无损检测新技术DR+超声波三级工艺.docx
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无损检测新技术DR+超声波三级工艺
DR技术
一、判断题
1、DR技术与传统射线检测方法最本质的区别在于DR技术不用胶片，不用经过暗室处理程序，可以实时成像，即在检测的现场可以及时对被检部件的情况进行数字图像的观察和分析。
（√）
2、新型的DR数字成像检测系统可以采用随机匹配的便携式脉冲源，也可以直接采用传统的任意型号的射线机。
（X）
二、选择题
1、射线经非晶硅探测器的成像过程原理是：
（A）
A．射线透照物体后，射线光子由闪烁体屏转换为可见光，再由非晶硅光敏阵列转换为电信号，经放大、转换输出成数字信号，由软件采集，再转换为数字图像，并在计算机屏幕上显示，即射线光子——可见光光子——电信号——数字信号——数字图像。
B．射线透照物体后，射线光子由闪烁体屏转换为可见光，再由非晶硅光敏阵列转换为电信号，由软件采集转换为数字图像，，并在计算机屏幕上显示，即射线光子——可见光光子——电信号——数字图像。
C．射线透照物体后，射线光子直接转换成电信号，再转换成数字图像，并在计算机屏幕上显示，即射线光子——电信号——数字图像。
D．射线透照物体后，射线光子由软件采集，直接转换为数字图像，，并在计算机屏幕上显示，即射线光子——数字图像。
2、采用DR射线数字实时成像检测方法实现了对管道的以下哪些检测？
P48（D）
A．利用灰度测量方法，对管道焊接接头进行检测，并对焊缝裂纹等缺陷进行测量。
B．采用双能量曝光模式，测量管径、壁厚和管道保护层厚度。
C．利用X射线数字成像检测方法，不拆保温，根据管道安装施工资料对焊缝进行快速定位。
D．以上均可以
三、问答题
1、数字成像器件的共同特性有哪些？
答：
（1）组成探测器的各个像素尺寸决定了成像系统的空间分辨率以及射线剂量；
（2）数字探测器都会有坏像素（包括坏点或坏行），对此必须对其进行校正；（3）探测器的不一致性的校正是获得高像质图像的一个重要的技术环节。
（4）数字成像器件受环境的限制和影响。
2、简述DR技术检测时，数字式探测器（成像板）噪声对检测结果的影响及处理方法？
答：
采用数字式探测器采集图像，射线源有便携式脉冲源和连续源两种。
当使用不同规格的射线源时，射线源的能量场分布是不一样的，这将导致DR数字探测器各像素阵元对能量场内X光子的感光程度存在一定的差异，反映到数字射线图像上就可能会导致检测图像噪声增大、出现灰度明显不同等现象，所以针对特定的射线源进行探测器降噪工作是非常重要的。
通过降噪能够把各像素阵元对射线源能量场内X光子的感光度调整到一致或接近的水平，能够降低探测器噪声，提高成像质量。
所以在实际工作中，应首先选取指定规格的射线源，并针对这种型号的射线源进行探测器匹配降噪，以获得更优的DR射线成像质量。
总则、材料和制造部分
一、是非题（5道）
1、本规程适用于符合《特种设备安全监察条例》范围内的固定式承压蒸汽锅炉、承压热水锅炉、有机热载体锅炉，以及以余（废）热利用为主要目的的烟道式、烟道与管壳组合式余（废）热锅炉。
（O）
2、焊接锅炉受压元件的焊接操作人员（以下简称焊工），应当按照《特种设备焊接操作人员考核细则》（TSGZ6002）等有关安全技术规范的要求进行考核，取得《特种设备作业人员证》后，方可在有效期内从事合格项目范围内的焊接工作。
（×）
3、A级高压及以上锅炉，锅筒和集箱、管道上管接头的组合焊缝，受热面管子的对接焊缝、管子和管件的对接焊缝，结构允许时应当采用氩弧焊打底。
（O）
4、蒸汽锅炉、B级及以上热水锅炉和承压有机热载体锅炉的管子或者管道与无直段弯头的焊接接头应当进行100﹪射线或者超声检测。
（O）
5、TSGG0001-2012局部无损检测要求的规定中：
