JB_T4730_2005与SY_T4109_2005标准射线部分的主要区别.pdf

标 准 化NDT无损检测 2007年 第29卷 第7期 JB T 4730 2005与SY T 4109 2005标准 射线部分的主要区别 肖国豪 江津金康无损检测有限责任公司 成都 610213 摘 要 比较了JB T 4730 2005 承压设备无损检测 和SY T 4109 2005 石油天然气钢质 管道无损检测 两个标准射线部分的不同之处 包括射线源和能量的选择 透照次数 底片质量和质 量分级等方面 便于无损检测工作者更好地理解标准和准确地使用标准 从而保证无损检测工作质 量和工程焊接质量 关键词 射线检测 标准对比 能量 底片质量 中图分类号 TG115 28 文献标识码 A 文章编号 100026656 2007 0720417203 The Main Difference Between JB T 4730 and SY T 4109 in Radiographic Testing XIAO Guo2hao Jiangjin Jinkang NDT Corporation Ltd Chengdu 610213 China Abstract The standards codes JB T 4730 2 2005 NDT of Pressure Equipment and NDT of Oil Standard comparision Energy Film quality 1 范围 JB T 4730适用的金属材料有碳素钢 低合金钢 不锈钢 铜及铜合金 钛及钛合金 镍及镍合金 SY T 4109适用的金属材料为碳素钢和低合金钢 JB T 4730检测对象主要是承压设备金属材料 受压元件的熔化焊对接接头 也可检测支承件和结 构件的熔化焊对接接头 规定被测件壁厚为2 400 mm SY T 4109的检测对象为管道环向对接接 头 规定被测件壁厚为2 50 mm JB T 4730将射线检测技术分为A AB和B三 级 SY T 4109无此规定 其检测技术等级与JB T 4730中AB级相当 在石油天然气工程建设中 涉及的材料以碳素 收稿日期 2006209215 作者简介 肖国豪 1973 男 工程师 从事焊接技术和无损检 测工作 钢和低合金钢为主 但对于有些腐蚀性介质 必须采 用特殊材料 因此 长期以来 各种不锈钢材料在石 油天然气工程建设中都有大量应用 而SY T 4109 仅适用于碳素钢和低合金钢 加之其被测件壁厚在 2 50 mm范围内 这限制了SY T 4109的应用 2 术语和定义 较JB T 4730 SY T 4109增加了缺欠的定义 并将未熔合分为表面未熔合和夹层未熔合 SY T 4109将缺欠定义为 按无损检测方法检 出的不连续性 将缺陷定义为 超出合格级别的缺 欠 而JB T 4730中只有缺陷的定义 SY T 4109将表面未熔合定义为 熔焊金属与 母材之间未能完全熔化结合且延续到表面的未熔 合 包括外表面未熔合和根部未熔合 将夹层未熔 合定义为 熔焊金属之间或熔焊金属与母材之间未 能完全熔化结合 但不延续到表面的未熔合 包括 714 肖国豪 JB T 4730 2005与SY T 4109 2005标准射线部分的主要区别NDT无损检测 2007年 第29卷 第7期 层间未熔合和坡口未熔合 JB T 4730规定凡发现 未熔合缺陷只能评定为 级 而SY T 4109允许一 定未熔合的存在 但对外表面未熔合是不允许的 3 射线源和能量的选择 3 1 射线源的选择 JB T 4730提及到的 源有75Se 192Ir和60Co 而SY T 4109中未提及60Co 因为60Co是能量很 高的 源 对钢材而言 其穿透厚度范围约40 200 mm 而油气管道以薄壁管居多 所以应用很少 若在一些压力很高的装置中采用60Co进行检测 就 只能采用JB T 4730标准 3 2 射线能量的选择 SY T 4109对射线能量有更严格的要求 主要 体现在薄壁的情况下 但在透照厚度 9 mm时 两 个标准要求几乎一致 对于管道检测而言 往往透 照厚度差较大 如果只考虑对比度因素 就必然减小 底片的有效评定区域 曝光时间延长 检测速度下 降 从而增加检测成本 所以 可以在标准允许的范 围内适当增加管电压 标准要求最高增加的管电压 不得超过50 kV 4 透照次数 最少透照次数是射线人员非常关心的问题 因 