大管徑管道焊縫X射線檢驗(yàn)中一次透照長(zhǎng)度與外直徑關(guān)系曲線解析

李　琴（國(guó)投哈密發(fā)電有限公司，新疆 哈密 839000）

大管徑管道焊縫X射線檢驗(yàn)中一次透照長(zhǎng)度與外直徑關(guān)系曲線解析

李琴
（國(guó)投哈密發(fā)電有限公司，新疆 哈密 839000）

摘要：本文從實(shí)際出發(fā)，計(jì)算了大管徑管道焊縫X射線檢測(cè)中不同直徑和不同壁厚下的最大一次透照長(zhǎng)度L3的值，并制作了L3最大值與外直徑D0（L3-D0曲線）的關(guān)系曲線， 以方便檢測(cè) 人員查詢(xún)，從而提高工作效率。

關(guān)鍵詞：X 射線檢測(cè)；焊縫；直徑；壁厚；L3-D0曲線

大管徑管道的連接主要依靠焊接后形成的焊縫完成，如今無(wú)損檢測(cè)技術(shù)多應(yīng)用在檢測(cè)焊縫的質(zhì)量中，其中X射線檢測(cè)是最常用的方法之一。

本文就大管徑管道焊縫X射線檢測(cè)中一次透照長(zhǎng)度的計(jì)算，進(jìn)行詳細(xì)解析：

在大管徑管道X射線檢測(cè)中，如果用定向X射線機(jī)對(duì)管道焊縫分段透照，其一次透照長(zhǎng)度的選擇是經(jīng)常遇到的問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)JB/T4730-2005.2中4.1.3款規(guī)定，以AB級(jí)射線照相法透照環(huán)縫時(shí)，由于受射線源的有效照射場(chǎng)范圍和射線照相標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定限制，其K值不得大于1.1，即底片兩端計(jì)算的K值大于此值即不能作為有效檢測(cè)部分，在底片上也不能作為有效的評(píng)定區(qū)域，因此，每次透照長(zhǎng)度不能隨意擴(kuò)大，但在實(shí)際中，為提高檢測(cè)速度和工作效率，常采用最大一次透照長(zhǎng)度，以減少拍片數(shù)量。同時(shí)，一次透照長(zhǎng)度又因管道直徑、厚度和透照焦距等變化而變化。在實(shí)際的管道焊縫射線檢驗(yàn)中，有關(guān)一次透照長(zhǎng)度的計(jì)算量較多，但最常用的方法是根據(jù)計(jì)算的結(jié)果在管壁上等分劃線后再進(jìn)行透照。

現(xiàn)以直徑>400mm的管道為例，研究在“環(huán)縫外透法”中，不同直徑D0和不同壁厚T下的劃線長(zhǎng)度的值。

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1環(huán)縫外透法中L3-D0的制作環(huán)縫外透法中（示意圖如下），以一次透照長(zhǎng)度L3（如圖1AB）為透照的劃線長(zhǎng)度，算并制作L3最大值與外直徑D0的關(guān)系曲線圖（簡(jiǎn)稱(chēng)L3-D0），這樣在實(shí)際的管道焊縫射線檢測(cè)中可省去不少麻煩。

透照示意圖如圖1所示。

在實(shí)踐中，當(dāng)D0>>T時(shí)，可取θ=cos-1（1/K）（實(shí)際檢驗(yàn)中如果D較小的同時(shí)，T又特別大，L3會(huì)發(fā)生較大的變化，但這一特殊情況在大直徑管道檢驗(yàn)中是特別少，可忽略），在圖1中，L3值按下式計(jì)算，

表1 不同D0值和T所對(duì)應(yīng)值下L3值（mm）

式中：L3—一次透照長(zhǎng)度；α—與弧/2相對(duì)應(yīng)的圓心角；θ—影像最大失真角；

η—有用的半輻射角；L1—射線源至工件表面的距離；

T—母材厚度；

D0—母材外直徑。

計(jì)算中工件直徑、母材厚度為已知值，參照標(biāo)準(zhǔn)JB4730-2005（AB級(jí)）K=1.1，采用環(huán)縫外透法，焦距一般可選為700mm，焊縫余高取1mm，根據(jù)常見(jiàn)的T的變化范圍，取T的一個(gè)最小值、中間值和最大值（本節(jié)中取T為6、12和25三個(gè)值）分別計(jì)算出不同D0值相應(yīng)的L3值（見(jiàn)表1）。

從以上計(jì)算結(jié)果可以看出，直徑及壁厚的變化對(duì)L3幾乎沒(méi)有影響，當(dāng)然這是用粗略計(jì)算的方法計(jì)算的，式θ=cos-1也是粗略計(jì)算公式，以上結(jié)果為四舍五入后的結(jié)果），但根據(jù)相關(guān)規(guī)定粗略計(jì)算是允許的。圖2為按表1數(shù)據(jù)制作L3-D0曲線（如圖2所示）。

如圖2所示，三根曲線完全重合，故在實(shí)際應(yīng)用時(shí)制作好曲線后，對(duì)于不同厚度的大直徑管道檢驗(yàn)就可直接查圖劃線而無(wú)需再去計(jì)算，如果檢驗(yàn)中遇到直徑更多或更大的管道，可多計(jì)算幾個(gè)點(diǎn)補(bǔ)充到曲線里，如果對(duì)L3要求精確，可把曲線更細(xì)化。

2　實(shí)踐應(yīng)用

曲線圖一經(jīng)制作，在實(shí)際中應(yīng)用十分方便。現(xiàn)舉兩例來(lái)說(shuō)明曲線圖的應(yīng)用。若對(duì)直徑D0為780mm、壁厚T為10mm對(duì)接環(huán)焊縫進(jìn)行射線探傷，焦距定為700mm，透照方式為環(huán)縫外透法，求透照時(shí)的劃線長(zhǎng)度。由圖1可見(jiàn)，在外壁上劃線較為合適，其長(zhǎng)度即為L(zhǎng)3，由圖可直接查出D0為780mm時(shí)的劃線長(zhǎng)度為劃線長(zhǎng)度，即為204mm（用式計(jì)算為

204.1mm）。

又如：當(dāng)D0為1650mm、壁厚T為 23mm的管道對(duì)接環(huán)焊縫進(jìn)行射線探傷時(shí)，透照方式為環(huán)縫外透法，求透照時(shí)的劃線長(zhǎng)度。由圖1可見(jiàn)，在外壁上劃線較為合適，其長(zhǎng)度即為L(zhǎng)3，可用圖1曲線。直接查出劃線長(zhǎng)度作為劃線長(zhǎng)度，即為323mm（用式計(jì)算為323.81mm）。

圖1

實(shí)踐證明，在射線環(huán)縫外透法檢測(cè)中，制作并應(yīng)用L3-D0，不僅方便了檢測(cè)人員，也提高了工作效率、縮短了檢測(cè)周期。

[1]強(qiáng)天鵬.射線檢測(cè)[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2007.

[2] JB/4730-2005，承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)[S].

[3] GB/T3323-2005，金屬熔化焊焊接接頭射線照相[S].

[4] DL/T821-2002，鋼制承壓管道對(duì)接焊接接頭射線檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程[S].

中圖分類(lèi)號(hào)：TG44

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A