大型储罐对接焊缝射线检测工艺设计毕业设计论文

目录1大型储罐对接焊缝检测现状分析..............................11.1大型储罐的构造.........................................11.2大型储罐对接焊缝的焊接方法及工艺要求...................21.2.1对接焊缝的焊接方法.................................21.2.2对接焊缝的工艺要求.................................21.3大型储罐对接焊缝常见缺陷及产生原因.....................32大型储罐对接焊缝现有检测方法分析...........................72.1大型储罐现有检测方法的原理及应用.......................72.1.1声发射检测在大型储罐中的应用.......................72.1.2超声检测在大型储罐中的应用.........................82.1.3磁粉检测在大型储罐中的应用.........................82.1.4漏磁检测在大型储罐中的应用.........................92.1.5射线检测在大型储罐中的应用.........................92.2大型储罐现有检测方法的对比............................103大型储罐对接焊缝射线检测工艺设计思路......................113.1射线检测基础知识......................................113.1.1射线检测原理......................................113.1.2射线检测的优点和局限性............................113.1.3射线检测的分类....................................113.2大型储罐对接焊缝缺陷分析..............................133.3大型储罐对接焊缝射线检测方法分析......................134大型储罐对接焊缝射线检测工艺 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 ......................154.1大型储罐射线检测工艺规程..............................154.1.1适用范围..........................................154.1.2引用标准..........................................154.1.3检测人员要求......................................154.1.4检测表面要求......................................154.1.5检测场地要求......................................154.1.6检测设备..........................................164.1.7透照方式.........................................174.1.8曝光参数及曝光曲线................................174.1.9暗室处理..........................................184.1.10缺陷的评定.......................................184.1.11质量分级.........................................194.2丙烯球罐工艺卡........................................204.3小结.................................................255总结.....................................................26参考文献....................................................2711大型储罐对接焊缝检测现状分析大型储罐一般指大型储油罐，大型储油罐指的是容量为100立方米以上、由罐壁、罐顶、罐底及油罐附件组成的储存原油或其他石油产品的大型容器。