民用液化石油氣鋼瓶無損檢測方案

1、- -無損檢測方案民用液化石油氣鋼瓶-X射線檢測過程裝備11-012021-10-7“民用液化石油氣鋼瓶無損檢測方案一、主題內容1.1目的：為了保證壓力容器材料焊縫質量滿足要求1.2理論依據：X射線探傷1.3儀器及設備：1.3.1DG225 225kv直流恒壓X射線機1.3.2高分辨率數字CCD圖像增強器1.3.3數字圖像處理工作站1.3.4機械及數字控制系統(tǒng)1.3.5 現場監(jiān)控系統(tǒng)1.4本方案編制依據壓力管道平安技術監(jiān)察規(guī)程/T4730-2005承壓設備無損檢測射線檢測工藝規(guī)程二、相關知識2.1 X射線的產生 用來產生X射線的裝置是X射線管。它由陰極、陽極和真空玻璃或金屬陶瓷外殼組成，其簡單

2、構造和工作原理如圖3-1所示。陰極通以電流加熱至白熾狀態(tài)時，其陽極周圍形成電子云，當在陽極與陰極間施加高壓時，電子加速穿過真空空間，高速運動的電子束集中轟擊陽極靶子的一個面積幾平方毫米左右、稱實際焦點，電子被阻擋減速和吸收，其局部動能約1%轉換為X射線, 其余99%以上的能量變成熱能。圖3-1 X射線的產生示意圖2.2 X射線的主要性質2.2.1不可見，以光速直線傳播。 2.2.2可見光不能穿透的物質如骨骼、金屬等的能力，并且在物質中有衰減的特性。 2.2.3電離，能使膠片感光，亦能使某些物質產生熒光。 2.3射線當射線穿透物質時，由于物質對射線有吸收和散射作用，從而引起射線能量的衰減。 射線

3、在物質中的衰減是按照射線強度的衰減是呈負指數規(guī)律變化的,以強度為I0的一束平行射線束穿過厚度為的物質為例，穿過物質后的射線強度為： I=I0e 式中 I射線透過厚度的物質的射線強度； I0射線的初始強度； e自然對數的底； 透過物質的厚度； 衰減系數-1。2.4射線照相法如圖3-2所示，從X射線機發(fā)射出來的X射線透過工件時，由于缺陷內部介質對射線的吸收能力和周圍完好部位不一樣，因而透過缺陷部位的射線強度不同于周圍完好部位。再經過暗室處理后，得到底片。然后把底片放在觀片燈上就可以明顯觀察到缺陷處和無缺陷處具有不同的黑度。評片人員據此就可以判斷缺陷的情況。圖3-2 射線照相法原理三、探傷方法3.1

4、位置確實定及其標記在探傷工件中，應按產品制造標準的具體要求對產品的工作焊縫進展全檢即100%檢查或抽檢。抽檢面有5%10%20%40%等幾種，采用何種抽檢面應依據有關標準及產品技術條件而定。對允許抽檢的產品，抽檢位置一般選在：可能或常出現缺陷的位置；危險斷面或受力最大的焊縫部位；應力集中部位；外觀檢查感到可疑的部位。3.2探傷位置確實定根據壓力容器平安監(jiān)察規(guī)程，可對探傷位置確定如下：1筒體與封頭連接部位，因此153145二條環(huán)焊縫應100%探傷，共拍片30X。2筒節(jié)縱環(huán)逢穿插部位，因此中間環(huán)焊縫16172324二區(qū)段必須探傷。另外，根據規(guī)定，除16172324二個區(qū)段外，尚需再自行增加一個探傷

5、區(qū)段。3筒體縱縫X321上的0167二區(qū)段占焊縫長度的28%；X322的0178二區(qū)段已占焊縫長度25%，均大于20%的要求。3.3標記對于選定的焊縫探傷位置必須進展標記，使每X射線底片與工件被檢部位能始終對照，易于找出返修位置。標記內容主要有：1定位標記 包括中心標記搭接標記。2識別標記 包括工件編號焊縫編號部位編號返修標記等。另外，工件也可以采用永久性標記如鋼印或詳細的透照部位草圖標記。標記的安放位置如圖3-6所示。圖3-6 各種標記相互位置標記系A-定位及分編號搭接標記 B制造廠代號 C產品令號合同號 D工件編號 E焊接類別縱、環(huán)縫 F返修次數 G檢驗日期 H中心定位標記 I象質計 JB

6、標記 K操作者代號3.4靈敏度確實定及象質計的選用靈敏度是評價射線照相質量的最重要的指標，它標志著射線探傷中發(fā)現缺陷的能力。象質計有線型孔型和槽型三種，其放置方式應符合圖3-7所示要求，即安放在焊縫被檢區(qū)長度1/4處。圖3-7 象質計的正確安放在透照靈敏度一樣情況下，由于缺陷性質取向內含物的不同，所能發(fā)現的實際尺寸不同。所以在到達某一靈敏度時，并不能斷定能夠發(fā)現缺陷的實際尺寸終究有多大。但是象質計得到的靈敏度反映了對于某些人工“缺陷金屬絲等發(fā)現的難易程度，因此它完全可以對影象質量作出客觀的評價。3.5常見焊縫透照方法進展射線探傷時，為了徹底地反映工件接頭內部缺陷的存在情況，應根據焊接接頭形式和

