張保林,弋楠,朱蓉英,席伍虎
(陜西工業(yè)職業(yè)技術學院材料工程學院,陜西咸陽 712000)
X射線對某壓力容器環(huán)焊縫的透照工藝參數選擇研究
張保林,弋楠,朱蓉英,席伍虎
(陜西工業(yè)職業(yè)技術學院材料工程學院,陜西咸陽 712000)
文章主要針對壓力容器制造廠生產的某一類型的球型緩沖器環(huán)焊縫進行射線檢測,檢測工藝參數的合理選擇及確定過程加以論述,通過分析計算,得到了最合適的檢測工藝參數。
壓力容器;環(huán)焊縫;射線檢測;工藝參數
某壓力容器制造廠對一臺球形緩沖器進行無損檢測。該容器為第三類壓力容器如圖1 所示,其介質為 N2、H2,設計壓力為 7.8MPa,設計溫度為 50℃,材質為 16MnR,規(guī)格為Di1000×48mm。H1 焊縫采用單面全焊透結構。設計要求該容器焊接后進行整體熱處理、水壓試驗、氣密試驗。
圖1 壓力容器結構示意圖
文章的研究任務是:通過查找資料,再結合設備條件,然后根據檢測標準,最終確定射線檢測 H1 焊縫工藝參數,并且進行數據分析。
1.1 射線檢測技術級別
按 JB/T4730.5-2005 第 3.8.1 規(guī)定(承壓設備對接焊接接頭的制造、安裝、在用時的射線檢測,一般應采用 AB 級射線檢測技術進行檢測),所以該壓力容器環(huán)焊縫采用 AB 級射線檢測技術。
1.2 焊縫透照工藝參數
(1)透照方式的選擇。根據該壓力容器的尺寸規(guī)格可以看出該工件不適合采用外透法,而是要采用中心曝光法。另外結合要檢測的環(huán)焊縫 H1 內部可能存在的缺陷類型,也應該采用中心曝光法。因為中心曝光法的靈敏度高,橫向裂紋檢出角最小、操作方便、工作效率高。所以該壓力容器環(huán)焊縫采用Ir-192 源中心曝光法透照,如圖2 所示。
圖2 壓力容器射線檢測透照方式
(2)透照厚度的確定。根據該壓力容器的規(guī)格尺寸可以看出球罐的厚度為 48mm,根據選用的中心曝光法,所以最小透照厚度值:w=48mm。
(3)探傷機型號選擇。根據該壓力容器的厚度、開孔直徑及現有的射線探傷條件來說,工件的厚度 T=48mm,Ir-92 它的透照厚度在 10mm~250mm,正符合透照厚度的要求,所以應該選用 Ir-192 型探傷儀。
(4)膠片與增感屏選擇。按 JB/4730.1-2005 第 4.2.4 條和JB/4730.2-2005 第 3.5 條規(guī)定,應選用天津Ⅴ型膠片和前、后屏厚度分別為 0.1mm 和 0.16mm 的鉛箔增感屏。
(5)象質計型號與象質計靈敏度值的選擇。因為 W=48mm,采用中心曝光透照方式,象質計置于膠片測。根據JB/4730-2005 第 3.6 條規(guī)定可以查出:應識別的象質計絲號為 10,故像質計選用 FeⅡ型象質計(即 6 號像質計,線號 6~12)。
(6)透照焦距的確定??梢园凑罩行钠毓夥ㄓ嬎憬咕?。
(7)透照次數和一次透照長度的確定。因為透照方式采用的是中心曝光法,所以透照次數 N=1,一次透照長度為焊縫長度,即:
(8)檢測時機。因為該壓力容器材質為 16MnR,其無延遲裂紋傾向,所以在焊接完成并經外部檢驗合格后即可進行檢測。
(9)曝光時間確定。確定出膠片的型號為天津Ⅴ型膠片,所以根據天津Ⅴ型曝光曲線圖3 可以計算出曝光時間。
圖3 曝光曲線
F1=600mm 時的曝光量:
E1= 1000Ci·min
F2=550mm 時的曝光量:
又∵A=60Ci,
(10)底片黑度。按 JB/T4730.2-2005 第 4.11.2 條規(guī)定,黑度應控制在 2.0≤D≤4.0 范圍內。
綜上分析,得到該壓力容器環(huán)焊縫的射線檢測工藝參數有:①射線的檢測設備為 Ir-192 型;②照相技術級別為 AB級;③驗收等級為Ⅰ級;④膠片的牌號為天津Ⅴ型膠片;⑤增感屏 Pb 前為 0.1mm 后為 0.16mm;⑥象質計型號為 FeⅡ;⑦象質計靈敏度為 10;⑧底片黑度為 2.0≤D≤4.0;⑨焊縫長度為3442mm;⑩透照方式為中心曝光法;?透照厚度為48mm;?焦距為550mm;?透照次數為一次;?一次透照長度為3442mm;?源活度題中已知為60、曝光時間是14min。
為保證在上述工藝參數下檢測結果的準確性和可靠性,應對該壓力容器環(huán)焊縫的射線檢測過程的每一個環(huán)節(jié)都做到精心考慮,嚴格按照檢測標準,確定出最適合的檢測工藝參數。另外,射線檢測某些工藝參數,如顯影時間、定影時間、底片黑度等,都無法從理論上進行定量確定,完全是根據實檢測試驗得來的。因此在實際檢測中,積累經驗更為重要。
[1]強天鵬.射線檢測[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.
Study on Selection of Radiographic Parameters on the Circumferential Welds of a Pressure Vessel X-ray
ZHA NG Bao-lin,YI Nan,ZHU Rong-ying,XI Wu-hu
(School of Materials Engineering,Shanxi Industrial V ocational and Technical College,X ianyang,Shaanxi 712000,China)
This paper mainly focuses on the manufacture of pressure vessel ball type buffer of a type of weld factory production of X-ray detection,and discusses of reasonable selection of detection process parameters and determination process,as well as obtains the most suitable process parameters through analysis and calculation.
pressure vessel;girth weld;radiographic testing;process parameter
TG44
A
2095-980X(2016)12-0037-02
2016-11-23
項目編號:14KC GG -001,基于材料分析與檢測技術手段的課程考核改革與應用,《材料現代分析測試技術》。
張保林(1980-),男,青海貴德人,碩士研究生,講師,主要從事焊接檢測教學工作。