管子-管板焊接接头γ射线检测

　　1　引言

　　绕管式换热器或列管式换热器的管子与管板之间的焊缝,由于管子分布较密,焊接部位狭小,故一般多采用氩弧焊焊接。在焊接过程中产生主要缺陷一般多为气孔,由于特殊结构限制,传统检测技术很难对其进行合理有效的评价。通过盘锦辽河华宇无损检测有限公司与盘锦市锅炉压力容器检验所人员共同研制的管板焊缝γ射线专用检查仪,可以实现该类焊缝中灵敏度不低于 0.5 mm圆形缺陷和0.5 mm深0.5 mm宽的线状缺陷检出,对保障该类设备安全运行具有很高的应用前景。

　　2　检测设备

　　盘锦辽河华宇无损检测有限公司根据管板壁厚(一般均大于50 mm)、检测部位狭小(一般管与管间距不大于15 mm)等实际特点,在原有普通γ射线探伤仪基础上专门开发研制了专门用于管板焊缝检测的微焦点γ射线检查仪,在设备研制过程中,要充分考虑同位素穿透能力、几何不清晰度、曝光时间、操作适宜性、底片质量和经济实用性。为使透照能量满足要求,该同位素选择Ir192;为满足透照几何不清晰度达到要求,选择焦点尺寸最好为 0.5 mm×1 mm,最大不能超过 1 mm×1.5 mm;同时为保证底片对比度(保证透照时间不少于30秒)初始源强一般不宜超过4 Ci～5 Ci。盘锦辽河华宇无损检测有限公司生产的管板焊缝微焦点γ射线检查仪基本结构如图1所示。

　　3　检测材料的选择

　　为保证底片质量,确定管子-管板角焊缝透照时使用进口Agfa胶片;为确保底片对比度满足要求,选择D4型胶片;前后增感屏宜选用0.1 mm铅箔增感屏。

　　4　散射线的屏蔽

　　对于管板焊缝检测,如直管换热管同时直径较粗源导管可以通过时,可以采用普通前向透照法,但对于绕管换热器或换热管直径较小时,通常采用背向透照法。采用背向透照法时为保证减少透照过程中射线源发送、回收过程对胶片的不良感光影响,不但要求输送源的过程尽可能短,而且要求胶片背衬4 mm铅板用以屏蔽。

　　5　待曝光胶片的制备

　　由于一般采用背向透照法,所以在透照过程中源的收、发均要穿过胶片,这就要求待曝光胶片必须提前开孔。由于胶片特殊感光特性,为减少胶片在开孔时因受压而感光,所以建议可以自制简易冲压装置,通过齿轮啮合传动的机械方法快速的一次完成暗袋、增感屏、胶片的开孔工作,以避免胶片过分感光而影响底片质量。开孔处应在暗室采用胶布开缝粘贴或其他等效方法进行密封,以避免胶片跑光。

　　6　透照补偿厚度的确定

　　为保证射线透照过程中胶片吸收射线的均匀,同时保证曝光时间不小于30 s,决定透照过程中使用透照厚度补偿块,为保证源强变化及管壁不同对透照参数不产生大的影响,补偿块的厚度应根据管板厚度、源的位置、透照角度等实际情况,折算得出。补偿块的外径应与管板焊缝内径相适应,外径过大装入困难,外径过小不利于源的中心定位。