维普资讯 http://www.cqvip.com 《大型铸锻件》 ＨＥＡＶＹ ＣＡＳ ｎＮＧ ＡＮＤ ＦＯＲＧＩＮＧ Ｎｏ．６ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２００７ ｃｃ．ｃ＿＜ 检 ｃｃ 验《 ＜、 ） 在役废热锅炉管板角焊缝 射线检测技术探讨 王国元黄春燕 （四川省德阳市特种设备监督检验所，四川６１８０００） 摘要：对在役废热锅炉管板角焊缝的射线检验技术进行了详细介绍，并对检验可靠性进行了讨论。 关键词：射线探伤；管板；角焊缝 中图分类号：ＴＰ２７４ ５１ 文献标识码：Ｂ Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｆｉｌｌｅｔ Ｒａｙ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ Ｐｌａｔｅ ａｎｄ Ｔｕｂｅ ｏｆ Ａｃｔｉｖｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｗａｓｔｅ Ｂｏｉｌｅｒ Ｗａｎｇ Ｇｕｏｙｕａｎ，Ｈｕａｎｇ Ｃｈｕｎｙａｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｆｉｌｌｅｔ ｒａｙ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｐｌａｔｅ ａｎｄ ｔｕｂｅ ｏｆ ａｃｔｉｖｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｗａｓｔｅ ｂｏｉｌｅｒ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌｓ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｉｔｓ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒａｙ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ；ｐｌａｔｅ ａｎｄ ｔｕｂｅ；ｆｉｌｌｅｔ １前言 况无法了解。为了检测管板角焊缝部位的内部缺 陷，特设计了一套射线检测工艺方法，现就该方法 废热锅炉是化工企业常用的容器之一，主要 是利用工业生产的余热来产生蒸汽，用于发电或 供工业生产、生活使用。其工况条件差，主要承受 局部高温。特别是管板角焊缝处，有些余热烟气 温度高达９００ ｏＣ以上。而管板一般均较厚，腔内 是饱和水及水蒸汽，其温差大，因而热应力也大。 由于结构原因，此处的峰值应力分布复杂，也非常 高。加之焊接制造时，开的是单Ｋ型坡口，焊接 难度大，易形成夹渣、未焊透及未熔合之类危害性 大的缺陷。因此，在使用过程中，该部位易产生疲 进行详细介绍，并对其可靠性给出试验验证数据。 ２透照工艺的设计和制作要求 ２００６年，我所受某化工企业申请对其两台废 热锅炉进行在役全面检验。对管板角焊缝部位进 行磁粉探伤时，其中一台废热锅炉发现了十多处 裂纹。经打磨观察，裂纹较深，有的甚至贯穿了孔 桥。为了弄清楚该部位的内部缺陷情况，我们设 计了一套特殊的射线检测工艺方案，对工装制作 也给出了详细要求。 该废热锅炉规格为 １ ８００ ｍｍ×４０ ｍｍ。其 中有一换热部件是由许多 ６０ ｍｍ×５ ｍｍ小管 插焊在管板上，管与管之间间隔很小，几乎是紧密 相连（如图１所示）。 劳裂纹，高应力脆裂。在役检验时，该部位是检验 的重点部位，同时也是检验难度较大的部位。