降低電站鍋爐小徑厚壁管焊縫射線檢測邊蝕效應

盛青軍

摘 要：論述了電站鍋爐小徑厚壁管對接焊縫采用Χ射線機透照時出現(xiàn)底片影像“邊蝕效應”問題，并提出了解決方法。

關(guān)鍵詞：超超臨界機組；小徑厚壁管；Χ射線探傷；邊蝕效應

中圖分類號：TG441.7 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.121

在目前的火力發(fā)電廠，大部分采用超臨界或超超臨界機組，受熱面大部分采用小徑厚壁管設計，這對焊縫的射線檢測帶來了一定的困難。本文對廣東粵電集團某1.0×106 kW超超臨界機組的后水吊掛管（φ51×11.5 mm）對接焊縫在Χ射線探傷時遇到的底片成像“邊蝕效應”問題進行了原因分析，并提出了改進方法。

1 邊蝕效應的產(chǎn)生原因

對小徑厚壁管焊縫采用Χ射線進行射線檢測，并采用雙壁雙影橢圓成像透照時，焊縫不同部位的透照厚度差較大，尤其是主射線方向，如圖1中的“A”，焊縫部位與兩側(cè)射線，如圖1中的“B”和“C”的焊縫部位的厚度差相差非常大，較薄部位的射線向較厚部位散射，這種散射會導致底片影象邊界模糊，產(chǎn)生低黑度區(qū)域的周邊被侵蝕、面積縮小的“邊蝕”現(xiàn)象。這種現(xiàn)象大大縮小了焊縫檢測范圍，導致缺陷漏檢，進而對焊縫質(zhì)量造成了不良影響。采用直觀的描述即在透照廣東粵電集團某超超臨界機組的后水吊掛管（規(guī)格為φ51×11.5 mm）的對接焊縫時，發(fā)現(xiàn)底片成像的可見焊縫寬度只有42 mm，如圖2所示。因此，焊縫兩側(cè)各有4.75 mm，且因發(fā)黑而不可見，厚度為11.5 mm的焊縫有接近50%不可見，進而導致缺陷的漏檢，即“邊蝕效應”。

2 降低“邊蝕效應”的方法改進

針對規(guī)格為φ51×11.5 mm的水懸吊管，對接焊縫使用額定電壓為250 kV的Χ射線機，透照電壓為245 kV，結(jié)果透照出的底片“邊蝕效應”非常嚴重（兩側(cè)共9 mm厚的范圍發(fā)黑不可見，如圖2所示）。針對此現(xiàn)象，我們必須縮短透照時間，從而縮短邊蝕散射時間。因此，必須提高管電壓，使用額定電壓為300 kV的Χ射線機，采用295 kV的透照電壓。同時，膠片暗盒的布置方式由原先的平鋪改變?yōu)檠睾缚p弧度作適當彎曲，如圖3中的“a”“b”，因此，在膠片暗盒背面緊貼背散射鉛板是必不可少的。通過現(xiàn)場透照對比，我們采用改進后的工藝透照出來的底片的“邊蝕效應”由原先的10 mm不可見變?yōu)榱? mm不可見，如圖4所示。如果采用Se75射源進行透照，基本上不會出現(xiàn)“邊蝕效應”，這是因為Se75射源穿透力比Χ射線大得多，曝光時間短，邊蝕散射時間很短，但采用Se75射源透照的底片清晰度較低，不利于細微缺陷的發(fā)現(xiàn)，尤其是難以發(fā)現(xiàn)微小的裂紋。

3 結(jié)論

實踐證明，對于采用Х射線透照電站鍋爐小徑厚壁管對接焊縫，采用高電壓、膠片暗盒沿焊縫彎曲布置的工藝、膠片暗盒后面緊貼背散射鉛板的方法可以有效消除底片的“邊蝕效應”。但是在透照過程中要選擇合理的高電壓，因為高電壓會對底片的主因?qū)Ρ榷?、固有不清晰度造成不利的影響，原因如下?/p>

主因?qū)Ρ榷鹊挠嬎愎綖椋?/p>

△D=0.434Gμ△T/（1+n）. （1）

其中，衰減系數(shù)μ隨著電壓的升高而降低，即主因?qū)Ρ榷取鱀隨著電壓的升高而降低。

固有不清晰度的計算公式：

Ui=0.0013（kV）0.79. （2）

其中，不清晰度Ui隨著電壓的升高而增大。

〔編輯：張思楠〕