球罐多颗γ源捆绑全景曝光技术

　　1　引言

　　某企业1000m3液化气球罐于80年代初制造,材质为FG43,该钢为含有高锰及少量钒及镍的细晶粒钢,强度较高、韧性较差。该球罐自投入使用后,先后进行过5次全面检验,以确定该罐的性能,查出过大量的各类超标缺陷,并对其进行了修复和安全评定。上一检验周期检验时发现裂纹性缺陷17处及大量的气孔、夹渣、未融合、未焊透等超标缺陷并予以修复,此次为了查清在本检验周期内原有未修复缺陷的扩展情况和新生缺陷的增加情况,除对其进行宏观检验、壁厚测定和表面无损检测之外,有必要进一步对其埋藏缺陷进行检测。在埋藏缺陷的检验中,确定对容器本体纵、环焊缝进行100%射线检测,并采用γ射线全景曝光检测技术,这种方法一次拍片效率高、经济效益显著。

　　2　检测准备

　　2.1　球罐

　　液化气球罐1000m3,规格 6200×40,设计压力1.57MPa,操作压力1.18MPa,设计温度40℃,焊缝全长403m。

　　2.2　γ源

　　常用球罐检测的γ源有Co60、Ir192和Se175三种射线源,Co60的射线能量较高,平均1.25MeV,半衰期5.3年,透照厚度W范围40mm～200mm;Ir192射线能量低些,平均0.346MeV,半衰期74天,透照厚度W范围20mm～100mm;Se175射线能量最低,平均0.265MeV,半衰期120天,透照厚度W范围10mm～40mm。

　　理论上上述三种源都可以使用,但现场没有Se175和Co60源可以使用,也没有单个Ir192大源完成一次透照,现场最大的源只有50Ci,因此采用Ir192多颗源捆绑一次透照的方法。

　　2.3　增感屏

　　根据多年的经验,增感屏前后屏都使用0.10mm的厚屏,对小裂纹的检出是有利的。因为透照厚度40mm,焊接接头较宽,所以增感屏的规格和胶片规格都选用360mm×100mm。准备足够的铅字、像质计、尼龙绳和磁铁等用品,还要配备射线报警仪和个人剂量仪。

　　2.4　胶片

　　标准要求采用γ射线对裂纹敏感性大的材料进行射线检测时,应采用T2类胶片,但考虑曝光时间的问题,可考虑采用质量好一点的T3型胶片,如天津Ⅲ型、柯达A400型、爱克发C7型的胶片。根据以往的经验,选择了爱克发C7型胶片。这种胶片感光速度中、反差高、感光乳剂粒度中、灵敏度较高和伪缺陷少。

　　2.5　计算曝光时间和划安全区

　　曝光时间应根据源的强度、透照厚度、工件材料牌号、胶片型号等来确定,计算尺法和公式计算法是其常用的计算方法。现有三颗源总共135Ci,采用公式法计算曝光时间:

　　式中　t—曝光时间,h;

　　P—胶片曝光所需的照射量,C/kg,黑度D=2.5时,P=5.16×10-4C/kg;

　　R—射线源到胶片的距离,m,R=6.2m;