工藝管道焊縫γ射線透照技術(shù)的應(yīng)用

文/張長(zhǎng)征

工藝管道焊縫γ射線透照技術(shù)的應(yīng)用

文/張長(zhǎng)征

基于γ射線探傷設(shè)備與普通X射線機(jī)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：穿透能力強(qiáng)，探測(cè)厚度大；體積小，重量輕，不需要能源，特別適用于高空作業(yè)和在用設(shè)備的探傷；工作效率高，對(duì)環(huán)縫和球罐可進(jìn)行周向曝光和全景曝光；設(shè)備故障率低，無(wú)易損件；可以連續(xù)運(yùn)行，且不受溫度、壓力、磁場(chǎng)等外界條件的影響。因此在大型裝置工程施工中，γ射線探傷具有更廣泛的應(yīng)用。但材料的選用、透照方法和曝光參數(shù)直接影響射線照相的底片質(zhì)量和工作效率。為滿足γ射線透照工藝的技術(shù)要求，在沙特RABIGH煉廠施工過(guò)程中，我們根據(jù)ASME SECⅤ標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)γ射線探傷做了一些探討和研究，總結(jié)出γ射線透照管道焊縫的一些技術(shù)要求。

設(shè)備、器材和材料

（一）射線源的選用

須選用Ir-192或Se-75，當(dāng)工件厚度大于Ir-192或Se-75的透照能力時(shí)可采用Co-60。

（二）膠片

膠片的選用應(yīng)按照SE-1815《工業(yè)射線照相膠片體系的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》規(guī)定的Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)膠片，公稱直徑≦8的焊縫須使用Ⅰ級(jí)的膠片。膠片處理可采用手工或自動(dòng)處理，膠片處理應(yīng)符合SE-94《射線照相試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法指南》第Ⅲ部分的要求。

（三）增感屏

當(dāng)使用增感屏?xí)r，須采用鉛箔增感屏。當(dāng)使用Ir-192和Se-75時(shí)，前屏厚度≥0.13 mm,當(dāng)采用Co-60時(shí)，前屏厚度≥0.25 mm。

（四）像質(zhì)計(jì)

可采用DIN、ISO或ASTM系列的線型像質(zhì)計(jì)。像質(zhì)計(jì)靈敏度值指數(shù)應(yīng)符合ASME SECⅤ標(biāo)準(zhǔn)的要求。

像質(zhì)計(jì)的放置和數(shù)量要求：

1.像質(zhì)計(jì)應(yīng)首選放置在射線源側(cè)。

2.當(dāng)像質(zhì)計(jì)無(wú)法放在射線源側(cè)時(shí)，可放在膠片側(cè)。

3.像質(zhì)計(jì)置于膠片側(cè)工件表面上時(shí)，應(yīng)附加“F”鉛標(biāo)記，以示區(qū)別。

4.雙壁單影或單壁單影透照時(shí)，當(dāng)?shù)灼行чL(zhǎng)度＞127 mm（5 inch）時(shí)，須放置兩個(gè)像質(zhì)計(jì)，一個(gè)放置在距離底片有效長(zhǎng)度邊緣25.4 mm處，另一個(gè)放置在有效長(zhǎng)度中心位置；當(dāng)?shù)灼行чL(zhǎng)度≤127 mm（5 inch）時(shí)，須在底片有效長(zhǎng)度中間放置一個(gè)像質(zhì)計(jì)。

5.周向曝光時(shí)，至少放四個(gè)像質(zhì)計(jì)，像質(zhì)計(jì)之間的間隔為90°。

6.雙壁雙影透照時(shí)，每張底片上應(yīng)放置一個(gè)像質(zhì)計(jì)。

（五）“B”標(biāo)記

背部散射線及無(wú)用射線應(yīng)采用常規(guī)方法屏蔽。為驗(yàn)證背部散射線的影響，應(yīng)使用“B”字暗盒。若在底片上出現(xiàn)B的較淡的影像，就說(shuō)明背散射防護(hù)不良，應(yīng)予重照。若底片上未顯示“B”字或顯示較黑的“B”字，則不作為底片質(zhì)量判廢的依據(jù)。“B”標(biāo)記高度≤13 mm（0.5 inch），厚度≤1.5 mm（0.062 5 inch）。

