射线透照工艺讲稿.docx
《射线透照工艺讲稿.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《射线透照工艺讲稿.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
射线透照工艺讲稿
5.焊缝透照常规工艺
5.1射线探伤专用工艺卡与通用工艺检验规程的关系:
5.1.1通用工艺检验规程:
检验规程是通用工艺,是根据本厂生产的产品类别、产品结构特点、探伤设备、检测能力、检测技术水平等方面制定的原则性的,适用于各类产品检测的通用性技术规定。
它不反映具体产品的工艺参数值,不一定很具体,是原则性的指导文件;同时应符合有关法规、标准的要求,并满足顾客的要求,在征得委托单位同意后针对各类产品的特点进行编制,提出共同的有关规定,便于统一实施。
检验规程以文字说明为主,图表为辅。
一般由本单位Ⅲ级人员编制,另一Ⅲ级人员(无损检测责任工程师)审核,本单位总工程师或技术总负责人批准。
通用工艺规程应有一定覆盖性、通用性和可选择性
5.1.2专用工艺卡:
专用工艺卡是专用工艺,是根据通用工艺(检验规程)的规定和要求及有关标准和合同委托要求,针对某一具体产品、或产品上的某一部件,或部件上的某一具体结构编写的专用工艺卡,要求探伤工艺参数具体,确定探伤方法和操作程序明确。
以图表为主,适当辅以简单的文字说明。
专用工艺卡的各参数均要求有具体数据,操作者可直接运用这些数据操作。
专用工艺卡要求做到一物一卡,对同种类工件大批量生产时,可对每种类型的工件编制一份专用工艺卡。
5.2焊缝透照的基本操作:
透照操作应严格遵守工艺规定,操作程序、内容如下:
1)试件检查及清理:
尽可能去除试件上妨碍射线穿透或妨碍贴片的附加物;并经外观检查合格;
2)划线:
按照规定的检查部位、比例、一次透照长度在工件上划线;
3)像质计和标记摆放:
按照标准和工艺的有关规定;
4)贴片:
胶片(暗盒)应与工件表面紧密贴合,尽量不留间隙;
5)对焦:
射线束中心对准被检区中心,焦距符合工艺规定;
6)散射线防护:
按工艺的有关规定;
7)曝光:
按照工艺规定的参数和仪器操作规程进行曝光。
(曝光后的胶片应及时进行暗室处理)
5.3专用工艺卡的编制原则与注意事项
1)工艺卡应根据国家或行业有关标准、规程、产品图样要求,合同或委托要求,顾客要求并结合产品具体特点要求编写,同时应遵守本单位通用工艺(检验规程)中有关规定。
2)专用工艺卡应按规定的格式填写,凡通用工艺规程中已明确的内容,及没有特殊性的内容可不重复编入。
3)专用工艺卡的编写时机:
产品委托检测之前,依据图样、焊缝排版图,材料变更和焊接工艺来编制。
4)专用工艺卡必须包含的内容:
①工件情况:
应包括:
产品名称、图号、材质、壁厚、外径、焊接种类、坡口型式、检查比例,以及技术法规、制造安装标准和评定标准,技术方法等级、质量合格等级等;
②透照条件参数:
应包括:
设备种类型号、焦点尺寸df、透照方式;焦距F、平靶机周向曝光偏心距和小径管双壁单影偏心距、一次透照长度L3、焊缝类别编号、环缝分段透照次数n;管电压、管电流、曝光时间;胶片种类、规格;增感屏种类、厚度;像质要求(黑度范围、像质计型号、应显示最小丝径Φmin、像质计位置)等;
(焊缝编号由焊接工艺或制造工艺确定,每条焊缝的长度,每个筒节有几条纵缝,母材厚度等根据产品图样和材料变更单确定。
应确保焊接施焊、焊接检查、探伤操作、检测记录与焊缝编号一致。
)
③注意事项和辅助措施(如散射防护、厚度补偿、使用滤板、双片技术等。
)
④示意图:
应包括:
布片定位图;平靶机偏心透照示意图;小径管椭圆成像偏心透照示意图;特殊的透照布置、透照方向示意图(如T形接头、椭圆封头拼缝等。
)
⑤必须签署的人员:
工艺卡编制人名及资格,审核人名及资格、日期。
5)注意事项:
①一般要求一件一卡,对同批量生产的同一型号的产品或工件可编一张工艺卡,避免委托一次编一次。
