承插焊接接頭射線檢測技術

張洋洋

【摘 要】對核安全部件的射線檢測類別有多種，比如管件和鑄造閥門等鑄件的殼體內部的射線檢測。焊縫射線檢測主要是角接焊縫、插套間隙等多種類型，這些不同類型的射線檢測其特征都不一樣。論本文主要探討的是承插焊接接頭的射線檢測技術方法。

【Abstract】There are many types of radiographic testing of nuclear safety components， such as pipe fittings and casting valves. The radiographic inspection of weld is mainly the fillet weld， the gap between the sleeve and so on. Their characteristics are different. This paper mainly discusses the methods of radiographic testing for socket welded joints.

【關鍵詞】核安全部件；射線檢測；承插焊接接頭

【Keywords】nuclear safety parts； radiographic testing； socket welded joints

【中圖分類號】T-0 【文獻標志碼】B 【文章編號】1673-1069（2017）05-0182-02

1 引言

承插焊接接頭屬于角接焊縫，該焊接方式多用在承壓底部焊接應力不大的焊縫。這種焊接方式施工比較方便，且操作簡便，對于彎曲載荷比較高的構件也能夠承受，因此，在核電項目安裝工程常常使用該焊接方法。而承插焊接接頭因為外形需要，及施工工藝要求，使用射線檢測方式來測驗焊接的質量是較合適的。

2 射線檢測簡述

射線具有可以穿透物質，同時它在物質當中還有衰減特性，利用射線這一特征來檢查構件缺陷的檢測方式就是射線檢測[1]。通常利用射線檢測能夠檢查許多種非金屬及金屬材料及制品內部存在的缺陷，比如焊縫當中的夾渣、氣孔和裂紋等等。射線檢測因為顯示缺陷比較直觀而且準確，同時獲取的射線底片能夠方便工作人員直接分析缺陷，并當作質量憑證用于永久性的存檔等多種優勢，因而在民用核安全設施制造及運行時常常會使用射線檢測來測驗。

2.1 承插焊縫射線檢測的相關要求

承插焊接接頭的射線檢測方法在核電站的建設安裝中非常常見[2]，比如某核電站在其安裝階段，插焊接接頭的射線檢測就占焊縫總量的一半。對承插焊接接頭的射線檢測技術進行規范，提高其檢測技術，不但能夠提高核電站現場射線檢測的工作效率，同時還能減少資金投入。

2.1.1 技術方面的要求

承插焊接接頭的射線檢測要求射線源必須是垂直透照，也就是我們常說的雙壁雙影透照；質計要放在源測；幾何的不清晰程度要≤0.3；自動洗片為其主要洗片方式，注意顯影溫度規定在26℃。

射線檢測之后所提交的射線底片注意雙片黑度值必須要≥3.0，并且使用的曝光技術是準確無誤的，底片上面透度計的可見長度應該大于10毫米，同時與相近焊縫的母材黑度無太大差別。

2.1.2 尺寸方面的要求

在承插焊接接頭的射線檢測當中，其結構如下圖所示：

上圖所示的承插焊接接頭的尺寸必須達到下述標準：

首先t=管壁名義厚度；其次，Cxmin一定要大于等于1.4t，但是不能低于3.2mm。

2.2 檢測技術和施工工藝

通過多次實踐經驗，對于承插焊接接頭的射線檢測工藝我們總結出了其具體的施工工藝流程以及注意事項等。

2.2.1 選擇正確的透照方法

要確保在承插焊接接頭的射線檢測工作當中能夠最有效最大限度地檢測焊縫和設備缺陷，包括承插焊接接頭根部是否存在裂紋，則一定要保證我們選擇的射線方向是準確無誤的。而且評定射線檢測底片的時候，還需要通過底片當中的影像來測量承插焊接接頭底部存在的間隙尺寸，這個時候如果我們選擇雙壁雙影橢圓成像這一透照方法，則焊接接頭底部所形成的影響就很有可能會出現失真的現象，同時焊接接頭的底部所形成的影像也很有可能不會存在于底片范圍之內。所以，在透照方法的選擇上，最佳選擇是源在外的雙壁雙影直透法來曝光承插焊接接頭[3]。