为透照次数对检测质量 效率和成本有着直接影响 对于周向透照和单壁单影透照而言 透照次数容易 得到 但对于双壁双影和双壁单影则难于准确把握 表1为常见钢管环焊缝X射线的两个标准规定最 少透照次数的对比结果 对于需要进行双壁双影透照的小径管 SY T 4109定义为外径 89 mm的钢管 而JB T 4730定 义为外径 100 mm的钢管 对于小径管的透照次 数 JB T 4730写得更准确一些 而SY T 4109未 作严格规定 透照次数可根据具体情况而定 对于管径100 mm 250 mm时 其K值可取1 1 但对 直径 250 mm的管道 透照次数却放松到4次 且 不受壁厚限制 这不得不说是一个漏洞 如对 108 mm 8 mm钢管环焊缝分4次进行双壁单影 透照 经计算 其K值为1 3 而对于 3 8 8 双壁双影 垂直透照 双壁双影 垂直透照 2 3 2 3 108未作规定双壁单影4 11双壁单影5 116 219未作规定4 74 75 273 386 164 387 165 377 155 564 156 565 426 255 255 256 256 720 845 835 846 836 注 1 SY T 4109中K值取1 1 JB T 4730 AB级 当100 mm 400 mm时 K值取1 1 D 0为管外径 焦距取D0 160 2 当管径能满足周向透照条件 时 尽量采用周向透照 另外 SY T 4109规定 当射线源在钢管外表 面的距离 15 mm时 可分为不少于三段透照 这 其实是针对 源双壁单影透照法的 JB T 4730无 这样的规定 这在使用时要注意 5 底片质量 5 1 像质计的选用 JB T 4730 AB级 在像质计的选用上比SY T 4109更严格 当透照厚度 20 mm后 差别可达1 根钢丝 可见是很明显的 值得说明的是 JB T 4730中公称厚度T和透照厚度W是针对工件厚度 而言的 不包括焊缝余高 而SY T 4109中定义的 透照厚度TA包括了焊缝余高 对于单面焊缝 余高 为2 mm 对于双面焊缝 余高为4 mm 在使用标准 时要注意 5 2 底片黑度 JB T 4730规定AB级底片黑度范围为2 0 D 4 0 同时规定使用X射线对小径管或截面厚度 变化大的工件透照时黑度可降至1 5 SY T 4109 规定X射线底片黑度范围为1 5 D 4 0 射线 814 肖国豪 JB T 4730 2005与SY T 4109 2005标准射线部分的主要区别NDT无损检测 2007年 第29卷 第7期 底片黑度范围为1 8 D 4 0 相比之下 两个标 准对X射线照相要求的底片黑度是相近的 对于 射线而言 JB 4730要求略高一些 在实际操作中 应尽量将黑度控制在2 5 D 3 5 因为过小的黑度不能保证底片具有足够的对比 度 过大的黑度会导致人眼识别能力下降 6 质量分级 JB T 4730中将压力管道分列出来 根据压力 管道的特点 制定了相应的质量分级标准 以下是 对SY T 4109中的第14条与JB T 4730中的第 611条进行的比较分析 6 1 缺陷类型和一般规定 6 1 1 缺陷类型 JB T 4730将缺陷类型按性质划分为裂纹 未 熔合 未焊透 条形缺陷 圆形缺陷 根部内凹和根部 咬边共7类 SY T 4109将缺欠类型分为裂纹 未 熔合 未焊透 条形状夹渣 圆形缺欠 内凹 烧穿和 内咬边共8类 相比之下 SY T 4109多了 烧穿 这一根部缺欠 在采用JB T 4730标准进行评定 时 对于根部烧穿缺陷 如果根部烧穿得到了有效地 修补 焊缝成型良好 且根部焊缝高度不低于母材 建议可不进行评定 如果焊缝低于母材 建议参照根 部内凹进行评定 6 1 2 一般规定 两个标准都规定 级焊缝只允许存在圆形缺 陷 JB T 4730 级以内不允许存在任何形式的未 熔合 而SY T 4109 级允许存在层间未熔合和根 部未熔合 这是两个标准的最大区别 另外 SY T 4109 级以内不允许存在烧穿 一般来说 油气压力 管道都是 级合格 所以 在SY T 4109中烧穿基 本上也算是需要返修的缺陷 6 2 缺陷的分级 6 2 1 圆形缺陷的分级 对于缺陷评定区的划分 两个标准略有不同 JB T 4730规定 对于小径管 D0 100 mm 不论壁 厚大小 评定区尺寸均取10 mm 10 mm 对于圆形缺陷级别的划分 当管壁厚度 15 mm 时 两标准几乎一致 