射线检测在压力容器焊缝缺陷评估应用

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1、射线检测在压力容器焊缝缺陷评估应用摘要：压力容器承受高压，细小的缺陷可能在高压作用下加速放大，导致泄漏的发生，出现安全事故。文章采用射线检测对中间罐焊缝缺陷进行检测，评估焊缝等级，在对焊缝要求严格的领域有较好的应用。关键词：无损检测；射线检测；超声检测；压力罐中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-2374(2014)08-0038-031概述压力容器承受高压，细小的缺陷可能在高压作用下加速放大，导致泄漏的发生，出现安全事故。当缺陷可能出现在压力容器内部时，难以发现，因此对于压力容器内部缺陷的检测一直是压力容器的一个重要研究课题。对于内部缺陷的检测，一般采用射

2、线检测或者超声检测两种方法。射线检测，一般用X射线或Y射线作为射线源，因此需要产生射线的设备和其他附属设施，当工件置于射线场照射时，射线的辐射强度就会受到铸件内部缺陷的影响。穿过铸件射出的辐射强度随着缺陷大小、性质的不同而有局部的变化，形成缺陷的射线图像，通过射线胶片予以显像记录，或者通过荧光屏予以实时检测观察，或者通过辐射计数仪检测。其中通过射线胶片显像记录的方法是最常用的方法，也就是通常所说的射线照相检测，射线照相所反映出来的缺陷图像是直观的，缺陷形状、大小、数量、平面位置和分布范围都能呈现出来，只是缺陷深度一般不能反映出来，需要采取特殊措施和计算才能确定。现在出现应用射

3、线计算机层析照相方法，由于设备比较昂贵，使用成本高，目前还无法普及。超声波是频率高于20千赫的机械波。在超声探伤中常用的频率为0.5〜10兆赫。这种机械波在材料中能以一定的速度和方向传播，遇到声阻抗不同的异质界面（如缺陷或被测物件的底面等）就会产生反射。这种反射现象可被用来进行超声波探伤，最常用的是脉冲回波探伤法，探伤时，脉冲振荡器发出的电压加在探头上（用压电陶瓷或石英晶片制成的探测元件），探头发出的超声波脉冲通过声耦合介质（如机油或水等）进入材料并在其中传播，遇到缺陷后，部分反射能量沿原途径返回探头，探头又将其转变为电脉冲，经仪器放大而显示在示波管的荧光屏上。根据缺陷反射波

4、在荧光屏上的位置和幅度（与参考试块中人工缺陷的反射波幅度作比较），即可测定缺陷的位置和大致尺寸。但是超声检测对于有些粗晶粒的铸件和焊缝，因易产生杂乱反射波而较难应用。基于此，本文采用射线检测对中间罐焊缝缺陷进行检测，评估焊缝等级，在对焊缝要求严格的领域有较好的应用。2射线检测应用对某中间罐，如图1所示，Al,A2为横向焊缝，Bl,B2,B3,为纵向焊缝，采用X射线对中间罐焊缝进行缺陷检测，焦点尺寸为2.2*2.2mm,板后28+2mm,检测标准为JB/T4730.2-2005oBl,B2,B3焊缝总长3140mm,分为14段，一次透照检测长度224.2mm,Al,A2焊缝总长

5、1400mm,分为5段，一次透照检测长度280mm,实际检测比例100%。图1中间罐焊缝示意图对于焊缝B1,检测结果如表1,在5,6,8,9,11检测段检测到圆缺及条缺，其它段未发现缺陷，根据射线检测结果，可判定焊缝B1的5,6,8,9,11段焊接级别为II级,其他段为I级，总体评价焊缝B1符合II级要求。采用同样方法，对焊缝B2,B3进行检测，检测结果如表2,表3。焊缝B2在检测段2、4、6、11发现圆缺，在检测段1、10分别发现3mm及5mm的条缺，根据检测标准，可以判断焊缝B2符合II级要求。焊缝B3在检测段1、4、5、7、11分别出现9mm,3mm,4mm,3mm,4

6、mm的条缺，在检测段2,3,9,10,13,14出现不同数量的圆缺，根据检测标准，可以判断焊缝B3符合II级要求。采用同样方法，对焊缝Al,A2进行检测，检测结果，如表4,表5,焊缝Al,A2的各检测段未出现条缺及圆缺，各段焊接级别为I级，根据检测标准，可以判断焊缝Al,A2符合I级要求。3结语采用射线检测可对压力罐体焊缝进行无损检测，能较好的检测焊缝缺陷，根据检测结果，结合检测标准，可对焊缝缺陷进行分析分析，从而评估焊缝焊接等级，经过实际应用，取得了较好评估效果。作者简介：范金枝（1980—）,女，湖北京山人，供职于浙江省天正设计工程有限公司，研究方向：压力容器设计及开发。