工艺管道焊缝γ射线透照技术的应用

文/张长征

工艺管道焊缝γ射线透照技术的应用

文/张长征

基于γ射线探伤设备与普通X射线机相比具有以下优点：穿透能力强，探测厚度大；体积小，重量轻，不需要能源，特别适用于高空作业和在用设备的探伤；工作效率高，对环缝和球罐可进行周向曝光和全景曝光；设备故障率低，无易损件；可以连续运行，且不受温度、压力、磁场等外界条件的影响。因此在大型装置工程施工中，γ射线探伤具有更广泛的应用。但材料的选用、透照方法和曝光参数直接影响射线照相的底片质量和工作效率。为满足γ射线透照工艺的技术要求，在沙特RABIGH炼厂施工过程中，我们根据ASME SECⅤ标准，对γ射线探伤做了一些探讨和研究，总结出γ射线透照管道焊缝的一些技术要求。

设备、器材和材料

（一）射线源的选用

须选用Ir-192或Se-75，当工件厚度大于Ir-192或Se-75的透照能力时可采用Co-60。

（二）胶片

胶片的选用应按照SE-1815《工业射线照相胶片体系的标准试验方法》规定的Ⅰ级、Ⅱ级胶片，公称直径≦8的焊缝须使用Ⅰ级的胶片。胶片处理可采用手工或自动处理，胶片处理应符合SE-94《射线照相试验标准方法指南》第Ⅲ部分的要求。

（三）增感屏

当使用增感屏时，须采用铅箔增感屏。当使用Ir-192和Se-75时，前屏厚度≥0.13 mm,当采用Co-60时，前屏厚度≥0.25 mm。

（四）像质计

可采用DIN、ISO或ASTM系列的线型像质计。像质计灵敏度值指数应符合ASME SECⅤ标准的要求。

像质计的放置和数量要求：

1.像质计应首选放置在射线源侧。

2.当像质计无法放在射线源侧时，可放在胶片侧。

3.像质计置于胶片侧工件表面上时，应附加“F”铅标记，以示区别。

4.双壁单影或单壁单影透照时，当底片有效长度＞127 mm（5 inch）时，须放置两个像质计，一个放置在距离底片有效长度边缘25.4 mm处，另一个放置在有效长度中心位置；当底片有效长度≤127 mm（5 inch）时，须在底片有效长度中间放置一个像质计。

5.周向曝光时，至少放四个像质计，像质计之间的间隔为90°。

6.双壁双影透照时，每张底片上应放置一个像质计。

（五）“B”标记

背部散射线及无用射线应采用常规方法屏蔽。为验证背部散射线的影响，应使用“B”字暗盒。若在底片上出现B的较淡的影像，就说明背散射防护不良，应予重照。若底片上未显示“B”字或显示较黑的“B”字，则不作为底片质量判废的依据。“B”标记高度≤13 mm（0.5 inch），厚度≤1.5 mm（0.062 5 inch）。

（六）识别标记

识别标记应包括工程编号、工程单元编号、线号（图纸编号）和焊缝编号、焊工编号，管径规格、厚度，透照日期等。

透照技术

（一）透照方法的选用

应优先选用单壁透照技术，当单壁透照不能实现时，可采用双壁透照技术。单壁透照技术包括中心透照、单壁外照和内照偏心，双壁透照技术包括双壁双影、双壁单影和垂直透照。

（二）几何不清晰度（UG）要求

透照厚度t＜50.8 mm（2 in.），最大几何不清晰度为0.500 mm（0.020 in inch）；透照厚度50.8 mm≤t≤76.2 mm（2in.≤t≤3in.），最大几何不清晰度为0.760 mm（0.030 in inch）；透照厚度76.2 mm＜t≤106.1 mm（3in.＜t≤4in.），最大几何不清晰度为1.010 mm（0.040 in.）；透照厚度 106.1 mm＜t（4 in.＜t≤4 in.），最大几何不清晰度为1.780 mm（0.070 in.）。

射线源焦点到工件表面的最小距离D应满足下式要求：

D=（Ft/Ug）+t

式中：D=源焦点至被检工件或焊缝射线源侧表面的距离；

F=射线源尺寸，它是射线源至被透照焊缝或工件的距离D的垂直平面上的最大投影尺寸；

T=焊缝或工件的射线源侧至胶片的距离；

Ug=几何不清晰度最大限值。

曝光量的选择

当以γ射线透照并作单片观察时，底片黑度值最少应为2.0，最大应为4.0。可以通过制作焦距F等于10in.γ源的曝光曲线，当焦距改变时利用曝光因子A1t1/F12=A2t2/ F22求出对应的曝光量。当选用其他类型的胶片时，可根据两种胶片特性曲线按达到同一黑度时的曝光量之比来修正曝光量。表达式为E’A/E’B=EA/EB

式中E’A、E’B——实际透照时A型和B型胶片达到的黑度D的曝光量；

EA、EB——特性曲线上A型和B型胶片达到的黑度D的曝光量。

胶片处理

可采用自动冲洗或手工冲洗方式处理，推荐采用自动冲洗方式处理，应按照胶片使用说明书的规定执行。

结语

掌握了如何选用射线照相材料、透照方法和曝光量，就能透照出质量合格的底片。在沙特RABIGH炼厂施工过程中，我们运用上述透照技术实现了底片暗室自动处理，底片一次合格率达到99.6%。在检测过程中，应结合现场实际充分考虑底片几何不清晰度、透照方法、透照次数和曝光量，以确保底片透照一次合格率，并最大限度地降低工程成本。

（作者单位：濮阳市方正工程技术服务有限公司）