燃料气缓冲罐无损检测

1、第1章 无损检测1.1 概述1.1.1 定义无损检测是指在不损伤被测材料的情况下，检查材料的内在或表面缺陷，或测定材料的某些物理量、性能、组织状态等的检测技术。1.1.2 无损检测目的 （1）查出容器上实际存在缺陷的情况。 （2）检查压力容器缺陷在使用过程中的扩展情况，从而可以判断该容器能否继续安全使用。 （3）测量容器的缺陷，然后根据这些缺陷实际测得的数据，对容器强度进行校核及安全评定，最终提出该容器是否可以继续使用的可靠结论。1.1.3 射线检测(RT）及缺陷等级评定 目前射线检测主要有X射线检测、射线检测、高能 X射线检测（能量在1MeV以上的X射线）和中子射线检测。常用的是X射线检测、

2、射线检测两种。1.1.4 常用的无损检测技术 射线探伤：利用X射线或射线在穿透被检物各部分时强度衰减的不同，检测被检物的缺陷。若将受到不同程度吸收的射线投射到X射线胶片上 ，经显影后可得到显示物体厚度变化和内部缺陷情况的照片。如用荧光屏代替胶片，可直接观察被检物体的内部情况。 超声检测：利用物体自身或缺陷的声学特性对超声波传播的影响，来检测物体的缺陷或某些物理特性。在超声检测中常用的超声频率为0.55兆赫（MHz）。最常用的超声检测是脉冲探伤。 渗透探伤：利用某些液体对狭窄缝隙的渗透性来探测表面缺陷。常用的渗透液为含有有色染料或荧光的液体。 磁粉探伤：通过磁粉在物体缺陷附近漏磁场中的堆积来检测

3、物体表面或近表面处的缺陷，被检测物体必须具有铁磁性。此外，中子射线照相法、激光全息照相法、超声全息照相法、红外检测、微波检测等无损检测新技术也得到了发展和应用。1.1.5 无损检测工艺流程 如图2-1所示为常见的无损检测的工艺流程。图1-1 工艺流程图第2章 燃料气缓冲罐的射线检测2.1 射线发射原理 如图2-1所示为射线发射的原理图。图2-1 射线发射的原理图X射线管是具有阴极和阳极的真空管，阴极用钨丝制成，通电后可发射热电子，阳极（就称靶极）用高熔点金属制成（一般用钨，用于晶体结构分析的X射线管还可用铁、铜、镍等材料）。用几万伏至几十万伏的高压加速电子，电子束轰击靶极，X射线从靶极发出。2

4、.2射线检测的准备在射线检测之前，首先要了解被检工件的检测要求、验收标准，了解其结构特点、材质、制造工艺过程，结合实际条件选择合适的射线检测设备、附件，如射线源、胶片、增感屏、象质计等，为制定必要的检测工艺、方法做好准备工作。 射线源的选择主要考虑容器的结构、材质、几何尺寸及容器安装位置等因素，同时要考虑射线照像的对比度和清晰度。在曝光时间许可的条件下，应尽可能采用较低的射线能量。 对于钢铁合金,厚度为8mm 的材料，最高的X射线管电压约为140KV；厚度为20mm的材料最高X射线管电压则为280KV。 对于射线，不同的射线源就有不同的适宜范围。如同样是高灵敏度技术，60Co钴范围50150m

5、m、192Ir铱则为1880mm。 胶片的选择 a胶片组成：胶片主要由基片、感光乳胶层（感光药膜）、结合层（底膜）和保护层（保护膜）组成。 基片：胶片的基体，由乙酸纤维组成，主要保证胶片的强度韧性，适于冲洗。 厚度约0.250.30mm，占胶片的70左右。 感光乳剂层：其主要成分是溴化银微粒和明胶，两者组成悬浮体，两面各约厚1020m。 原理是溴化银接受不同强度射线照射后析出多少不同的银，经过潜影、显影、定影处理在胶片上将显示出黑度不同的影象。 结合层：由明胶、水、有机溶剂和酸等组成，可使感光乳胶层和基片粘结在一起，防止乳剂层在冲洗时从基片上脱落。 保护层：由透明的胶质或高分子化合物组成，厚约

6、12m，涂在乳剂层防止污染和膜损。 b 底片的黑度：照射到底片上的光强度Lo与透过底片后的光强度L之比的常用对数定义为底片的黑度。 c 底片的保存：检测前的 底片应保存在低温、低湿度的环境中，室温在1015，相对湿度在5565为宜。并且避免与有害、腐蚀性气体（如煤气、乙炔气、氨气和硫化氢气体等）接触，避免胶片的人为缺陷产生，如变形、折伤、划损、污染等。 检测后的底片及评定结果应有测评报告，保存期五年以上，随时待查。 d 照相标准：根据JB473094压力容器无损检测标准射线透照的质量等级分三个级别，即A级（普通级）、 AB级（较高级）、 B级（高级）。 压力容器AB类射线检测一般不低于AB级。

