密排炉管射线检测工艺的探索与优化

　　1　引言

　　油田稠油热采是利用高压湿蒸汽锅炉(以下简称高压锅炉)产出的高压高温蒸汽,注入地下稠油层内,稀释稠油以利于开采。高压注汽锅炉是稠油开采的主要设备。而油田注汽锅炉须依照《油田专用湿蒸汽发生器安全规定》(SY5854-93)停炉进行内外部检验。在使用过程中,注汽锅炉炉膛内辐射段管束承受高压、高温、热交变应力以及高速介质冲刷的长期作用,易于失效。辐射段弯头和直管段的焊接接头是薄弱环节,也是检验的重点部位。依据规定及锅炉安全状况,对焊缝进行一定比例的射线检测,是检出焊接接头缺陷的重要手段。

　　辐射段管束在纵置式圆筒炉膛内沿内壁呈水平均匀的布置在 3000 mm的圆周上。共排列56根管。炉管外径 89 mm,壁厚12.0 mm～13.5 mm,材质20 G,属厚壁小径管。辐射段管束的弯头和直管段的焊接接头处在炉膛内前、后两端。以往我们选用定向机探伤,按常规逐个对56个“U”字型弯头的两个焊口进行射线透射。由于焊缝处在炉内的炉墙角处,架机困难,炉墙限制了射线探伤的几何条件。用绳悬吊射线机对焦困难,劳动强度大,工作效率低。由于厚壁小径炉管密集排列间距只有60 mm,又位于炉墙角处,散射边蚀现象严重。焊缝在底片上成像不清晰,影像识别困难,成像质量差。射线探伤已严重影响检验进度和检验质量。为了解决射线检测的成像质量和工作效率:(1)采用特殊的铅板屏蔽措施解决散射边蚀影响射线照相质量的问题,(2)选用周向机曝光解决工作效率的问题。

　　2　炉管焊缝射线检测工艺依据

　　依照《油田专用湿蒸汽发生器安全规定》的规定,高压注汽锅炉对接接头的射线探伤应按照GB3323-87《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》执行,射线照相的质量要求不应低于AB级,对接接头的质量不低于Ⅱ级为合格。为避免散射边蚀严重现象,用铅板屏弊无用信息照射场时,要保留出焊缝及热影响区,且屏弊边缘与热影响区有5 mm的裕量。以保证焊缝质量信息在胶片上的完全显示。

　　3　铅板屏弊周向曝光工艺简介

　　高压锅炉辐射段管束是密集排列的小径厚壁管,且焊缝处紧靠炉墙。与小径薄壁管透照相比,探伤灵敏度受到很大影响。归纳起来有以下几点影响因素:

　　(1)、对“U”字型弯头的两个焊口进行射线透射,弯头侧曲面、炉管自身及紧靠的其它炉管都是重要散射源;

　　(2)由于透照厚度变化大,从而增大了散射比;

　　(3)焊缝处于炉膛角落,炉墙对射线也有一定的散射作用;

　　(4)射线穿透厚度较大,线质变硬,μ值变小,减小了对比度;