按 常规无损检测方法，该部位是无法进行超声波和 射线检测的，只能进行表面检测，故对内部缺陷情 图１部件结构示意图 Ｆｉｇｕｒｅ １ Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｓｅｍｂｌａｉｅｓ 收稿日期：２０ｏ７—Ｏ５一ｌＯ ３９ 维普资讯 http://www.cqvip.com Ｎｏ．６ 《大型铸锻件》 Ｎａｖｅｍｂｅｒ ２Ｏ０７ ＨＥＡＶＹ ＣＡＳｎＮＧ ＡＮＤ Ｆ０ＲＧＩＮＧ 按常规检验，对角焊缝做磁粉检测即可。但 ＴＡ＝（ ＋６）／ｃｏｓｔｇ ［ｒ／（Ｗ＋６＋ｒ）］（２） 由于该部位经常出现裂纹，加之对焊接制造时的 式中， 为透照厚度（ｍｍ），ｒ为小管内半径 内部缺陷情况不明，为了得到更多详细的内部缺 （ｍｍ），其余符号与公式（１）符号相同。 陷信息，我们征得用户同意，决定对角焊缝的内部 由公式（２）计算出的透照厚度 大约为９０ 焊接质量进行检验。由于管板角焊缝之间紧密相 ｍｍｏ 连，用超声的方法因扫查距离不足，几乎是不可能 对Ｉｒ 源来说透照如此厚度需要的暴光时间 检验到的，只能从射线方面进行考虑。通过查阅 太长，对工作效率不好，而且对工期影响大。 相关资料得知，射线对于角焊缝探伤一直也是难 综合比较各方面的因素，同时参照ＡＳＭＥ标 以解决的一个问题，而腔内是管与管之间紧密相 准中铸钢件射线透照时对几何不清晰度的规定， 连的排管，根本无法从管间进源按常规角焊缝的 我们决定将几何不清晰度值定为０．６左右，将焦 透照方法进行透照。为了解决这一问题，只有从 距确定为１１０ ｍｍ，此时最大透照厚度ＴＡ＝６６ 管内孔着想，于是我们设计了一个如图２所示的 ｍｍ。透照时，我们所使用的增感屏和胶片都是根 检验透照方案。 据管径大小和焊缝宽度特制的，具体形状尺寸如 图３所示。我们在增感屏、暗袋和胶片中间各穿 一个 ５０ ｍｍ的孔，便于Ｉｒ 射线源头穿过。胶 片装好后才将孔口封住，不漏光即可。 图３增感屏和胶片形状尺寸 Ｆｉｕｇｒｅ ３ Ｔｈｅ ｓｈａｐｅ ａｎｄ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｎｓｉｆｙｉｎｇ ８Ｃ１＂Ｏ￣ｎ ａｎｄ ｆｉｌｍｓ 图２射线透照布置图 从胶片侧送源时，若对射线防护不够，易引起 Ｆｉｇｕｒｅ ２ Ｔｈｅ ｍ＇ｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｍｙ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ 胶片感光，通过屏蔽计算我们认为将照射量减小 为了计算几何不清晰度，我们向生产Ｉｒ ９２源 到１ ０００倍左右即可，因为源通过的时间本来就 的厂家确认了他们能生产的最小Ｉｒ 源的尺寸为 短，在如此短的时间内引起的曝光量从理论计算 Ｉ２ｊ１ ｍｍ ｘ２ ｍｍ。于是根据源尺寸和工件的具体 来看是很小的。并且如果加大铅屏厚度，会由于 几何条件，计算出源的最小透照焦距为Ｆ ＝１５７ 重量的原因不便于操作，故我们取铅屏蔽厚度为 ｍｍＯ ４０ ｍｍ即可满足，具体形状尺寸见图４。 焊缝坡口是单Ｖ型，近似为６０。坡口。若按 射线束与坡口平行的方向透照，从检出坡口未熔 合缺陷来说是比较合理的，但此时的焦距可由公 式（１）计算： 品 Ｆ＝（ ＋ ｔｇ０ （１） 式中，，为焦距（ｍｍ），Ｗ为焊缝宽度（ｍｍ），６为 ． ｝ ． 小管壁厚（ｍｍ），０为Ｖ型坡口角度。 ０＝６０。时， 大约为２０ ｍｍ～２５ ｍｍ，取Ｉｔ／＂＝ ２４ ｍｍ，由上式计算出焦距，为５０ ｍｍ。该焦距 １ｊ Ｏ （５０ ｍｍ）远小于允许的最小透照焦距（１５７ ｍｍ）。 