CN104950003B - 一种小径管对接接头的伽马射线检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种小径管对接接头的伽马射线检测方法，其检测专用工装的包括将调节机构固定的固定机构、调节伽马射线源位置的调节机构、将伽马射线源固定安装的紧固机构；将工装固定在需要检测的管道上，调节调节机构，使得可安装的伽马射线源高度位置合适；调整使得伽马射线源的水平位置合适；在小径管焊缝与伽马射线源对应位置，放置需要曝光的底片；将伽马射线源移动到工作位置；伽马射线源对底片进行辐射曝光，通过底片的曝光结果，了解对接接头的焊缝质量。本发明的方法极大地提高了检测效率、缩短了检测周期、减少了辅助人员数量、节约了劳动力成本、检测质量得以保证、减少检测辐射、人身安全防护也得到了提升。

Description

一种小径管对接接头的伽马射线检测方法

技术领域

本发明涉及一种管对接接头检测技术，特别是一种小径管对接接头的伽马射线检测方法。

背景技术

近年来，国家对环境保护的投入逐步再加大，石油、化工行业的产业质量升级换代也随之加快；建设队伍的管理水平、人员素质、机械化水平也有了大大提升，千万吨炼油、百万吨乙烯在一至二年内建成已不是传奇。作为专门从事石油、化工建设安装的检测单位，面对焊接当量少者几万吋口；多者几十万吋口的检测任务，还离不开传统的检测技术——射线检测（х、γ射线）。单就X射线检测而言，设备笨重、易损坏、维修成本高。高空固定透照依赖于脚手架搭设的合适成度、而且还得依赖于生产调度是否能及时给安排架子工搭设操作平台；人员的配备及电源配电柜的位置远近等均局限了检测的顺利进行，等等原因证明X射线检测与伽马射线检测相比较，已远远不能满足现场安装焊口检测的需求。伽马源的快捷、灵活、方便之处已被广泛认同，在千万吨炼油、百万吨乙烯的炼化一体的装置中，伽马源已是主要的、不可或缺的一种检测手段。

但就用伽马源检测的拍片质量而言，由于伽马射线其本身的特性（能量高、线质硬）所决定；所拍底片灵敏度显示相对X射线的透照底片灵敏度显示略低。特别是在其小径管（Ф89以下）焊口检测中，如若没有更好的方法支持检测施工，将会有如下弊端产生：

1）伽马源所透照的小径管的焊缝底片，发现有大部分底片象质指数达不到，灵敏度过低；尤其是对有裂纹倾向的材质，焊缝中缺陷易造成漏检；这是严重不符合项，也是石油化工检测行业普遍存在的问题。其原因，就是不能有效的控制最小焦距，焦距往往低于标准规定的最小透照焦距。

2）在固定焊口的检测中，因椭圆成像困难，往往多采用垂直透照，底片上所反应出的缺陷显示是在重叠焊缝上，其具体位置在重叠焊缝影像上不易区别，给焊缝返修带来困难。往往只能作割口处理。这样，在时间、人工及材料上存在很大的浪费。对材质的损伤也较大。其原因：就是伽马源曝光头在现有的工装手段中，固定曝光头特别费时、费力，采用偏移法椭圆成像透照技术不如选择垂直透照要来得快。我们知道，标准4.1.4条规定：小径管采用双壁双影透照布置，当同时满足下列两条件时应采用倾斜透照方式椭圆成像：T（壁厚）≤8mm； g（焊缝宽度）≤Do /4。椭圆成像时，应控制影像的开口宽度（上下焊缝投影最大间距）在1倍焊缝宽度左右。不满足上述条件或椭圆成像有困难时可采用垂直透照方式重叠成像。