对不合格的管子对接接头，应当对管子对接接头进行抽查数量双倍数目的补充检测，如仍不合格，应当对全部接管焊接接头进行检测。
（×）
二、单选题（5道）
1、按TSGG0001-2012规定，以下描述正确的是：
（C）
A、同一位置上的返修不应超过2次，如果超过2次，应当经过单位技术负责人批准，返修的部位、次数、返修情况应当存入锅炉产品技术档案。
B、同一位置上的返修不应超过3次，如果超过3次，应当经过单位技术负责人批准，返修的部位、次数、返修情况应当存入锅炉产品技术档案。
C、同一位置上的返修不宜超过2次，如果超过2次，应当经过单位技术负责人批准，返修的部位、次数、返修情况应当存入锅炉产品技术档案。
D、同一位置上的返修不宜超过3次，如果超过3次，应当经过单位技术负责人批准，返修的部位、次数、返修情况应当存入锅炉产品技术档案。
2、根据TSGG0001-2012的要求，以下描述正确的是：
（C）
A、热处理设备应当配有自动记录热处理的时间曲线的装置，测温装置应当能够准确反映工件的实际温度。
B、热处理设备应当配有自动记录热处理的温度曲线的装置，测温装置应当能够准确反映工件的实际温度。
C、热处理设备应当配有自动记录热处理的时间与温度曲线的装置，测温装置应当能够准确反映工件的实际温度。
D、热处理设备应当配有自动记录热处理的温度与加热速度曲线的装置，测温装置应当能够准确反映工件的实际温度。
3、按TSGG0001-2012的规定，有关无损检测资料保存要求的描述正确的是：
（C）
A、制造单位应当如实填写无损检测记录，正确签发无损检测报告，妥善保管无损检测的工艺卡、原始记录、报告、检测部位图、射线底片、光盘或者电子文档等资料（含缺陷返修记录），其保存期限不少于5年。
B、制造单位应当如实填写无损检测记录，正确签发无损检测报告，妥善保管无损检测的工艺卡、原始记录、报告、检测部位图、射线底片、光盘或者电子文档等资料（含缺陷返修记录），其保存期限不少于6年。
C、制造单位应当如实填写无损检测记录，正确签发无损检测报告，妥善保管无损检测的工艺卡、原始记录、报告、检测部位图、射线底片、光盘或者电子文档等资料（含缺陷返修记录），其保存期限不少于7年。
D、制造单位应当如实填写无损检测记录，正确签发无损检测报告，妥善保管无损检测的工艺卡、原始记录、报告、检测部位图、射线底片、光盘或者电子文档等资料（含缺陷返修记录），其保存期限不少于产品的设计使用年限。
4、根据TSGG0001-2012对无损检测要求的规定，以下描述正确的是：
（A）
A、壁厚小于20mm的焊接接头应当采用射线检测方法，壁厚大于或者等于20mm时，可以采用超声检测方法，超声检测仪宜采用数字式可记录仪器，如果采用模拟式超声检测仪，应当附加20%局部射线检测。
B、壁厚小于20mm的焊接接头应当采用射线检测方法，壁厚大于或者等于20mm时，可以采用超声检测方法，超声检测仪宜采用数字式可记录仪器，如果采用模拟式超声检测仪，应当附加25%局部射线检测。
C、壁厚小于20mm的焊接接头应当采用射线检测方法，壁厚大于或者等于20mm时，可以采用超声检测方法，超声检测仪宜采用数字式可记录仪器，如果采用模拟式超声检测仪，应当附加10%局部射线检测。
D、壁厚小于20mm的焊接接头应当采用射线检测方法，壁厚大于或者等于20mm时，可以采用超声检测方法，超声检测仪宜采用数字式可记录仪器，如果采用模拟式超声检测仪，应当附加50%局部射线检测。
5、TSGG0001-2012规定,受压元件焊接作业应当在不受风、雨、雪等影响的场所进行，采用气体保护焊施焊时应当避免外界气流干扰，以下条件符合规定的是：
（B）
A、当环境温度低于-5℃时应当有预热措施。
B、当环境温度低于0℃时应当有预热措施。
C、当环境温度低于5℃时应当有预热措施。
D、当环境温度低于15℃时应当有预热措施。
三、多选题（3道）