②对同一批产品中同型号规格的多台产品合用同一张专用工艺卡时,在现场实施检测时,应射线探伤原始记录中注明产品编号、工件编号等具体内容,便于追踪。
③在编制超声波探伤专用工艺卡过程中,如遇下列情况应及时反馈:
a.图样规定的有关检测要求与现行制造标准不符合或有矛盾;
b.图样选择的探伤方法、探伤工艺目前无法实现,或现行的探伤方法不能确保产品质量。
④对大型产品或关键的特殊产品,为确保检测质量,可将通用工艺规程和专用工艺卡结合在一起编制,有利于实施检测。
5.4各类产品RT工艺编制的要点
5.4.1一般纵缝、环缝的RT工艺编制要点:
a.选定正确的透照方式;
b.当确定透照方式后,焦距较小时关注是否满足最小焦距要求;
c.正确计算透照壁厚(余高考虑);
d.所选用的射线设备曝光曲线的正确使用(设备可承受的电压最大值、双壁单影的电压确定);
e.焦距变化时的曝光时间的确定;
f.像质计指数的确定;
g.根据胶片规格正确计算划线分段数量;
h.计算一次透照长度;
i.总的摄片张数。
5.4.2大厚度比试件的RT工艺编制要点:
1)定义:
射线照相的厚度宽容度:
在射线底片上所能显示的符合标准规定的黑度上下限值范围的厚度;
厚度比:
一次透照范围内试件的最大厚度与最小厚度之比,用Ks表示;
大厚度比试件:
Ks>1.4的试件(实际工作中的大厚度比试件包括余高较高的薄板对接焊缝试件、小口径管试件、角焊缝试件,以及不等厚板对接)。
2)大厚度比试件对射线照相质量的不利影响:
a.导致底片黑度差较大,而底片黑度过低和过高都会影响射线照相灵敏度;
b.导致散射比增大,产生边蚀效应。
3)除5.3.1以外,在RT工艺编制时还应注意以下要点:
a.适当提高管电压技术;
(好处:
①减少厚度大的部位的散射比,降低边蚀效应;②获得更大的厚度宽容度)
(如小径管和余高较高的焊缝照相;但射线能量提高后,衰减系数减小,从而导致对比度减小;故管电压提高要适度)
b.采用双胶片技术;
①同速胶片叠加:
双片重叠观察黑度较小部位,单片观察黑度较大部位;
LgE
②异速胶片叠加:
在有效黑度范围内,两种胶片的曝光量应有足够的重叠(见图);
感光度较大的胶片适用于透照厚度较大部位的观察;感光度较小的胶片适用于透照厚度较小部位的观察。
c.补偿技术;
补偿技术是指用补偿块、补偿粉、补偿泥、补偿液等填补工件较薄部分,使透照厚度减小的方法。
5.4.3椭圆封头拼接焊缝的RT工艺编制要点:
除5.3.1以外,在RT工艺编制时还应注意以下要点:
a.椭圆封头拼接焊缝,成形后须对直边及直边与第一曲率半径r1的圆弧过渡区,第一曲率半径rl与第二曲率半径r2的圆弧过渡区进行摄片。
一般在封头拼缝每端至少应拍2张片子。
(因为避免透照距离、截面厚度在有效被检区内变化不致过大)
b.由于余高是磨平的,透照前要用石笔在封头上划出焊缝宽度、长度范围,并在被检区两端贴附焊缝宽度识别标记。
5.4.4焊缝长度小于胶片长度时的RT工艺编制要点:
除5.3.1以外,在RT工艺编制时还应注意以下一个要点:
图4-32小径管透照厚度的变化
必须采用同材质、同厚度的两块工装板(屏蔽作用)夹在焊缝长度两端;因为散射线“边蚀”现象严重;如容器接管纵缝或大锻件法兰对接环缝。
5.4.5小径管对接环缝的RT工艺编制要点:
1)定义:
外径D0≤100mm的管子称为小径管;
2)工艺编制要点:
a.透照方式为双壁双影;
b.确定是可采用椭圆成像(壁厚≤8mm,焊缝宽度≤D0/4),还是采用垂直透照重叠成像;
c.椭圆成像时计算偏心距L0:
式中:
――焊缝余高;
b――焊缝宽度;
――椭圆开口宽度(椭圆影像短轴方向间距)。
椭圆开口宽度控制在一倍焊缝宽度左右(太小――使源侧与片侧焊缝根部热影响区缺陷产生混淆;太大――不利于根部裂纹、未焊透之类面状缺陷的检出)。
d.计算透照次数:
①椭圆成像时当壁厚/外径≤0.12时,透照2次(相隔90O);否则,透照3次(相隔120O或60O);
