射线检测通用工艺作业指导书.doc

射线检测通用工艺作业指导书

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科恩马特殊过程装备（常熟）有限公司
KNM SPECIAL PROCESS EQUIPMENT (CHANGSHU) CO.,LTD.

射线检测通用工艺

作业指导书

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目 录

1 范围
2 引用文件
3 一般要求
4 具体要求
5 承压设备熔化焊对接接头射线检测质量分级
6 承压设备管子压力管道熔化焊环向对接焊接接头射线检测质量分级
7 射线检测报告
附录A 工业射线胶片系统的特性指标
附录B 黑度计（光学密度计）定期校验方法
附录C 典型透照方式示意图
附录D 环向对接焊接接头透照次数确定方法
附录E 焦点尺寸计算方法
附录F 暗室处理规定
附录G 搭接标记的摆放位置
附录H 对比试块的型式和规格
附录J 焊缝射线检测分号、布片及示意图标注规定

承压设备射线检测通用工艺

1 范围
本射线检测通用工艺规定了承压设备金属材料受压元件的熔化焊对接接头的X射线检测技术和质量分级要求。
适用于承压设备受压元件的制造检测中对接焊接接头的射线检测。用于制作焊接接头的金属材料包括碳素钢、低合金钢、不锈钢、镍及镍合金。
本通用工艺规定的射线检测技术为：AB级——中灵敏度技术。
承压设备的有关支承件和结构件的对接焊接接头的射线检测，也可使用。
2 规范性引用文件
GB 11533—1989 标准对数视力表
GB 16357—1996 工业X射线探伤放射卫生防护标准
GB 18871—2002 电离辐射防护与辐射源安全基本标准
GB/T 19384.1—2003 无损检测 工业射线照相胶片 第1部分：工业射线胶片系统的分类
GB/T 19384.2—2003 无损检测 工业射线照相胶片 第2部分：用参考值方法控制胶片处理
HB 7684—2000 射线照相用线型像质计
JB/T 4730. 1 承压设备无损检测 第1部分：通用要求
JB/T 7902—1999 线型像质计
JB/T 7903—1999 工业射线照相底片观片灯
3 一般要求
3.1 射线检测人员
3.1.1 从事射线检测的人员上岗前应进行辐射安全知识的培训，并取得放射工作人员证。
3.1.2 射线检测人员未经矫正或经矫正的近（距）视力和远（距）视力应不低于5.0（小数记录值为1.0），测试方法应符合GB 11533的规定。从事评片的人员应每年检查一次视力。
3.2 射线胶片
3.2.1 胶片系统按照GB/T 19384.1—2003分为四类，即T1、T2、T3和T4四类。胶片系统的特性指标见附录A。胶片处理方法、设备和化学药剂可按照GB/T 19384.1—2003的规定，用胶片制造商提供的预先曝光胶片测试片进行测试和控制。
3.2.2 AB级射线检测技术应采用T3类或更高类别的胶片，胶片的本底灰雾度应不大于0.3。
3.3 观片灯
3.3.1 观片灯的主要性能应符合JB/T 7903有关规定。
3.3.1 观片灯的最大亮度应能满足评片的要求。
3.4 黑度计(光学密度计)
3.4.1 黑度计可测的最大黑度应不小于4.5，测量值的误差应不超过±0.05。
3.4.2 黑度计至少每6个月校验一次。校验方法可参照附录B的规定进行。
3.5 增感屏
射线检测一般应使用金属增感屏或不用增感屏。增感屏的选用应符合表1的规定。