大型储油罐是储存油品的容器，它是石油库的主要设备，主要用在炼油厂、油田、油库田其他工业中。1.1大型储罐的构造大型储油罐的基本结构由罐壁、罐顶、罐底及油罐附件组成。油罐的罐壁圈板纵向焊缝一般为对接式，环向焊缝，中，小容量油罐一般采用套筒式，大容量油罐一般为混合式。罐壁钢板必须满足强度要求，还要满足稳定性的要求。一般分为立式拱顶油罐，立式锥顶油罐，球形油罐（见图1-1）。结构形式分为对接，搭接两种。图1-1球型储罐拱顶油罐的底板的一般有两种结构形式，罐底板的中间部分称中幅板，边缘的部分称边缘板。当油罐直径D<12.5m时，一般采用矩形中幅板和边缘组成的排版形式，当D≧12.5时,采用周边为弓形边缘板组成的排版形式。大型储罐常见标准：我国常见的拱顶油罐（见图1-2）标准系列有：100立方米、200立方米、300立方米、500立方米、700立方米、1000立方米、2000立方米、3000立方米、5000立方米、10000立方米、20000立方米、30000立方米、50000立方米、100000立方米、120000立方米。2图1-2立式拱顶油罐1.2大型储罐对接焊缝的焊接方法及工艺要求1.2.1对接焊缝的焊接方法大型储罐壁板立缝焊接均采用气体立焊，气电立焊是由普通熔化极气体保护焊和电渣焊发展而形成的一种熔化极气体保护电弧焊方法，焊缝一次成形，是一种高效焊接技术，而环焊缝采用高效率埋弧自动横焊技术，它由焊接电源、自动送丝机、焊接机头、焊接行走机架及控制箱、焊剂循环系统和轨道等部分组成。高强度钢板的环焊缝焊接时必须要按立缝高强度钢板焊接的要求进行预热。1.2.2对接焊缝的工艺要求1.所有对接焊缝的表面不得低于母材，且于母材应圆滑过渡。2.焊接接头处的错边不大于0.1t（t为对接处较薄板的厚度）。3.板厚超过14mm时应在接头处开坡口，坡口深度应不小于5mm，反面碳弧气刨清根后，焊缝宽度按下表，焊缝余高1~2mm。4.所有对接焊缝应成形均匀，每条焊缝的宽度和高度差应不大于1.5mm。5.焊缝要求平直，接头宽度方向的错位小于2mm。6.对接接头长度方向不平度应控制在1.5mm内。7.打磨后的焊缝应与原有的焊缝保持一致。31.3大型储罐对接焊缝常见缺陷及产生原因1.未熔合：未熔合主要是焊缝金属和母材之间或焊道金属和焊道金属之间未完全熔合的部分，即填充金属粘盖在母材上或者是填充金属层间而部分金属未熔合在一起。未熔合又可细分为：坡口边缘未熔合、焊道之间未熔合、焊缝根部未熔合。未熔合是增大焊接速度后出现于焊缝内的初期缺陷，一般间隙很窄，相当于裂纹，在外力的作用下很容易扩展到焊缝或母材，形成开裂。图1-3未熔合示意图产生原因：⑴焊接时电流过小，焊速过高、热量不够或者焊条偏于坡口之一侧，使母材或先焊焊缝金属未得到充分熔化就被熔化金属敷盖而造成。⑵母材坡口或先焊的焊缝金属表面有锈、氧化铁、熔渣及脏物等未清除干净，在焊接时由于温度不够，未能将其熔化而盖上了熔化金属而造成。⑶起焊温度低，先焊的焊缝开始端未熔化，也会产生未熔合。⑷手弧焊运条时偏离焊缝中心，熔化的金属流到未熔化表面上。⑸焊接坡口太小，焊根间隙太窄,会造成未熔合。2.咬边：咬边是焊接过程中，电弧将焊缝边缘熔化后，没有得到填充金属的补充，在焊缝金属的焊趾区域或根部区域形成沟槽或凹陷。咬边可以是连续的，也可以是间断的。咬边减少了基本金属的有效面积，减弱了焊接接头强度，并且在咬边处形成应力集中，会成为开裂起点，承载后有可能在咬边处产生裂缝。图1-4咬边示意图4产生原因：⑴平焊时焊接电流过大或焊接速度过慢。⑵焊接电弧过长，使熔宽增加并产生较大吹力，使母材产生凹坑，而填充金属未能将凹坑填补。⑶焊接角焊缝时，焊条角度和摆动不正确或电弧长度过长，而使焊缝上部边缘发生咬边。⑷在立、横、仰焊时，技术不熟练的焊工在电流较大时，由于运条时在坡口两侧停留时间较短，电弧长度太长，使焊缝中间铁水温度过高而下坠，两侧的母材金属被电弧吹去而未填满熔池所致，熔化金属下淌也会造成咬边。⑸在埋弧自动焊时由于焊接速度过高而造成。3.