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注汽鍋爐爐管射線檢測工藝的優(yōu)化

   摘要：對于那些處于爐內(nèi)特別位置的特塔城殊結(jié)構(gòu)的元件，采取相應(yīng)的特殊透照工藝，并采取合適屏蔽措施，不但能改進射線照相質(zhì)量，也能減少勞動強度，提高工作效率。
關(guān)鍵詞：小徑厚壁管；中心周向曝光；探傷靈敏度；對接接頭
一、前言
目前，油田熱采都利用高壓注汽鍋爐提供蒸汽，而注汽鍋爐必須依法定期停爐內(nèi)外部檢驗。注汽鍋爐爐膛內(nèi)輻射段管束承受高壓、高溫熱交變應(yīng)力以及高速介質(zhì)沖刷的作用，它在使用過程中很容易受到損壞。處在輻射段管柬的彎頭和直管段的對接接頭（焊口）更是薄弱環(huán)節(jié)，是檢驗的重點部位，根據(jù)鍋爐技術(shù)狀況，對焊縫進行一定的比例射線檢測，是檢出缺陷的有效手段。
輻射段管束在縱置式圓筒爐膛內(nèi)沿內(nèi)壁呈水平均勻的布置在φ2600mm圓周布置，共排列64根管，管外徑為φ89mm，壁厚為12~12．5mm，輻射段管束的彎頭和直管段的對接接頭就處在爐膛內(nèi)前、后端轉(zhuǎn)角處。通常采用定向機，按常規(guī)逐個的對焊口進行射線探傷時。由于焊口在爐內(nèi)處的位置特殊（即處于爐墻角），爐墻限制了射線探傷的幾何條件，探傷人員對焦困難，勞動強度，工作效率低，焊縫在底片成像不清晰，給評片人員識別影象增加了難度。射線探傷已影響檢驗質(zhì)量和進度。
為了優(yōu)化探傷工藝，對常規(guī)探傷工藝進行改進，在多次的實驗下，編制出了合理的透照工藝。本文針對透照工藝的要點，簡要剖析，供同行探討。
二、工藝依據(jù)
鍋爐規(guī)程規(guī)定對接接頭的射線探傷應(yīng)按GB3323—2005《金屬熔化焊焊接接頭射線照相》執(zhí)行，射線照相的質(zhì)量要求不應(yīng)低于AB級，對接接頭的質(zhì)量不低Ⅱ級為合格。按常規(guī)小徑薄壁管雙壁雙影法工藝會面臨探傷靈敏度和工作效率問題。
三、工藝簡析
常規(guī)小徑薄壁管雙壁雙影法，從探傷機、能量、膠片、增感屏透照方法、幾何條件、曝光
量等選擇，到膠片處理過程，都要提高靈敏度和保證焊縫影象的橢圓形間距。
輻射段管束是小徑厚壁管，與小徑薄壁管相比，影響探傷靈敏度有以下不利因素：
1、隨著曝光規(guī)范增大，線質(zhì)越硬， 值越小，減小對比度和清晰度；
2、散射比隨透照厚度的增加而增大；
3、焊口處于爐膛內(nèi)角落，爐墻對射線進行反射，散射源增加；
4、彎頭和兩直管段組焊成兩個對接接頭結(jié)構(gòu)，照射在彎頭和兩直管段的射線，彎頭曲面和管段內(nèi)表面對透射射線和散射線有一定聚焦作用，穿透一個管壁的部份透射射線和散射線在內(nèi)徑為φ64mm空腔內(nèi)通過多次漫反射傳輸?shù)胶缚p并穿透和發(fā)生散射，焊縫內(nèi)表面積比同等寬度的管段表面積要大，傳輸?shù)胶缚p上的漫反射射線強度要比管段強，故對比度下降。
針對不利因素，與常規(guī)小徑薄壁管雙壁雙影法相比，采取以下措施。
1、采用周向曝光
分析對接接頭在爐內(nèi)位置特點，一端所有焊口布直在垂直于圓筒爐膛軸線截面上，爐膛后是過渡段，爐膛前是燃燒器口，射線機可在軸線上移動，避開了爐墻的約束，幾何條件上滿足周向曝光，焦距為1300mm，如圖（1）所示，沿爐膛軸向方向按平移偏心距（T1）的橢圓成象法，如圖（2）所示，一次照射64個焊口，這樣與常規(guī)小徑薄壁管雙壁雙影法比較，減少架機次數(shù)，既降低勞動強度，提高工作效率，加大了焦距，也提高探傷靈敏度。
2、射線源和能量的選擇
選擇射線源的首要因素是射線機所發(fā)出的射線對爐管具有足夠的穿透能力，根據(jù)所內(nèi)設(shè)備狀況，選用日本產(chǎn)的EG300周向機。能量的選擇應(yīng)不超過GB3323—2005《金屬熔化焊焊接接頭射線照相》規(guī)定的Z高管電壓值，因小徑厚壁管的透照厚度差大，Z小透照厚度在28mm左右，在底片黑度不變的前提下，且盡可能地選擇稍高的管電壓，提高透照厚度寬容度，縮短曝光時間也可以提高工作效率。
 

3、照相屏蔽
在用周向機對小徑厚壁爐管照相時，曝光因子大，射線強度高，焦距大，照射場大，射線在管內(nèi)經(jīng)多次漫反射傳輸?shù)胶缚谏希M行二次透射和散射；焊151又在爐膛內(nèi)角落處，爐墻反射線大，因此必須進行特殊的屏蔽，才能減少二次透射和散射線對膠片質(zhì)量的影響。
首先，防止背散射，應(yīng)在膠片背面加2-3mm厚的鉛板，可有效減小背散射；
其次，為減少透射射線在管內(nèi)漫反射、前散射線和邊蝕散射的影響，我們用2-3mm厚的鉛板制作特殊的防護“鉛被”，“鉛被”蓋在試件上，在照射方向上阻隔過多的射線照射至焊ISl附近的試件上，減少照射場，在“鉛被”，上開透照口，如圖（3）所示，透照口應(yīng)保證焊縫影象的橢圓形間距3-10mm，如圖（4）所示，將焊口曝露在透照口處，焊口周圍一定范圍內(nèi)用鉛板將照射線阻擋并大量吸收，減少散射的影響，以達到屏蔽散射的目的。
 

四、結(jié)束語
通過實踐證明，采用周向爆光的方法對管束進行探傷，并采取合適屏蔽措施，不但能改進射線照相質(zhì)量，也能減少勞動強度，提高工作效率。在進行探傷工作中，開拓我們的思路，不局限常規(guī)的探傷工藝，對于那些鍋爐壓力容器的特殊部位和特殊結(jié)構(gòu)的元件，當處于特別位置時，采取相應(yīng)的特殊透照工藝，才能更好地滿足標準規(guī)定的質(zhì)量要求。