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燃煤火电厂125 MW机组受监金属部件中，有大量规格为http://www.weldr.net/skill/uploadfile/200707/20070703021726916.gif76 mm×11 mm的管子，需要对焊缝进行X射线探伤。如按照习惯采取的曝光工艺，虽然能扩大评片区，但底片对比度小，灵敏度低，像质计不清晰。为获得较好的X射线底片质量，我们通过理论分析和探伤实践，寻找出较好的探伤工艺参数。
& Y x& m& o3 Q 国内有标准规定小径管(外径小于89 mm)对接焊缝X射线椭圆成像，为保证质量，一般曝光量不低于15 mA.min［1］；也有标准规定对外径小于或等于76 mm的管子允许选择较高管电压，曝光量小于7.5 mA.min，黑度范围1.5～3.5［2］。以上两标准均没有严格给出具体的透照工艺参数，只对底片质量提出对比度、灵敏度和黑度的要求。以前曾有标准列出了一些推荐参数(如高电压、短时间)［3］，但在实际探伤中获得的底片质量较差，对比度小，灵敏度低，像质计显示不够清楚。
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1 管电压的选择
2 C8 Y# V+ o3 _; O7 _: ^ 在适当的范围内，射线底片的对比度差值越大则各种缺陷细节显示越清晰，因此在黑度一定的范围内，底片对比度越大，发现缺陷的灵敏度就越高。根据公式ΔD=－0.434γ.μ.ΔΤ， 式中 ΔD——底片对比度；
7 ^0 y& {- x# s9 P6 ? γ——胶片对比度；, x9 ~! E2 l) f+ ~" g0 s
μ——衰减系数；
9 D: v* M7 c/ s1 h; N ΔΤ——被透工件厚度差。
4 f, G2 c# t6 Z) N0 f在胶片和被透工件不变的情况下，若要增大对比度ΔD，就要增大衰减系数μ。对于同一工件来说， μ=τ=kρZ3λ， 式中 τ——吸收系数；( {4 W) q, i% \- Y* ~
k——常数；
; S9 E, s) R! u; ^ ρ——被照工件密度；
% U& J* m5 t9 B# j1 u Z——被透工件原子序数；
/ H' m: f3 x! ?3 N' ~ λ——射线波长。& Z* o6 P# u- Q1 l+ v) \" c
密度和原子序数是不变的，所以，若增大衰减系数必须增大射线波长λ。由于 式中 U——管电压。4 `4 r7 j6 Y' X' a
若要增大射线波长λ，则要降低管电压U。
9 H+ `# L7 }( E: y, c6 _ 由以上分析可以得出，要提高底片对比度ΔD，就要降低管电压U。但是对于厚壁小径管来说，厚度变化较大，为增大曝光宽容度，增大有效评片区，又必须提高电压，但同时也要考虑射线机的使用寿命。我们知道，当工作负荷为满负荷的80%～90%时，可以有效延长X射线机的使用寿命。笔者认为，采用2505型X射线机透照，管电压为230 kV，此时获得的底片质量较理想。
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# B' m% s- @$ s9 ^7 G图1 现场确定间隙距离 ) c7 f! e/ A1 e5 H% H; W: s m% S7 w
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2 x" U: L% i$ u! |4 ~" ^' h式中 TA——透照厚度，mm；1 w# u& r p" h2 \
D——管子外径，mm；
+ `2 F2 \7 Z7 E T——管子壁厚，mm。
* z- k- i/ T' t1 a6 J8 o$ r5 p 经计算，
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# E" n0 S, p7 s' O7 结论& L; L/ ]% r! @% r
厚壁小径管X射线透照工艺选择，各标准规定不尽相同，各有一定的优缺点。实践证明，厚壁小径管采用上述透照工艺，既能达到较好的底片质量，又能获得较大的透照有效长度。 作者简介：潘军光(1966—)，男，广东梅县人，工程师，学士，主要从事火电厂金属技术监督工作。
" ^( G3 t) U& t) ]作者单位：梅县发电厂，广东 梅州 514032 参考文献
8 D, X! m. E0 T［1］GB3323—87，钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级［S］