焊瘤：焊瘤是过量的焊缝金属流出基体金属熔化表面而未熔合，这种金属是由于熔池温度过高，使液体金属凝固较慢，在自重作用下下坠而形成。也就是在焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤。在角焊缝中产生的频度多于对接焊缝。焊瘤在立焊和仰焊中经常产生；在平焊对接时，第一层背面有时可能产生焊瘤；用埋弧自动焊焊接小直径的环缝时，也常常出现焊瘤。焊瘤不仅影响了焊缝成形美观，而且往往造成接头尺寸突变，恶化了构件的使用性能。图1-5焊瘤示意图产生原因：⑴焊接工艺参数选择不当，焊接电流和电弧电压过大、过小都有可能造成焊瘤。电流、电压过小时，电弧热量低且吹力小，使母材不能充分熔化，并难以将熔池中的液体金属吹开,以致熔化金属不能与母材熔合而堆积；电流、电压过大时，焊缝底部的熔化金属被吹呈下坠，而形成背面的焊瘤。⑵坡口间隙过大。⑶背面焊瘤主要由于熔池温度过高，焊接时焊条伸入过深，熔化金属流向背面过多所致。⑷操作不熟练，如焊条角度不对或电极未对准焊缝，运条不当或电弧过长等。4.未焊透：未焊透是指基本金属之间，或者基本金属与熔敷金属之间的局部未熔合现象，它和未熔合有些相似，有时很难区别。在根部，由于电弧未将母材熔化或未填满熔化金属所引起，称为根部未焊透，电弧未将各层间完全熔化，亦未填满熔化金属称层间未焊透，同样在边缘有未焊透时称边缘未焊透。未焊透是最为严重的焊接缺陷之一，5它使焊缝截面减小，而且未焊透部位往往形成尖锐的缺口，缺口处为应力集中点，在拉力的作用下，极易扩展成宏观或整体断裂。图1-6未焊透示意图产生原因：⑴坡口尺寸不正确，如坡口角度偏小、间隙太窄、钝边过大等。⑵焊接工艺参数选用不当，如焊接电流过小、焊速太快，因热量不足而造成母材根部未能充分熔化。⑶操作时焊条或焊丝偏离坡口中心或焊条角度不正确以及电弧太长或电弧磁偏吹，使电弧热能散失或偏于一边等。⑷焊件有氧化皮及熔渣等，阻碍焊层之间、基本金属边缘及根部的熔化。⑸埋弧自动焊焊偏也很容易引起未焊透。5.烧穿：焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷。烧穿在手工电弧焊或埋弧焊过程中常见，多发生在第一层焊道或薄板的对接接头中,是一种不允许存在的焊接缺陷。烧穿不仅影响焊缝外观，减小焊缝截面，破坏焊缝致密性，而且烧穿部位附近往往伴随有夹渣、焊瘤、气孔等缺陷。图1-7烧穿示意图产生原因：⑴焊接电流太大，使焊件加热过甚。⑵焊接速度过慢。⑶电弧在焊缝某处停留时间过长。66.气孔：气孔是指焊接时，熔池中的气体未在金属凝固前逸出，残存于焊缝之中形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的，也可能是焊接冶金过程中反应生成的。图1-8气孔示意图产生的原因：⑴电弧焊接中所产生的气体里含有过量的氢气及一氧化碳所造成的；⑵母材钢材中含硫量过多；⑶焊剂的性质和烘赔温度不够高；⑷焊接部位冷却速度过快；⑸焊接区域有油污、油漆、铁锈、水或镀锌层等造成；⑹空气中潮气太大、有风；⑺电弧发生偏吹；⑻焊缝中有水分，一般埋弧焊发生表面气孔时内部必定也有气孔。缺陷的存在，不仅会直接影响到储罐的使用寿命，而且是突发事故的祸端。因此，找出存在的缺陷，分析缺陷的起因，观其症状，正确使用消除缺陷的方式与方法，或采取有效的控制缺陷发展(扩展)的措施，就显得极为重要。缺陷的发现，除了靠在严格程序下认真仔细的全面目视检查外，就是正确选用科学的无损检测方法来进行寻找和发现，不同的无损检测方法则适用于发现不同类型的缺陷。射线检测适用于各种材料的检验，对被检工件的表面和结构没有特殊要求。它的检验原理决定了这种技术最适宜检验体积型缺陷，所以射线检测比其他方法更适合大型储罐对接焊缝的检测。72大型储罐对接焊缝现有检测方法分析储罐在运行过程中，由于受到介质、压力和温度等因素的影响，会产生腐蚀、冲蚀、应力腐蚀开裂、疲劳开裂及材料劣化等缺陷。在役储罐检测的目的，就是发现存在于壁板中的各种缺陷，从而对储罐的运行状态进行安全评估，进而指导进一步的维修。2.1大型储罐现有检测方法的原理及应用目前主要采用例行检查、在线检测和开罐检测三种形式。例行检查是通过目视的方法,直观地检查储罐是否有结构损坏；在线检测是指无需停产情况下进行的检测，主要采用宏观检测、超声检测方法和声发射检测方法；开罐检测需要储罐停用、倒料、打开并置换清洗，使检测人员进入罐中进行的各项检测,主要采用漏磁、超声、射线、磁粉检测等方法。