钢制压力容器对接接头射线检测规程.doc

无损检测通用工艺规程

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钢制压力容器对接接头射线检测规程
1. 主题内容与适用范围
1.1本规程规定了钢制压力容器对接接头射线检测人员应具备的资格，所用设备器材，检测工艺和质量分级等。
1.2本规程依据JB/T4730.2要求编写。适用于公称厚度T为2-40mm钢制压力容器对接接头X射线AB级检测技术，满足《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB150和GB151等标准规范要求。
1.3检测工艺是本规程的补充，由Ⅱ级人员按合同要求及本规程编制，其参数规定得更具体。
2.规范性引用文件
下列标准包含的条文，通过在本规程中引用而构成本规程条文，在规程出版时，所有版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本规程的各方应探讨使用例标准最新版本的可能性。
TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》
GB150-2011《钢制压力容器》
GB151-1999《管壳式换热器》
JB/T4730.1-2005承压设备无损检测第一部分：通用要求
JB/T4730.2-2005承压设备无损检测第二部分：射线检测
JB/T7902-1999线型像质计
HB7684-2000射线照相用线型像质计
GB11533-1989标准对数视力表
JB/T7903-1999工业射线照相底片观片灯
GB/T19384.1-2003无损检测工业射线照相胶片第1部分：工业射线胶片系统的分类
GB16357-1996工业X射线探伤放射卫生防护标准
3.检测人员
3.1检测人员必须经过技术培训，按《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》取得与其工作相适应的资格证书，并负相应的技术责任。
3.2从事射线检测人员上岗前应进行辐射安全知识的培训，并取得放射人员工作证。
3.3评片人员的视力应每年检查一次，要求距离400mm能读出0.5mm的一组印刷片字母。
4.辐射防护
4.1所有产品原则上一律进入探伤室检测，检测人员应佩戴个人剂量计并携带剂量报警仪。
4.2如有特殊情况，确需要在现场检测的，应按GB16357的规定划定控制区和管理区，设置警告标记。
5.设备、器材和材料
5.1现使用设备见表1-1
表1-1
制造厂
型号
有效焦点尺寸（mm）
透照厚度W范围（mm）
备注

5.2透照不同厚度的钢制压力容器时，允许使用的最高管电压应控制在图1-1曲线的范围内。
对截面厚度变化大的承压设备，在保证灵敏度要求的前提下，允许采用超过图1-1曲线中规定得X射线管电压，但管电压增量不应超过50KV。
曝光参数应参照本机的曝光曲线选取，不允许用提高管电压缩短曝光时间的方法照相或凭经验任意选取曝光参数。

透照厚度W，mm
图1-1不同透照厚度允许使用的最高管电压
5.3胶片和增感屏
5.3.1胶片
胶片系统分为四类，即T1、T2、T3、T4类。T1为最高类别，T4为最低类别。
在满足灵敏度要求下，X射线应采用T3类或更高类别的胶片。如AGFA-D7、AGFA-C7，天津Ⅲ或上海牌GX-A7D等。胶片的本底灰雾度应不大于0.3.
5.3.2增感屏：采用金属增感屏或不用前屏。增感屏的选用见表2
表2
射线种类（X射线）
增感屏材料
前屏厚度（mm）
后屏厚度（mm）
＜300KV
铅
0.03-0.10
0.03-0.10
5.3.3胶片和增感屏在透照过程中应始终紧密接触。
5.4像质计
底片影像质量采用线性像质计测定。线型像质计的型号和规格应符合JB/T7902的规定，JB/T7902中未规定得丝径、线号等内容，应符合HB7684的有关规定
5.4.1像质计的选用由Ⅰ、Ⅱ级人员按透照厚度W，透照方式和像质计置于源侧或胶片侧选择表3-表5规定得像质计丝号。
表3
单壁透照像质计置于源侧的像质计灵敏度值W=T
应识别丝号（丝径，mm）
透照厚度（W）范围（mm）
17(0.080)
≤2.0
16(0.100)
＞2.0-3.5
15(0.125)
＞3.5-5.0
14(0.160)
＞5.0-7
13(0.2)
＞7-10
12(0.25)
＞10-15
11(0.32)
＞15-25
10(0.40)
＞25-32
9(0.50)
＞32-40
8(0.63)
＞40-55
7(0.8)
＞55-85
6(1.0)
＞85-150
表4
双壁双影透照像质计置于源侧的像质计灵敏度值W=2T
应识别丝号（丝径，mm）
透照厚度（W），范围（mm）
17（0.080）
≤2.0
16（0.10）
＞2.0-3.0
15（0.125）
＞3.0-4.5
14（0.160）
＞4.5-7
13（0.20）
＞7-11
12（0.25）
＞11-15
11（0.32）
＞15-22
10（0.40）
＞22-32
9（0.50）
＞32-44
8（0.63）
＞44-54