表1 增感屏的材料和厚度
射 线 源
前 屏
后 屏
材料
厚度，mm
材料
厚度，mm
X射线（≤100kV）
铅
不用或≤0.03
铅
≤0.03
X射线
（＞100kV～150kV）
铅
≤0.10
铅
≤0.15
X射线
（＞150kV～250kV）
铅
0.02~0.15
铅
0.02~0.15
X射线
（＞250kV～500kV）
铅
0.02~0.2
铅
0.02~0.2
3.6 像质计
3.6.1 底片影像质量采用线型像质计测定。线型像质计的型号和规格应符合JB/T 7902的规定，JB/T 7902中未包含的丝径、线号等内容，应符合HB 7684的有关规定。
3.6.2 像质计的材料、材料代号和不同材料的像质计适用的工件材料范围应符合表2的规定。
表2 不同材料的像质计适用的材料范围
像质计材料代号
Fe
Ni
像质计材料
碳钢或奥氏体不锈钢
镍—铬合金
适用材料范围
碳钢、低合金钢、不锈钢
镍、镍合金
3.7 表面要求和射线检测时机
3.7.1 在射线检测之前，对接焊接接头的表面应经外观检测并合格。表面的不规则状态在底片上影像不得掩盖或干扰缺陷影像，否则应对表面作适当修整。
3.7.2 除非另有规定，射线检测应在焊后进行。对有延迟裂纹向的材料，至少应在焊接完成24h后进行射线检测。
3.8 射线检测技术等级选择
3.8.1 射线检测技术等级选择应符合制造等有关标准及设计图样规定。承压设备对接焊接接头的制造、安装、在用时的射线检测，一般应采用AB级射线检测技术进行检测。对重要设备、结构、特殊材料和特殊焊接工艺制作的对接焊接接头，可采用B级技术进行检测，并在工艺卡上注明。
3.8.2 由于结构环境条件、射线设备等方面限制，检测的某些条件不能满足AB射线检测技术的要求时，经技术负责人在工艺卡上批准签字后，在采取有效补偿措施（例如a选用更高类别的胶片；b提高底片黑度；c改换更好的射线源；d改换成更好的透照布置；e采取减少散射线的措施）的前提下，若底片的像质计灵敏度达到了AB级射线检测技术的规定，则可认为按AB级射线检测技术进行了检测。
3.9 辐射防护
3.9.1 放射卫生防护应符合GB 18871、GB 16357和GB 18465的有关规定。
3.9.2 现场进行X射线检测时，应按GB 16357规定划定控制区和管理区、设置警告标志。检测工作人员应佩带个人剂量计，并携带剂量报警仪
4 具体要求
4.1 透照布置
4.1.1 透照方式
应根据工件特点和技术条件的要求选择适宜的透照方式。在可以实施的情况下应选用单壁透照方式，在单壁透照不能实施时才允许采用双壁透照方式。典型的透照方式参见附录C。
4.1.2 透照方向
透照时射线束中心一般应垂直指向透照区中心，需要时也可选用有利于发现缺陷的方向透照。
4.1.3 一次透照长度
一次透照长度应以透照厚度比K进行控制。不同级别射线检测技术和不同类型对接焊接接头的透照厚度比应符合表3的规定。整条环向对接焊接接头所需的透照次数可参照附录D的曲线图确定。
表3 允许的透照厚度比K
射线检测技术级别
AB级
纵向焊接接头
K≤1.03
环向焊接接头
K≤1.11)
1)对100mm＜ D0 ≤400mm的环向对接焊接接头（包括曲率相同的曲面焊接接头），AB级允许采用K≤1.2。
4.1.4 外直径D0 ≤100mm管环向对接焊接接头的透照布置
外直径D0 ≤100mm管环向对接焊接接头采用双壁双影透照布置，当同时满足下列两条件时应采用倾斜透照方式椭圆成像：
a） T（壁厚）≤ 8mm；
b） g（焊缝宽度）≤ D0 /4。
椭圆成像时，应控制影像的开口宽度（上下焊缝投影最大间距）在1倍焊缝宽度左右。
不满足上述条件或椭圆成像有困难时可采用垂直透照方式重叠成像。
4.1.5 外直径D0 ≤100mm管环向对接接头的透照次数
外直径D0 ≤100mm管环向对接焊接接头100%检测的透照次数：采用倾斜透照椭圆成像时，当T/D0 ≤0.12时，相隔90°透照2次。当T/D0＞0.12时，相隔120°或60°透照3次。垂直透照重叠成像时，一般应相隔120°或60°透照3次。
由于结构原因不能进行多次透照时，可采用椭圆成像或重叠成像方式透照一次（应在工艺卡上注明并经技术负责人签字）。鉴于透照一次不能实现焊缝全长的100%检测，此时应采取有效措施扩大缺陷可检出范围，并保证底片评定范围内黑度和灵敏度满足要求。
4.2 射线能量
4.2.1 X射线照相应尽量选用较低的管电压。在采用较高管电压时，应保证适当的曝光量。图1规定了不同材料、不同透照厚度允许采用的最高X射线管电压。
对截面厚度变化大承压设备，在保证灵敏度要求前提下，允许采用超过图1规定的规定的X射线管电压。但对钢材料，管电压增量不应超过50kV。

4.3 射线源至工件表面的最小距离
4.3.1 所选用的射线源至工件表面的距离ƒ应满足下述要求：AB级射线检测技术: ƒ ≥10d·b2/3，图2是AB级射线检测技术确定ƒ的诺模图。有效焦点尺寸d按附录E的规定计算。