2.1.1声发射检测在大型储罐中的应用声发射法是通过接收和分析材料的声发射信号来评定材料性能或结构完整性的无损检测方法；声发射是指材料局部因能量的快速释放而发出瞬态弹性波的现象。图2-1声发射原理图应用：声发射技术用于大型储罐的检测，主要是通过对储罐受载状态下有效活动声源的检测与 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 。采用声发射技术对在用承压储罐进行全面定期检验的步骤如下：将储罐停产倒空后，不开罐首先直接进行耐压试验(试压介质一般为水)和声发射检验，从声8发射检验结果给出储罐壳体上有意义的活性声发射源部位；采用宏观检验、磁粉或渗透、超声波或射线等常规无损检测方法对声发射源部位进行复验，排除干扰声发射源，找出储罐壳体上存在的活性缺陷；对储罐焊缝的内外表面进行100％磁粉检测．发现并消除那些在声发射检验中不活动的表面裂纹。2.1.2超声检测在大型储罐中的应用超声检测是用普通的脉冲反射法操作,通过在噪声波和干扰波的背景上出现意外的回波来检测出缺陷的过程。图2-2超声波探伤图应用：超声波导波检测系统是利用低频扭曲波、纵波等对储罐及其附属管路的检测技术，其检测机理就是超声波在有限的空间的介质中多次往复反射并进一步产生复杂的叠加干涉以及几何弥散，由于低频波能长距离传输而衰减较小，因此可实现在很小的区域内达到对周围大范围的检测，尤其适用于检测储罐以及焊缝缺陷的检测。2.1.3磁粉检测在大型储罐中的应用铁磁性材料工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁场，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。9图2-3便携充电式旋转磁场探伤仪应用：储罐上产生表面和近表面缺陷的部位，除机械损伤外，大都集中于焊缝及热影响区内，虽然母材本身也可能存在表面缺陷，但存在的几率很小．此外，工卡具焊痕处，电弧损伤以及点焊处也经常产生裂纹．检测时，必须先了解所检测部位可能产生何种表面和近表面缺陷以及这些缺陷的磁痕形态，以便正确地进行磁痕分析，做出准确无误的判断．磁粉检测的重点部位是对接焊缝的内外表面（包括人孔及接管对接焊缝的内外表面）支柱角焊缝的外表面以及工卡具的焊痕处等等。磁粉检测应在射线探伤和超声探伤发现的缺陷修补合格后（离焊接完成后的时间不应小于48h）、耐压实验前进行（如果储罐焊后热处理，应在热处理前进行）．焊缝应进行100%的磁粉探伤。2.1.4漏磁检测在大型储罐中的应用漏磁检测法指铁磁材料被磁化后，表面和近表面缺陷在材料表面形成漏磁场，通过检测漏磁场以发现缺陷的无损检测技术。应用：储罐底板漏磁检测方法，操作人员用手推动储罐底板扫查器沿储罐底板进行扫描,等距离脉冲编码器控制计算机采样间隔,扫查器检测的缺陷信息经A/D后进入计算机,分析软件对检测信号进行实时在线显示,当缺陷信号超过所设置的报警门限时,推动声光报警器报警,操作人员可直接在储罐底板上标注缺陷,检测曲线和结果可在打印机上打印。2.1.5射线检测在大型储罐中的应用射线检测是利用物质在密度不同、厚度不同时对射线的衰减程度不同，如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异，它将改变物体对射线的衰减，使得不同部位透射射线10强度不同，从而使零件下面的底片感光不同的原理，实现对材料或零件内部质量的照相探伤。图2-4射线数字成像原理示意图应用：罐壁的纵向焊缝⑴底圈壁板当厚度小于或等于10mm时，从每条纵向焊缝中任取300mm进行射线检测。当板厚大于10mm、小于或等于25mm时，从每条纵向焊缝中任取2个300mm进行射线检测，其中一个应靠近底板。⑵其他每圈壁板，当板厚小于25mm时，每一焊接的每种板厚（板厚差不大于1mm时可视为同种板厚）在最初焊接的3米焊缝的任意部位取300mm进行射线检测。环向对接焊缝：每种板厚（以较薄弱的板厚为准），在最后焊接的3米焊缝的任意部位取300mm进行射线检测。以后对于每种板厚，在每60米焊缝及其尾数内的任意部位取300mm进行射线检测。2.2大型储罐现有检测方法的对比大型储罐在国民经济发展中起的作用无可替代的作用，不仅石油、化工、国防、交通运输等领域。无损检测技术是保证其制造、安装和检验的重要手段之一，每种无损检测方法都各有优缺点。