表5
双壁单影或双壁双影透照像质计置于胶片侧的像质计灵敏度值W=2T
应识别丝号（丝径，mm）
透照厚度（W），范围（mm）
16（0.10）
＞2.0-3.5
15（0.125）
＞3.5-5.5
14（0.160）
＞5.5-11
13（0.20）
＞11-17
12（0.25）
＞17-26
11（0.32）
＞26-39
10（0.40）
＞39-51
9（0.50）
＞51-64
8（0.63）
＞64-85
7（0.80）
＞85-125
⑴单位透照或双壁单影透照选用普通线型像质计，如Fe-6/12，Fe-10/16，Fe-13/19等。
⑵小径管的双壁双影透照可选用通用线型像质计或JB/T4730.2附录F（规范性附录规定的专用像质计）
5.5像质计的放置和数量
像质计应放置在工件表面对接接头的一端（在胶片检区长度的1/4左右位置），金属丝应横跨焊缝，细丝置于外侧。当一张胶片上同时透照多条对接接头时，像质计应放置在透照区最边缘的焊缝处。
⑴双壁单影透照规定像质计放置在胶片侧，双壁双影透照规定像质计可放置在源侧也可以放置在胶片侧。
⑵单壁透照规定像质计放置在源侧，如果像质计无法放置在源侧，允许放置在胶片侧，但应进行对比试验。对比试验的方法是在射源侧和胶片侧各放一个像质计，用与工件相同的条件透照，测定出像质计灵敏度差异，以此修正应识别丝号，确保实际透照的底片灵敏度符合要求。
⑶当像质计放置在胶片侧时，应在像质计上适当位置铅字“F”作为标记，“F”标记的影像应与像质计的标记同时出现在底片上，也应在检测报告中注明。（“F”统一放置在焊工号右侧）
⑷ 像质计数量
原则上每张底片上都应有像质计的影像。当一次曝光完成多张胶片照相时，使用的像质计数量允许减少，但应符合以下要求：、
① 环形对接接头采用源置于中心周向曝光时，至少在圆周上等间隔地放置3个像质计。
② 一次曝光连续排列多张胶片时，至少在第一张，中间一张和最后一张胶片处放置一个像质计。
⑸底片上像质计丝号的识别
底片黑度均匀部位（一般是邻近焊缝的母材金属区）能清晰地看到长度不小于10mm的连续金属丝影像时，则认为该丝是可识别的。专用像质计至少应能识别两根金属丝。
5.6“B”标记
背部散射线及无用射线应采用常规方法屏蔽。为验证背部射线的影响，必要时（首次检测或检测工艺条件，环境发生变化）在盒背向工件侧贴一个“B”铅字标记（高13mm,厚1.6mm）。若在底片的黑色背影上出现“B”的较淡影像，说明背散射防护不好，应增大背部铅板厚度予以重照。但若较淡背影上出现B较黑影像，则不作为底片质量的依据。
5.7识别系统
识别系统由位置标记和识别标记构成。
5.7.1位置标记
a对接接头透照定位标记包括搭接标记（↑）和中心标记。局部检测时搭接标记称为有效区段标记。
b检测范围标记（一）。当焊缝余高为零或焊缝磨平抛光工件的使用。
5.7.2识别标记
识别标记包括产品编号、焊缝标号、部位编号（片号）、焊工号、厚度标记和透照日期组成。返修部分应有返修标记R1、R2……（其角码表示返修次数）。扩检部位还应有扩检标记，要在部位编号前加K字母。焊工号用数字号1、2、3……表示。厚度用T表示。
5.7.3标记位置
⑴像质计和识别系统的位置如图1-2所示。识别系统铅字标记至少距焊缝边缘5mm。
⑵搭接标记放置除中心曝光两侧均可外，一般应放于射线源侧的工件表面上，但对于双壁单影透照（含源在曲面工件内且焦距大于曲率半径）时，必须放于胶片侧。
⑶受检部位工件不适合打钢印标记的，应采用绘图和记号笔写的方法办理。