如果按允许的最小透照焦距进行透照，则由 图４铅屏蔽板制作图 Ｆｉｇｕｒｅ ４ Ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｄｒａｗｉｎｇ ｏｆ 公式（２）计算透过焊缝和管壁的透照厚度： ｌｅａｄ ｓｅｒｅｅｎ ｂ棚ｅ ４０ 维普资讯 http://www.cqvip.com 《大型铸锻件》 Ｎｏ．６ ＨＥＡＶＹ ＣＡ ｎＮＧ ＡＮＤ Ｆ０ＲＧＩＮＧ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ砌 基于边蚀效应屏蔽、射线穿透焊缝时穿透厚 在焊缝根部侧的ｆ２ｊＯ．５ ｍｍ×２ ｍｍ孔看不 度以及对胶片侧片屏蔽保护等综合因素考虑，对 见，ｆ２ｊｌ ｍｉｌｌ×２ ｍｍ孔隐约可见。未熔合清晰可 插人管内孔的短边铅屏蔽长度，我们取１０ ｍｍ即 见，其余孔均可见，置于根部侧像质计，可见第８ 可满足其综合要求。 号钢丝。 ３实验验证 ４结束语 为了验证该工艺，我们特焊制了ｆ２ｊ６０ ｍｍ×５ 通过实验验证，此射线检验工艺对于坡口未 ｍｍ小管与４０ ｍｍ厚的钢板模拟试验件。在试件 熔合类危险性缺陷是能够检验出的。细小缺陷， 焊缝两侧钻ｆ２ｊ０．５ ｍｍ×２ ｍｍ、ｆ２ｊ１ ｍｍ×２ ｍｍ、 特别是处于根部处的细小缺陷难以检出。但从质 ｆ２ｊ２ ｍｍ×２ ｍｍ的小孔各１个，总共６个。在焊 量控制来看。此检验方法是最为经济适用的，解 接时人为制作了一段坡口未熔合，长为１０ ｍｍ。 决了不能对小管插接角焊缝射线透照检验的技术 对该模拟试验件按上述工艺进行透照实验， 难题，开创了射线透照检验方法的新思路。 其结果如下： 责任编辑龙礼建 蜘 囱劫犍 簿霍 口欢迎订阅口欢迎刊登广告口欢迎投稿 《机械制造与自动化》杂志为南京机械工程学会和南京机电产业（集团）有限公司联合主办的技术期刊，创刊于１９７２ 年，双月刊。 办刊宗旨：面向全国机电行业，报道和交流国内外机械制造及自动化领域的科技成果、新技术、新产品、新结构、新工 艺、新材料以及工业工程新技术应用、科学管理与生产经营等信息，以促进学术发展，促进科技成果转化为现实生产力， 促进行业科技进步，为我国实现创新型国家服务。 服务对象：以中、高级科技人员和管理人员为主，兼顾初级科技和管理人员。本刊是从事科研、设计、制造、教学、经 营和管理人员的首选读物。 主要栏目：综述与展望；机械制造与研究；信息技术；电气技术与自动化；节能技术，等等。 《机械制造与自动化》杂志是江苏、南京与其他省市地区交流信息的桥梁。她拥有９名院士和１Ｏ多位著名专家、学 者组成的高层次编委会，在机电行业中有一定影响，被国内主要科技网站和期刊数据库全文收录，是江苏省一级期刊。 邮发代号：２８—２９１开本：大１６开页码：８８页定价：８．００元（全年４８元） 国内统一刊号：ＣＮ ３２—１６４３／ＴＨ，国际统一刊号：ＩＳＳＮ １６７１—５２７６ 编辑部地址：江苏省南京市珠江路２８０号珠江大厦１９０３室邮政编码：２１００１８ 电话：（０２５）８４２０７０４８传真（电话）：（０２５）８４２０７０４８ 电子信箱Ｅ—ｍａｉｌ：ｅｄｔｏｒ＠ｎｊｍｅｓ．ｏｒｇ 国资委将加大央企重组力度，加快整体上市步伐 国资委相关人士近期指出，企业的调整目标，是 整体上市步伐；鼓励、支持不具备整体上市条件的企 到２０１０年，调整到８０～１００家。国有资本将在七大行业 业，把优良主营业务资产逐步注入上市公司，做优做强上 绝对控股，包括军工、电网电力、石油石化、电信、煤炭、民 市公司；非上市企业可通过产权交易市场实现国有产权有 航和海运。 序顺畅流转；国有资本经营预算制度实行后，将积极探索 国资委将利用资本市场推进企业改革重组，积极 通过资本市场的重组，加快企业布局结构调整。 推进大型企业改制上市，具备条件的的要加快整体改制、 （摘自《中国二重报》总第１７５９期） ４１
