浅析小口径厚壁管γ射线透照工艺

　　由嘉兴特种设备检测院承担监督检验任务的某发电厂的1台410t/h锅炉,其高温过热器现场安装焊口为异种钢对接焊接接头,材质为SA213T22和SA213TP304,规格为50.8×12.2mm。由于高合金钢本身可焊性较差,不锈钢的焊接性能相对较好,这两类异种钢对接焊接的质量就难于保证,易产生裂纹、未熔合、未焊透及产生淬硬组织等危险性缺陷;另外,对于发电锅炉的安装而言,大量的工作是受压元件的焊接,高温过热器由于在运行过程中处于炉膛的高温区,管子内介质为饱和蒸汽或过热蒸汽,工作条件恶劣,对焊接接头的质量有很高的要求。因此,高温过热器管子的安装焊接是整个安装焊接工作的重点,而高温过热器焊接接头的无损检测对于判定焊接质量具有十分重要的意义。

　　对于高温过热器现场安装焊口采用X射线对探伤虽然能够获得较高的对比度、清晰度和较高的几何不清晰度,但受施工现场环境和焊接位置的影响,采用X射线探伤难度很大,底片质量难以保证;γ射线探伤具有穿透厚度大、受施工现场环境和焊接位置的影响小、机动灵活以及在合理的检测工艺下底片质量也能得到保证等优点,被广泛应用于探伤位置小、无稳定电源、现场制造安装等场合。对于本安装工程中安装焊口的γ射线探伤,没有现成的小口径厚壁管透照工艺提示,为更加有效地对安装公司委托检测的焊缝质量进行有效监督和确认γ射线探伤的可靠性,我们分别用X射线和γ射线进行了工艺对比试验,试验结果表明:在保证灵敏度符合要求的前提下,采用γ射线透照工艺比X射线透照具有检出范围大、缺陷检出率高、操作简单等优点。下面就小口径厚壁管(50. 8×12. 2)射线透照工艺进行分析。

　　1　工艺设计

　　1.1　工况条件

　　由于高温过热器异种钢对接焊口均为集箱接头对接焊口,短接管与集箱的角接头焊接及无损检测工作由锅炉生产厂家在制造厂进行,现场焊接主要是高温过热器管子与集箱短接管的对接焊接,其管排和管排、管子和管子间间距较小,给射线检验的贴片、对焦、防护等到都带来很大的难度,管排焊口分布和透照布置见图1。

　　1.2　透照工艺

　　γ射线源采用高能Ir192-射源,象质计采用Ⅰ型专用象质计,增感屏采用前屏为0. 05 mm,后屏为0. 16 mm的铅箔,采用爱克发D7胶片进行透照曝光。为提高缺陷的检出率,透照方法采用双壁双影椭圆成像,透照角度为互成60~110°(根据现场情况分二次透照)。

　　(1)焦距的计算

式中　F———焦距,mm;

　　L1———焦点至工作表面的距离,mm;

　　L2———工作表面至胶片的距离,mm;

　　a———上下管排垂直间距,mm;