图 1-2
5.8观片灯
观片灯的亮度至少应能观察黑度为4.0的底片，且观片灯窗口的漫散射光亮度可调，并备有遮光板，对不需观察或透光量过强部分屏蔽。
5.9评片室
评片应在专用的评片室进行。评片室应整洁、安静，温度适宜，光线应暗且柔和
5.10黑度计和核准黑度片
采用型黑度计自带的黑度片。黑度计误差小于等于0.05.黑度计每六个月校一次。黑度片至少每两年送计量单位检定一次。
5.11显定影剂
手工冲洗用显、定影剂两方。时间和湿度应符合胶片T使用说明书要求。
6受检部位的表面准备和射线检测时机
6.1同一条对接接头的余高在允许范围内应均匀，以保证底片黑度处于规定范围内。
6.2距对接接头中心各40mm范围内的焊疤、飞溅、成型粗糙及表面缺陷等应修磨，以不掩差或干扰缺陷影像显示为度。
6.3对接接头的表面质量应往检察人员检查合格筒体往整圆后方可检测。无损检测人员有权拒绝不合标准的对接接头。
6.4除非另有规定，射线检测应在焊后进行。对有延迟裂纹倾向的材料，至少应在焊接完成24小时后进行射线检测。
7检测比例及位置
7.1检测比例按委托单位要求进行，并满足相应技术要求。
7.2局部检测的焊缝，检测部位由焊接检查员指定。若无指定则由检测人员根据实际情况选定。但对所有交叉部位及标度覆盖的焊缝必须百分百检测。
7.3压力容器局部检测的焊缝，发现有超标缺陷时，应在该缺陷的延伸部位进行扩检。扩检长度为该焊缝长度的10%，且不小于250mm。如仍不合格，则对该焊缝100%检测。
8布片规则
8.1透照方式
根据工件尺寸，射线设备情况，射线检测透照方式可在下列方式中选取
a.纵、环向焊接接头源在外，单壁透照方式
b.纵、环向焊接接头源在外，单壁透照方式
c.环向焊接接头源在中心周向透照方式
d.环向焊接接头源在外双壁单影透照方式
e.纵向焊接接头源在外双壁单影透照方式
f.小径管环向焊接接头倾斜透照方式（椭圆成像）
g.小径管环向焊接接头垂直透照方式
8.2透照方式的选择
应首先考虑缺陷的检出率，其次要考虑到工作效率，并结合现有条件的可能而选用行行有效的透照方式。有条件许可的情况下，应首先考虑采用周向曝光，其次采用单壁单影法。对于射线源既可置于容器内，又可置于容器外的情况下，应优先采用内透法，在工件无法满足单壁透照时，方可采用双壁透照技术。
8.3全检焊缝的布法
a.全检纵缝的第一号片应从焊缝端头开始，从左到右按流水号布片（即中心标记纵向箭头指向右端，横向箭头指向焊缝，下同）
b.全检环缝第一号片从交叉部位开始（没有交叉焊缝时应选择焊缝旁有特别附件外，下同）顺时针方向按流水号布片；同一部位各条环缝的第一号片应尽量靠近同一直线。
8.4局部检测焊缝布片
a.局部检测的纵缝从左到右划线布片。并以左端为第一号片。但拍片数量及比例必须满足标准及图纸要求。
b.局部检测的环缝应以交叉部位为第一号片。顺时针方向按流水号划线排号，并对所有交叉焊缝布片。有人孔等开孔部位在布片范围的焊缝按要求布片，其长度计算在比例范围内。
c.扩检时应在缺陷延伸部位（返修位置附近未拍片的部位）布片。
d.当一次透照长度确定后依次划线，当最后一张底片长度不足时，拍片时应将最后一张底片的贴片位置紧接其前面的一张底片位置移动，重合一定区域，以确保最后一张底片及出现整张底片的焊缝影像。
e.不论检查比例如何，均应按100%检查划线，对直径较大或壁厚较厚的容器环焊缝划线时，应注意限制累积误差和内外中心线位置的重叠的准确性。
9.一次透照长度
9.1.一次透照长度用L3表示，除满足几何不清晰度，还应满足透照厚度比值K的要求，对AB级而言，纵缝K≤1.03，环缝K≤1.1.但对100＜D0≤400mm的环向对接接头，允许采用K≤1.2.
9.2.L3根据不同透照方式按以下公式计算（或根据JB/T4730.2-2005附录D）确定：
a)．纵缝一次透照长度的确定K=1.03
一次透照长度L3=2L1tanθ(θ≤13.86°)见图
当胶片长度为360mm时，一次透照长度应300～310为宜。