3）标准 4.1.5 中规定：“当T/ Do＞0.12时,相隔120°或60°透照3次。垂直透照重叠成像时，一般应相隔120°或60°透照3次”。可以看出，相隔120°是首选；但在目前本行业现有的干法中，多选择相隔60°透照的检测工艺。因伽马源头在管道上不易固定，伽马源头的固定，大多采用泡沫块或木块作为的支撑，每一次的源头移动，都会使支撑松动；在管道焊缝延展方向上移动的距离远近不一，移动的角度不易掌控；故，所拍的底片上显示的焊缝有效评定距离长短不一，这也易造成焊缝漏检的可能。

发明内容

本发明要解决的问题是，提供一种小径管对接接头的伽马射线检测方法，能较好的、有效的解决在用伽马射线检测小径管焊缝时，所遇到的焦距选定困难；灵敏度过低；缺陷定位不准确；焊缝一次透照长度的控制及避免漏检等问题。

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：

一种小径管对接接头的伽马射线检测方法，包括如下过程：

（一）、检测专用工装的制备和安装

按照检测专用工装的结构，制备和组装好测专用工装；

检测专用工装的结构包括用于将调节机构固定于小径管管道上的固定机构、用于调节伽马源头位置的调节机构、将伽马源头固定安装的紧固机构；

其中，调节机构包括水平支撑臂、垂直支撑臂、调节支撑臂、上滑动套管、下滑动套管；垂直支撑臂下端设置在固定机构上；垂直支撑臂上端与水平支撑臂后端可旋转地连接，形成第二旋转连接部；上滑动套管设置在水平支撑臂上，下滑动套管设置在垂直支撑臂上，调节支撑臂两端分别与上滑动套管和下滑动套管通过上旋转节、下旋转节连接；上、下滑动套管设置有顶紧机构；

固定机构包括：滑动平衡板、紧固螺母、中心点调节滑块、定尺滑块、螺杆式联接钩、锁紧链；滑动平衡板沿水平方向设置有上下贯通的滑槽；中心点调节滑块与定尺滑块均设置在滑槽内，并可以沿滑槽移动；滑槽设置有上、下限位部，使得中心点调节滑块与定尺滑块在滑槽垂直方向上不能脱出滑槽；伽马射线检测工装的垂直支撑臂垂直设置在中心点调节滑块上，使得检测工装的垂直支撑臂可以随中心点调节滑块沿滑槽滑动，并最终使伽马射线检测工装位于需要检测的管径中心线上；

螺杆式联接钩通过紧固螺母垂直设置在定尺滑块内，定尺滑块在滑槽内滑动带动螺杆式联接钩滑动；锁紧链一端固定在滑动平衡板一端的下方，与中心点调节滑块同侧，锁紧链的链节与螺杆式联接钩活动连接。

（二）、将检测专用工装固定在需要检测的小径管管道上：

将检测专用工装的固定机构固定在需要检测的小径管管道上；

（三）、调节检测专用工装的调节机构，使得可安装的伽马源头高度位置合适；

具体的调节办法为：首先将上滑动套管、下滑动套管、上旋转节、下旋转节均保持为可调节状态，调整紧固机构到合适高度，通过紧固机构的位置确定，带动上滑动套管、下滑动套管、上旋转节、下旋转节到相应的位置，然后，将上滑动套管、下滑动套管、上旋转节、下旋转节调整为固定不可变化的状态；

（四）、调整检测专用工装的固定机构，使得伽马源头的水平位置合适；

（五）、在小径管焊缝与伽马源头对应位置，放置需要曝光的底片；

（六）、将伽马源头导源管固定在检测专用工装的紧固机构，并将伽马源头移动到工作位置；

（七）、移开伽马源头的保护罩，使得伽马源头对底片进行辐射曝光，通过底片的曝光结果，了解对接接头的焊缝质量。

进一步具体的，所述的伽马源头的紧固机构包括固定套管、铅防护罩固定板、源头支撑臂、紧固螺栓，固定套管用于固定伽马源头，外缘设置有螺孔，紧固螺栓设置在螺孔内，用于将伽马源头固定在固定套管内；铅防护罩固定板水平设置在固定套管下部；源头支撑臂垂直设置在铅防护罩固定板下部，源头支撑臂下端与调节机构的水平支撑臂前端连接，形成第一旋转连接部；第一旋转连接部可以调整固定套管的角度，能够满足伽马源头的不同检测角度和位置需求。