但在管壁较薄时存在明显的 差异 相比之下JB T 4730要严格得多 当管壁厚 度在5 mm T 10 mm时 SY T 4109规定 级焊 缝允许缺陷点数为2点 级为6点 级为12点 而JB T 4730规定 级焊缝允许缺陷点数为1点 级为3点 级为6点 虽然JB T 4730规定对 各级别的圆形缺陷点数可放宽1 2点 但只是针对 由于材质或结构等原因 进行返修可能会产生不利 后果 的情况 所以最好不要利用这一条来放松评 定尺度 以免引起争议 在油气压力管道中 管壁厚 度大多在5 mm 89 mm 一种是D0 89 mm JB T 4730没有管径之分 2 JB T 4730中 级规定条形缺陷最小为 4 mm SY T 4109中 级规定条形缺陷最小为 10 mm 对于相邻缺陷作为1个缺陷处理 且间距也 要计入缺陷长度之中 相比之下JB T 4730要严格 一些 3 JB T 4730引入了条形缺陷评定区的概 念 且与圆形缺陷评定区一样 根据壁厚的增加 评 定区宽度也随之增加 4 SY T 4109规定条形缺陷的宽度不能超过 2 mm JB T 4730未对缺陷宽度进行规定 5 对于缺陷总长度的规定 两个标准的评定 方法有所不同 对于小径管 SY T 4109是按照缺 陷总长占管周长的百分比进行分级的 对于外径D0 89 mm的管道 如果每张底片有效评定区长度不 足300 mm 在计算条形缺陷总长时 需将2张或2 张以上的底片进行叠加以满足评定条件 对于JB T 4730而言 也应采用相同的方法以满足12T或 6T的要求 对于长度低于12T或6T的焊缝 标准 没有提到按比例折算 总之 JB T 4730较SY T 4109更严密 6 2 3 未焊透的分级 1 JB T 4730只允许不加垫板单面焊的未焊 透存在 SY T 4109允许任何组焊工艺的未焊透 存在 2 JB T 4730要求对未焊透深度采用沟槽对 比试块进行测量 且提出了相应的标准 SY T 4109 只对未焊透长度进行评定 下转第421页 914 魏桂生 涡流孔探装置的研制与应用NDT无损检测 2007年 第29卷 第7期 片检查窗口后 松开压簧手柄 探头弯曲 就可对叶 片进行探伤 2 涡流孔探装置的应用 叶片涡流孔探检测装置研制完成后 结合叶片 原位检测的技术条件 编制了探伤工艺 并对某飞机 发动机涡轮叶片进行了原位探伤 选用SMART97型智能涡流探伤仪 调整仪器 参数为 频率666 kHz 单频 增益为26 5 dB 比例 为2 5 相位为148 滤波为开 点数为14 消隐为 32 以1 2 mm 2 深的人工刻槽标定探伤灵敏度 将V型叶片涡流检测装置插入图2中的检查 窗口 通过发动机的内 外函道后 按下压簧手柄 传 动部分使探头由直线弯曲90 使装置上的探头与 叶片待测位置接触良好 图4 取得如图5a所示的 探头晃动信号后 涡流检测装置沿叶片的后缘移动 1 涡流探伤装置 2 外函道上的检查窗口 3 探头 4 排气边检查窗口 5 低压涡轮导向器叶片 6 高压 涡轮工作叶片 7 低压涡轮导向器叶片中的检查孔 图4 高压涡轮叶片后缘涡流探伤示意图 a 校正信号图 b 裂纹信号图 图5 涡轮叶片探伤信号图 进行探伤检查 扫查速度保持在25 mm s左右 3 在检查过程中 如果出现与晃动信号垂直的信号 图 5b 且进入报警框 则所探部位可能存在裂纹缺陷 3 注意事项 在校正仪器平衡点时 探头一定要放在叶片的 所探部位 防止边缘效应造成的误判 同时 在扫查 时 应观察信号轨迹 如信号沿晃动信号轨迹进入报 警框 不表明存在裂纹 真正的裂纹信号为从平衡 点垂直于晃动信号进入报警框 当发现有怀疑裂纹 的区域时 在该区域重新 平衡 重复检查 裂纹信 号应具有较好的重复性 参考文献 1 帅家盛 涡流检测技术的最新发展 J 新技术科技 2003 2 16 2 万庆国 结构钢硬度电磁无损检测的研究 J 金属热 处理 1996 4 26 3 贾伯年 传感器技术 M 南京 东南大学出版社 1992 上接第419页 3 对于小径管 SY T 4109对未焊透的单个 长度和总长都进行了规定 JB T 4730只对未焊透 的总长进行了规定 对于单个未焊透和未焊透总长 两个标准都进 行了相应不同的规定 在此不再赘述 对未焊透的 总长评定方法 可参照条形缺陷进行 6 2 4 其他缺陷的评定 1 JB T 4730对根部内凹和咬边的评定标准 是一样的 SY T 41