②重叠成像时,垂直透照3次(相隔120O或60O);
③外径≤80mm且壁厚≤6mm时,可透照1次(椭圆或垂直成像均可)。
e.像质计:
(不同标准规定了不同的型式和摆放方法)
①等比丝像质计:
可放源侧或胶片侧,横跨并垂直焊缝走向;注意像质计指数值随像质计的放置位不同而要求不一样;放源胶片侧,需做出标记;
②等径丝像质计:
置于源侧管子表面,横跨并垂直焊缝走向;优点是评价有效评定范围准确,能显示等径丝的焊缝长度范围即为有效评定范围;
③单丝像质计:
置于管子环缝中心,金属丝绕管一圈,以显示丝的长度范围作为有效评定范围;但应防止丝的影像掩盖焊缝根部缺陷的显示。
f.黑度范围:
小径管焊缝和热影响区的黑度范围可控制在1.5~4.0。
5.5具体产品RT工艺编制的实例:
5.5.1某锅炉制造厂生产的电站锅炉集箱如图1所示,产品编号G2000-1,设计压力P=4.3MPa,设计温度t=336℃,材料12Cr1MoV,几何尺寸见图1。
焊接方法为氩弧焊封底,埋弧自动焊盖面,焊缝余高2mm。
现要求用Ir192γ射线机对B1焊缝进行射线检测,请按JB/T4730-2005的规定,编制如表1要求的焊缝《射线照相工艺卡》。
(Ir192的初始强度I0=50Ci,已使用100天,焦点尺寸3×3mm,曝光曲线见图2)
照相等级AB;验收等级Ⅱ;检测时机焊后24hrs(因为材料12Cr1MoV)
胶片牌号:
天津Ⅴ(因为γ射线,T1或T2类,天津Ⅴ属T2)
增感屏:
铅0.1/0.1mm
像质计型号:
Ⅲ(10-16)
图1集箱示意图
图2Ir192曝光曲线
表1射线照相工艺卡
产品编号
G2000-1
产品名称
集箱
产品类别
锅炉
规格
φ508×25
材料
12Cr1MoV
焊接方法
氩弧焊
执行标准
JB/T4730-2005
照相等级
AB
验收等级
Ⅱ
探伤设备型号
YTS-1
焦点尺寸
3×3mm
检测时机
焊后24hrs
胶片牌号
天津Ⅴ
胶片规格
300×360mm
增感屏
铅0.1/0.1mm
像质计型号
Ⅲ
像质指数
(10-16)
底片黑度
≥2.0
显影液配方
天津配方
显影时间
5min
显影温度
20±2℃
焊缝编号
焊缝
长度
检测
比例
穿透
厚度W
透照
方式
焦距F
(mm)
一次透照长度
底片数N
源强度Ci
曝光时间(min)
1595
100%
25mm
中心内透
254mm
1595mm
5
19.8Ci
1.36min
透照布置示意图:
(请用图示画出射线源、胶片、像质计、位置标记的摆放位置等)
标记摆放及安全要求:
1、标记摆放要求:
放置在距焊缝边缘5mm以外的地方。
2、由于像质计只能放在胶片侧,故放“F”标记。
像质计放置在被检区域的1/4左右位置,金属丝横跨焊缝,细丝置于外侧。
3、返修、扩探时必须加相应标记。
4、安全要求:
划定警戒区域、悬挂警绳警灯、作业人员佩带报警仪、投源和收源时通过报警仪进行监测投收情况。
编制
RTⅡ
审核
RTⅢ
日期
**年**月**日
日期
**年**月**日
上表中的相关说明:
a.检测时机:
焊后24hrs(因为材料12Cr1MoV);
b.胶片牌号:
天津Ⅴ(因为γ射线,T1或T2类,天津Ⅴ属T2);
c.底片黑度:
≥2.0(不分X/γ底片);
d.增感屏:
按JB/T4730-2005的规定,以及曝光曲线所提供的数据;
e.像质指数:
按实际透照厚度根据JB/T4730-2005确定;
f.检测比例:
根据《锅炉安全技术监察规程》的规定;
g.透照厚度:
按JB/T4730-2005的规定,为母材公称厚度;
h.焊缝长度:
508×3.14=1595mm;
i..(按JB/T4730-2005)透照方式:
中心内透焦距:
508/2=254mm;
(最小L1≥10•df•b2/3=10•3•(25+2)2/3=270mm,按JB/T4730-2005中心内透方式时,最小焦距可减50%,即135mm)
j.一次透照长度:
1595mm(有人选320mm?