7、增感屏的选择定义：是用来增强射线对底片感光作用的工具，它可以加快感光时间，减少透照时间，以达到提高工作效率，提高影像质量的目的。 常见的增感屏有金属增感屏、荧光增感屏和金属荧光增感屏三类。其中金属荧光屏应用较多，它是利用金属箔吸收X射线，激发出二次电子和二次射线以增强对胶片的感光作用，同时还能吸收波长较长的散射线，减少散射线引起的灰雾度，从而提高图像的清晰度。象质计的选择定义：是用来检查射线透照技术和胶片处理技术质量、定量评价射线底片影像质量的器件。 象质计（透度计）有三种基本类型：金属丝型、平板孔型、槽形。我们国家标准规定采用金属丝型，即线型象质计，由7根不同直径的金属丝构成。应用方法：一定

8、厚度范围工件的底片，达到相应象质等级要求的最低的象质指数Z，即等于达到了相对灵敏度的要求。2.3 设备 如图2-2、2-3、2-4所示为X射线检测检测的设备。 图2-2 控制器 图2-3 X射线发射器图2-4 高压发生器、冷却油泵、油箱2.4 射线探伤过程 燃料气缓冲罐A、B类焊缝采用便携式定向和周向X射线探伤机单壁透照的方法检测，用AGFA-C7胶片和前后屏为0.1mm的铅箔增感屏。一次返修片和补片也采用上述方法。 燃料气缓冲罐探伤程序和步骤如下：划线编号准备 贴片安放设备 曝光 收片 冲洗评片报告等十个步骤。（1）划线：先根据排版图，估算每条焊缝的片子总张数，用360×80mm胶

9、片，划线长度为280mm，要保证相邻两张片子有足够的搭接长度。（2）编号：应包括燃料气缓冲罐自编号、焊缝号、片位号及时间编号，保证每张片号的唯一性，以便返修和补片的定位。（3）准备：在检测前应准备好所有的备用材料。如尼龙绳、像质计，磁铁，防雨布等。（4）贴片：将已经编好号的胶片找到相对应的焊缝号直接贴到罐壁上，用磁铁固定，注意贴片时要贴紧，同时焊缝在胶片的中心位置，避免跑焊缝。（5）安放设备：X射线探伤机要依照检测工艺要求的焦距进行安放，主射线束要垂直焊缝表面，确保设备安放稳定，不会在曝光过程中发生晃动或位置移动。（6）防护：按照射线作业票的要求，划定安全区、警戒区，安全防护范围边缘用警戒线围

10、护，设置警戒标志和警戒灯并派专人进行监护，清理现场确认无误后，在规定时间曝光。（7）曝光：严格遵守检测工艺要求的电压和时间进行曝光，在曝光时间达到要求后停止曝光，并进行试片，以确认底片黑度符合要求。（8）收片：收片时还是要按照顺序依次将胶片立置于纸箱内。在这过程中要轻拿轻放，防止胶片受折压。完成这项任务后，将胶片运回暗室，准备冲洗。（9）洗片：在胶片运回暗室后，要尽快的安排冲洗胶片，防止因拖延的时间太长而影响胶片的评定。暗室人员应按规定认真操作，防止划片、废片。（10）评片：由两名具有射线级及以上资格的探伤人员进行初复评审，并及时发出探伤结果。对有疑问的底片应及时进行复拍确保结果准确。发出结果

11、通知单，对需返修的部位要及时准确的定位，在返修结束后复拍直至合格。（11）报告：在完成所有的工作后，发出整个燃料气缓冲罐的RT报告，由报告签发人审核后签发报告。2.5射线检测的特点和局限性（1）优点 不受材料及表面状态限制，适用广泛；检测结果直观；定性定量容易；底片可永久性保存。（2）局限性 检测成本高，检测速度慢；检测灵敏度与材料厚度相关；对细微的密闭性裂纹和未熔合类面状缺陷可能漏检；射线对人体有害，需安全防护。2.6射线防护一、射线防护标准 对于检测人员每年允许接受的最大射线照射剂量为5雷姆。 二、射线防护方法 射线防护方法主要从控制辐射剂量着手，把辐射剂量控制在保证工作人员健康和安全的条

12、件下的最低标准内。控制辐射剂量的方法：（1）照射时间 即控制工作人员在辐射场中的停留时间。在剂量率不变的情况下，辐射剂量是与照射时间成正比的。（2）距离 即被照射人员与辐射源之间的距离。对于同一辐射源，剂量是与辐射距离的平方成反比。（3）屏蔽 原子序数高、密度大的材料是较好的防护材料。如铅、混凝土等。第一篇过程装备的检测。第3章 底片评定3.1评片的主要内容与底片质量3.1.1评片工作的内容：1）评定底片本身质量的合格性；2）正确识别底片上的影像；3）依据从底片上得到的工件缺陷数据，按照验收标准或技术条件对工件质量作出评定；4）完成有关的各种原始记录和资料整理。3.1.2底片的质量对底片质量的