磁粉检测能发现大型储罐表面和近表面缺陷，漏磁检测方法可检测储罐底板腐蚀程度和缺陷分布状况；超声波可检测储罐罐底板腐蚀；漏磁检测广泛用于储罐的底板检测；声发射技术用于在役储罐的在线检测及结构完整性评价；射线检测适用于大型储罐对接焊缝和储罐的内部缺陷，所以射线检测适用于大型储罐罐壁纵向焊缝和环向对接焊缝。113大型储罐对接焊缝射线检测工艺设计思路3.1射线检测基础知识3.1.1射线检测原理射线照相法探伤是利用物质在密度不同、厚度不同时对射线的衰减程度不同，如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异，它将改变物体对射线的衰减，使得不同部位透射射线强度不同，从而使零件下面的底片感光不同的原理，实现对材料或零件内部质量的照相探伤。当射线穿过密度大的物质，如金属或非金属材料时,射线被吸收得多，自身衰减的程度大,使底片感光轻；当射线穿过密度小的缺陷(空气)时，则被吸收得少，衰减小，底片感光重。这样就获得反映零件内部质量的射线底片。3.1.2射线检测的优点和局限性直接记录—底片；缺陷投影图像，定性定量准确；体积型缺陷检出率很高，而面积型缺陷检出率受多种因素影响；适宜检测厚度较薄的的工件而不适宜检验较厚的工件；适宜检测对接焊缝，检测角焊缝效果较差，不适宜检测板材、棒材、锻件；试件结构和现场条件不适合射线照相；对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）确定比较困难；检测成本高；射线照相检测速度慢；射线对人体有伤害，需要采取防护措施。3.1.3射线检测的分类X射线、γ射线、电子射线、β射线、质子射线、α射线和中子射线。1.X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流，是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁波。其波长很短约介于0.01-100埃之间。12图3-1X射线机2.γ射线，又称γ粒子流，是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线，是波长短于0.01埃的电磁波。3.电子射线是利用加速器或者其他高压电场加速电子获得的。4.β射线，是指当放射性物质发生β衰变，所释出的高能量电子，其速度可达至光速的99%。在β衰变过程当中，放射性原子核通过发射电子和中微子转变为另一种核，产物中的电子就被称为β粒子。图3-2β射线剂量仪5.质子射线是带正电的粒子流，质子射线可通过加速器获得。6.α射线是带正电的粒子流，它是放射性同位素在α衰变过，程中从原子核内发出的，即氦核。由两个质子及两个中子组成，并不带任何电子，亦即等同于氦-4的内核，或电离化后的氦-4，He2+。7.中子射线不带电的粒子流。辐射源为核反应堆、加速器或中子发生器，在原子核13受到外来粒子的轰击时产生核反应，从原子核里释放出来。3.2大型储罐对接焊缝缺陷分析焊缝焊接缺陷直接影响焊接接头的质量，而接头质量又影响到大型储罐整体焊接结构件的安全运行。由于焊丝清洁度不够，焊缝区域清洁度不够，焊工技能，表面存在氧化物等原因会形成气孔、夹渣（夹钨）、未熔合、未焊透、焊瘤等缺陷。大型储罐焊接应力的危害：1.焊接热应力可促使焊缝产生热裂纹，残余应力导致焊后延迟裂纹的形成；2.焊接残余应力可以加速疲劳破坏，导致应力腐蚀开裂，产生低温脆性破坏。3.3大型储罐对接焊缝射线检测方法分析射线分为X射线、γ射线、中子射线。X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流，其波长很短介于0.01-100埃之间。X射线是在X射线管中产生的，X射线管是一个具有阴阳两级的真空管，阴极是钨丝，阳极是金属制成的靶。在阴阳两级之间加有很高的直流电压，当阴极加热到白炽状态时释放出大量电子，这些电子在高压电场中被加速，从阴极飞向阳极，最终以很大速度撞击在金属靶上，失去所具有的动能，这些动能绝大部分转换为热能，仅有极少一部分转换为X射线向四周辐射。γ射线，是放射性同位素经过α衰变或β衰变后，在激发态向稳定态过渡的过程中从原子核内发出的，这一过程称作γ衰变，又称γ跃迁。γ跃迁是核内能级之间的跃迁，与原子的核外电子的跃迁一样，都可以放出光子，光子的能量等于跃迁前后两能级能值之差。