D sin{cos-1[(0.21T+D)/1.1D]}=0.4D
正常区宽度一般为0.4D(管子外径),是以短轴为中心。正常区焊缝在底片上成像规律,接近大径管和平板焊缝成像规律。在焊缝质量评定时,直接在底片上测量缺陷尺寸进行评定。
4.2 放大区 放大区是指射源测焊缝射线穿透厚度比不大于1.1时的区域。放大区内焊缝长度和宽度接近正常区,由于此区焊缝离胶片的距离比较远,射线并非平行,焊缝缺陷投影到底片上有放大的倾向,如图2所示,根据几何关系,其放大系数M
M=f/(f-h)
式中f——源S至胶片距离(焦距);h——研究点至胶片距离,取h=DP(小径管中径)
由上式可看出,放大区系数(忽略焦点尺寸和壁厚影像)M= f/(f- DP)仅与焦距和管子中径有关。当放大区焊缝的影像发现缺陷时,应把底片上量得缺陷尺寸P'先换算成当量尺寸P(接近实际尺寸),h取小径管中径DP
P= P'*(f-DP)/f
放大区焊缝质量评定时,把当量尺寸作为底片焊缝质量评定尺寸。
4.3 收缩区 收缩区是指射线穿透厚度比大于1.1处的区域,焊缝在底片上投影,随着偏离椭圆短轴的距离增大,焊缝收缩越严重。焊缝中的缺陷在底片上也同样收缩。在对焊接质量评定时,需对底片上缺陷尺寸进行校正,尤其沿周向的线状缺陷。如图1所示,缺陷AB的实际长度可近似根据底片上A'B'求出,即
AB=(π/180°)γ(sin -1LB/γ- sin -1LA/γ)
其中,γ为小径管中半径,γ=(D+d)/4,LA为线状缺陷A点在底片上的投影至短轴的距离,LB为线状缺陷B点在底片上的投影至短轴的距离。
5、结束语
小径管双壁双影透照工艺底片缺陷评定较复杂。只有严格执行照相工艺,仔细分析缺陷影像特点,必要时进行尺寸换算,才能减少探伤工作中的误判,提高探伤水平;在保证产品质量的前提下,减少焊接返修和探伤工作量,提高工作和经济效益。
作者简介:王贵谦,1969.5,男,汉,山东莱阳,本科,高级工程师,研究方向:特种设备检验。
关键词:小径管;射线检测;灵敏度;双壁双影;缺陷评定
小口径无缝钢管广泛应用于锅炉压力管道中。依据NB/T47013-2015《特种设备无损检测》外径小于或等于100mm的钢管的对接焊缝一般应采用双壁双影法。只有当上下两焊缝椭圆显示有困难时才可采用垂直透照法。在实际工作中,为了达到理想的检验目的,从透照工艺到底片评定都要严格控制。本文就有关问题进行讨论。
1、有效评定范围与灵敏度
管子焊缝影像的有效评定范围是指黑度、照相灵敏度都要达到要求的区域。边界部位所对应的透照厚度T2和中心部位所对应的透照厚度T1之比值称为透照厚度比K。射线方向与管子内壁相切部位的透照厚度被称为极限透照厚度,记作Tc,见图1。
3、透照参数的选择
从表1可以看出,在有效评定范围内,透照厚度比变化很大。为了达到适宜的 黑度,应采用高能量短时间的曝光参数以扩大照相宽容度。同时为了保证上下焊缝影像清晰,焦距不得低于600mm。胶片暗袋平放,射源焦点偏离焊缝中心平面一定距离(偏心距),以射线束的中心部分或边缘部分透照被检焊缝。椭圆开口宽度取1倍焊缝宽度左右。偏心距应适当,可根据椭圆开口宽度、焦距、管子直径等求出。
4、底片缺陷影像分析
小徑管椭圆成像底片评定有其特殊性,如不注意就会使某些未超标缺陷因不同的位置在不同的投影方向上会有不同程度的缩小或放大。下面仅以沿管子切向方向为例分析成像特点。
为便于对焊缝质量的评定,对小径管射线照相一次椭圆成像分成几个区域来说明。如图1所示,a为正常区,b为放大区,c为收缩区。
4.1 正常区 正常区又称正常评定区,是指胶片侧焊缝中射线穿透厚度比不大于1.1是的区段。此区段长度L正
L正=(π/180°)*(D/2)*2α=(π/180°)*Dα
α=θ+β
θ为焊缝的横向裂纹检出角(K=1.1)
θ=cos-1[(0.21T+D)/1.1D]
β为射线半辐射角,β取0 ∴α=θ
L正=(π/180°)*D cos-1[(0.21T+D)/1.1D]
正常区宽度B
B=(D/2)*2* sinθ=Dsinα= Dsinθ
∴B=D sin{cos-1[(0.21T+D)/1.1D]}=0.4D
正常区宽度一般为0.4D(管子外径),是以短轴为中心。正常区焊缝在底片上成像规律,接近大径管和平板焊缝成像规律。在焊缝质量评定时,直接在底片上测量缺陷尺寸进行评定。
4.2 放大区 放大区是指射源测焊缝射线穿透厚度比不大于1.1时的区域。放大区内焊缝长度和宽度接近正常区,由于此区焊缝离胶片的距离比较远,射线并非平行,焊缝缺陷投影到底片上有放大的倾向,如图2所示,根据几何关系,其放大系数M
M=f/(f-h)
式中f——源S至胶片距离(焦距);h——研究点至胶片距离,取h=DP(小径管中径)
由上式可看出,放大区系数(忽略焦点尺寸和壁厚影像)M= f/(f- DP)仅与焦距和管子中径有关。当放大区焊缝的影像发现缺陷时,应把底片上量得缺陷尺寸P'先换算成当量尺寸P(接近实际尺寸),h取小径管中径DP
P= P'*(f-DP)/f
放大区焊缝质量评定时,把当量尺寸作为底片焊缝质量评定尺寸。
4.3 收缩区 收缩区是指射线穿透厚度比大于1.1处的区域,焊缝在底片上投影,随着偏离椭圆短轴的距离增大,焊缝收缩越严重。焊缝中的缺陷在底片上也同样收缩。在对焊接质量评定时,需对底片上缺陷尺寸进行校正,尤其沿周向的线状缺陷。如图1所示,缺陷AB的实际长度可近似根据底片上A'B'求出,即
AB=(π/180°)γ(sin -1LB/γ- sin -1LA/γ)
其中,γ为小径管中半径,γ=(D+d)/4,LA为线状缺陷A点在底片上的投影至短轴的距离,LB为线状缺陷B点在底片上的投影至短轴的距离。
5、结束语
小径管双壁双影透照工艺底片缺陷评定较复杂。只有严格执行照相工艺,仔细分析缺陷影像特点,必要时进行尺寸换算,才能减少探伤工作中的误判,提高探伤水平;在保证产品质量的前提下,减少焊接返修和探伤工作量,提高工作和经济效益。
作者简介:王贵谦,1969.5,男,汉,山东莱阳,本科,高级工程师,研究方向:特种设备检验。