根据不同的管径，调节定尺滑块位置，将锁紧链的不同链节挂在螺杆式联接钩上，配合紧固螺母将螺杆式联接钩紧固；用定尺滑块和锁紧链的链节进行粗调整，然后用紧固螺母固定拧紧螺杆式联接钩进行细调节，达到快速、方便、可适应不同管径、调节范围宽的技术效果。

具体的，所述的固定套管的伽马源头入口端还设置有曝光头固定卡槽。这样，导源管端部的长方型螺母完全进入曝光头固定卡槽内，能够使源头固定更加稳固。

具体的，所述的固定套管轴线与水平支撑臂中心轴线相平行。

第一旋转连接部通过螺丝与螺母连接。螺丝与螺母连接的设置可以方便调整伽马源头固定支撑端的角度和位置，并在调整好角度后有效固定。

调节机构的水平支撑臂、垂直支撑臂、调节支撑臂、上滑动套管中部与上旋转节之间、下滑动套管中部与下旋转节之间，构成了五边形的五条边。这样，可以通过上滑动套管在水平支撑臂上的移动，配合下滑动套管在垂直支撑臂上的移动，以及第二旋转连接部角度的变化、上旋转节的旋转、下旋转节的旋转，在一个五边形内，形成两个可变的边长，以及三个可变的角度，使得水平支撑臂、垂直支撑臂可以在很大的范围内变化，例如可以水平支撑臂、垂直支撑臂的夹角可以在45°-180°范围内变化；从而可以满足伽马源头的紧固机构设置在不同的检测位置。

具体的，所述的伽马源头固定方法为：把导源管端部的伽马源头插入固定套管，至导源管端部上的长方型螺母完全进入曝光头固定卡槽内，然后拧紧固定套管外缘的螺丝，把伽马源头牢牢的固定。

然后，根据同位素的强度选择相适应的铅防护罩，套在伽马源头上，并将其与铅防护罩固定板连接牢固，完成准备工作。

在需要进行检测的管线焊口两侧附近，选择一合适的位置，用的锁紧链围绕管径后与螺杆式联接钩相连，转动紧固螺母，使其工装牢牢的紧固在管体上。利用中心点调节滑块，在平衡板滑槽内滑动，将主支撑臂放置在管道横向中心点上，转动紧固螺母，使其固定。然后，根据管径调整上支撑臂使其满足标准4.3.1的要求——射线源至工件表面的最小距离（f）。利用上、下滑动套管锁紧强度支撑臂，使其焦距固定不变。若要双壁双影垂直透照，调整源头支撑臂使其与管线平行；若要双壁双影椭圆成像，调整源头支撑臂使其与管线有一定的角度即可；或在焊缝一侧，平行移动该装置使其与焊缝保持一定的距离，用偏移法透照即可。

通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：本专利的小径管对接接头的伽马射线检测方法，通过检测专用工装与伽马射线检源完美结合，在管道无损检测中灵活、方便、可靠、轻便、透照厚度范围宽、工效高和设备损耗低、等优点更加突出，在质量、安全、效率、效益等方面都有很大的改善和突破，具体表现在：