1、根据TSGG0001-2012的规定，对需要进行热处理的范围以下描述正确的是：
（ACD）
A、碳素钢受压元件，其名义壁厚大于30mm的对接接头或者内燃锅炉的筒体、管板的名义壁厚大于20mm的T形接头，应当进行焊后热处理；
B、任意厚度的Cr-Mo钢，焊后需进行焊后热处理。
C、合金钢受压元件焊后需要进行热处理的厚度界限按照相应标准规定执行；
D、除焊后热处理以外，还应当考虑冷、热成形对变形区材料性能的影响以及该元件使用条件等因素进行热处理。
2、以下部位应当采用氩弧焊打底：
（ABC）
A立式锅壳锅炉下脚圈与锅壳的连接焊缝
B有机热载体锅炉管子、管道的对接焊缝；
C油田注汽（水）锅炉管子的对接焊缝。
D立式锅壳锅炉下脚圈与炉胆的连接焊缝
3、为检验产品焊接接头的力学性能，应焊制产品焊接试件，对于焊接质量稳定的制造单位，经过技术负责人批准，可以免做焊接试件。
但属于下列情况之一的，应当制作纵缝焊接试件：
（A、B、D）
A、制造单位按照新焊接工艺制造的前5台锅炉的。
B、用合金钢制作的以及工艺要求进行热处理的锅筒或者集箱类部件的。
C、用户要求制作焊接试件的。
D、锅炉设计图样要求制作焊接试件的。
四、问答题（2道）
1、TSGG0001-2012《锅炉安全技术监察规程》在总则、材料和制造方面有哪些主要的变化？
答：
TSGG0001-2012《锅炉安全技术监察规程》在总则、材料和制造方面的一些主要变化在于：
①、对锅炉设备级别进行了明确，即锅炉分为A级、B级、C级和D级四个级别；②、简化了材料验收程序和内容对B级以下锅炉的碳素钢材料，满足相关条件要求的，不再强制要求入厂后的复验。
③、大量减少了产品焊接试板，本次修订大量减少了碳素钢材料的产品焊接试板。
④、增加了无损检测方法，总体减少了无损检测比例，本次修订增加了超声波检测的适用范围，同时新增了超声衍射时差法（TOFD）无损检测方法，无损检测比例按锅炉设备级别做了较大的调整，但总体上是减少了工业锅炉产品的检测比例。
2、焊接工艺评定的目的：
答：
焊接工艺评定的目的主要是：
①、是评定施焊单位是否有能力焊出符合规程、标准和产品技术条件所要求的焊接接头；②、是验证施焊单位事前所编制的焊接工艺指导书是否正确；③、为制定正式的焊接作业文件提供可靠的技术依据。
GB150考核试题
一、是非题
1.直接火焰加热的容器不在GB150标准的适用范围内。
（O）
2.相当于双面焊的全焊透对接接头，局部无损检测，其焊接接头系数Φ＝0.85。
（O）
3.壳体部分的环向接头、法兰与接管连接的接头均属B类焊接接头。
（X）
4.对于设计温度低于-20℃（-40℃）的低温容器，应对其A类和B类焊接接头进行全部射线或超声检测。
（X）
5.容器的名义厚度是计算厚度与腐蚀裕量之和再加上材料厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度。
（O）
二、单选题
1.设计温度低于（B）的碳素钢制容器属于低温容器。
A.0℃B.-20℃C.-196℃D.-5℃
2.以下用于壳体的碳素钢和低合金钢钢板应逐张进行超声波检测的是：
（C）
A.厚度＞25mm的Q245RB.厚度＞20mm的Co-Mo系
C.厚度＞36mm的Q345RD.正火状态供货的钢板
3.嵌入式接管与壳体对接连接的接头属于：
（A）
A.A类焊接接头B.B类焊接接头C.C类焊接接头D.D类焊接接头
4.产品试板的材料不需要同容器用材相同的是：
（C）
A.相同牌号B.相同厚度C.相同批号D.相同热处理状态
5.当采用未列入JB/T4730或者超出其适用范围的无损检测方法对在制压力容器进行无损检测时，应进行：
（D）
A.试验B.复验C.扩大检测范围D.技术评审
三、多选题
1.受压元件的A类焊接接头包括：
（ABCD）
A.圆筒和锥壳的纵向接头B.球型封头与圆筒连接的环向接头
C.嵌入式接管与壳体对接连接的接头D.长颈法兰与壳体连接的接头