不同的是，原子的核外电子跃迁放出的光子能量在几电子伏到几千电子伏之间。而核内能级的跃迁放出的γ光子能量在几千电子伏到十几兆电子伏之间。中子射线是由中性粒子组成的粒子流。不带电，穿透能力强。它像γ射线一样可通过和物质的相互作用产生的次级粒子间接地使物质电离。中子是一种不带电荷的基本粒子，其静止质量为1.008665原子质量单位。中子射线与X射线和γ射线唯一的相同点是都属于不带电粒子束流，具有很强的穿透物质能力。在其他方面，中子射线与与X射线和γ射线的性质迥然不同。由于γ射线1.探测厚度大，穿透能力强；2.体积小，质量轻，不用水、电，特别适用于野外作业和在用设备的检测；3.效率高，对环缝和球罐可进行周向曝光和全景曝光。同X射线机相比大大提高效率；4.可以连续运行，且不受温度、压力、磁场等外界条件14影响；5.设备故障效率低，无易损部件；6.与同等穿透力的X射线机相比，价格低。所以选择γ射线对大型储罐对接焊缝进行检测。154大型储罐对接焊缝射线检测工艺设计方案4.1大型储罐射线检测工艺规程4.1.1适用范围射线检测方法适用于任何材料，无论是金属还是非金属材料均可检测，适用于检测材料或工件的内部缺陷，它主要检测体积型的缺陷，广泛用于焊缝和铸件的检测，尤其是焊缝的检验。4.1.2引用标准GB50094-1998《球形储罐施工及验收标准》NB/T47013-2015射线检测GB/T19348.2工业射线照相胶片GB18465—2001工业Υ射线探伤放射卫生防护要求GB18871—2002电离辐射防护及辐射源安全基本标准4.1.3检测人员要求1.从事射线检测的人员应满足NB/47013-2015的有关规定。2.射线检测人员未经矫正或经矫正的近（距）视力和远（距）视力应不低于5.0（小数记录值为1.0），测试方法应符合GB11533的规定。从事评片的人员应每年检查一次视力。3.从事射线检测的人员在上岗前应进行辐射安全知识的培训，并按照有关法规的要求取得相应证书。4.1.4检测表面要求在射线检测之前，焊接接头的表面应经目视检测并合格。表面的不规则状态在底片上的影像不得掩盖或干扰缺陷影像，否则应对表面作适当修整。4.1.5检测场地要求16现场进行Υ射线检测时，应按GBZ132规定划定控制区和管理区、设置警告标志，检测作业时，应围绕控制区边界测定辐射水平。检测工作人员应佩带个人剂量计，并携带剂量警报器。4.1.6检测设备1.射线源的选择选择射线源的首要因素是射线源所发出的射线对被检试件具有足够的穿透力，对于Υ射线来说穿透力取决于放射源种类，见表4-1给出了常用Υ射线源适用的透照照厚度范围。表4-1γ射线源的透照厚度范围（钢、铜、镍合金等）射线源透照厚度W/mmA级，AB级B级Se75≥10～40≥14～40Ir192≥20～100≥20～90Co60≥40～200≥60～1502.焦距的选择为保证射线照相的清晰度，标准对透照距离的最小值有限制，按NB/T47013-2015规定，透照距离f与焦点尺寸df和透照厚度b应满足以下关系：（1）A级射线检测技术：f≥7.5df•b3/2（2）AB级射线检测技术：f≥10df•b3/2（3）B级射线检测技术：f≥15df•b3/23.像质计像质计的选择跟透照厚度、透照方式和像质计的摆放位置有关。应选择相对应的丝号进行摆放。使用线形像质计时，底片上能够识别的最细金属丝的编号即为像质计灵敏度值。如底片黑度均匀不为（一般是邻近焊缝的母材金属区）能够清晰地看到长度不小于10mm的连续金属线影像时，则认为该金属线是可识别的。专用等径型像质计至少应能识别两根金属线。17表4-2线性像质计灵敏度值——单壁透照、像质计置于射线源侧应识别丝号公称厚度（T）范围/mmA级AB级B级10（0,.40）＞15～25＞25～32＞35～459（0.50）＞25～32＞32～40＞45～658（0.63）＞32～40＞40～55＞65～1207（0.80）＞40～55＞55～85＞120～2004.增感屏从NB/T47013标准查得Ir192射线源和X射线机需要的增感屏见表4-3。表4-3增感屏射线源材料前屏后屏厚度/mm厚度/mmIr192铅A级0.02～0.20A级0.02～0.20AB级、B级0.01～0.20AB级、B级0.01～0.20X射线机（＞250kv～500kv）铅0.02～0.200.02～0.205.散射线的控制方法如果有地方存在背散射严重的情况，需要进行散射线的控制。