7、工件的幾何形狀合理布置透照方法。按照射線源、工件和膠片之間的相互位置關系，焊縫的透照方法分為縱縫透照法、環(huán)縫內透法、雙壁單影法和雙壁雙影法五種，見圖3-8所示。 圖3-8 焊縫常見透照方法四、探傷評測4.1底片上缺陷影象的識別4.1.1裂紋底片上裂紋的典型影像是輪廓清楚的黑線。其細節(jié)特征包括：線有微小的鋸齒，有分叉，粗細和黑度有時有變化，線的端部尖細，端頭前方有時有絲狀陰影延伸。4.1.2未焊透未焊透的典型影像是細直黑線，兩側輪廓都很整齊。在底片上處于焊縫根部的投影位置，一般在焊縫中部，呈斷續(xù)或連續(xù)分布，有時貫穿整X底片。4.1.3夾渣非金屬夾渣在底片上的影像是黑色圓點，黑條或黑快，形狀不規(guī)那

8、么，黑度變化無規(guī)律，輪廓不圓滑。非金屬夾渣可能發(fā)生在焊縫中的任何位置，條狀夾渣的延伸方向多與焊縫平行。4.1.4氣孔氣孔在底片上的影像是黑色圓點，氣孔的輪廓比較圓滑，其黑度中心較大，至邊緣減小。氣孔可以發(fā)生在焊縫中任何位置。4.1.5未熔合根部未熔合的典型影像是一條細直黑線，線的一側輪廓整齊且黑度較大，另一側可能規(guī)那么也可能不規(guī)那么。在底片上的位置是焊縫中間。表3-1 焊縫射線底片上常出現的偽缺陷及其原因偽缺陷的種類影像特征可能的原因膠片質量不好細小霉斑區(qū)域，或普遍嚴重發(fā)灰底片陳舊發(fā)霉或膠片存放不當或過期暗室處理不當底片角上、邊緣上有霧或普遍嚴重發(fā)灰暗盒封閉不嚴、漏光，紅燈不平安顯影液沾染暗黑

9、色珠狀影像顯影處理前濺上顯影液滴靜電感光黑色枝狀條紋膠片產生了靜電感光定影液沾染點、條或成片區(qū)域的白影顯影前膠片沾染了定影液劃痕和壓痕黑度較大的點和線局部受機械壓傷或劃傷增感屏偽缺陷淡色斑點區(qū)域增感屏損壞或夾有紙片4.2焊接缺陷的識別對于射線底片上影象所代表的缺陷性質的識別，通常可從以下三個方面來進展綜合分析與判斷。1缺陷影象的幾何形狀 影象的幾何形狀常是判斷缺陷性質的最重要依據。分析缺陷影象幾何形狀時，一是分析單個或局部影象的根本形狀；二是分析多個或整體影象的分布形狀；三是分析影象輪廓線的特點。2缺陷影象的黑度分布 影象的黑度分布是判斷影象性質的另一個重要依據。分析影象黑度特點時，一是考慮影

10、象黑度相對于工件本體黑度的上下；二是考慮影象自身個局部黑度的分布。3缺陷影象的位置 缺陷影象在射線底片上的位置是判斷影象缺陷性質的又一重要依據。4.4焊接缺陷的定量測定確定缺陷埋藏深度可采用雙重曝光法，如圖3-11所示。當測定缺陷x時，先在A1的位置透照一次，然后工件和暗盒不動，平行移動射線源的焦點至A2，再進展一次曝光，這樣在底片上就得到缺陷x的兩個投影E1和E2，從它們之間的幾何關系可以計算出缺陷的埋藏深度。圖3-11 雙重曝光法原理式中 h缺陷距工件下外表的距離S兩次曝光時在底片上所得的兩缺陷影像之間距離mm L焦距mm l工件與膠片的距離mma射線源焦點從A到B的移動距離mm。4.5焊

11、縫質量的評定根據焊接缺陷形狀大小，國家標準將焊縫中的缺陷分成圓形缺陷條狀夾渣未焊透未熔合和裂紋等五種。其中圓形缺陷是指長寬比3的缺陷，它們可以是圓形橢圓性錐形或帶有尾巴在測定尺寸時應包括尾部等不規(guī)那么的形狀，包括氣孔夾渣和夾鎢。條狀夾渣是指長寬比3的夾渣。依據GB/T3323-1987標準，按照焊接缺陷的性質數量和大小將焊縫質量分為共四級，質量依次降低。級焊縫內不允許存在任何裂紋未熔合未焊透以及條狀夾渣，允許有一定數量和一定尺寸的圓形缺陷存在。級焊縫內不允許存在任何裂紋未熔合未焊透等三種缺陷，允許有一定數量一定尺寸的條狀夾渣和圓形缺陷存在。級焊縫內不允許存在任何裂紋未熔合以及雙面焊和加墊板的單面焊中的未焊透，允許有一定數量一定尺寸的條狀夾渣和圓形缺陷存在。級焊縫指焊縫缺陷超過級者。2條狀夾渣的評定表3-5 條狀夾渣的分級mm質量等級單個條狀夾渣長度條狀夾渣總長板厚夾渣長度124在任意直線上，相鄰兩夾渣間距均不超過6L的任何一組夾渣，其累計長度在12焊縫長度內不超過12601/3602096在任意直線上，相鄰兩夾渣間距均不超過3L的任何一組夾渣，其累計長度在6焊縫長度內不超過9452/34530大于級者注：表中“L為該組夾渣中最長著的長度3焊縫質量的綜合評級對于幾種缺陷同時存在的等級評定，應先各自評級，然后