浅谈射线检测工艺文件的编制

杜 荣，张向英，金彦枫，刘 泉，哈国涛，孙育禄

（甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，甘肃 兰州 730070）

无损检测作为压力容器质量检验的重要手段，在制造、定检、维修过程中广泛应用。作为无损检测工作者，必须严格执行法律法规、检测标准和图纸设计要求，在标准规定的范围内，最大限度地发现被检工件中存在的各种缺陷。实际检测过程中，应根据被检工件的尺寸结构、现场设备的检测能力、检测人员的检测经验，制定合理有效的检测工艺，指导现场检测人员正确地开展检测工作[2]，保证检测质量，提高检测效率。下面就射线检测的工艺编制，参考标准，结合实际工作经验，列举部分项目的编制依据和对法规标准的理解。

1 射线能量

射线能量通过射线机的管电压体现，管电压越高，射线能量越大，穿透能力越强[3]。选择能量的首要条件是保证足够的穿透力，射线机出厂时厂家都会提供管电压和穿透力的范围，应合理选取。筒节环缝100%射线检测时，中心透照工艺最佳，当检测厚度超过射线机的穿透力时，如继续采用中心透照工艺，虽检测效率高，劳动强度低，但为了保证黑度，曝光时间过分延长，底片灰雾度大，灵敏度降低，不宜选用[4]。底片黑度不变时，提高电压可缩短曝光时间，从而提高工作效率，但其代价是降低灵敏度，为保证检测质量，标准对透照不同厚度允许使用的最高管电压进行限制，并要求适当的曝光量。根据标准和制造过程中常用的板厚，对钢制工件不同厚度允许的管电压进行总结，见表1。

表1 钢制工件不同厚度允许的X 射线最高透照管电压

2 曝光量

曝光量是射线强度与照射时间的乘积。对于X射线,曝光量E=it，一般射线机的管电流为固定值5mA，根据平方反比定律和互易律，影响曝光量的因素为射线能量、焦距和曝光时间，管电压不变时，与焦距平方成反比；焦距不变时，随管电压升高而减少。实际生产中，为了提高生产效率，会选取小焦距、高电压，从而缩短曝光时间。但焦距减小，小缺陷影像的对比度降低，横向尺寸变宽，边界模糊，检测灵敏度降低，同时裂纹灵敏度也会下降，因此标准同样对焦距做了限制。采用AB 级射线检测技术时，根据常用射线机技术参数和透照厚度，通过标准给出公式f≥10d.b2/3计算，得到最小焦距数值，见表2。

表2 AB 级射线检测技术源至检测工件表面的最小距离f 值

曝光量直接影响底片的黑度、对比度和信噪比，标准对影响曝光量因素的管电压和焦距都进行强制要求，对于时间因素做了推荐性要求，700mm焦距时，AB 级射线检测技术不小于15mA.min；B 级射线检测技术不小于20 mA.min。编制检测工艺时，在同时满足最小焦距和最高管电压要求的前提下，依据射线机的曝光曲线，选择适当的焦距和射线能量，确定曝光参数，保证检测灵敏度。

3 一次透照长度

关于一次透照长度，标准给出了透照厚度比K值控制的原则[5]，通过NB/T47013.2-2015 表3 和附录F 确定透照次数，计算一次透照长度。针对源在外单壁透照方式，AB 级检测，焦距为700mm 时，依据标准，对部分常用规格尺寸的环向焊缝所对应的透照底片数量和一次透照长度进行计算，需要注意的是按照下述规定进行多次透照时，底片上被检测区黑度满足标准要求的区域为有效评定区，相邻底片的有效评定区的重叠应保证覆盖被检测区的整个体积范围，如最少曝光次数不能满足100%覆盖要求，则应增加曝光次数。

表3 δ≤50mm B 类焊接接头透照底片数量及一次透照长度计算

4 扩检要求

局部检测是抽样调查，用局部检测的质量来代表整体的质量，局部检测应真实地反应焊工连续完成一段焊接工作的焊接水平，抽检部位应选择压力容器中最薄弱的环节、无法在役检测和容易失稳的位置，所以TSG21-2016 和GB150-2011 对这些部位做了强制性检测要求，TSG21-2016 中4.2.5.2(1)“局部检测的部位由制造单位根据实际情况指定，但应包括A、B 类焊接接头交叉部位以及被其他元件覆盖的焊接接头部分。”[6]GB150.4-2011 10.3.1 规定了先拼板后成形凸形封头的所有拼接接头；被补强圈、支座、垫板、内件等所覆盖的焊接接头；开孔中心、沿容器表面的最短长度等于开孔直径的范围内的焊接接头；承受外载荷的公称直径DN≥250mm 的接管与接管对接接头和接管与高颈法兰的对接接头，应进行100%检测[7]。实际生产过程中，要求局部检测的压力容器，以下情况容易遗漏上述强制性检测部位，编制检测工艺时需特别注意。

（1）一般制造厂直接采购成品的锥体和封头，而锥体和封头大多数都有拼接焊缝，表面打磨处理后很难辨识，与设备筒节焊接后形成交叉部位，局部检测时容易忽略而造成漏检。解决方法通过刷涂酸液找出交叉部位或者对具体是哪一道进行全部检测。

（2）补强圈、内件，垫板覆盖焊缝时，在铆工划线确定位置后，组对焊接之前完成检测，覆盖之后无法检测。

（3）对于满足GB150.3-2011 中6.1.3 不另行补强的接管，自开孔中心、沿容器表面的最短长度等于开孔直径的范围内的焊接接头进行100%检测，具体检测部位如图1 所示：

图1 开孔直径的范围内的焊接接头扩检示意图

（4）局部检测返修扩检时，TSG21-2016 规定扩检长度为返修部位两侧各不小于250mm，而GB150-2011 规定扩检长度是整条焊缝长度的10%且两侧各不小于250mm，GB150-2011 要求严于TSG21-2016，对于小直径的环向焊接接头应注意一次透照长度，对于外径大于1590mm 的环向焊接接头，应注意焊缝长度。

5 结语

无检损测工艺文件是保证无损检测工作质量的重要文件，应在充分理解法规、标准、图纸和技术文件的基础上，对应本单位涉及产品的特点，考虑检测设备能力和现场检测条件进行编制。无论采用何种格式,应保证工艺文件合理有效，具有较强的可操作性，使之在具体检测工作中发挥应有的作用[10]。提高缺陷检出率，保证检测质量。