CN103149223A - 多层筒体腐蚀孔洞类缺陷的rt定量检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多层筒体检测方法。一种多层筒体腐蚀孔洞类缺陷的定量检测方法,它包括下列步骤,参照实物的材质和厚度制作试块,内部制造不同直径和深度的蝶形凹坑和贯穿孔缺陷;分别用Ir192γ射线和X射线对步骤一制作得试块进行透照,执行标准JB/T4730《承压设备无损检测》,底片质量A级以上,根据试验结果确认所采用的射线的透照工艺参数;确定缺陷定量评判标准,先用Ir192γ射线,采用确定的透照工艺参数对待测物进行检测,初步确定待测物缺陷位置;再用χ射线,采用确定的透照工艺参数对待测物进行检测,并利用缺陷定量评判标准定量判定缺陷达到层板的层数。本发明能定量准确判断腐蚀孔洞发展到第几层层板。
Description
技术领域
本发明涉及多层筒体检测方法,尤其涉及多层筒体腐蚀孔洞类缺陷的检测方法。
背景技术
国内化工行业中有一些特殊结构的厚壁压力容器,如化工公司多层包扎筒体的高压高温衬钛反应塔(直径1.3米,高21米,介质有毒\强腐蚀液),在使用中会在多层层板中发生严重腐蚀孔洞类缺陷而影响安全,直接应用常规射线检测手段只能测到腐蚀缺陷是否存在,但难以定量确定缺陷在层板厚度方向的位置和缺陷自身高度,难以判断腐蚀孔洞发展到第几层层板,现行标准JB/T4730《承压设备无损检测》射线检测篇仅对焊接接头质量有评定要求,而未规定如何检测评定钢板本体上腐蚀孔洞类缺陷;又因制造工艺缘故,使得多层包扎的层板之间有结合间隙,采用超声检测方法也不适用。
此类筒体通常采用γ射线结合各种辅助手段来检测筒体内部缺陷,但是都无法对孔洞类缺陷进行定量检测。
发明内容
本发明旨在解决上述缺陷,提供一种多层筒体腐蚀孔洞类缺陷的定量检测方法。本发明能定量确定缺陷在层板厚度方向的位置和缺陷自身高度,准确判断腐蚀孔洞发展到第几层层板,为修理和应力计算评定提供了可靠的依据。
为解决上述问题,一种多层筒体腐蚀孔洞类缺陷的定量检测方法,它包括下列步骤:
步骤一,参照实物的材质和厚度制作试块,内部制造不同直径和深度的蝶形凹坑和贯穿孔缺陷;
步骤二,采用Ir192γ射线对它们进行透照,执行标准JB/T4730《承压设备无损检测》,底片质量达到A级以上,根据试验结果确定所采用的Ir192γ射线透照工艺参数;
步骤三,用X射线对步骤一制作的试块进行透照,执行标准JB/T4730《承压设备无损检测》,底片质量A级以上,根据试验结果确认所采用的χ射线的透照工艺参数;
步骤四,确定缺陷定量评判标准,评判标准如下表:
黑度值D | 孔洞深度mm | 第几层板 |
1.5 | 0.6 | 不可辨识 |
1.6 | 1 | 1 |
1.7 | 1.5 | 1 |
1.7 | 2 | 1 |
1.8 | 2.5 | 1 |
1.9 | 3 | 1 |
3.1 | 18 | 2 |
3.2 | 30 | 3 |
;
步骤五,用χ射线,采用步骤二确定的透照工艺参数对待测物进行检测,并利用步骤四的缺陷定量评判标准定量判定缺陷达到层板的层数。
所述的多层筒体腐蚀孔洞类缺陷的定量检测方法,所述步骤三确定的透照工艺参数为:
χ射线探伤机 |
焦点至试样表面距离:650 mm |
管电压:300KVP |
管电流:5mA |
曝光时间:9min(分两次) |
胶片类型:天津III型 |
铅增感屏 |
;
所述的多层筒体腐蚀孔洞类缺陷的定量检测方法,所述步骤二确定的透照工艺参数为:
γ射线探伤 Ir192 |
焦点至试样表面距离:650 mm |
强度:80居里 |
γ源类型:Ir192 |
曝光时间:25min |
胶片类型:天津Ⅴ型 |
铅增感屏 |
RT(Radiographic Testing)即射线检测方法,其基本原理是射线在穿透物体过程中会与物质发生相互作用,因吸收和散射而使其强度减弱,如果被透照物体(试件)的局部存在缺陷,则对缺陷引起的射线强度就发生变化。 射线检测方法在压力容器制造检验和在役检验中广泛应用于检测筒体焊接接头的埋藏缺陷,对气孔和夹渣之类体积性缺陷有很高的检出率,射线底片可以直接得到缺陷的直观图像,且可以长期保存,通过观察底片能够比较准确地判断出缺陷的性质、数量、尺寸和位置。本发明采用自行设计的专用对比试块,并采用专用的透照工艺,通过对不同孔洞缺陷成像底片黑度差异的比对,定量确定缺陷在层板厚度方向的位置和缺陷自身高度,准确判断腐蚀孔洞发展到第几层层板,为修理和应力计算评定提供了可靠的依据。
具体实施方式
本发明的具体实施步骤如下:
1、制作试样,确定透照工艺参数
模拟反应塔多层包扎筒身的实际情况,专门制作与实物结构和材质相似的对比试块来进行可行性对比试验。首先截取8块厚度为12mm的120×120mm左右的16MnR钢板,再截取2块120×120×3mm的Q235A钢板,分别在4块16MnR钢板上制作各种不同直径和深度的人工缺陷即蝶形凹坑和贯穿孔,然后采用两种方式组合这些16MnR和Q235A钢板,以模拟含有各种不同腐蚀程度缺陷的反应塔筒身,如表1所示,分别用χ射线和Ir192γ射线对它们进行透照,执行标准JB/T4730《承压设备无损检测》,底片质量至少达到A级,根据试验结果确认所采用的χ射线和γ射线的透照工艺参数, 见表2所示。
表1 所述人工缺陷尺寸表(直径×深度,单位:mm)
凹坑1 | 凹坑2 | 凹坑3 | 凹坑4 | 凹坑5 | 凹坑6 | 深孔A | 深孔B |
10×3.0 | 7×2.5 | 6×2.0 | 6×1.5 | 6×1.0 | 5×0.6 | 20×30 | 20×6+45×6(球形孔)+45×6(球形孔) |
表2 χ射线和γ射线透 照 工 艺 参 数
2、对比试验结果分析
根据上述表2透照工艺参数实施的试验结果如下表3.
