压力管道无损检测

【专家解说】：">压力管道无损检测概述
无损检测是指在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法。是指对材料或工件实施一种不损害或不影响其未来使用性能或用途的检测手段。
常用的无损检测方法有射线检测（简称RT）、超声波检测（简称UT）、磁粉检测（简称MT）和渗透检测（简称PT），称为四大常规检测方法。这四种方法是承压类特种设备制造质量检测和在用检测最常用的无损检测方法。其中RT 和UT主要用于探测试件内部缺陷，MT和PT主要用于探测试件表面缺陷。其他用于承压类特种设备的无损检测方法有涡流检测（简称ET）、声发射检测（简称AE）等
射线的种类很多，其中易于穿透物质的有X射线、γ射线、中子射线三 种。这三种射线都被用于无损检测，其中X射线和γ射线常应用于承压设备焊 缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测，而中子射线仅用于一些特殊场 合。射线检测是工业无损检测的一个重要专业门类。最主要的应用是探测试 件内部的宏观几何缺陷（探伤）。 压力管道射线检测特点
①.检测结果有直接记录——底片。由于底片上记录的信息十分丰富，且 可以长期保存，从而使射线照相法成为各种无损检测方法中记录最真实、最 直观、最全面、可追踪性最好的检测方法。
②可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量准确各种无损检测方法中， 射线照相对缺陷定性是最准的。在定量方面，对体积型缺陷（气孔、夹渣 类）的长度、宽度尺寸的确定也很准，其误差大致在零点几毫米。 ③体积型缺陷检出率很高。而面积型缺陷检出率受到多种因素影响。体积型缺陷是指气孔、夹渣类缺陷。射线照相大致可以检出直径在试件厚度1% 以上的体积型缺陷。面积型缺陷是指裂纹、未熔合类缺陷，其检出率的影响 因素包括缺陷形态尺寸、透照厚度、透照角度、透照几何条件、源和胶片种 类、像质计灵敏度等，所以一般来说裂纹检出率较低。
④.适宜检测较薄的工件而不适宜较厚的工件。检测厚工件需要高能量的射线探 伤设备。300 kV便携式X射线机透照厚度一般小于40 mm，420 kV移动式X射线机和 Irl92γ射线机透照厚度均小于100 mm，对厚度大于100 rain的工件照相需使用加速 器或C060，因此是比较困难的。此外，板厚增大，射线照相绝对灵敏度是下降的，也 就是说对厚工件采用射线照相，小尺寸缺陷以及一些面积型缺陷漏检的可能性增大。 ⑤适宜检测对接焊缝。检测角焊缝效果较差，不适宜检测板材、棒材、锻件。用 射线检测角焊缝时，透照布置比较困难，且摄得底片的黑度变化大，成像质量不够 好；板材、锻件中的大部分缺陷通常与射线束垂直，因此射线照相无法检出。 ⑥.有些试件结构和现场条件不适合射线照相。由于是穿透法检测，因此结构和 现场条件有时会限制检测的进行。例如，有内件的锅炉或容器，有厚保温层的锅炉、 容器或管道，内部液态或固态介质未排空的容器等均无法检测。采用双壁单影法透 照，虽然可以不进入容器内部，但只适用于直径较小的管道，对直径较大的管道，双 壁单影法透照很难实施。此外如焦距太短，则底片清晰度会很差。
⑦对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比较困难。缺陷高度可 通过黑度对比的方法作出判断，但精确度不高，尤其影像细小的裂纹类缺陷。 ⑧检测成本高。与其他无损检测方法相比，射线照相的材料和人工成本很高。 ⑨.射线照相检测速度慢。一般情况下定向X射线机一次透照长度不超过300 mm， 拍一张片子需10 min，γ射线源的曝光时间一般更长。但特殊场合则另当别论， ⑩.射线对人体有伤害。射线会对人体组织造成多种损伤，因此对工作人员剂量当 量规定了限值。要求在保证完成射线探伤任务的同时，接受的剂量当量不超过限值。
压力管道尤其是工业管道大量采用薄壁小径管，其施工主要采用氩弧焊打底，手 工焊盖面的单面焊接。长期以来小径管对接焊缝主要采用射线透照检测，但也存在不 少问题：①、由于压力管道透照截面厚度变化大，宽容度很难保证，透照一次不能实 现焊缝全长的100%检测;②、若要满足压力管道裂纹检测要求，则底片透照数量很难 满足要求；③、同时射线透照大量采用Ir192射线源和Ⅲ型片，底片质量和清晰度都 比较差。
JB/T4730《承压设备无损检测》对压力管道射线检测作了部分改进：
①、增加了工业射线胶片系统分类的内容，将胶片分为T1、T2、T3、T4四类。增 加附录A（资料性附录），对胶片系统的特性指标提出了要求，对国内使用的胶片质 量进行有效的控制；对薄壁压力管道推荐采用Se-75射线源以及T2或T1胶片，提高了 射线透照质量。
②、对100mm＜Do≤400mm的环向对接焊接接头（包括曲率相同曲面焊接接头）, A 级、AB级允许采用K≤1.2。 降低了K值要求，减少底片数量。
③、小径管环向对接焊接接头的透照布置。小径管采用双壁双影透照布 置，当同时满足下列两条件时应采用倾斜透照方式椭圆成像：T（壁厚） ≤8mm； g（焊缝宽度）≤Do /4椭圆成像时，应控制影像的开口宽度（上下焊缝 投影最大间距）在1倍焊缝宽度左右。不满足上述条件或椭圆成像有困难时可采用垂 直透照方式重叠成像。
④、小径管可选用通用线型像质计或附录F（规范性附录）规定的专用（等径金属 丝）像质计，金属丝应横跨焊缝放置。像质计应置于源侧，当无法放置时，可将像质 计置于胶片侧。
⑤、小径管环向对接接头的透照次数小径管环向对接焊接接头100%检测的透照次 数：采用倾斜透照椭圆成像时，当T/ Do≤0.12时,相隔90°透照2次。当T/ Do ＞0.12时,相隔120°或60°透照3次。垂直透照重叠成像时，一般应相隔120°或60°透照3次。由于结构原因不能进行多次透照时，可采用椭圆成像或重叠成像方式透照 一次。鉴于透照一次不能实现焊缝全长的100%检测，此时应采取有效措施扩大缺陷可 检出范围，并保证底片评定范围内黑度和灵敏度满足要求。
⑥、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。用X射线透照小径管或其他截面厚度变化大的工 件时，AB级最低黑度允许降至1.5；B级最低黑度可降至2.0。
⑦、 小径管可选用通用线型像质计或附录F（规范性附录）规定的专用（等径金 属丝）像质计，金属丝应横跨焊缝放置。像质计应置于源侧，当无法放置在源侧时， 可将像质计置于胶片侧。
⑧、对截面厚度变化大的压力管道，在保证灵敏度要求的前提下，允许采用较高 的X射线管电压。但有一定压力范围的限制。
⑨、不加垫板单面焊的未焊透缺陷和根部内凹和根部咬边分级评定。管外径Do＞ 100mm管子未焊透和根部内凹和根部咬边深度可采用对比试块（Ⅱ型）进行测定。管 外径Do≤100mm小径管上述深度可采用小径管专用对比试块(ⅠA或ⅠB型)进行测定。