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        降低電站鍋爐小徑厚壁管焊縫射線檢測邊蝕效應(yīng)

        2016-11-09 08:50:21盛青軍
        科技與創(chuàng)新 2016年19期

        盛青軍

        摘 要:論述了電站鍋爐小徑厚壁管對接焊縫采用Χ射線機(jī)透照時(shí)出現(xiàn)底片影像“邊蝕效應(yīng)”問題,并提出了解決方法。

        關(guān)鍵詞:超超臨界機(jī)組;小徑厚壁管;Χ射線探傷;邊蝕效應(yīng)

        中圖分類號:TG441.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.121

        在目前的火力發(fā)電廠,大部分采用超臨界或超超臨界機(jī)組,受熱面大部分采用小徑厚壁管設(shè)計(jì),這對焊縫的射線檢測帶來了一定的困難。本文對廣東粵電集團(tuán)某1.0×106 kW超超臨界機(jī)組的后水吊掛管(φ51×11.5 mm)對接焊縫在Χ射線探傷時(shí)遇到的底片成像“邊蝕效應(yīng)”問題進(jìn)行了原因分析,并提出了改進(jìn)方法。

        1 邊蝕效應(yīng)的產(chǎn)生原因

        對小徑厚壁管焊縫采用Χ射線進(jìn)行射線檢測,并采用雙壁雙影橢圓成像透照時(shí),焊縫不同部位的透照厚度差較大,尤其是主射線方向,如圖1中的“A”,焊縫部位與兩側(cè)射線,如圖1中的“B”和“C”的焊縫部位的厚度差相差非常大,較薄部位的射線向較厚部位散射,這種散射會(huì)導(dǎo)致底片影象邊界模糊,產(chǎn)生低黑度區(qū)域的周邊被侵蝕、面積縮小的“邊蝕”現(xiàn)象。這種現(xiàn)象大大縮小了焊縫檢測范圍,導(dǎo)致缺陷漏檢,進(jìn)而對焊縫質(zhì)量造成了不良影響。采用直觀的描述即在透照廣東粵電集團(tuán)某超超臨界機(jī)組的后水吊掛管(規(guī)格為φ51×11.5 mm)的對接焊縫時(shí),發(fā)現(xiàn)底片成像的可見焊縫寬度只有42 mm,如圖2所示。因此,焊縫兩側(cè)各有4.75 mm,且因發(fā)黑而不可見,厚度為11.5 mm的焊縫有接近50%不可見,進(jìn)而導(dǎo)致缺陷的漏檢,即“邊蝕效應(yīng)”。

        2 降低“邊蝕效應(yīng)”的方法改進(jìn)

        針對規(guī)格為φ51×11.5 mm的水懸吊管,對接焊縫使用額定電壓為250 kV的Χ射線機(jī),透照電壓為245 kV,結(jié)果透照出的底片“邊蝕效應(yīng)”非常嚴(yán)重(兩側(cè)共9 mm厚的范圍發(fā)黑不可見,如圖2所示)。針對此現(xiàn)象,我們必須縮短透照時(shí)間,從而縮短邊蝕散射時(shí)間。因此,必須提高管電壓,使用額定電壓為300 kV的Χ射線機(jī),采用295 kV的透照電壓。同時(shí),膠片暗盒的布置方式由原先的平鋪改變?yōu)檠睾缚p弧度作適當(dāng)彎曲,如圖3中的“a”“b”,因此,在膠片暗盒背面緊貼背散射鉛板是必不可少的。通過現(xiàn)場透照對比,我們采用改進(jìn)后的工藝透照出來的底片的“邊蝕效應(yīng)”由原先的10 mm不可見變?yōu)榱? mm不可見,如圖4所示。如果采用Se75射源進(jìn)行透照,基本上不會(huì)出現(xiàn)“邊蝕效應(yīng)”,這是因?yàn)镾e75射源穿透力比Χ射線大得多,曝光時(shí)間短,邊蝕散射時(shí)間很短,但采用Se75射源透照的底片清晰度較低,不利于細(xì)微缺陷的發(fā)現(xiàn),尤其是難以發(fā)現(xiàn)微小的裂紋。

        3 結(jié)論

        實(shí)踐證明,對于采用Х射線透照電站鍋爐小徑厚壁管對接焊縫,采用高電壓、膠片暗盒沿焊縫彎曲布置的工藝、膠片暗盒后面緊貼背散射鉛板的方法可以有效消除底片的“邊蝕效應(yīng)”。但是在透照過程中要選擇合理的高電壓,因?yàn)楦唠妷簳?huì)對底片的主因?qū)Ρ榷?、固有不清晰度造成不利的影響,原因如下?/p>

        主因?qū)Ρ榷鹊挠?jì)算公式為:

        △D=0.434Gμ△T/(1+n). (1)

        其中,衰減系數(shù)μ隨著電壓的升高而降低,即主因?qū)Ρ榷取鱀隨著電壓的升高而降低。

        固有不清晰度的計(jì)算公式:

        Ui=0.0013(kV)0.79. (2)

        其中,不清晰度Ui隨著電壓的升高而增大。

        〔編輯:張思楠〕

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