5000m3球罐γ射线全景曝光探伤

　　浙江温州小门岛4台5000m³液化气球型储罐的现场组焊安装工程,该球罐的球壳结构为混合式,内直径为21.2 m,设计文件要求对球壳的对接焊缝100%射线探伤,由于探伤工作量颇大且工程工期又短,为此决定采用γ射线全景曝光探伤。鉴于当时国内外的常规γ射线探伤设备以及本公司的探伤技术措施等尚不能满足5000 m3球罐全景曝光探伤的要求,经过调研、设备及器材订制、模拟试验和现场实施等几个阶段的工作,于2000年6月顺利地完成了这4台5000 m3球罐的γ射线探伤任务。实施过程介绍如下。

　　1　5000 m3球罐主要技术参数

　　从表1中可以看出,192Ir射线源在γ射线探伤中的优点颇为突出:

　　公称容积:5000 m3;　　设计压力:0.79 MPa;

　　工作压力:0.67 MPa;　　设计温度:50℃;

　　工作温度:50℃;　　　物料名称:丁烷;

　　球壳壁厚:30~33 mm;　焊缝系数:1.0;

　　腐蚀裕度:1.5 mm;　　容器类别:三类压力容器;

　　主要受压元件材料:16MnR;

　　每台球罐对接焊缝总长:712.5 m。

　　2　γ射线源的选择

　　目前在工业射线照相探伤中使用的γ射线源主要是人工放射性同位素,如60Co、192Ir、137Cs、170Tm、75Se等,其特性参数见表1。

　　能量适中,适宜透照厚度为10~100 mm钢板,有效能量相当于500~900 kVPX射线,其照相底片质量明显优于60Co和137Cs。

　　比活度大,意味着在相同活度条件下,192Ir源的尺寸可以做得更小,因而射线源的焦点小,几何不清晰度就小,照相灵敏度就高,几乎是60Co的2~2.5倍;在透照厚度为25 mm的情况下,灵敏度与400 kVP的X射线探伤机接近;随着透照厚度的增加,灵敏度还会得到进一步改善。

　　性质稳定。质地坚硬,熔点高达2350℃,在空气、水或弱酸弱碱溶液中不会出现腐蚀,而且还采用双层不锈钢包壳封焊。

　　目前国内多数是从俄罗斯和加拿大进口的192Ir源;加拿大的192Ir源其焦点尺寸为Φ3×2 mm,活度可达100 Ci;俄罗斯的192Ir源其焦点尺寸为Φ3×3mm,活度可达130 Ci。结合5000 m3球罐内直径的特点,决定选用俄罗斯的192Ir源。

　　3　γ射线探伤设备的订制

　　3.1　192Irγ射线探伤机

　　采用中国核动力研究设计院(成都)研制生产的便携式192Irγ射线探伤机,经测试为:机体表面不超过2000μSv/h;离机体表面50 mm处,不超过500μSv/h;离机体表面1 m处,不超过20μSv/h;采用“S”形通道,放射性泄漏小,可靠安全联锁,操作安全,其安全性满足国际标准《γ射线照相仪—技术规范》(ISO—3999)的各项技术要求。

　　3.2　γ射线探伤微电脑自动控制仪

　　采用中国核动力研究设计院第三研究所研制生产的HY—9135Ⅱ型γ射线探伤微电脑自动控制仪。