表3 χ射线和γ射线透照试验结果对比
χ射线探伤 | 使用χ射线机的ΔD | Ir192γ射线探伤 | 使用Ir192源的ΔD | |
底片黑度D | 1.5 | 3.0 | ||
A深孔黑度 | 3.2 | 1.7 | 3.8 | 0.8 |
B深孔黑度 | 3.1 | 1.6 | 3.4 | 0.4 |
凹坑1黑度 | 1.9 | 0.4 | 3.2 | 0.2 |
凹坑2黑度 | 1.8 | 0.3 | 3.1 | 0.1 |
凹坑3黑度 | 1.7 | 0.2 | 3.0 | 0 |
凹坑4黑度 | 1.7 | 0.2 | 3.0 | 0 |
凹坑5黑度 | 1.6 | 0.1 | 3.0 | 0 |
凹坑6黑度 | 1.5 | 0 | 3.0 | 0 |
由表3可见,凹坑1( Φ10×3.0)用Ir192 80居里强度的γ射线曝光25分钟,底片上显示的黑度差是0.2,而用300KVPχ射线曝光9分钟(分2次曝光),底片上显示的黑度差是0.4,说明γ射线的灵敏度明显低于χ射线;又凹坑5(Φ6×1.0)用相同的χ射线曝光,黑度差为0.1,用相同的γ射线曝光,黑度差为0.0,说明对此小而浅的缺陷,γ射线已经难以辨别。
经过χ射线和γ射线透照试验结果对比可见,针对腐蚀孔洞缺陷检查,用χ射线透照可以达到较高的灵敏度,因此建议在射线能够穿透工件且满足标准要求的情况下,尽量采用X射线进行透照。
3、缺陷定量评判准则
因JB/T4730标准中对非焊缝底片的评片无评定内容可循,所以实际检测时可根据对比试块试验底片上缺陷的黑度,来确定腐蚀孔洞缺陷的自身高度和位置。因为预制人工缺陷的对比试块上有不同深度的圆柱形孔洞,相应的透照底片上也会留下不同黑度的影像 ,利用其黑度差的对比就可以鉴别出孔的深浅,最终通过对不同孔洞缺陷成像底片黑度差异的比对,定量确定缺陷在层板厚度方向的位置和缺陷自身高度,准确判断出腐蚀孔洞发展到第几层层板。详见表4和表5内容。
表4 χ射线透照试验结果评判
黑度值D | 孔洞深度mm | 第几层板 |
1.5 | 0.6 | 不可辨识 |
1.6 | 1 | 1 |
1.7 | 1.5 | 1 |
1.7 | 2 | 1 |
1.8 | 2.5 | 1 |
1.9 | 3 | 1 |
3.1 | 18 | 2 |
3.2 | 30 | 3 |
表5 γ射线透照试验结果评判
黑度值D | 孔洞深度mm | 第几层板 |
3.0 | 0.6 | 不可辨识 |
3.0 | 1 | 不可辨识 |
3.0 | 1.5 | 不可辨识 |
3.0 | 2 | 不可辨识 |
3.1 | 2.5 | 1 |
3.2 | 3 | 1 |
3.4 | 18 | 2 |
3.8 | 30 | 3 |
该方法能查因介质强腐蚀性带来的多层层板的腐蚀孔洞类缺陷,有效确定了缺陷在层板厚度方向的位置和缺陷自身高度,也就能够准确判断腐蚀孔洞发展到第几层层板,为修理和应力计算评定提供了可靠的依据。
Claims (3)
1.一种多层筒体腐蚀孔洞类缺陷的定量检测方法,其特征在于,它包括下列步骤:
步骤一,参照实物的材质和厚度制作试块,内部制造不同直径和深度的蝶形凹坑和贯穿孔缺陷;
步骤二,采用Ir192γ射线对它们进行透照,执行标准JB/T4730《承压设备无损检测》,底片质量达到A级以上,根据试验结果确定所采用的Ir192γ射线透照工艺参数;
步骤三,用X射线对步骤一制作的试块进行透照,执行标准JB/T4730《承压设备无损检测》,底片质量A级以上,根据试验结果确认所采用的χ射线的透照工艺参数;
步骤四,确定缺陷定量评判标准,评判标准如下表:
;
步骤五,先用Ir192γ射线,采用步骤二确定的透照工艺参数对待测物进行检测,初步确定待测物缺陷位置;再用χ射线,采用步骤三确定的透照工艺参数对待测物进行检测,并利用步骤三的缺陷定量评判标准定量判定缺陷达到层板的层数。
2.根据权利要求1所述的多层筒体腐蚀孔洞类缺陷的定量检测方法,其特征在于,所述步骤三确定的透照工艺参数为:
。
3.根据权利要求1所述的多层筒体腐蚀孔洞类缺陷的定量检测方法,其特征在于,所述步骤二确定的透照工艺参数为:
。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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