大管径管道焊缝X射线检验中一次透照长度与外直径关系曲线解析

李　琴（国投哈密发电有限公司，新疆 哈密 839000）

大管径管道焊缝X射线检验中一次透照长度与外直径关系曲线解析

李琴
（国投哈密发电有限公司，新疆 哈密 839000）

摘要：本文从实际出发，计算了大管径管道焊缝X射线检测中不同直径和不同壁厚下的最大一次透照长度L3的值，并制作了L3最大值与外直径D0（L3-D0曲线）的关系曲线， 以方便检测 人员查询，从而提高工作效率。

关键词：X 射线检测；焊缝；直径；壁厚；L3-D0曲线

大管径管道的连接主要依靠焊接后形成的焊缝完成，如今无损检测技术多应用在检测焊缝的质量中，其中X射线检测是最常用的方法之一。

本文就大管径管道焊缝X射线检测中一次透照长度的计算，进行详细解析：

在大管径管道X射线检测中，如果用定向X射线机对管道焊缝分段透照，其一次透照长度的选择是经常遇到的问题。标准JB/T4730-2005.2中4.1.3款规定，以AB级射线照相法透照环缝时，由于受射线源的有效照射场范围和射线照相标准的有关规定限制，其K值不得大于1.1，即底片两端计算的K值大于此值即不能作为有效检测部分，在底片上也不能作为有效的评定区域，因此，每次透照长度不能随意扩大，但在实际中，为提高检测速度和工作效率，常采用最大一次透照长度，以减少拍片数量。同时，一次透照长度又因管道直径、厚度和透照焦距等变化而变化。在实际的管道焊缝射线检验中，有关一次透照长度的计算量较多，但最常用的方法是根据计算的结果在管壁上等分划线后再进行透照。

现以直径>400mm的管道为例，研究在“环缝外透法”中，不同直径D0和不同壁厚T下的划线长度的值。

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1环缝外透法中L3-D0的制作环缝外透法中（示意图如下），以一次透照长度L3（如图1AB）为透照的划线长度，算并制作L3最大值与外直径D0的关系曲线图（简称L3-D0），这样在实际的管道焊缝射线检测中可省去不少麻烦。

透照示意图如图1所示。

在实践中，当D0>>T时，可取θ=cos-1（1/K）（实际检验中如果D较小的同时，T又特别大，L3会发生较大的变化，但这一特殊情况在大直径管道检验中是特别少，可忽略），在图1中，L3值按下式计算，

表1 不同D0值和T所对应值下L3值（mm）

式中：L3—一次透照长度；α—与弧/2相对应的圆心角；θ—影像最大失真角；

η—有用的半辐射角；L1—射线源至工件表面的距离；

T—母材厚度；

D0—母材外直径。

计算中工件直径、母材厚度为已知值，参照标准JB4730-2005（AB级）K=1.1，采用环缝外透法，焦距一般可选为700mm，焊缝余高取1mm，根据常见的T的变化范围，取T的一个最小值、中间值和最大值（本节中取T为6、12和25三个值）分别计算出不同D0值相应的L3值（见表1）。

从以上计算结果可以看出，直径及壁厚的变化对L3几乎没有影响，当然这是用粗略计算的方法计算的，式θ=cos-1也是粗略计算公式，以上结果为四舍五入后的结果），但根据相关规定粗略计算是允许的。图2为按表1数据制作L3-D0曲线（如图2所示）。

如图2所示，三根曲线完全重合，故在实际应用时制作好曲线后，对于不同厚度的大直径管道检验就可直接查图划线而无需再去计算，如果检验中遇到直径更多或更大的管道，可多计算几个点补充到曲线里，如果对L3要求精确，可把曲线更细化。

2　实践应用

曲线图一经制作，在实际中应用十分方便。现举两例来说明曲线图的应用。若对直径D0为780mm、壁厚T为10mm对接环焊缝进行射线探伤，焦距定为700mm，透照方式为环缝外透法，求透照时的划线长度。由图1可见，在外壁上划线较为合适，其长度即为L3，由图可直接查出D0为780mm时的划线长度为划线长度，即为204mm（用式计算为

204.1mm）。

又如：当D0为1650mm、壁厚T为 23mm的管道对接环焊缝进行射线探伤时，透照方式为环缝外透法，求透照时的划线长度。由图1可见，在外壁上划线较为合适，其长度即为L3，可用图1曲线。直接查出划线长度作为划线长度，即为323mm（用式计算为323.81mm）。

图1

实践证明，在射线环缝外透法检测中，制作并应用L3-D0，不仅方便了检测人员，也提高了工作效率、缩短了检测周期。

[1]强天鹏.射线检测[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.

[2] JB/4730-2005，承压设备无损检测[S].

[3] GB/T3323-2005，金属熔化焊焊接接头射线照相[S].

[4] DL/T821-2002，钢制承压管道对接焊接接头射线检验技术规程[S].

中图分类号：TG44

文献标识码：A