对接焊接接头X射线检测工艺规程.doc

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对接焊接接头X射线检测工艺规程
1. 0目的及适用范围
1.1目的
为保证射线检测工作质量, 提供准确可靠的检测数据, 特制定本规程。
1.2适用范围
1.2.1本规程适用于碳素钢、 低合金钢、 不锈钢压力容器, 常压容器的纵向和环向对接接头;
1.2.2本规程适用于透照厚度为2～50mm的钢熔化焊对接接头的X射线照相方法;
1.2.3材料为铜及铜合金、 铝及铝合金和钛及钛合金、 镍及镍合金的纵向和环向及钢结构对接接头的X射线检测可参照进行;
2. 0编制依据
2.1本规程依据JB/T4730- .2《承压设备无损检测》编制;
2.2本规程依据GB16357-1996《工业X射线探伤卫生防护标准》编制;
2.3本规程参照GB18871- 《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》编制。
3.0 射线防护
3.1 射线防护应符合GB18871- 《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》和GB16357-1996《工业X射线探伤卫生防护标准》的要求;
3.2 曝光室场地必须是经卫生防疫部门放射性安全检测合格, 并由国家相应卫生部门颁发《放射装置使用许可证》方可使用;
3.3 工程现场进行X射线检测时, 必须采用射线安全剂量仪, 检测出安全区域, 并在安全区边界位置悬挂警示牌, 必要时应设专人监护。夜间检测操作时应使用红色警示灯, 避免人员误入受到辐射伤害;
3.4 从事本规程的检测人员应严格遵守公司制订的《射线工作安全管理制度》和《X射线机安全操作规程》。
4.0表面要求和X射线检测时机
4.1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的影像不得掩盖或干扰缺陷影像, 否则应对表面作适当修整;
4.2除非另有规定, 射线检测应在焊后进行。对有延迟裂纹倾向的材料, 至少应在焊接完成24h后进行射线检测;
5.0射线检测技术等级
5.1射线检测技术等级选择应符合制造、 安装、 在用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;
5.2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级( 或B级) 射线检测技术的要求时, 经检测方技术负责人批准, 在采取有效补偿措施( 例如选用更高类别的胶片) 的前提下, 若底片的像质计灵敏度达到了AB级( 或B级) 射线检测技术的规定,则可认为按AB级( 或B级) 射线检测技术进行了检测;
5.3承压设备在用检测中, 由于结构、 环境、 射线设备等方面限制,检测的某些条件不能满足AB级射线检测技术的要求时, 经检测方技术负责人批准,在采取有效补偿措施( 例如选用更高类别的胶片) 后可采用A级技术进行射线检测, 但应同时采用其它无损检测方法进行补充检测。
6.0设备、 器材和材料
6.1 本工艺规程选定的射线源和能量为:
6.1.1 设备一览表及技术参数
表1: X射线探伤机性能一览
序号
设备名称
设备型号
焦点尺寸
管电压
管电流
制造厂家
1
X射线探伤机
250EG-S2
2.0×2.0mm
250KV
5mA
日本 理学
2
X射线探伤机
300EG-B2-F
1.0×2.5 mm
300KV
5mA
日本 理学
3
X射线探伤机
XXQ-3005
2.0×2.0 mm
250KV
5mA
丹东 新科
4
X射线探伤机
BOY-8A
2.0×2.0mm
250KV
5mA
深圳 中昌
5
X射线探伤机
XXQ-2505
2.0×2.0 mm
250KV
5mA
丹东 新科
6
X射线探伤机
XXQ-
1.7×1.7 mm
250KV
5mA
上探厂
6.1.2 射线能量的选择
射线能量的选择应根据透照工件厚度、 材料种类、 胶片、 增感屏等条件进行选择, 原则上在曝光时间许可的情况下应选择较低能量的射线强度( 即较低管电压) , 以增加底片对比度。透照、 厚度和允许使用最高管电压的关系见图1