2.符合下列条件之一的容器及受压元件，应对其A类和B类焊接接头进行全部射线或超声检测：
（b、c、d）
A.设计压力大于或等于1.6MPaB.采用气压或气液组合耐压试验的容器
C.铁素体型不锈钢D.盛装毒性为极度或高度危害介质的容器
四、问答题
1.GB150中的焊接接头系数是根据什么确定的？
含义是什么？
根据受压元件的对接接头的焊缝形式及无损检测的长度比例确定的，是指对接焊接接头强度与母材强度之比值，用以反映由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素使焊接接头强度被削弱的程度，是焊接接头力学性能的综合反映。
2.采用钢板制造带颈法兰时，有哪些无损检测要求？
P20
Fe
综合题1
某压力容器制造厂在制的一台编号为2011F1的进料罐，按《固定式压力容器安全技术监察规程》和GB150-1998进行设计、制造，设计压力2.2MPa，设计温度-50℃，属于Ⅰ类压力容器。
壳体材质为16MnDR，容器壳体由一张钢板卷制的筒体与两只椭圆封头组成（封头直边高度30mm）。
壳体焊接接头采用氩弧焊+手工电弧焊（焊缝余高≤2mm）焊接工艺。
容器结构见图5-1，筒体组对焊接、无损检测的工序为A→B1→B2→D类焊接接头，前一工序合格后才能进入下一工序。
可供检测使用的设备和材料有：
RF200EG-S2定向X射线机（管电流5mA）、Ir-192γ射线探伤机（现有活度80Ci），曝光曲线见图5-2、图5-3；天津Ⅲ型胶片、天津Ⅴ型胶片（规格为360×80mm、300×80mm、240×80mm）及相应规格的磁性暗袋；超声检测、磁粉检测及渗透检测器材等。
请回答以下问题：
1．请按照《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定，确定该进料罐壳体对接焊接接头在制造过程中应采用的无损检测方法、比例和部位。
答：
1）因该容器为Ⅰ类压力容器，按《固定式压力容器安全技术监察规程》4.5.3.1规定，该容器对接接头应当采用射线检测或超声检测；
又因其为设计温度低于-40℃的低合金钢制压力容器，按《固定式压力容器安全技术监察规程》4.5.3.2.4规定，对壳体对接焊接接头表面应进行磁粉检测。
2）按《固定式压力容器安全技术监察规程》4.5.3.2规定，该容器A、B类对接接头可进行局部无损检测，且因该容器为低合金钢制低温容器，局部检测比例应当大于或等于50%。
局部无损检测的部位由制造单位根据实际情况指定，但应当包括A、B类焊缝交叉部位以及将被其他元件覆盖的部分。
2．请比较对焊接接头B2应用射线检测方法和脉冲反射法超声检测的适用性。
答：
虽然脉冲反射法超声检测对埋藏的危险性缺陷检测灵敏度较高，对缺陷定位准确，但其对缺陷的定性较困难，不利于对缺陷成因的分析，且由于B2母材厚度8mm接近超声检测适用范围的下限；另一点是从B2焊接接头的结构看，由于封头一侧的直边高度较小，不能满足超声检测扫查时探头移动区宽度的要求，因此用超声检测需采取相应的补充措施，有一定难度。
此厚度的焊缝处于射线检测的较佳厚度范围内，射线检测对缺陷定性准确，对缺陷长度、宽度的定量也较准确。
但是，若照相角度不适当，射线检测对面积型缺陷（如裂纹、未熔合）则容易漏检。
由于工件透照厚度较小，对射线能量、曝光量的控制要求较高。
从B2焊接接头的结构考虑，与脉冲反射法超声检测相比，采用射线检测比较适宜。
3．
（1）对B2焊接接头射线检测，试分析源在内中心透照、源在内偏心透照、源在外单壁透照、源在外双壁单影透照四种透照方式的优缺点和可行性。
（2）根据本题所提供的射线检测器材和JB/T4730.2标准的规定，确定采用何种透照方式。
答：
（1）从检测灵敏度方面考虑：
