大管徑管道焊縫X射線檢驗中一次透照長度與外直徑關系曲線解析

李　琴（國投哈密發電有限公司，新疆 哈密 839000）

大管徑管道焊縫X射線檢驗中一次透照長度與外直徑關系曲線解析

李琴
（國投哈密發電有限公司，新疆 哈密 839000）

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

關鍵詞：X 射線檢測；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，如今無損檢測技術多應用在檢測焊縫的質量中，其中X射線檢測是最常用的方法之一。

本文就大管徑管道焊縫X射線檢測中一次透照長度的計算，進行詳細解析：

在大管徑管道X射線檢測中，如果用定向X射線機對管道焊縫分段透照，其一次透照長度的選擇是經常遇到的問題。標準JB/T4730-2005.2中4.1.3款規定，以AB級射線照相法透照環縫時，由于受射線源的有效照射場范圍和射線照相標準的有關規定限制，其K值不得大于1.1，即底片兩端計算的K值大于此值即不能作為有效檢測部分，在底片上也不能作為有效的評定區域，因此，每次透照長度不能隨意擴大，但在實際中，為提高檢測速度和工作效率，常采用最大一次透照長度，以減少拍片數量。同時，一次透照長度又因管道直徑、厚度和透照焦距等變化而變化。在實際的管道焊縫射線檢驗中，有關一次透照長度的計算量較多，但最常用的方法是根據計算的結果在管壁上等分劃線后再進行透照。

現以直徑>400mm的管道為例，研究在“環縫外透法”中，不同直徑D0和不同壁厚T下的劃線長度的值。

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1環縫外透法中L3-D0的制作環縫外透法中（示意圖如下），以一次透照長度L3（如圖1AB）為透照的劃線長度，算并制作L3最大值與外直徑D0的關系曲線圖（簡稱L3-D0），這樣在實際的管道焊縫射線檢測中可省去不少麻煩。

透照示意圖如圖1所示。

在實踐中，當D0>>T時，可取θ=cos-1（1/K）（實際檢驗中如果D較小的同時，T又特別大，L3會發生較大的變化，但這一特殊情況在大直徑管道檢驗中是特別少，可忽略），在圖1中，L3值按下式計算，

表1 不同D0值和T所對應值下L3值（mm）

式中：L3—一次透照長度；α—與弧/2相對應的圓心角；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。

計算中工件直徑、母材厚度為已知值，參照標準JB4730-2005（AB級）K=1.1，采用環縫外透法，焦距一般可選為700mm，焊縫余高取1mm，根據常見的T的變化范圍，取T的一個最小值、中間值和最大值（本節中取T為6、12和25三個值）分別計算出不同D0值相應的L3值（見表1）。

從以上計算結果可以看出，直徑及壁厚的變化對L3幾乎沒有影響，當然這是用粗略計算的方法計算的，式θ=cos-1也是粗略計算公式，以上結果為四舍五入后的結果），但根據相關規定粗略計算是允許的。圖2為按表1數據制作L3-D0曲線（如圖2所示）。

如圖2所示，三根曲線完全重合，故在實際應用時制作好曲線后，對于不同厚度的大直徑管道檢驗就可直接查圖劃線而無需再去計算，如果檢驗中遇到直徑更多或更大的管道，可多計算幾個點補充到曲線里，如果對L3要求精確，可把曲線更細化。

2　實踐應用

曲線圖一經制作，在實際中應用十分方便。現舉兩例來說明曲線圖的應用。若對直徑D0為780mm、壁厚T為10mm對接環焊縫進行射線探傷，焦距定為700mm，透照方式為環縫外透法，求透照時的劃線長度。由圖1可見，在外壁上劃線較為合適，其長度即為L3，由圖可直接查出D0為780mm時的劃線長度為劃線長度，即為204mm（用式計算為

204.1mm）。

又如：當D0為1650mm、壁厚T為 23mm的管道對接環焊縫進行射線探傷時，透照方式為環縫外透法，求透照時的劃線長度。由圖1可見，在外壁上劃線較為合適，其長度即為L3，可用圖1曲線。直接查出劃線長度作為劃線長度，即為323mm（用式計算為323.81mm）。

圖1

實踐證明，在射線環縫外透法檢測中，制作并應用L3-D0，不僅方便了檢測人員，也提高了工作效率、縮短了檢測周期。

[1]強天鵬.射線檢測[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2007.

[2] JB/4730-2005，承壓設備無損檢測[S].

[3] GB/T3323-2005，金屬熔化焊焊接接頭射線照相[S].

[4] DL/T821-2002，鋼制承壓管道對接焊接接頭射線檢驗技術規程[S].

中圖分類號：TG44

文獻標識碼：A