图 1-3
b).环缝单壁外透法，一次透照长度及有关参数
N= a=θ-η
Q=cos-1〔〕
η=sin-1( sinθ )
L3=
c).内透偏心法（F＜R）的一次透照长度及有关参数
N= a=η-θ
η= sin-1(sinθ )
θ= cos-1〔〕
L3=
d).内透偏心法（F＞R）一次透照长度及有关参数
N= a=θ+η
θ= cos-1〔〕
η= sin-1(sinθ)
L3=

e).计算法确定双壁单影法的一次透照长度及有关参数
N= a= θ+η
θ= cos-1〔〕
η= sin-1(sinθ)
L=
注：D0筒体外径
Di筒体内径
L1焦点至工件的距离
F焦点至胶片的距离
K透照厚度比值
F）.内透中心法（F=R）
采用此法时，射源置于容器中心，胶片或整条或张覆盖在整圈环缝外壁上，射线对环缝做一次性曝光。一次透照长度为整条环焊缝。
9.3小径管（D0≤100）透照
9.3.1小径管采用双壁双影透照布置。当同时满足下列两条件时应采用倾斜透照方式椭圆成像；
⑴T(壁厚)≤8mm
⑵g（焊缝宽度）≤D0/4
椭圆成像时，应控制影像的开口宽度（上下焊缝投影最大间距）在1倍焊缝宽度左右，不满足上述条件或椭圆成像有困难时可采用垂直透照或垂叠成像。
9.3.2小径管环向对接接头的透照次数
小径管环向对接接头100%检测的透照次数；采用倾斜透照椭圆成像时，当T/D0≤0.12时，相隔90°透照2次。当T/D0＞0.12、相隔60°或120°透照3次。垂直透照重叠成像时，一般应相隔120°或60°透照3次，由于结构原因不能进行多次透照时，可采用椭圆成像或重叠成像方式透照一次。鉴于透照一次不能实现焊缝100%检测，此时可采用有效措施扩大缺陷可检出范围，并保证底片评定范围内黑度和灵敏度满足要求。（可采用T2类胶片）
9.3.3小径管透照时，胶片应采用平放或粘贴法。以尽量减少缺陷到胶片的距离。当发现不合格缺陷时，一般多做整圈返修处理。
10．暗室处理
胶片储存，装取和冲洗按规程附录B（资料性附录）执行。
11.底片评定
底片评定有Ⅱ级以上人员进行
11.1底片质量
底片黑度（指底片有效评定区域内的黑度为2.0-4.0），但用X射线透照小径管或其他截面厚度变化大的工件时，最低黑度允许降至1.5，底片上邻近焊缝母材区至少应认别出规定的像质计丝号且长度不少于10mm。底片上认别标记齐全，位置正确，且不得掩盖变检对接接头的影像。底片有效评定区不得有胶片处理不当或其他妨碍底片准确评定的伪像。底片黑度的测量采用四点测量法，见图1-4

