锅炉等间隔密排管r射线检测工装

2015-11-26胡学知李小宾

中国特种设备安全 2015年7期

赵刚胡学知李小宾

(1.陕西西宇无损检测有限公司西安 712100)

(2.中航庆安集团有限公司西安 710077)

蒸汽锅炉等间隔密排小径管(如水冷壁管)的对接焊缝，由高至低分为上、中、下三个部分，下部焊缝离地面高3～4m，上部焊缝离地面高达30多米。如果使用X射线检测，需搭设专门支架，即便利用焊工支架进行探伤，也耗时、费力、工作效率低，底片质量也难以保证。

根据等间隔密排的特点，作者设计制作了r射线检测工装支架。本文就支架的设计及使用效果做以下介绍。

1 对焦(支架)需求

支架必须简单，轻便，安装拆卸容易，成本低廉，材料获得容易，牢固稳定，能够承受r射线机导源管的重量。

锅炉上的密排管(诸如水冷壁管的对接焊缝)均能满足小径管的定义。按照JB/T 4730.2—2005标准的要求(以下简称标准的要求)，采用双壁双影透照，照相质量等级为AB级，射线源至工作表面的最小距离应满足f≥10db2/3。(注：式中d——焦点尺寸；b——工件表面至胶片的距离。)

蒸汽锅炉小径管一般都能满足T≤8mm，g≤D0/4,这两个条件，按照标准的要求，需相隔90°拍2张底片且椭圆成像。

按照标准的要求，椭圆开口为一个缝宽。要求支架沿管子上下移动方便。

图2 散射线防护示意图

2 支架设计

为了实现简单、轻便，制作一套夹板，中间穿孔，在密排管上用螺丝上紧夹牢，如图1所示。

图1 支架设计示意图

将螺栓带螺母侧焊在夹板3上，夹板3(5)放置成与炉管垂直，上紧即能夹牢，松开螺帽2，将夹板3平行炉管即能将夹板从炉管间隙中取出。为了实现快速安装拆卸，还可在螺帽上焊接快速上紧扳手。

将支架6一端焊在夹板5上，使其倾斜至另一端与螺栓在同一直线上。

3 使用方法

图3 透照相对位置示意图

4)实际使用

富平工地陕焦化75t/h流化床锅炉管的射线检测φ51mm×5mm水冷壁管对接焊缝r源射线检测。

(1)工件条件及探伤要求:

工程名称：陕焦化75t/h流化床锅炉安装；

温度：100°C；

工件名称：水冷壁管对接焊缝；

介质：水；

规格：φ51mm×5mm；

压力：3.8MPa;

材质：20#;

验收规范：蒸规;

检测方法：射线检测;

射线照相质量等级：AB级;

检测执行标准：JB/T 4730.2—2005;

合格级别：Ⅱ级;

检测比例：25%;

工期要求：2个月。

(2)排管间距和平移透照相隔90°的位置，如图3所示。

夹板中点至1#片和2#片的距离分别是371mm，指向1#片和2#片的射线相互垂直，相隔90°。则焦点至管子的最短距离等于1.414×371≈525mm，为椭圆成像射源应向上平移S，S=16×474/51=149mm。焦距F≈(5252+1492)1/2=546mm。

1)将夹板3穿过管间隙与夹板5用螺栓上紧，且将夹板置于焊缝下部。

2)根据平移距离尺寸，用胶带把源管绑在支架的伸出部位，实现对左右两侧排管焊口相隔90°透照，一次透照2张椭圆成像。

3)散射线防护。

使用废铅屏依据管子规格开窗口，放置于源侧(防边蚀效应)，胶片后背厚屏，见图2。

4 检测效果

1)由于支架可以固定透照椭圆的平移距离，陕焦化75t/h流化床锅炉管的底片，椭圆开口统一在8～10mm之间。

2)由于可以准确的固定焦距，使用统一曝光量，底片黑度一致。

5 效果评价

5.1 优点

经实际应用证明：按照常规操作方法对每道焊口进行检测，首先要在操作平台上搭设固定r源源管的探伤支架(约需10min)，且要保证支架稳固；将源头固定在支架上且要保证一定的高度(约需2min)；相隔90°移动支架(约需2min)；用盒尺量源头到胶片的水平距离、平移距离(约3min)；调整源头在支架上的高度(约需1min)，共计耗时约需18min。每次透照只能拍片一张，且椭圆开口度、底片灵敏度(源头易随风晃动)难以保证。使用此工装一次透照可实现拍片二张，固定源头(同时也固定了焦距、平移距离)只需1min，椭圆开口度基本一致，底片灵敏度得到有效保证，工作效率提高了3～4倍。同时打破了以往锅炉排管因结构原因只拍一张椭圆成像的状况，实现了对锅炉小径管排管对接焊缝100%射线检测。避免了因一张椭圆底片两侧缺陷识别不清而扯皮的现象，而且底片的自身质量也得到了有效的保证，各种工艺参数皆符合标准要求。特别是对夜间操作人员的安全系数也得到了很大的提高，在应用中受到了各家单位及质量监督部门的好评。