对于散射线的控制可以加背防护铅板，铅罩和光阑等。4.1.7透照方式对接焊缝射线照相的常用透照方式主要有10种，如单壁透照内透法、双壁透照等，其中单壁透照是最常用的透照方法，环焊缝透照时，在焦距和一次透照长度相同的情况下，源在外透照法比源在外透照法具有更小的透照厚度差和横裂检出角。使用γ射线源时，选择源在内中心透照法对环焊缝周向曝光，更能发挥设备的优点。4.1.8曝光参数及曝光曲线通常根据工件的材质与厚度来选取射线能量、曝光时间以及焦距等工艺参数，上述18参数一般是通过查曝光曲线来确定。如图4-1所示，图4-1曝光曲线图4.1.9暗室处理1.胶片的暗室处理，按显影，停显，水洗，定影，水洗，干燥的顺序进行。2.显影液温度应控制在20℃±2℃，显影时间5-10分钟，并经常翻动胶片，随时注意观察胶片的显影程度。3.定影液温度应控制在20℃±2℃，定影液时间为20分钟以上，其间应随时翻动胶片，保证胶片彻底定影。4.底片干燥，以免干燥时留下水渍，影响评片。5.装、取胶片时，以免碰伤胶片，留下指印。6.一切暗室处理，均在安全灯下操作，避免直照而影响底片的质量。4.1.10缺陷的评定1.级别划分NBT47013-2015将焊缝质量划分为四个等级，I级质量最好，Ⅳ级质量最差。透照厚度（mm）曝光时间（Ci▪min）192.缺陷性质的评级Ⅰ级焊接接头不允许存在裂纹、未融合、未焊透和条形缺陷。Ⅱ级和Ⅲ级焊接接头内不允许存在裂纹、未熔合和未焊透。圆形缺陷评定区内同时存在圆形缺陷和条形缺陷时，应进行综合评级，即分别评为圆形缺陷评定区内圆形缺陷和条形缺陷的质量级别，将两者级别之和减一作为综合评级的质量级别。除综合评级外，当各类缺陷评定的质量级别不同时，应以最低的质量级别作为焊接接头的质量级别。焊接接头中评定的质量级别超过Ⅲ级时一律定为Ⅳ级。4.1.11质量分级圆形缺陷质量评级见表4-6，条形缺陷质量评级见表4-7。表4-4钢、镍、铜制承压设备各级别融化焊焊接接头允许的圆形缺陷点数评定区/mm×mm10×20母材公称厚度T/mm＞25～50Ⅰ级4Ⅱ级12Ⅲ级24Ⅳ级缺陷点数大于Ⅲ级或缺陷长径大于T/2注：当母材公称厚度不同时，取较薄板的厚度。表4-5钢、镍、铜制承压设备各级别融化焊焊接接头允许的条形缺陷长度单位为mm级别单个条形缺陷最大长度一组条形缺陷累计最大长度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的任意一组条形缺陷的累计长度应不超过T，但最小可为4Ⅲ≤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应不超过T，但最小可为6Ⅳ大于Ⅲ级20注1：L为该组条形缺陷中最长缺陷本身的长度；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。注2：条形缺陷评定是指与焊缝方向平行的，具有一定宽度的矩形区，T≤25mm，宽度为4mm；25mm＜T＜100mm，宽度为6mm，T＞100mm，宽度为8mm。注3：当两个或两个以上条形缺陷处于同一直线上，且相邻缺陷的间距小于或等于较短缺陷长度时，应作为1个缺陷处理，且间距也应计入缺陷的长度之中。4.2丙烯球罐工艺卡现对一个400m³丙烯球罐进行检测，设计压力为1.77MPa，设计温度为-10℃，属于第三类压力容器。球壳板材质为Q345R，壁厚为25mm，外径为1250mm，焦点到工件表面距离为700mm，为橘瓣式球壳结构，其外形结构见图4-2。对丙烯球罐环焊缝进行100%射线检测，验收等级为Ⅱ级。图4-2丙烯球罐表4-6丙烯球罐环焊缝γ射线检测工艺卡产品名称丙烯球罐产品规格Φ1250×46检测部位环焊缝材质Q345R焊接方法埋弧自动焊检测时机焊后24h外观合格检测比例对接焊缝100％像质计位置胶片侧合格级别Ⅱ级水洗时间流动水洗30分钟21像质计型号FeⅢ6号像质计灵敏度值10#胶片牌号天津V型胶片尺寸360×100mm铅箔增感屏Pb0.1mm（前、后）黑度范围2.5≥D≥4.0技术等级AB级检测标准NB/T47013.2-2015透照示意图设备型号TS-1（Ir192)射线机焦点尺寸Φ3mm×3mm曝光参数透照方式中心透照透照厚度50mm焦距1000mm源活度90Ci透照次数15曝光时间16.4h暗室处理自动洗片机显影配方天津Ⅴ型配方显影时间5-8min显影温度20℃±2℃22注意事项1.