图1-4
12.对接接头的质量分级
12.1根据缺陷的性质和数量将对接接头质量分为四级；
Ⅰ级对接接头内应无裂纹，未焊透，未熔合和条形缺陷；
Ⅱ和Ⅲ级对接接头内应无裂纹，未焊透，未熔合；
Ⅳ级对接接头内缺陷超过Ⅲ级者，为评定区记录方便，统一使用字母代替缺陷名称。
A:裂纹 B：未熔合 C:未焊透 D：条形缺陷 E：圆形缺陷
12.2 圆形缺陷的质量分级
长度比小于或等于3的气孔。夹渣和夹钨等缺陷定义为圆形缺陷。圆形缺陷先按表 折算成点算，再按表 评定区的点数评级，小于表 圆形缺陷不计
表
圆形缺陷点数换算表
缺陷长径（mm）
≤1
＞1～2
＞2～3
＞3～4
＞4～6
＞6～8
＞8
折算点数
1
2
3
6
10
15
25
表
各级别允许的圆形缺陷点数
评定区（mm）
10×10
10×20
母材厚度T（mm）
≤10
＞10～15
＞15～25
＞20～50
等

级
Ⅰ
1
2
3
4
Ⅱ
3
6
9
12
Ⅲ
6
12
18
24
Ⅳ
缺陷点数大于Ⅲ级或缺陷长径大于T/2

注：⑴Ⅰ级对接接头和母材公称厚度等于或小于5mm的Ⅱ级对接接头内不计点数的圆形缺陷，在评定区内多余10点降一级。
⑵评定区框线的长边与焊缝平行。框线内必须完整包含严重区域的主要缺陷，与框线外切的也应计算点数。
⑶由于材质或结构等原因，进行返修可能会产生不利后果的对接接头，各级别的圆形缺陷点数可放宽1-2点。
⑷对紧密性要求高的对接接头，底片评定人员应考虑将圆形缺陷的黑度作为评级依据。通常将黑度大的圆形缺陷定义为深孔缺陷。当对接接头存在深孔缺陷时，其质量级别为Ⅳ级。
⑸当母材公称厚度不同时，取较薄板的厚度。
表
不计点数的圆形缺陷尺寸
母材厚度（mm）
≤25
＞25～50
＞50
缺陷长径（mm）
≤0.5
≤0.7
≤1.4%T
12.3条形缺陷的质量分级
长宽比大于3的气孔，夹渣和夹钨等缺陷定义为条形缺陷，条形缺陷分级见表
条形缺陷的质量分级
级别
单个条形缺陷最大长度（mm）
一组条形缺陷累计最大长度（mm）
Ⅰ
不允许
Ⅱ
≤T/3（最小可为4）且≤20
在长度为12T的任意选定条形缺陷评定区内，相邻缺陷间距不超过6L的任一组条形缺陷的累计长度不超过T，但最小可为4。
Ⅲ
≤2T/3（最小可为6）且≤30
在长度为6T的任意选定条形缺陷评定区内，相邻缺陷间距不超过3L的任一组条形缺陷的累计长度不超过T，但最小可为6。
Ⅳ
大于Ⅲ级者
注：⑴L为该组条形缺陷中最长缺陷的长度，T为母材公称厚度，当母材公称厚度不同时取较薄板的厚度值。
⑵条形缺陷评定区是指与焊缝方向平行时，具有一定宽度的矩形区，T≤25mm,宽度为4mm，25mm＜T≤100mm，宽度为6mm。
⑶当2个或2个以上条形缺陷处于同一条直线上，且相邻缺陷的间距小于等于较短缺陷长度时，应作为一个缺陷处理，且间距也应计入缺陷长度之内。