4 p; m1 r# b0 k4 B［2］DL／T 5069—1996，电力建设施工及验收规范(钢制承压管道对接焊接接头射线检验篇)［S］6 j0 E" b+ j _. j3 h, p
［3］SD143—85，电力建设施工及验收规范(钢制承压管道对接焊缝射线检验篇)［S］
/ u' }. V. f3 Y) F+ U& s/ O! V: z$ F2 曝光量的选择
# C s. Z/ {9 F, `4 M* C 文献［1］对管电压无具体要求，曝光量不小于15 mA.min。这样的话，管电压则较低。但对于厚壁小径管来说，过低的电压必然造成对比度过大，有效评片区过小。: H k3 ^( Z4 n
文献［2］对曝光量的要求小于7.5 mA.min，按此标准要求的管电压较高，造成底片对比度小，灵敏度低。同时，要使用又大又重的3005型X射线机，在现场操作增加了劳动强度和工作难度。我们通过实践，如曝光量确定为12.5 mA.min，则底片的质量较好，且仅需要使用2505型X射线机就可透照。
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i; i7 E- ], n3 Y4 L( t6 b, f8 U3 透照距离的选择0 N. r1 d0 q+ }' y: _3 X8 w
为保证上下焊缝影像清晰，焦距不得低于600 mm［1］。通过最短焦距计算并结合工作效率的考虑，对于http://www.weldr.net/skill/uploadfile/200707/20070703021726916.gif76 mm×11 mm的管子，透照距离选择600～630 mm为宜，此时底片缺陷清晰度较高，底片质量较好。9 `* k% b0 ]' G, `. K5 X
$ ^6 z4 i: @- @6 }& I' }) ~4 u4 开口间隙的选取与对焦方式9 {7 H o7 D5 m! v, ~3 T c/ S
一般而言，小管对接焊缝透照时，上下两焊缝在底片上的成像呈椭圆形，间距以3～10 mm为宜［1，2］。笔者认为，上下两焊缝间距应小些为好，符合投影近清晰，远模糊的原理。间隙角大时，上焊缝清晰度和灵敏度低，对面状缺陷的检出率影响大。实践表明，上下焊缝投影间隙在3～6 mm范围为理想间隙距离。
s9 U! T# m5 g 现场透照时为使间距在3～6 mm范围，可以采取直线法确定焦点位置。如图1，假定间隙距离选5 mm，则只要在工件上量出DE=5 mm，确定E点位置后，将射线管焦点O、前壁焊缝A点、后壁E点连成直线，OE取600～630 mm，且垂直于X射线窗口截面，对焦工作即告完成。 5 透照次数确定6 l. Y ]" J9 P' z2 S
小径管透照规程上规定可以不受k值限制，允许一次透照，但也有一定的技术要求：文献［1］要求可评范围不低于90%，要求100%透照的需转90°拍两次；文献［2］允许一次透照，管子内壁轮廓应清晰地呈现在底片上，黑度应在1.5～3.5范围。
7 _! I: _% v3 ~$ Y* \+ m9 e1 p 实践证明，在清晰度、灵敏度均达到要求的情况下，http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/gddl/gddl99/gddl9904/image4/Image146.gif76 mm×11 mm厚壁管一次透照有效评片区弦长只达到52 mm，黑度范围边缘1.6，中心2.53，通过计算可知，一次透照有效评片长度只有45%，因此厚壁管一次透照的漏检率很大。综合考虑各标准要求，确定拍片次数至少2次，后一次转动90°拍，若要达到100%焊缝透照则需拍3次，后两次转动60°和120°。
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6 像质计选择1 `3 c2 e) e' F) g2 `) A% `
小径管椭圆透照时，应选用由5根直径相同金属丝构成的I型专用像质计。笔者认为，在确定像质计线径时，透照厚度按下式计算比较合理： http://www.weldr.net/skill/uploadfile/200707/20070703021726916.gif76 mm×11 mm管子焊缝透照厚度为32.4 mm，选用线编号为8的像质计。 | 
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发表于 2009-2-13 14:42:25