厚壁钢管对接焊缝无损检测技术

石油化工装置建设中厚壁钢管的主要作用在于对高压和易燃易爆介质进行输送,因而应当充分做好无损检测工作。本文就厚壁钢管对接焊缝无损检测技术进行简要分析和研究,以促进无损检测施工的顺利有序开展,满足石油化工装置建设的实际需求,本文研究尚存不足,仅供相关人员参考借鉴。

就石油化工装置建设的实际情况来看,厚壁钢管对接焊缝的应用比较广泛,但受到厚壁钢管自身特点的影响,无损检测难度比较大,一旦无损检测不到位,势必会给石油化工装置建设产生不利影响,因此加大力度对厚壁钢管对接焊缝无损检测技术进行研究是非常必要的。

1厚壁钢管对接焊缝无损检测方法的优缺点

综合检测法:检测方法灵活,基本上能够对焊缝缺陷进行有效的检出,但检测周期较长,最终检测结果不能有效追溯,检测成本较高。

定向X射线机检测法:检测结果直观便于长期保存,检测成本适中,检测周期适中,射线防护难度小。缺点是对于单壁厚度h>25mmγ的焊缝无法穿透,严重制约厚壁钢管的检测。X射线管道爬行器检测法:工作效率高,检测结果直观,检测成本低,但使用范围非常有限,只有在地面预制时才可使用。射线检测法:优点是射线能量大,探测厚度范围广,探伤设备牢固耐用,检测结果直观,检测效率高,成本较低,缺点是γ射线辐射量较X射线大,对防护要求较高。

由上表得知,对于单壁厚度h>20mm的工艺管道对接焊缝,最佳的检测方法就是γ射线检测法。

2γ射线检测方法

2.1原理

射线探伤具有一定特殊性,是基于放射性同位素原子核衰变的条件所释放出的γ射线,以射线探伤为基本目标,其与X射线同为电磁波,但γ射线的电磁波更短且能量更高,在厚壁钢管对接焊缝无损检测中能够对可见光无法穿透的物质进行穿透,并在这一过程中产生吸收和散射,具有良好的应用价值。一般情况下,γ射线穿透不同物质时,所产生的吸收能力也各不相同。

因此在厚壁钢管对接焊缝无损检测中对γ射线进行应用时,可以结合射线透过焊缝后胶片强度感光强度的差异情况,对射线穿透工件后的强度变化进行准确记录,以保证无损检测的整体效果。在暗室对胶片进行处理后,所得出的底片黑度不同,一般情况下感光及黑度都与射线照射强度存在密切联系,若感光多且黑度大,则改部位射线照射强,反之则不然。通过对底片影响的感光及黑度的仔细观察,可以对工件内部缺陷情况进行检测,促进相关评定目的的顺利实现。

2.2γ特点

射线源主要来自Co60Cs137Ir192等多种,其中Ir192条件下的γ射线主要具有以下特点:

第一,射线能量适中,穿透厚度范围广。γ射线由数条谱线组成,其穿透能力明天有雨一般X射线,相比较而言,γ射线能量相当于300-800kVX射线机的有效能量,尽管该射线能量适中,穿透能力较强,但其比较轻便,且射线底片的对比度和灵敏度比较好,质量可靠,在厚壁钢管对接焊缝无损检测中具有良好的适用性。

第二,体积小,重量轻,当前国内所使用的γ射线探伤仪主机重量大约在15kg26kg左右,并且操作便捷,在不依靠水源和电源的情况下可以实现野外与高空作用,应用适应性较强。

第三,拍片效率高。γx光机相比,成本低,检测速度快,不需要间歇和训机时间,可连续工作。探头直径小,在内照法和狭窄间隙处的焊缝探伤中具有良好的应用效果,能够对X光机无法探测部位进行准确探测。

第四,半衰期短,适合不同厚度和规格的管道探伤。γ但根据工作情况需及时更换新源。

设备牢固耐用。比活度高,焦点小。

3γ射线检测技术的应用

相关探伤实践表明,γ射线在厚壁钢管对接焊缝无损检测中具有良好的应用价值,当透照厚度处于γ10-100mmγ之间时,可以依据γ射线探伤曝光计算尺确定曝光时间,并采用T2型胶片,控制好照射量,方可取得理想的底片,依照计算尺使用说明书进行规范操作,确保γ射线检测技术的应用价值得到有效发挥。为做好现场透照防辐射工作,应当采用铅板进行有效屏蔽,将暗袋紧贴工件,将铅板置于暗袋后面对散射进行有效屏蔽,或者以铅或钨光栏对射线的发散面积进行合理化控制,以保证现场透照防辐射的整体效果满足厚壁钢管对接焊缝无损检测的相关标准。

γ射线检测技术实际应用中,应当采取可行的安全措施,比如严格划定安全警戒区,设置安全警戒标志,并采取有效的防护手段,包括现场γ射线探伤人员应当穿戴好防护用品,佩戴安全帽,并通过光栏和周围设施进行屏蔽。γ射线探伤人员在操作过程中,应当保证所有人员全部手持射线音响报警器,确保在无损检测工作中能够随时对γ射线检测工作的安全状态进行监测。与此同时,应当严格依照国家《放射性同位素与射线装置放射防护条例》等规定为依据,并确认地区公安与卫生防疫部门认可后,方可对γ射线源进行规范采购、运输和保管等,以免造成不必要的安全隐患。

建立、健全Y源的使用和管理制度,操作人员应严格执行Y射线安全操作规程,以保证工作顺利进行,一旦出现Y源无法顺利送出或收回工作容器等意外情况,要有组织地进行处理,尽量减小放射线对人员的伤害。

4、结语

总而言之,γ射线在厚壁钢管对接焊缝无损检测中具有良好的应用价值,操作便捷且适应性较强,能够更好的满足后壁管道对接焊缝无损检测的实际需求,在保证检测效果的同时,节约相关费用,并且与X射线相比安全防护更为严格,在提高厚壁钢管对接焊缝无损检测质量及效果上发挥着重要的作用。

文章作者:不锈钢管|304不锈钢无缝管|316L不锈钢厚壁管|不锈钢小管|大口径不锈钢管|不锈钢换热管

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