小径管倾斜透照胶片布置方式之探讨

王 克 ，陈 配

（1邹平县华星热能环保设备有限公司 山东 滨州 256200）

（2金刚新材料股份有限公司 山东 滨州 256200）

1 引言

小径管是指外直径D0小于或等于100mm的管子，对其环向焊接接头进行射线检测时采用双壁双影透照布置。当T（壁厚）≤8mm，g（焊缝宽度）≤D0/4时，NB/T47013.2-2015要求此时应采用倾斜透照方式椭圆成像，此时，胶片紧贴管子外壁平放布置。有时我们也会采用将胶片弯曲贴合焊缝表面包裹布置的方式进行胶片布置。但在实际检测中我们会发现，两种胶片布置方式对焊缝影像形状和缺陷检出范围都产生了较大影响。对此，笔者设计以下两组试验对上述问题进行分析探讨。

试验用小径管Φ76×3.5mm，焊缝宽度b=9～10mm，设计底片影像焊缝开口宽度q=9mm，焦距F=700mm，射线机窗口中心距离小径管焊缝中心（即平移距离）L0=152mm，胶片选用天津Ⅲ型，增感屛选用双铅箔（0.03mm），胶片暗袋背面衬3mm铅板，管电压170Kv，曝光时间1.5min，暗室常规冲洗处理。每次透照时上述曝光条件基本不变，但不管选择哪种胶片布置方式进行透照，胶片都应与管子外壁紧密贴合，以减少几何不清晰度，否则将影响底片质量。

2 对焊缝影像形状的影响分析试验

曝光条件如前所述，第一次曝光采用图a所示胶片平面布置方式，第二次曝光采图b所示用胶片包裹布置方式，将胶片冲洗后对底片影像分析如下：

2.1 焊缝影像形状

胶片平面布置，焊缝在底片影像成椭圆成像；胶片包裹布置，焊缝在底片影像成“D”字形成像。

表1 胶片在两种布置方式下的缺陷（Ø2通孔）影像数据表

2.2 影像管外径尺寸D1及放大系数M

胶片平面布置，D1=78.5mm，放大系数M=D1/D0=1.033；

胶片包裹布置，D1=95mm，放大系数M=D1/D0=1.25。

2.3 试验分析

（1）胶片平面布置时是将竖直环缝投影到水平面上，焊缝在底片上椭圆形成像。此时，小径管的影像在椭圆长轴方向上，放大系数M=700/(700-76/2)=1.057，试验时放大系数M=1.033，因测量误差导致结果偏小。

（2）胶片包裹布置时是将竖直环缝投影到呈圆弧状曲面上，焊缝在底片上成“D”字形成像，下焊缝影像呈直线状，上焊缝影像成半圆弧状。此时，小径管的影像在直线方向上，影像管径尺寸明显大于实际管外径尺寸，放大系数M=1.25。多次试验后我们会发现，如果胶片上部与管外壁贴合紧密，M值将会略偏大，但M总要小于π/2=1.57。所以，在进行胶片布置时应用胶带等器材将胶片暗盒紧密粘贴在管壁上。

3 对缺陷检出范围的影响分析试验

因为射线检测对体积状缺陷敏感，所以在小径管焊接接头上用Ø1.5钻头钻一个Ø2通孔做人工体积状缺陷，此时通孔Ø2孔径大于小径管壁厚一半，底片上圆形缺陷的影像直径大于小径管壁厚一半，因此所做人工缺陷在底片影像能够轻易被发现。

将胶片用平面布置和包裹布置两种方式采用前述曝光条件分批透照，每批各透照12次，每次透照时，Ø2通孔沿焊缝表面转动300后固定位置透照一次。将胶片冲洗后对底片影像分析如下：

3.1 试验结果

对两组底片影像的数据分析见表1。

3.2 试验分析

通过对上表数据进行分析可以得出：

（1）胶片平面布置时，一次透照对Ø2通孔缺陷的检出范围（上、下焊缝对应的圆心角之和）为2×60°=120°，小径管环向焊接接头100%透照检测次数需三次。

（2）胶片包裹布置时，一次透照对Ø2通孔缺陷检出范围为2×90°，小径管环向焊接接头100%透照检测次数需两次。

4 结语

（1）小径管环向焊接接头透照次数是一次透照长度的体现，在进行双璧双影倾斜透照时，胶片包裹布置时对缺陷的检测结果要优于胶片平面布置。但无论是透照2次还是3次，其透照厚度比K都约为1.7左右，此时小径管的K值已经不能够满足相应标准的要求。在实际检测时，除遵行相关标准外，建议将胶片弯曲贴合焊缝表面包裹布置，这样能有效扩大一次透照的缺陷检出范围。

（2）本试验制作的人工缺陷为体积状Ø2通孔，如果缺陷为裂纹、未熔合和未焊透等面积状缺陷，一次透照能够检出的范围将会缩小，为保证环向焊接接头100%透照，应增加曝光次数，标准要求的曝光次数应视为最低要求。

5 结语

通过对以上两组试验的分析及笔者在实际检测中的应用，笔者认为对于标准应活学活用，从射线检测的原理出发了解标准制定的意义及目的，在实际检测作业时，在充分遵循标准的基础上，尽可能选择制定优化的检测工艺，以做好产品质量和检测成本的协调统一。以上是笔者个人在小径管射线检测中的一些观点和看法，希望能够得到广大同仁的指教。

[1]强天鹏.射线检测.中国劳动社会保障出版社,2007

[2]NB/T47013.2-2015承压设备无损检测第1部分：通用要求.

[3]NB/T47013.3-2015承压设备无损检测第2部分：射线检测.