)底片张数:
1595/320=4.98=5(张)(焊缝总长/胶片有效长度);
k.源强度:
19.8Ci(A2=A1•(1/2)T/T1/2=50•(0.5)100/75=19.8Ci);
l.曝光时间:
1.36min(E2=E1•(F2/F1)2=150(查曲线)•[(508/2)/600]2=26.9)
T=26.9/19.8=1.36min。
5.5.2一台如图3所示100M3液化气卧式贮罐,该卧罐材质为16MnR,规格为Φ2200×24mm。
至今已经投用五年,现要求进行内外部检验。
1、在用压力容器内外部无损检测应按哪些法规标准要求进行?
答:
《特种设备安全监察条例》、《压力容器安全监察规程》、《在用压力容器监察规程》、《承压设备无损检测》JB/T4730-2005。
2、由于使用过程中充装过硫化氢含量较高的液化气,怀疑有应力腐蚀裂纹,最有效的是哪一种无损检测方法?
为什么?
答:
磁粉检测是检测应力腐蚀裂纹最有效的无损检测方法。
因为应力腐蚀裂纹是一种表面裂纹(裂纹开口宽度很小),属于表面缺陷。
检测表面缺陷的无损检测方法包括:
磁粉检测、渗透检测、涡流检测,各自的特点是:
磁粉检测适合于检测铁磁性材料的表面和近表面缺陷,灵敏度高于渗透检测。
渗透检测适合于检测所有材料的表面开口缺陷。
涡流检测主要适合于检测非铁磁性材料的表面和近表面缺陷,灵敏度高于渗透检测,但对被检表面的光洁度要求较高。
材质为16MnR的储罐属于铁磁性材料工件,故选用MT。
3、根据检验方案,要求对该贮罐焊缝(双面焊)进行100%RT检测。
请按JB/T4730-2005的要求,针对筒体纵焊缝,选择合适的工艺参数填入表2中,要求焦距为700mm,黑度不低于2.0。
现有的RT设备及器材:
RF200EG-BIC定向射线机,RF250EG定向射线机,Ir192γ射线探伤机。
曝光曲线分别见下图。
RF200EG-BIC射线机曝光曲线图
(焦点尺寸为Ф2×1mm,管电流5mA)
表2工艺条件和参数选项(把正确的答案代号填在括号中)
1)射线照相技术等级()
A.A级;
B.AB级;
C.B级;
2)象质计型号及象质指数()
A.型号为Ⅱ,象质指数为9;
B.型号为Ⅱ,象质指数为10;
C.型号为Ⅲ,象质指数为11;
D.型号为Ⅲ,象质指数为12。
3)透照方式:
()
A.源置内透照;
B.源置中心透照;
C.源置外透照。
4)射线检测设备:
()
A.RF200EG-BIC;
B.RF250EG;
C.Ir-192射线探伤仪。
5)透照管电压或γ源:
()
A.180KV;
B.190KV;
C.200KV;
D.210KV;
E.Ir192
6)胶片与增感屏:
()
A.天津Ⅲ型胶片,Pb增感屏(0.03mm前/后0.03mm);
B.天津Ⅴ型胶片,Pb增感屏(前0.1mm/后0.16mm);
C.天津Ⅲ型胶片,Pb增感屏(前0.05mm/后0.16mm);
D.天津Ⅴ型胶片,Pb增感屏(前0.03mm/后0.1mm)。
7)曝光量:
()
A.14mA.min
B.17mA.min
C.22mA.min
D.47.5mA.min
E.61.5mA.min
F.54Ci.min
G.204Ci.min
8)胶片与象质计的放置部位:
()
A.胶片贴于焊缝内表面,象质计置于焊缝内表面;
B.胶片贴于焊缝内表面,象质计置于焊缝外表面;
C.胶片贴于焊缝外表面,象质计置于焊缝外表面;
D.胶片贴于焊缝外表面,象质计置于焊缝内表面;
9)一次透照长度(L3):
()
A.300mm;
B.350mm;
C.288mm;
D.338mm。
解题:
1)、B(在用容器的射线照相一般采用AB级)
2)、C(要求正确计算透照厚度,这里透照厚度=?
24mm?
26mm?
24mm!
射线透照方向上材料的公称厚度,记住!