源在内中心透照法、源在内偏心透照法、源在外单壁透照法的检测灵敏度高于源在外双壁单影透照法；且中心透照法横向裂纹检出角为0°，底片黑度、灵敏度均佳,缺陷检出率高。
源在内偏心透照方式比外透法具有更小的透照厚度差和裂纹检出角单壁外透法对根部裂纹性质的小缺陷检出率高于中心透照法、内透法、双壁单影透照法。
（2）从操作与工作效率方面考虑：
源在内中心透照法一次透照整条环缝，工作效率最高。
源在内偏心透照法优点是检测效率高于单壁外透法，便于背散射屏蔽的操作。
缺点是在狭小空间内对焦操作难度大（可行性差）、工作效率低于中心透照法。
源在外单壁透照方式的优点是对焦操作比较方便。
缺点是需要进行多次分段透照、检测效率低于内透法，且因容器直径较小，对胶片的背散射屏蔽的操作难度大。
源在外双壁单影透照方式的优点是操作方便，工作效率高于源在内偏心透照法、源在外单壁透照法。
（2）按JB/T4730.2-2005标准的规定，在可以实施的情况下应选用单壁透照方式。
B2焊缝可以实施单壁透照方式。
由于可供使用的射线检测仪器为定向X射线机和Ir-192γ射线探伤机，因工件厚度为8mm，不满足JB/T4730.2-2005标准第4.2.2条关于Ir-192γ射线源允许的最小透照厚度（≥10mm）的规定，因此不适合采用Ir-192γ射线源进行环向焊接接头源在中心周向透照或环向焊接接头源在内单壁透照。
而由于工件、尺寸的限制，也不能用定向X射线机进行环向焊接接头源在内单壁透照。
故应采用环向焊接接头源在外单壁透照方式。
4．请按JB/T4730.2-2005标准的规定，编制对B2焊接接头的射线检测工艺卡。
请将射线检测工艺参数填写在提供的工艺卡中（见表5-1），在透照布置示意图上标出射线源-工件-胶片相对位置，并将像质计使用、标记摆放、散射线屏蔽等技术要求填写在工艺卡说明栏中。
（注意：
曝光时间请精确至小数点后2位）
图5-2RF200EG-S2X射线机曝光曲线图
图5-3Ir-192曝光曲线图
注：
以上曝光曲线图仅供解试题用
表5-1对接焊缝B2射线照相工艺卡
产品编号
2011F1
产品名称
进料罐（筒体与封头环向对接焊接接头）
产品规格
Φ388×8×8600mm
产品材质
16MnDR
焊接方法
氩弧焊+手工电弧焊
执行标准
JB/T4730.2-2005
照相技术级别
AB
验收等级
Ⅱ
探伤机型号
RF200EG-S2
焦点尺寸（mm）
2×2
检测时机
焊后
外观检查合格后
胶片牌号
天津Ⅲ型
胶片规格（mm）
240×80
增感屏（mm）
0.03（前/后）
像质计型号
Fe10-Fe16
像质计
灵敏度值
14
底片黑度
2.0≤D≤4.0
显影液配方
天津Ⅲ型配方
显影时间
5min
显影温度
20±2℃
焊缝
编号
焊缝
长度
（mm）
检测
比例
（%）
透照
厚度
W
（mm）
透照方式
焦距
F
（mm）
透照次数
N
一次透照长度
（mm）
管电压kV
或
源活度Ci
曝光
时间
（min）
B2
1256
≥50
8
源在外
单壁透照
600
5（K1.1）
4（K1.2）
125（K1.1）
157（K1.2）
130
140/150
3.0
2.6/2.4
700
5（K1.1）
4（K1.2）
125（K1.1）
179（K1.2）
130
140/150
4.08
3.54/3.26
透照布置示意图：
技术要求
及
说明
1．像质计放置在源侧工件表面，金属丝横跨焊缝，细丝置于外侧。
2．在距B2焊缝边缘10mm的圆周上以A/B2交叉点为中心基准点、顺时针方向10等分（K=1.1，F=600mm）[K=1.2，8等分（F=600mm）/7等分（F=700mm）划分区段，在B2上T字部位及手孔对应部位必须各贴一张胶片；并按规定放置定位标记、识别标记、透照日期铅字。
发现超标缺陷时在缺陷延长部位扩探。
3．暗盒背面衬铅板屏蔽背散射。
在暗盒背面放置“B”铅字。
编制（资格）：