為避免背散射情況超出規定，還須安設一塊厚度超過6毫米的鉛板到膠片后，注意鉛板背面一定要做好相關標記，比如貼上附有“B” 鉛字的記號，注意標記的高度在13mm，厚度是1.6號碼。根據檢測工藝流程將透照與暗室處理完成之后，若是底片上面的黑度較周邊背景黑度的“B”字影像還要低，那就表示背散射的防護力度還欠缺，則需要提高背散射防護鉛板的厚度[4]。當底片上沒有“B”字影像出現或者其黑度較周圍背景黑度的“B”字影像要高，那么背散射防護就達到了標準。

2.2.2 控制好底片黑度

承插焊接接頭的接管與套管的厚度差距比較高，所以曝光之后其底片黑度變化是很難控制在一定范圍內的，因而也就不能達到RCCM標準當中對于底片黑度的標準[5]。為解決這個難題，我們使用了雙膠片技術，也就是在同一個暗盒當中放置兩張膠片，注意暗盒里的兩張膠片必須是感光速度不一樣的兩種不同類型的膠片，這樣才能提升透照的寬容度，才能使得最終獲得的黑度符合標準。

要降低透照的厚度差給底片黑度帶來的影響，加大透照射線的能量并以此提升透照厚度的寬容度。需注意射線能量并不是越高越好，如果這個值超過了一定范圍，則所獲取到的對比度也會相應降低，我們應該在符合黑度要求的基礎盡可能選取能量不是很高的射線來做透照。

2.2.3 選取恰當的焦距

當我們確定了透照方式以后就需要對透照焦距進行確定。在RCCM標準當中所規定的射線檢驗的幾何不清晰度f不能超過0.3。

管道焊縫透照時，其工件上從表明到膠片的距離和管道的外徑值相接近[6]，一般承插焊接接頭當中套管外徑比插管外徑要大出許多，承插焊縫使用的是垂直透照方式，所以其透照焦距應該比套管外徑的10倍還要高一些。

2.2.4 曝光及洗片技術

當曝光以后要將放射源移走，將膠片拆下并沖洗。通常都是將剪掉一個角的膠片進行沖洗，注意使用自動洗片機來洗片，洗片機的預熱溫度和兩次進片所間隔的時間都要控制好。

2.2.5 評定底片的技術要求和注意事項

在評定射線底片的時候要注意下面幾個方面的要求：首先，底片的黑度是否達到標準，透度計的顯示和圖像質量標準是否相符；其次，底片標記有沒有達標，有沒有對評定有妨礙的顯示存在。當底片符合上述兩點的時候就可以對底片進行評定，但要注意下面幾種情況表明底片沒有達標，應該拒收。

底片評定的時候如果存在上述任何情況都應該拒收，尤其套管與插管連接位置的焊縫有沒有完全熔合更要認真觀察，這是應力集中范圍內，若是熔合、焊透不夠的話，則部件、核電站在投入使用了一段時間之后這些部位就會有裂紋產生甚至更為嚴重。

3 結語

使用射線檢測技術對核電站進行在役檢查能夠有效提升核電站系統及設施的可靠性。承插焊接接頭的射線檢測是核電站射線檢測當中最為常用的一種方法之一，使用該檢測技術時一定注意透照方法和透照布置的選擇及底片評定的注意事項等都必須嚴格根據相關標準來進行。

【參考文獻】

【1】劉小軍，高三杰. 核電施工中的射線檢測數字化成像技術探討[J].科技傳播，2016（10）：260-263.

【2】馬占云，李守彬.AP1000一體化堆頂組件排風管彎頭焊縫射線檢測[J]. 無損探傷，2015（03）：146-147.

【3】孫林輝，劉琪. 核電站燃料棒焊縫Ⅹ射線檢測分析[J]. 科技展望， 2016（18）：165-170.

【4】范金枝.射線檢測在壓力容器焊縫缺陷評估的應用[J].中國高新技術企業，2014（08）：198-200.

【5】貴州電網GIS設備X射線檢測技術達國際領先水平[J].云南電力技術，2015（S1）：188-193.

【6】楊博，陳西南，劉志明，等. CRDM異種金屬焊縫射線檢測疑似缺陷的評定分析[J]. 壓力容器，2016（04）：212-218.