（六）識(shí)別標(biāo)記

識(shí)別標(biāo)記應(yīng)包括工程編號(hào)、工程單元編號(hào)、線號(hào)（圖紙編號(hào)）和焊縫編號(hào)、焊工編號(hào)，管徑規(guī)格、厚度，透照日期等。

透照技術(shù)

（一）透照方法的選用

應(yīng)優(yōu)先選用單壁透照技術(shù)，當(dāng)單壁透照不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，可采用雙壁透照技術(shù)。單壁透照技術(shù)包括中心透照、單壁外照和內(nèi)照偏心，雙壁透照技術(shù)包括雙壁雙影、雙壁單影和垂直透照。

（二）幾何不清晰度（UG）要求

透照厚度t＜50.8 mm（2 in.），最大幾何不清晰度為0.500 mm（0.020 in inch）；透照厚度50.8 mm≤t≤76.2 mm（2in.≤t≤3in.），最大幾何不清晰度為0.760 mm（0.030 in inch）；透照厚度76.2 mm＜t≤106.1 mm（3in.＜t≤4in.），最大幾何不清晰度為1.010 mm（0.040 in.）；透照厚度 106.1 mm＜t（4 in.＜t≤4 in.），最大幾何不清晰度為1.780 mm（0.070 in.）。

射線源焦點(diǎn)到工件表面的最小距離D應(yīng)滿足下式要求：

D=（Ft/Ug）+t

式中：D=源焦點(diǎn)至被檢工件或焊縫射線源側(cè)表面的距離；

F=射線源尺寸，它是射線源至被透照焊縫或工件的距離D的垂直平面上的最大投影尺寸；

T=焊縫或工件的射線源側(cè)至膠片的距離；

Ug=幾何不清晰度最大限值。

曝光量的選擇

當(dāng)以γ射線透照并作單片觀察時(shí)，底片黑度值最少應(yīng)為2.0，最大應(yīng)為4.0。可以通過(guò)制作焦距F等于10in.γ源的曝光曲線，當(dāng)焦距改變時(shí)利用曝光因子A1t1/F12=A2t2/ F22求出對(duì)應(yīng)的曝光量。當(dāng)選用其他類(lèi)型的膠片時(shí)，可根據(jù)兩種膠片特性曲線按達(dá)到同一黑度時(shí)的曝光量之比來(lái)修正曝光量。表達(dá)式為E’A/E’B=EA/EB

式中E’A、E’B——實(shí)際透照時(shí)A型和B型膠片達(dá)到的黑度D的曝光量；

EA、EB——特性曲線上A型和B型膠片達(dá)到的黑度D的曝光量。

膠片處理

可采用自動(dòng)沖洗或手工沖洗方式處理，推薦采用自動(dòng)沖洗方式處理，應(yīng)按照膠片使用說(shuō)明書(shū)的規(guī)定執(zhí)行。

結(jié)語(yǔ)

掌握了如何選用射線照相材料、透照方法和曝光量，就能透照出質(zhì)量合格的底片。在沙特RABIGH煉廠施工過(guò)程中，我們運(yùn)用上述透照技術(shù)實(shí)現(xiàn)了底片暗室自動(dòng)處理，底片一次合格率達(dá)到99.6%。在檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際充分考慮底片幾何不清晰度、透照方法、透照次數(shù)和曝光量，以確保底片透照一次合格率，并最大限度地降低工程成本。

（作者單位：濮陽(yáng)市方正工程技術(shù)服務(wù)有限公司）