大型球形储罐γ源三源并列全景曝光技术

　　1　前言

　　近年来,随着天然气的开发和利用,大容积(5000 m3～10000 m3)的球形储罐数量不断增加,球罐在制造安装和定期检验中,采用何种拍片方法直接影响到球罐的制造成本和维护成本,目前普遍使用三种方法来完成,见表1。

　　从表1可以看出,普通工业铱源是首选方法,但其在满足底片质量的同时,长达20多小时的曝光及自然条件如:高温、风雨的影响也往往造成巨大损失。

　　针对上述三种方法的优缺点,本文提出了采用普通工业铱源三源并列的方法,通过实验、实物拍照,在满足技术条件、降低施工成本方面取得了良好的效果。

　　2　球形储罐γ源全景曝光特点

　　γ射线全景曝光是将射源置于球罐中心,对等径位置的焊缝进行360°一次曝光成像,一次拍片可达全球焊缝的70%以上,一般情况下,二次曝光可完成全球焊缝的100%拍片,且可以连续运行,不受设备连续开机能力的影响,体积小、重量轻、不用电、不用水,大大降低了人力、物力、时间、成本,是一种效率很高,经济效益显著的方法。

　　但是,γ源有一定的半衰期,随着时间的延长,它的源强逐渐降低,使曝光时间受到制约。能量固定无法调节,固有不清晰度比X射线大,灵敏度较X射线低。

　　3　三源并列全景曝光存在的问题

　　(1)源强:普通工业铱源单源透照厚度大,直径大的球形储罐源强不足,曝光时间过长,三源并列后源强是否会按三颗单源现有源强数值增加。

　　(2)不同源强三源并列后,由于固体源的物理特性,源间自身遮挡,全景辐射场均匀状况。

　　(3)三源并列增加总源体积,底片成像几何不清晰度、灵敏度能否满足规范要求。

　　(4)源强增加缩短曝光时间,底片灵敏度能否满足要求。

　　4　试验方法

　　以透照一台5000 m3球罐为例,球罐直径 =21200,球壳壁厚δ=38,使用三颗源强分别为100Ci一颗、80Ci两颗进行透照。

　　4.1　焦点计算

　　按照标准JB 4730-1994或GB3323-1987AB级质量要求,必须满足:

　　由计算得出三源并列后,当点源直径<80 mm时,焦点尺寸和几何不清晰度满足标准要求。

　　4.2　曝光时间计算

　　假设三源并列源强为数学加法,曝光时间可用下式计算:

　　4.3　实际透照试验

　　取得焦点理论值、曝光时间理论值后,分别采用三源三角状, 80捆扎一起全景曝光和三源紧并捆扎一起全景曝光方式进行试验,通过两种方式结果比较取得以下几个方面的经验数据。

　　(1)三源并列后焦点扩大对几何不清晰度和底片对比度的影响;