操作时注意对背散射的防护。2.焊缝过长，可以不必每张都放全标记，但每隔20张要标全所有标记，像质计、日期等等。3.人员安全和辐射防护：在球罐周围布警戒线和标识，检测人员要对吸收剂量进行控制，因此要进防护，时间防护、距离防护、屏蔽防护。编制（资格）：XXX(Ⅱ）年月日审核（资格）：XXX（Ⅲ）年月日备注：1.透照方式选择：因为是球罐体积大，采用源在内透照方式的几何清晰度较小，更有利于发现焊补区域靠近外壁的裂纹等细小缺陷，所以选用中心透照方式。2.透照厚度：根据Ir192透照厚度—n，T½ 对照表 免费下载字号和pt对照表省市对照表下载尺码对照表下载、简繁体字对照表下载三体系对照表免费下载 球罐半径R=5m，壁厚T=46mm，透照厚度加余高前后各加2mm，所以透照厚度为50mm。3.探伤机型号选择：按照NB/T47013标准，其中可以选择的射线源为Ir192和300KvX射线。检测的方式，用中心透照，全景曝光.所以最好选用Ir192γ射线源进行球罐对接焊缝百分之百的检测。图4-3Ir192γ射线源4.胶片选择：按NBT47013-2015规定高强度材料射线检测时，应采用C4类或更高类别的胶片。根据要求，现有天津V型的胶片达到灵敏度的要求。23图4-4天津V型胶片5.像质计型号与像质计灵敏度值确定：因T=46mm，采用中心透照，查NB/T47013-2015表9，应识别的像质计丝号为10号6.透照焦距：F=950+50=1000mm；7.透照次数与一次透照长度：K=1.1，L1=700mm，D0=1250mm，T=25mm，Di＝D0-2T=1250-2×25=1200mm8.半衰期：出厂新源源活度为100Ci，已用10天，γ源的半衰期λ为74天。半价层公式：半值层公式：9.根据NBT47013-2015，从表4-2，选择FeⅢ6号像质计（6～12线号）能识别的丝号应为10号丝。见图4-31.2411cos021-KDTK32.116.24sin700212501250sinsin2sin1-1001-LDD1532.111.24180＋Nt-0eNN693.021T24图4-5FeⅢ6号像质计10.从NB/T47013标准查得Ir192射线源和X射线机选用的前后增感屏厚度都为0.1mm。11.γ源曝光时间因根据源强、焦距、材料种类、胶片特性及暗室处理条件等因素综合考虑，现用下式进行曝光时间的计算：其中：t曝光时间，h；P胶片曝光所需的照射量，C/kg；R射源到胶片的距离，m；δ透照厚度,mm；21T半值层，mm；A射源活度，Bq；KrIr192照射率常熟3.29×10-15C·m²/（h·kg·Bq）或0.472R·m²（h·Ci）n12t212rTAKPR254.3小结图4-6裂纹缺陷本次工艺卡主要针对的是球罐环焊缝的检测，在该球罐环焊缝中检测出裂纹缺陷（见图4-6）。由此看来，Υ射线检测对大型储罐对接焊缝进行射线检测是可行的。裂纹265总结在如今大型储罐的运用越来越广泛，作为主要国民应用工件大型储罐对接焊缝质量的要求也越来越高。无损检测以不破坏工件完整性成为亮点。而所有无损检测中，采用γ源对球罐进行无损检测有很大的实用性，检测灵敏度高，检测方便，可一次性全景曝光，对其对接焊缝进行检测，较于其它的检测方式有极大的便利。并且缺陷明确直观，检测结果可长期保存。总的来说，对球罐对接焊缝的检测采用γ源中心曝光的方式是极佳的。27参考文献[1]杨鹏,黄松岭,赵伟.在役大型储罐壁板无损检测技术[J].无损检测,2009,05:377-380+401.[2]黄喜盛.论大型储罐环缝中心法透照的可行性[J].化学工程与装备,2015,05:162-163.[3]徐增俊,杨正强.十万立方储罐的五机联照射线检测[J].科技创业家,2014,06:137.[4]钟曦.大型LNG储罐无损检测技术应用综述[J].特种结构,2014,03:133-136.[5]尹宏刚.十万立方储罐的四机联照射线检测[J].无损检测,2011,07:68+71.[6]林红先,李睿.在役储罐的无损检测技术及其研究重点[J].内蒙古石油化工,2006,01:88-89.[7]周正干,滕升华,江巍,李和平.焊缝X射线检测及其结果的评判方法综述[J].焊接学报,2002,03:85-88+0.[8]魏大慧.X射线检测焊缝缺陷图像的预处理[J].中国西部科技,2010,30:31-32.