12.4综合评级
在圆形缺陷评定区内，同时存在圆形缺陷和条形缺陷时，应各自评级，其级别和减1作为最终级别。
12.5压力容器上承压管子的对接接头中的根部内凹和根部0交边F如相关要求进行射线检测的则按JB/T4730.2表23评定。
13.曝光操作和安全防护
13.1.X射线探伤机开机前应检测状态是否良好，然后按要求操作。
13.2.操作人员应填写当班工作日记，设备记录，签上名字及注明日期。
14.检验程序（见流程图）
15.资料整洁和归档
15.1每台产品焊缝检验合格后，评片人员应按焊缝布片图整理该台产品的所有底片，底片应按顺序号摆放，当有返修时，返修片应与原片放在一起，相邻片之间用纸隔开，竖着放置。
15.2检测完成后，及时出具检测报告，报告内容应合格：产品名称、检验部位、检验方法、透照规范、缺陷名称、评定级别、返修级别、返修情况、透照日期和探伤人员签名，并由无损检测责任工程师审核应发报告。
15.3整理每台产品的全部资料，装订成册后移交公司档案室保存7年，不得外借。

附录A(资料性附录)
暗室安全操作规程
暗示处理时保证底片质量的重要工序，应有专人进行。暗室处理包括切片，装袋，显影，停显，定影，水洗和干燥等。
A1胶片的切装与保管。
A1.1胶片应与射线完全隔离，阴凉干燥处立放。
A1.2胶片盒应在暗室开封，以防漏光。
A1.3按每次用量，应带衬纸取出胶片，申张按规定格切，多余片带衬纸放置胶片盒保存，以防划伤。
A1.4装胶片时应避免乳剂膜与衬纸或增感屏摩擦，以防静电感光；拿胶片只能触及边或角，以防留指印；胶片不得折叠和弯曲，以防折迹感光。
A1.5操作人员接触胶片时，应将手洗净。胶片处理前不得粘上显影和定影液。
A1.6暗室安全红灯应在距胶片0.5mm以上位置安装，第一次使用红灯应测试安全红灯距离，亮度，时间对胶片感光的影响。
A1.7当对胶片质量有怀疑时，应在曝光前显影，定影分析，有严重问题的胶片应停用。
A2暗室处理
A2.1手工冲洗规程
A2.1.1显影：其湿度为18℃-21℃，显影时间为4～8分钟。显影之初和显影过程中要使胶片上下移动，以保证均匀显影。片夹之间要有一定距离，防止胶片相粘。
A2.1.2显影后放入停显液中停置10-15秒钟。用水清洗10-15秒后，放入定影槽内。
A2.1.3定影：胶片浸入定影液1分钟上下移动。定影时间为通透时间的两倍，一般为15分钟左右。
A2.1.4水洗：在流动的清水中进行，一般20分钟到30分钟之间。
A2.1.5底片干燥：在底片清洗结束后，放入脱水剂中1-3秒，夹住底片的角倾斜晾干，自然干燥时应在无光通风干燥处。需烘干时烘箱温度不大于50℃。
A3责任
A3.1操作人员应对暗室处理不当造成底片伪像负责。
A3.2操作人员应即时记录每天的工作数量及显定影液的变化，及时更换液。