XXX（Ⅱ）2011年04月12日审核（资格）：
XXX（Ⅲ）2011年04月12日
综合题2
某制造厂在制的一台聚醚予混罐为夹套容器，按《固定式压力容器安全技术监察规程》和GB150-2011进行设计、制造，设计压力为0.5MPa（壳体）/0.4MPa（夹套），设计温度为140℃（壳体）/0～140℃（夹套），壳体中物料属于《容规》中划分的第二组介质，夹套中物料为循环水和冷冻水。
壳体材质为复合钢板Q345R+06Cr19Ni11Ti（覆层厚度不纳入强度计算），夹套材质为Q345R。
容器结构及尺寸见图5-1，椭圆封头直边高度30mm，在夹套与壳体之间焊有导流板。
该容器组焊检验的主要流程是：
上封头接管组焊/NDT→壳体的A1、夹套的A3组焊/NDT→壳体的B1和B2、夹套的B4组焊/NDT→壳体水压试验→导流板安装焊接/NDT→组装夹套→夹套的B3、D0组焊/NDT→支座焊接→夹套套管与夹套、壳体组焊（D11-3、D11-2等）/NDT→夹套水压试验→壳体其余接管（D11-1等）组焊/NDT→壳体二次水压试验。
壳体A、B类焊接接头焊缝坡口形式见图5-2，壳体接管焊缝坡口形式见图5-3，焊接方法为氩弧焊+手工电弧焊。
可供检测使用的设备和材料有：
RF200EG-S2定向X射线机、RF300EG-S3定向X射线机、Se-75γ射线探伤机，曝光曲线见图5-4～图5-6；天津Ⅲ型胶片、天津Ⅴ胶片（规格为360×80mm、240×80mm）；A型脉冲超声检测仪、磁粉探伤机、渗透检测剂等。
请回答以下问题：
1、请按照《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定，确定该容器壳体、夹套上A、B类焊接接头在制造过程中应采用的无损检测方法、比例和部位。
答：
1）壳体A、B类焊接接头应进行20%RT或UT，但是应当包括A、B类焊缝交叉部位以及A1、B1被夹套覆盖的部位；
2）夹套A、B类焊接接头应进行20%RT或UT（应包括A、B类焊缝交叉部位），封头拼接接头应进行MT。
2、请比较对焊接接头B3应用射线检测方法和脉冲反射法超声检测的适用性（即技术应用的有利因素和不利因素）。
答：
脉冲反射法超声检测对埋藏的危险性缺陷检测灵敏度较高，对缺陷定位准确，但其对缺陷的定性较困难，不利于对缺陷成因的分析，且由于B3母材厚度6mm已达超声检测适用范围的下限；另一点是从B3焊接接头的结构看，由于封头一侧的直边较小，不能满足超声检测扫查时探头移动区宽度的要求，因此用超声检测需采取相应的补充措施，有一定难度。
射线检测对缺陷定性准确，对缺陷长度、宽度的定量也较准确。
但是，由于工件结构的特点，对B3焊接接头进行透照时为多层透照（须穿透壳体+夹套壁厚），相对于单壁透照，其检测灵敏度受到一定影响，但透照厚度仍处于射线检测的较佳厚度范围内。
按照《固定式压力容器安全技术监察规程》对无损检测方法选择的规定，当采用不可记录的脉冲反射法超声检测时，仍应采用射线检测或者衍射时差法超声检测作为附加局部检测，从B3焊接接头的结构考虑，与脉冲反射法超声检测相比，采用射线检测比较适宜。
3、若要对B3焊接接头进行射线检测，
（1）请分析源在内中心透照、源在内偏心透照、源在外透照三种透照方式的优缺点和可行性。
（2）根据本题所提供的射线检测设备和JB/T4730.2-2005标准的规定，确定采用何种透照方式？
答：
（1）采用源在内中心透照法便于实施，K=1，且检测效率高；但内透法对根部裂纹性质的小缺陷检出率则低于外透法。
采用源在内偏心透照和外透法，均要进行多次分段透照，检测效率低于源内中心透照法；且由于容器结构特点，源在外时不能实施单壁透照，采用相同的射线机和焦距时，外透法的L2=106mm，
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