4.3.2 采用源在内中心透照方式周向曝光时，只要得到的底片质量符合4.11.2和4.11.3的要求，ƒ值可以减小，但减小值不应超过规定值的50%。
4.3.3 采用源在内单壁透照方式时，只要得到的底片质量符合4.11.2和4.11.3的要求，ƒ值可以减小，但减小值不应超过规定值的20%。
4.4 曝光量
4.4.1 X射线照相，当焦距为700mm时，曝光量的推荐值为：AB级射线检测技术不小于15mA·min；
当焦距改变时可按平方比定律对曝光量的推荐值进行换算。
4.5 曝光曲线
4.5.1 对每台在用射线设备均应作出经常检测材料的曝光曲线，依据曝光曲线确定曝光参数。
4.5.2 制作曝光曲线所采用的胶片、增感屏、焦距、射线能量等条件以及底片达到的灵敏度、黑度等参数均应符合本通用工艺的规定。
4.5.3 对使用中的曝光曲线，每年至少应校验一次。射线设备更换重要部件或经较大修理后应及时对曝光曲线进行校验或重新制作并作记录。
4.6 无用射线和散射线屏蔽
4.6.1 应采用金属增感屏、铅板、滤波板、准直器等适当措施，屏蔽散射线和无用射线，限制照射场范围。
4.6.2 对初次制定的检测工艺，或使用中检测工艺的条件、环境发生改变时，应进行背散射防护检查。
检查背散射防护方法是：在暗盒背面贴附“B”铅字标记，一般“B”铅字的高度为13mm、厚度影像，则说明背散射防护不够，应增大背散射防护铅板的厚度。若底片上不出现“B”字影像或出现黑度高于周围背景黑度的“B”字影像，则说明背散射防护符合要求。
4.7 像质计的使用
4.7.1 像质计一般应放置在工件源侧表面焊接接头的一端（在被检区长度的1/4左右位置），金属丝应横跨焊缝，细丝置于外侧。当一张胶片上同时透照多条焊接接头时，像质计应放置在透照区最边缘的焊缝处。
4.7.2 像质计放置原则
a）单壁透照规定像质计放置在源侧。双壁单影透照、双壁双影透照规定像质计放置在胶片侧。
b）单壁透照中，如果像质计无法放置在源侧，允许放置在胶片侧。
c）单壁透照中像质计旋转在胶片侧时，应进行对比试验。对比试验方法是在射源侧和胶片侧各放一个像质计，用与工件相同的条件透照，测定出像质计放置在源侧和胶片侧的灵敏度差异，以此修正应识别像质计丝号，以保证实际透照的底片灵敏度符合要求。
d）当像质计放置在胶片侧时，应在像质计适当位置放置铅字“F”作为标记，“F”标记的影像应与像质计的标记同时出现在底片上，且应在检测报告中注明。
4.7.3 原则上每张底片上都应有像质计的影像。当一次曝光完成多张胶片照相时，使用的像质计数量允许减少但应符合以下要求：
a）环形对接焊接接头采用源置于中心周向曝光时，至少在圆周上等间隔地放置3个像质计。
b）球罐对接焊接接头采用源置于球心的全景曝光时，至少在北极区、赤道区、南极区附近的焊缝上沿纬度等间隔地各放置3个像质计，在南、北极的极板拼缝上各放置1个像质计。
c）一次曝光连续排列的多张胶片时，至少在第一张、中间一张和最后一张胶片处各放置一个像质计。
4.7.4 小径管可选用通用线型像质计，金属丝应横跨焊缝放置。
4.7.5 如底片黑度均匀部位（一般是邻近焊缝的母材金属区）能够清晰地看到长度不小于10mm的连续金属丝影像时，则认为该丝是可识别的。专用像质计至少应能识别两根金属丝。
4.8 标记
4.8.1 透照部位的标记由识别标记和定位标记组成。标记一般由适当尺寸的铅（或其他适宜的重金属）制数字、拼音字母和符号等构成。
4.8.2 识别标记包括：产品/工件编号、对接焊接接头编号、部位编号和透照日期。返修后的透照还应有返修标记R及返修次数（1，2，3…），扩大检测比例的透照应有扩大检测的K标记。
4.8.3 定位标记一般包括中心标记和搭接标记。中心标记指示透照部位区段的中心位置和分段编号的方向，一般用十字箭头“ ”表示。搭接标记是连续检测时透照分段标记，可用符号“A，B，C…”表示。
4.8.4 标记一般应放置在距焊缝边缘至少5mm以外的部位，搭接标记放置的部位还应符合附录G的规定。所有标记的影像不应重叠，且不应干扰有效评定范围的影像。
4.9 胶片处理
4.9.1 采用手工冲洗方式处理。
4.9.2 胶片处理按附录F暗室处理规定进行。
4.10 评片要求
4.10.1 评片在评片室内进行。评片室应整洁、安静，温度适宜，光线应暗且柔和。
4.10.2 评片人员在评片前应经历一定的暗适应时间。从阳光下进入评片的暗适应时一般为5min~10min；从一般的室内进入评片的暗适应时间应不少于30s。
4.10.3 评片时，底片评定范围内的亮度应符合下列规定：
