注汽鍋爐爐管射線檢測工藝的優化

注汽鍋爐爐管射線檢測工藝的優化

   摘要：對于那些處于爐內特別位置的特塔城殊結構的元件，采取相應的特殊透照工藝，并采取合適屏蔽措施，不但能改進射線照相質量，也能減少勞動強度，提高工作效率。
關鍵詞：小徑厚壁管；中心周向曝光；探傷靈敏度；對接接頭
一、前言
目前，油田熱采都利用高壓注汽鍋爐提供蒸汽，而注汽鍋爐必須依法定期停爐內外部檢驗。注汽鍋爐爐膛內輻射段管束承受高壓、高溫熱交變應力以及高速介質沖刷的作用，它在使用過程中很容易受到損壞。處在輻射段管柬的彎頭和直管段的對接接頭（焊口）更是薄弱環節，是檢驗的重點部位，根據鍋爐技術狀況，對焊縫進行一定的比例射線檢測，是檢出缺陷的有效手段。
輻射段管束在縱置式圓筒爐膛內沿內壁呈水平均勻的布置在φ2600mm圓周布置，共排列64根管，管外徑為φ89mm，壁厚為12~12．5mm，輻射段管束的彎頭和直管段的對接接頭就處在爐膛內前、后端轉角處。通常采用定向機，按常規逐個的對焊口進行射線探傷時。由于焊口在爐內處的位置特殊（即處于爐墻角），爐墻限制了射線探傷的幾何條件，探傷人員對焦困難，勞動強度，工作效率低，焊縫在底片成像不清晰，給評片人員識別影象增加了難度。射線探傷已影響檢驗質量和進度。
為了優化探傷工藝，對常規探傷工藝進行改進，在多次的實驗下，編制出了合理的透照工藝。本文針對透照工藝的要點，簡要剖析，供同行探討。
二、工藝依據
鍋爐規程規定對接接頭的射線探傷應按GB3323—2005《金屬熔化焊焊接接頭射線照相》執行，射線照相的質量要求不應低于AB級，對接接頭的質量不低Ⅱ級為合格。按常規小徑薄壁管雙壁雙影法工藝會面臨探傷靈敏度和工作效率問題。
三、工藝簡析
常規小徑薄壁管雙壁雙影法，從探傷機、能量、膠片、增感屏透照方法、幾何條件、曝光
量等選擇，到膠片處理過程，都要提高靈敏度和保證焊縫影象的橢圓形間距。
輻射段管束是小徑厚壁管，與小徑薄壁管相比，影響探傷靈敏度有以下不利因素：
1、隨著曝光規范增大，線質越硬， 值越小，減小對比度和清晰度；
2、散射比隨透照厚度的增加而增大；
3、焊口處于爐膛內角落，爐墻對射線進行反射，散射源增加；
4、彎頭和兩直管段組焊成兩個對接接頭結構，照射在彎頭和兩直管段的射線，彎頭曲面和管段內表面對透射射線和散射線有一定聚焦作用，穿透一個管壁的部份透射射線和散射線在內徑為φ64mm空腔內通過多次漫反射傳輸到焊縫并穿透和發生散射，焊縫內表面積比同等寬度的管段表面積要大，傳輸到焊縫上的漫反射射線強度要比管段強，故對比度下降。
針對不利因素，與常規小徑薄壁管雙壁雙影法相比，采取以下措施。
1、采用周向曝光
分析對接接頭在爐內位置特點，一端所有焊口布直在垂直于圓筒爐膛軸線截面上，爐膛后是過渡段，爐膛前是燃燒器口，射線機可在軸線上移動，避開了爐墻的約束，幾何條件上滿足周向曝光，焦距為1300mm，如圖（1）所示，沿爐膛軸向方向按平移偏心距（T1）的橢圓成象法，如圖（2）所示，一次照射64個焊口，這樣與常規小徑薄壁管雙壁雙影法比較，減少架機次數，既降低勞動強度，提高工作效率，加大了焦距，也提高探傷靈敏度。
2、射線源和能量的選擇
選擇射線源的首要因素是射線機所發出的射線對爐管具有足夠的穿透能力，根據所內設備狀況，選用日本產的EG300周向機。能量的選擇應不超過GB3323—2005《金屬熔化焊焊接接頭射線照相》規定的Z高管電壓值，因小徑厚壁管的透照厚度差大，Z小透照厚度在28mm左右，在底片黑度不變的前提下，且盡可能地選擇稍高的管電壓，提高透照厚度寬容度，縮短曝光時間也可以提高工作效率。
 

3、照相屏蔽
在用周向機對小徑厚壁爐管照相時，曝光因子大，射線強度高，焦距大，照射場大，射線在管內經多次漫反射傳輸到焊口上，進行二次透射和散射；焊151又在爐膛內角落處，爐墻反射線大，因此必須進行特殊的屏蔽，才能減少二次透射和散射線對膠片質量的影響。
首先，防止背散射，應在膠片背面加2-3mm厚的鉛板，可有效減小背散射；
其次，為減少透射射線在管內漫反射、前散射線和邊蝕散射的影響，我們用2-3mm厚的鉛板制作特殊的防護“鉛被”，“鉛被”蓋在試件上，在照射方向上阻隔過多的射線照射至焊ISl附近的試件上，減少照射場，在“鉛被”，上開透照口，如圖（3）所示，透照口應保證焊縫影象的橢圓形間距3-10mm，如圖（4）所示，將焊口曝露在透照口處，焊口周圍一定范圍內用鉛板將照射線阻擋并大量吸收，減少散射的影響，以達到屏蔽散射的目的。
 

四、結束語
通過實踐證明，采用周向爆光的方法對管束進行探傷，并采取合適屏蔽措施，不但能改進射線照相質量，也能減少勞動強度，提高工作效率。在進行探傷工作中，開拓我們的思路，不局限常規的探傷工藝，對于那些鍋爐壓力容器的特殊部位和特殊結構的元件，當處于特別位置時，采取相應的特殊透照工藝，才能更好地滿足標準規定的質量要求。