13、主要要求可分为四个方面：1）黑度应处于规定的范围；2）射线照相灵敏度应达到规定的要求；3）标记系应符合有关的规定；4）表观质量应满足规定的要求。3.2 评片前的准备及注意事项3.2.1评片准备1）工具准备：应准备评片尺，记录笔，放大镜，记录表格；2）检查评片设备是否完好。 评片前首先仔细研究提供的信息1）材料厚度主要评定体积性缺陷体积性缺陷主要分为条状缺陷与圆形缺陷。长径与短径之比大于3者为条状缺陷，不大于3为圆形缺陷。2）母材性质有助缺陷性质中碳钢、合金钢容易产生裂纹（特征：两头尖，带有齿纹状）。3.2.3 所有缺陷要找全找准1）判定伪缺陷：主要从胶片表面观察。2）缺陷定性采用排除法；所有面

14、积型的缺陷定级全面为未熔合：一条直线或一边与边界平行，且靠边边界的一面比另一面黑度要大。未焊透：两条平行直线或带有气孔的一条直线。3）所有的缺陷要找全，不能遗漏。4）应当特别注意热影响区的缺陷，热影响区的缺陷一般为裂纹。3.2.4 注意观察波纹与边界线1）两条边界线肯定为单面焊；四条边界线一般双面焊，但要注意单面焊双面成型。2）观察波纹位置、紧密程度，确定焊接方法埋弧焊：适用于母材厚度较大，边界较阔，波纹位置均匀，且分布较阔。氩弧焊：适用于母材厚度较小，边界较窄，波纹位置均匀，且分布较密。手工焊：介于两者之间。3）观察波纹位置分布确定焊接位置平焊：波纹分布均匀，一般在于中间。横焊：波纹分布均匀

15、，一般偏于一侧。立焊：波纹位置不均匀，两侧都有波纹。3.3 实例 如图3-1、3-2所示为底片评定的实例。图3-1 带裂纹及夹渣的实例图3-2 评片设备3.4常见缺陷影像识别焊接方法识别手工电弧焊：焊缝较窄，焊波较密，边缘不太规则，如下图。图3-3 手工电弧焊 埋弧自动焊：焊缝较宽，表面平滑，波纹较大或无波纹，边缘整齐。图3-4埋弧自动焊手工焊+埋弧焊：手工焊封底埋弧焊盖面或埋弧焊手工焊返修的焊缝，两种影像重叠。图3-5手工焊和埋弧焊 焊接坡口型式识别单面焊：正面焊缝宽，背面焊缝窄（一般4-5 mm）而高（影象亮）。图3-6单面焊双面焊：两侧焊缝较宽，边缘重合或不重合。图3-7双面焊3.4.3

16、焊缝外观缺陷影像识别咬边：沿焊缝边缘断续或连续的黑线。图3-8咬边弧坑：收弧处形成的凹坑，椭圆形黑色影像，有时伴有气孔或裂纹。图3-9弧坑内凹：仰焊时背面焊缝低于母材，位于焊缝中心，连续或断续的黑带。图3-10内凹错边：沿焊缝纵向有一明显分界线，两侧黑度不同。图3-11错边表面气孔：埋弧自动焊表面常出现的黑度很淡的圆形影像。图3-12表面气孔飞溅：在焊缝及邻近区域溅的焊接金属，无规律分布的亮点。图3-13飞溅3.4.4焊接缺陷及影像识别裂纹：黑色直线，有的带锯齿，中间稍宽，两端尖细。图3-14裂纹未焊透：有单面焊未焊透和双面焊未焊透。其影像特征比较明显，是沿焊缝中心线分布的连续或断续的直线，其

17、宽度依对口间隙大小面不同，有时伴的气孔。图3-15未焊透夹渣的影像特征是分布无规则的点状、块状或条状黑色影像，黑度较均匀，形状不规则，边缘有梭角。图3-16夹渣根部未熔合 ：沿根部纯边分布的黑条，有一定宽度，沿纯边一侧较直，另一侧不规则。图3-17根部未熔合射 线 检 测 工 艺 卡 工艺卡编号：14027-RT工件产品名称燃料气缓冲罐产品编号14027产品规格1200×12材料牌号Q245R检测条件及工艺参数源种类（）X（ ）Ir192( )Se75设备型号3005焦点尺寸2.5胶片牌号AGFAC7增感方式Pb前屏0.1mm 后屏0.1mm冲洗条件（ ）自动（）手工显影液配方G30

18、象质计型号10/16显影条件时间5min；温度20照相技术等级（）AB （ ）B底片黑度检测标准JB/T4730.2-2005焊缝编号BA厚 度 mm1212透照方式环外单壁纵缝透照焦 距 mm800800管 电 压 KV190190源强度/电压（mA/Ci）5mA5mA曝光时间 min1.51.5要求象质指数0.250.25焊缝长度 mm38462210一次透照长度 mm340340合格级别 （级）要求检测比例 %2020胶片规格 mm360×80360×80拍片数量 张32检测部位图编制人（资质）: 2014年4月16日审核人（资质）： 2014年4月16日参考文献1 窦万波.唐海燕.房后福.球罐瓣片放样尺寸计算.J压力容器.1995年06期2 GB/T 25198-2010 压力容器封头 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会3 GB/T 3274-2007碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会发布4 HG/T 21574-2008化工设备吊耳及工程技术要求 中华人