1-铜及铜合金; 2-钢; 3-钛及钛合金; 4-铝及铝合金
图1 不同透照厚度允许的X射线最高透照管电压
6.1.3 不同X射线探伤机适用的透照厚度范围如表2
表2 : X射线探伤机适用的透照厚度范围
X射线机型号
碳素钢、 低合金钢、 不锈钢
A级
AB级
B级
XXQ--
2~20 mm
2~18 mm
4~16 mm
XXQ--2505
5~36 mm
6~30 mm
8~28 mm
300EG--B2--F
10~46 mm
12~40 mm
16~36 mm
XXQ--3005
10~52 mm
12~50 mm
16~46 mm
注: 内透法( 中心法和偏心法) 时, 透照厚度可为表2规定大限值
的一半。
6.2 胶片及增感屏:
6.2.1 本规程采用的胶片应选用如表3所列牌号的工业胶片:
表3: 胶片牌号及型号
序号
胶片牌号
胶片类型
型号
制造厂家
1
AGFA
T3
D 7
AGFA公司
2
AGFA
T2
D4
AGFA公司
3
KODAK
T3
AA400
KODAK公司
4
KODAK
T2
MX125
KODAK公司
5
天津( 工业)
T3
III
天津胶片厂
6
天津( 工业)
T2
V
天津胶片厂
6.2.2 增感屏本规程采用铅箔增感屏或不用增感屏, 选用情况如表4
表4: 增感屏厚度与管电压关系
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
( 100 kV～150kV)
铅
≤0.10
铅
≤0.15
X射线
( 150 kV～250kV)
铅
0.02～0.15
铅
0.02～0.15
X射线
( 250 kV～300kV)
铅
0.02～0.20.21)
铅
0.02～0.20.21)
1) 如果AB级、 B级使用前屏≤0.03 mm的真空包装胶片, 应在工件和胶片之间加0.07～0.15 mm厚的附加铅屏。
6.3像质计
本规程选用线型像质计, 而线型像质计是用来检查透照技术和胶片处理质量的。底片上显示出金属丝直径的能力是间接反映底片能检出最小缺陷能力的主要指标。
6.3.1本规程选用JB/T7902《线性像质计》标准规定的线性像质计;
6.3.2采用的像质计金属丝材质应与被检工件的材料相一致, 应符合表5的规定要求;
表5: 不同材料的像质计适用的材料范围
像质计材料代号
Fe
Ni
Ti
Al
Cu
像质计材料
碳钢或奥氏体不锈钢
镍-铬合金
工业纯钛
工业纯铝
3#纯铜
适用材料范围
碳钢,低合金钢,不锈钢
镍,镍合金
钛,钛合金
铝,铝合金
铜,铜合金
6.3.3像质计型号的选用应根据透照厚度和透照质量等级, 进行确定。具体可见表6、 表7:
表6: 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
A 级
AB级
B 级
18 ( 0.063)
—
—
≤2.5
17 ( 0.080)
—
≤ 2.0
＞2.5 ～ 4.0
16 ( 0.100)
≤2.0
＞2.0 ～ 3.5
＞4.0 ～ 6.0
15 ( 0.125)
＞2.0 ～ 3.5
＞3.5 ～ 5.0
＞6.0 ～ 8.0
14 ( 0.160)
＞3.5 ～ 5.0
＞5.0 ～ 7.0
＞8.0～ 12
13 ( 0.20)
＞5.0 ～ 7.0
＞7.0 ～ 10
＞ 12 ～ 20
12 ( 0.25)
＞7.0 ～ 10
＞10 ～ 15
＞ 20 ～ 30
11 ( 0.32)
＞10 ～ 15
＞15 ～ 25
＞ 30 ～ 35
10 ( 0.40)
＞15 ～ 25
＞25 ～ 32
＞ 35 ～ 45
9 ( 0.50)
＞25 ～ 32
＞32 ～ 40
＞ 45 ～ 65
8 ( 0.63)
＞32 ～ 40
＞40 ～ 55
＞ 65 ～ 120
7 ( 0.80)
＞40 ～ 55
＞55 ～ 85
＞ 120 ～ 200
表7: 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
A 级
AB级
B 级
18( 0.063)
—
—
≤ 2.5
17( 0.080)
—
≤ 2.0
＞2.5～ 4.0
16( 0.100)
≤ 2.0
＞ 2.0 ～ 3.5
＞ 4 ～ 6
15( 0.125)
＞ 2.0 ～ 3.5
＞3.5 ～ 5.0
＞6 ～ 12
14( 0.160)
＞ 3.5～ 5.0
＞ 5 ～ 10
＞12 ～ 18
13( 0.20)
＞ 5 ～ 10
＞ 10 ～ 15
＞18 ～ 30
12( 0.25)
＞ 10 ～ 15
＞ 15 ～ 22
＞ 30 ～ 45
11( 0.32)
＞ 15 ～ 22
＞ 22 ～ 38
＞ 45 ～ 55
10( 0.40)
＞ 22 ～ 38
＞ 38 ～ 48
＞ 55 ～ 70
9 ( 0.50)
＞ 38 ～ 48
＞ 48 ～ 60
＞ 70 ～ 100
8 ( 0.63)
＞48 ～ 60
＞ 60 ～ 85
＞ 100 ～ 180
6.3.4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。
7. X射线检测透照技术
7.1 X射线透照方式的选择原则
7.1.1 X射线透照时射线束中心应垂直指向透照区中心。必要时也可选用更有利于发现缺陷的方向、 角度进行透照;
7.1.2 X射线透照时应根据工件特点和技术条件的要求选择适宜的透照方式。在能够实施的情况下应优先选用单壁透照方式, 在单壁透照不能实施时才允许采用双壁透照方式。
7.2主要的透照方式见图2.1~2.5所示:

图2.1 纵、 环向焊接接头源在外单壁透照方式

图2.2 纵、 环向焊接接头源在内单壁透照方式

图2.3 环向焊接接头源在中心周向透照方式

图2.4 环向焊接接头源在外双壁单影透照方式(1)

图2.5 纵向焊接接头源在外双壁单影透照方式
7.3 一次透照长度
一次透照长度应以透照厚度比K表8规定的要求进行控制。对不同的射线透照检测技术和不同类型对接焊接接头的透照厚度比, 并按各种透照技术进行计算。

表8: 允许的透照厚度比K值
射线检测技术级别
A级; AB级
B级
纵向焊接接头
K≤ 1.03
K≤ 1.01
环向焊接接头
K≤ 1.1
K≤ 1.06
1) 对100mm＜Do≤400mm的环向对接焊接接头( 包括曲率相同的曲面焊接接头) , A级、 AB级允许采用K≤1.2。
7.3.1纵缝透照时
AB级L1≥2L3 B级 L1≥3L3
7.3.2环缝单壁外透法

7.3.3环缝内透中心法:
L3为整条环缝的长度, 但考虑胶片尺寸等原因, 可由胶片长度确定。但必须保证各片之间搭接满足20mm的长度。
7.3.4环缝内透偏心法:
a.当L1>R时

b.当L1<R时:

7.3.5环缝双壁单影法:

式中:
--与透照区域对应的圆心角;
--影像最大失真角;
--有效半辐射角;
K--透照厚度比;
T--母材厚度;
D0--容器外直径;
Di--容器内直径。
7.4射线源至工件表面的最小距离
7.4.1所选用的射线源至工件表面的距离f应满足下式的要求:
A 级射线检测技术: f ≥ 7.5d·b 2/3
AB级射线检测技术: f ≥ 10d·b 2/3
B 级射线检测技术: f ≥ 15d·b 2/3
7.4.2确定射线源至工件表面的最小距离的诺模图见图3.1是A级和B级射线检测技术确定f的诺模图, 图3.2是AB级射线检测技术确定f的诺模图。

图3.1 A级和B级射线检测技术确定焦点至工件表面距离的诺模图
7.4.3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应符合13.2和13.3条的要求, f值能够适当减小, 但减小值不应超过规定值的50%;
7.4.4采用源在内单壁透照方式时, 只要得到的底片质量应符合13.2和13.3条的要求, f值能够适当减小, 但减小值不应超过规定值的20%。

图3.2 AB级射线检测技术确定焦点至工件表面距离的诺模图
8.0 曝光量
8.1 X射线照相, 当焦距为700mm时, 曝光量的推荐值为: A级和AB级射线检测技术不小于15mA·min;
8.2 X射线照相, 当焦距为700mm时, 曝光量的推荐值为: B级射线检测技术不小于20mA·min;
8.3当焦距发生变化时, 曝光量可按下式进行计算后确定:

式中: i1----第一次透照时的曝光电流, 单位: mA;
i2 ----第二次透照时的曝光电流, 单位: mA;
t1 ----第一次透照时的曝光时间, 单位: min;
t2----第二次透照时的曝光时间, 单位: min;
F1 ----第一次透照时的焦距, 单位: mm;
F2----第二次透照时的焦距, 单位: mm。
8.4在进行X射线检测时, 操作者应严格按照所使用的X射线探伤机的曝光曲线图确定曝光参数。
9.0 无用射线和散射线屏蔽
9.1 无用射线和散射线屏蔽应采用金属增感屏、 铅板等适当措施, 屏蔽散射线和无用射线, 限制照射场范围;
9.2 对初次制定的检测工艺或当在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。
9.3背散射防护的评价方法是: 在暗盒背面贴附”B”铅字标记, ”B”铅字的高度为13mm、 厚度为1.6mm, 按检测工艺的规定进行透照和暗室处理;
9.3.1若在底片上出现黑度低于周围背景黑度的”B”字影像, 则说明背散射防护不够, 应增大背散射防护铅板的厚度;
9.3.2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。
10.0 像质计的使用
10.1 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;
10.2 像质计放置原则
10.2.1单壁透照规定像质计放置在源侧。双壁单影透照规定像质计放置在胶片侧。双壁双影透照像质计可放置在源侧, 也可放置在胶片侧;
10.2.2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;
10.2.3单壁透照中像质计放置在胶片侧时, 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, 以此修正像质计应识别丝径号( 依据本规程表6、 表7) 的规定要求, 以保证实际透照的底片灵敏度符合要求;
10.2.4当像质计放置在胶片侧时, 应在像质计上适当位置放置铅字”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。
10.3 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:
10.3.1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;
10.3.2一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。
11.0标记
11.1 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( 或其它适宜的重金属) 制数字、 拼音字母和符号等构成;
11.2 识别标记一般包括: 产品编号、 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, 扩大检测比例的透照应有扩大检测标记;
11.3 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的透照分段标记, 可用符号”↑”或其它能显示搭接情况的方法表示;
11.4 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图4.1~4.5的规定位置。所有标记的影像不应重叠, 且不应干扰有效评定范围内的影像。

图4.1 平面工件或纵焊接接头

图4.2 射线源到胶片距离F小于曲面工件的曲率半径

图4.3 凸面朝向射线源的曲面部件

图4.4 射线源到胶片距离F大于曲面工件的曲率半径

图4.5 射线源在曲面工件的曲率中心
12.0胶片处理
按本规程所进行拍摄的胶片处理按《暗室处理工艺规程》进行。
13.0 底片质量
13.1 底片上, 定位和识别标记影像应显示完整、 位置正确;
13.2底片评定范围内的黑度( D)
13.2.1底片评定范围内的黑度D应符合下列规定:
A 级: 1.5≤D≤4.0;
AB级: 2.0≤D≤4.0 ;
B 级: 2.3≤D≤4.0。
13.2.2采用多胶片方法时, 单片观察的黑度应符合以上要求。双片叠加观察仅限于A级, 叠加观察时, 单片的黑度应不低于1.3;
13.2.3对评定范围内的黑度D＞4.0的底片, 如有计量检定报告证明底片评定范围内的亮度能够满足相关的要求, 允许进行评定。
13.3 底片的像质计灵敏度
13.3.1单壁透照、 像质计置于源侧时应符合表6的规定;
13.3.2双壁单影或双壁双影透照、 像质计置于胶片侧时应符合表7的规定。
13.4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。
13.5当射线检测操作人员对经暗室处理后的底片质量进行初步确认, 并认定合格后, 即可交由公司底片评片员进行焊缝质量的评定。
14.0检测记录 和报告
探伤报告至少应包括以下内容。
14.1委托单位;
14.2被检工件: 名称、 编号、 规格、 材质、 坡口型式、 焊接方法和热处理状况;
14.3 检测设备: 名称、 型号和源尺寸;
14.4 检测规范: 技术等级、 透照布置、 胶片、 增感屏、 射线能量、 曝光量、 焦距、 暗室处理方式和条件等;
14.5 工件检测部位应在草图上予以标明, 如有因几何形状限制而检测不到的部位, 也应加以说明;
14.6检测结果及质量分级、 检测标准名称和验收等级;
14.7检测人员和责任人员签字及其技术资格;
14. 8检测日期。
15.0 射线检测工艺卡是本工艺规程实施的补充件, 以保证检测过程更加高效和检测结果更加准确。具有射线检测II级或III级资格人员进行编制, 具有III级资格的人员进行审核。
16.0射线检测记录:
16.1《焊缝射线检测原始记录》;
16.2《焊缝射线检测工艺卡》。