压力管道弯头超声波检测灵敏度的技术研究

　　对一台合成塔进行检验,由于其最高工作压力高达320MPa,运行温度为190℃,工作条件非常恶劣,故要求对筒体的环焊缝进行抽查,由于结构原因,超声波散射严重,难以实施,故采用射线检测方法。该合成塔内直径为1200mm,筒体结构为多层包扎结构,内筒为厚度12mm的16MnR,外加不锈钢内衬,厚度为8mm;外层则由厚度为6mm的Q235盲板及11张厚度为6mm和8mm的15MnVR钢板包扎而成,总厚度为110mm。在制造的过程中,尿素合成塔由多节多层包扎的筒节相互焊接而成,每个筒节之间形成深环焊缝。层板结构及焊缝如图1所示。

　　1　射线检测的工艺参数确定及实施

　　射线透照工艺执行JB/T4730.2-2005,由实际条件制定射线照相的各项参数:

　　a)照相级别:根据JB/T4730.2-2005的要求,在用承压设备射线检测应采用AB级射线检测技术。

　　b)透照方式:需要透照的焊缝为该尿素合成塔的环焊缝,且其内直径为1200mm。根据JB/T4730.2-2005,优先选取源单壁透照和优先选取源在内中心透照的原则,最终选取源在内中心透照法周向曝光。

　　c)射线源:由于透照厚度T= 110mm ,普通X射线机不能穿透,故选择γ射线源进行透照,根据JB/T4730.2-2005对γ射线源透照厚度范围的要求,应选取Co60γ射线源进行照相。

　　d)焦距:

　　F= (Di+ 2T+ 2h)/2=(1200+110×2+2×2)/2=712mm

　　此时射线源到工件表面距离f= 1200/2 =600mm。又根据JB/T4730.2-2005中要求,AB级射线检测技术应满足:

　　f≥f′,f′= 10d×b2/3此时d=3mm,b=T+h=110+2=112mmf′= 10d×b2/3= 10×3×1122/3= 697mm

　　由于透照方式为源在内中心透照周向曝光,根据JB/T4730.2-2005的规定,“射线源到工件表面的最小距离可以减小,但不应该超过规定值的50%”。此时有:f′×50% = 697×50% = 349mm≤f,符合标准要求,可采用上述射线照相方式。

　　e)胶片、像质计及曝光时间选择:根据JB/T4730.2-2005的要求,公称厚度为110mm,应识别像质计丝号为6号,选用FE 6～12型像质计共三个等距置于内筒上。选用AGFA C7型胶片。根据所选的曝光参数,结合当时γ射线源的活度,经计算算得曝光时间为2小时。

　　采用上述射线照相参数拍摄的底片,灵敏度和黑度均符合标准要求。

　　评定时发现某张底片的评定区域内出现宽度为2mm左右的极微弱影像两处,该影像横跨焊缝,与母材处黑度之差非常微小。由于该影像走向为横跨焊缝,且成像模糊,对其评定非常困难。

　　2　影像分析

　　对该焊缝内外表面进行检查,未发现表面损伤,排除表面损伤产生影像的可能。