乙烯厂2000m^3大型球罐的γ射线全景曝光检测技术

　　1　引言

　　天津石化公司乙烯厂2个2000m3轻油球罐是该公司近百台球罐中最大的两台球形压力容器,根据设计图纸和相关技术标准要求,两台球罐的所有对接焊缝必须进行100%射线检测,以确保球罐的制造安装质量合格,保证天津石化公司的设备安全和生产安全。然而,在每台球罐的施工工期中射线检测只有6天时间,若采用常规的X射线检测则难以满足施工要求,且成本高、劳动强度大。为此,经过反复技术调研决定采用γ射线全景曝光检测技术。γ射线全景曝光检测技术是近些年来无损检测技术中发展起来的一种新的射线检测技术,其原理是将γ源置于球形容器中心,对等径位置焊缝进行360°一次曝光成像的技术,用这种方法一次拍片可达数百至上千张,是一种效率很高、经济效益显著的拍片方法。但该方法操作技术要求较高,是一把双刃剑,操作不当将造成大的损失。

　　2　检测设备和器材的选择

　　2.1　球罐概况

　　2000m3轻油球罐的尺寸规格为外径 15700×22mm,材质为20R,共54块钢板对焊而成,其中上、下极带侧板8块,上、下极带中板2块,上、下极带边板4块,上温带板20块,赤道板20块。对接焊缝总长为453m。

　　2.2　γ射线源的选用

　　常用于射线检测的γ射线源有Co60、Se75、Ir192三种射线源,它们的技术性能为:Co60的射线能量较高,平均为1.25MeV,半衰期5.3年,透照厚度范围25mm～175mm(中心法);Se75的射线能量较低,平均为0.22MeV,半衰期120天,透照厚度范围5mm～30mm(中心法);Ir192的射线能量居中,平均为0.35MeV,半衰期74天,透照厚度范围15mm～95mm(中心法)。根据射线能量的选用原则,在能穿透被检工件的前提下和曝光时间许可下,应尽量采用较低的射线能量,这样可以增加射线检测的对比度。故选择Ir192源作为全景曝光检测的射线源。

　　2.3　胶片的选用

　　γ射线检测时,胶片的选用是一个关键,目前常用的γ射线胶片主要是天津Ⅴ型和爱克发公司的C7型,但由于每个球罐只允许透照一夜,选用天津Ⅴ型的透照时间太长,最后确定使用C7胶片,该胶片的特点是:感光度高、高反差、细微粒、灵敏度高、伪缺陷少。另外,胶片的尺寸选用360mm×100mm规格的。

　　2.4　其他器材的选用

　　增感屏选用前屏为0.1mm,后屏为0.16mm,尺寸选用与胶片相适应的尺寸,即360mm×100mm。另外,还配备足够数量的松紧带、胶带纸、磁铁、铅字、透度计等。最后还必须配备γ剂量仪和个人监测用的报警器。

　　3　全景曝光工艺过程

　　3.1　划线

　　划线是射线检测工艺过程的第一步,也是最关键的一步,牵涉到整个检测过程工作秩序的繁琐性和差错几率。划线时机应选择在球壳板压制完毕、吊装组对之前进行,并且采用内外同时划线方法。划线长度应根据胶片长度而定,对于360mm×100mm胶片,相邻两片的搭接长度取30mm,因此划线长度为360mm-30mm×2=300mm。每块球壳板都必须划线并标号,划线位置应针对固定的方向(如顺时针或逆时针)按固定的方位进行。