不含余高!
透照方式:
采用单壁透照,像质计置于源侧。
故像质计指数选11。
)
3)、C(因为应力腐蚀裂纹位于容器内表面,考虑裂纹几何不清晰度的影响,胶片布置于内表面时应力腐蚀裂纹的几何不清晰度ug最小,故胶片置于内表面,因而源置于外表面,透照方式为:
单壁外透照。
)
4)、B(由于应力腐蚀裂纹属于危害性缺陷,故须采用较低射线能量,因而采用X射线,而不采用γ源。
)
两台射线机,采用哪一台?
根据曝光曲线图,透照厚度为24mm,(注意如果给出了焊缝余高,这时必须加上焊缝余高),RF200EG-BIC射线机的KV值达180,此时时间达10min;而RF-250EG定向X射线机的KV值可选择范围较大,此时时间可选范围也较大。
故选用RF-250EG定向X射线机。
5)、B?
C?
管电压值根据RF-250EG定向X射线机曝光曲线图和曝光量要求而定。
首先,曝光量JB4730要求700mm焦距不低于15mA.min,因而取曝光量为15mA.min。
由于曝光曲线图的焦距为600mm,这时对应的曝光量为E2=E1•(F2/F1)2=15•(600/700)2=11mA.min,故曝光时间=11/5mA=2.2min,于是所选曝光时间≥2.2min。
又因为透照厚度为24mm。
从曝光曲线图可知,管电压可选200KV、190KV、180KV,但选180KV时间偏长,从优化工艺参数角度,200KV、190KV为合适。
―――――选B、C两者均可以。
6)、A(因为天津Ⅲ适用于X射线、天津Ⅴ适用于γ射线;X射线的前、后增感屏厚度在0.02—0.15mm。
)
7)、B、C
曝光量的选取对应于透照厚度与管电压;透照厚度是一定的,因而190KV、200KV的曝光量是:
190KV时,600mm焦距,曝光时间3min,曝光量15mA.min,700mm焦距,曝光量=15•(700/600)2=20.4mA.min。
200KV时,600mm焦距,曝光时间2.2min,曝光量11mA.min,700mm焦距,曝光量=11•(700/600)2=15mA.min。
――――选最接近的参数17mA.min、22mA.min。
保证黑度不低于2.0。
8)、B(因为透照方式为单壁外透;另一个原因是:
像质计能方便地直接放在源侧。
)
9)、D(根据纵缝透照时的计算公式,JB/T4730要求,AB级照相:
K≤1.03,则横向裂纹检出角θ≤13.86°,L3≤0.5L1。
L3=(700-24)/2=338mm。
)
4、对于细小应力腐蚀裂纹的检测,在选择射线照相工艺参数时应考虑哪些优化措施?
答:
射源,选用X射线,不用γ源;胶片,细颗粒T2或T1类;布片,位于产生裂纹的一面;防散射控制,屏蔽无用射线;曝光量,不能高电压短时间。
5、在对该贮罐的应力腐蚀裂纹进行返修过程中须进行哪些无损检测?
答:
边返修,边MT或PT检测,确认裂纹消除;如补焊方式返修,则返修完毕,进行MT或PT检测,确认未产生新的表面超标缺陷;同时,采用与原方法一致的方法检测,确认未产生新的内部超标缺陷。
这里使用RT方法。
3)某制造厂生产一台电站锅炉除氧器,产品编号2004-DP1,设计压力0.65MPa,设计温度350℃,材质为20R,除氧水箱的规格为φ3000mm×16mm,除氧塔的规格为φ2200mm×14mm,其结构和尺寸如图所示。
设计技术要求:
(1)筒体上直径≥Φ100的开孔应加补强圈;
(2)除氧塔、鞍座、液位计接管与水箱筒体装配焊接在电厂工地进行;(3)制造标准:
《压力容器安全技术监察规程》(1999)、GB150-1998《钢制压力容器》、JB/T4730-2005《承压设备无损检测》。
该厂现有下列射线检测设备:
RF-250EGM定向X射线机,Ir-192(初始活度50Ci,已出厂120天)射线仪。
曝光曲线见图。
现有胶片型号:
天津Ⅲ型、天津Ⅴ型,胶片规格有:
360mm×80mm,240mm×80mm。
请编制对接焊焊缝A5、B5的射线检测工艺(可直接填写在提供的工艺卡中,见表1),并将透照部位、布片要求、标记摆放及防护要求等填写在说明栏中。