a）当底片评定范围内的黑度D≤2.5时，透过底片评定范围内的亮度应不低于30cd/m2。
b）当底片评定范围内的黑度D＞2.5时，透过底片评定范围内的亮度应不低于10cd/m2。
4.10.4 底片上，定位标记和识别标记影像应显示完整、位置正确。
4.11 底片质量
4.11.1 底片上，定位和识别标记影像应显示完整、位置正确。
4.11.2 底片评定范围内的黑度D应符合下列规定：AB级：2.0≤D≤4.0；
用X射线透照外直径D0 ≤100mm管或其他截面厚度变化大的工件时，AB级最低黑度允许降至1.5。
4.11.3 底片的像质计灵敏度
单壁透照、像质计置于源侧时应符合表5的规定；双壁单影或双壁双影透照、像质计置于胶片侧时应符合表6的规定。
4.11.4 底片评定范围内不应存在干扰缺陷影像识别的水迹、划痕、斑纹等伪缺陷影像。
表5 像质计灵敏度值----单壁透照、像质计置于源侧
应识别丝号
（丝径，mm）
公称厚度（T）范围，mm
AB级
18（0.063）
--
17（0.080）
≤2.0
16（0.100）
＞2.0~3.5
15（0.125）
＞3.5~5.0
14（0.160）
＞5.0~7
13（0.20）
＞7~10
12（0.25）
＞10~15
11（0.32）
＞15~25
10（0.40）
＞25~32
9（0.50）
＞32~40
8（0.63）
＞40~55
7（0.80）
＞55~85
6（1.00）
＞85~100
表6 像质计灵敏度值----双壁单影或双壁双影透照、像质计置于胶片侧
应识别丝号
（丝径，mm）
透照厚度（W）范围，mm
AB级
18（0.063）
--
17（0.080）
≤2.0
16（0.100）
＞2.0~3.5
15（0.125）
＞3.5~5.5
14（0.160）
＞5.5~11
13（0.20）
＞11~17
12（0.25）
＞17~26
11（0.32）
＞26~39
10（0.40）
＞39~51
9（0.50）
＞51~64
8（0.63）
＞64~85
7（0.80）
＞85~100
6（1.00）
/
5 承压设备熔化焊对接焊接接头射线检测质量分级
5.1 钢、镍制承压设备熔化焊对接接头射线检测质量分级
5.1.1 范围
本条规定适用于厚度为2mm~60mm的碳素钢、低合金钢、不锈钢、镍及镍合金制承压设备的熔化焊对接接头射线检测的质量分级。
5.1.2 缺陷类型
对接焊接接头中的缺陷按性质可分为裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷和圆形缺陷共五类。
5.1.3 质量分级依据
根据对接接头中存在的缺陷性质、数量和密集程度，其质量等级可划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级。
5.1.4.1 质量分级一般规定
5.1.4.1 Ⅰ级对接焊接接头内不允许存在裂纹、未熔合、未焊透和条形缺陷。
5.1.4.2 Ⅱ级和Ⅲ级对接焊接接头内不允许存在裂纹、未熔合和未焊透。
5.1.4.3 对接焊接接头中缺陷超过Ⅲ级者为Ⅳ级。
5.1.4.4 当各类缺陷评定的质量级别不同时，以质量最差的级别作为对接焊接接头的质量级别。
5.1.5 圆形缺陷的质量分级
5.1.5.1 圆形缺陷用圆形缺陷评定区进行质量分级评定，圆形缺陷评定区为一个与焊缝平行的矩形，其尺寸见表7。圆形缺陷评定区应选在缺陷最严重的区域。
表7 缺陷评定区
母材公称厚度T
≤25
＞25~100
评定区尺寸
10×10
10×20

5.1.5.2 在圆形缺陷评定区内或与圆形缺陷评定区边界线相割的缺陷均应划入评定区内。将评定区内的缺陷按表8的规定换算为点数，按表9的规定评定对接焊接接头的质量级别。
表8 缺陷点数换算表
缺陷长径，mm
≤1
＞1~2
＞2~3
＞3~4
＞4~6
＞6~8
＞8
缺陷点数
1
2
3
6
10
15
25
表9 各级别允许的圆形缺陷点数
评定区（mm×mm）
10×10
10×20
母材公称厚度T，mm
≤10
＞10~15
＞15~25
＞25~50
＞50~100
Ⅰ级
1
2
3
4
5
Ⅱ级
3
6
9
12
15
Ⅲ级
6
12
18
24
30
Ⅳ级
缺陷点数大于Ⅲ级或缺陷长径大于T/2
注：当母材公称厚度不同时，取较薄板的厚度。

5.1.5.3 由于材质或结构等原因，进行返修可能会产生不利后果的对接焊接接头，各级别的圆形缺陷点数可放宽1~2点。
5.1.5.4