1、由于该工装灵活、方便、可靠，极大地提高了检测效率，缩短了检测周期。

2、在实际应用中，不但提高效率，缩短工期，也减少了辅助人员数量，节约了劳动力成本。

3、由于保证了检测条件的一致性，因此检测质量得以保证和稳定。

4、随着在效率、质量、人力等方面的改善和提高，也减少检测辐射，人身安全防护也得到了提升。

综上所述，小径管对接接头的伽马射线检测方法具有很强的现场实用性和经济性，社会效益明显，具有较高的推广价值。

附图说明

图1为检测专用工装的立体图。

图2为检测专用工装的侧视图。

图3为检测专用工装的固定套管侧视图。

图4为检测专用工装的固定套管的后视图。

图5为本专利的小径管对接接头伽马射线检测专用工装的滑动平衡板示意图。

图6为本专利的小径管对接接头伽马射线检测专用工装的滑动平衡板的侧视图。

图7为本专利的小径管对接接头伽马射线检测专用工装的定尺滑块示意图。

图8是伽马源头紧固机构的结构示意图。

图9和图10是小径管环向对接焊接接头倾斜透照方式的示意图。

图11和图12小径管环向对接焊接接头垂直透照方式的示意图。

图中，1-固定套管，2-铅防护罩固定板，3-源头支撑臂，4-第一旋转连接部，5-水平支撑臂，6-垂直支撑臂，7-第二旋转连接部，8-调节支撑臂，9-上滑动套管，10-下滑动套管；11-上旋转节，12-下旋转节，13-滑动平衡板，14-紧固螺母， 15-螺杆式联接钩，16-锁紧链，17-滑槽，18-上限位部，19-下限位部，20-定尺滑块，21-中心点调节滑块。

d是射线源尺寸，b是工件上表面到胶片的距离，f是射线源到工件上表面的距离，T是管道壁厚，D是管道直径。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步解释说明。但本发明的保护范围不限于具体的实施方式。

小径管对接接头的伽马射线检测方法，包括如下过程：

（一）、检测专用工装的制备和安装

按照检测专用工装的结构，制备和组装好测专用工装；

检测专用工装包括：紧固机构、调节机构、固定机构；紧固机构包括固定套管1、铅防护罩固定板2、源头支撑臂3、紧固螺栓，固定套管1用于固定伽马源头，外缘设置有螺孔，紧固螺栓设置在螺孔内，用于将伽马源头固定在固定套管1内，固定套管1的伽马源头入口端还设置有曝光头固定卡槽，这样导源管端部的长方型螺母进入曝光头固定卡槽内，能够使源头固定更加稳固；铅防护罩固定板2水平设置在固定套管1下部；源头支撑臂3垂直设置在铅防护罩固定板2下部，源头支撑臂3下端与调节机构的水平支撑臂5前端通过螺丝与螺母连接，形成第一旋转连接部4；第一旋转连接部4可以调整固定套管1的角度，能够满足伽马源头的不同检测角度和位置需求；螺丝与螺母连接的设置可以方便调整伽马源头固定支撑端的角度和位置，并在调整好角度后有效固定。

调节机构包括：水平支撑臂5、垂直支撑臂6、调节支撑臂8、上滑动套管9、下滑动套管10；水平支撑臂5中心轴线与固定套管1轴线相平行；垂直支撑臂6上端与水平支撑臂5后端相连接，形成第二旋转连接部7；垂直支撑臂6下端设置在固定机构上；上滑动套管9设置在水平支撑臂5上，下滑动套管10设置在垂直支撑臂6上，调节支撑臂8两端分别与上滑动套管9和下滑动套管10通过上旋转节11、下旋转节12连接；上、下滑动套固定机构包括：滑动平衡板13、紧固螺母14、中心点调节滑块21、定尺滑块20、螺杆式联接钩15、锁紧链16；滑动平衡板13沿水平方向设置有上下贯通的滑槽17；中心点调节滑块21与定尺滑块20均设置在滑槽17内，并可以沿滑槽17移动；滑槽17设置有上限位部18和下限位部19，使得中心点调节滑块21与定尺滑块20在滑槽17垂直方向上不能脱出滑槽17；伽马射线检测工装的垂直支撑臂6垂直设置在中心点调节滑块21上，使得检测工装的垂直支撑臂6可以随中心点调节滑块21沿滑槽17滑动，并最终使伽马射线检测工装位于需要检测的管径中心线上。螺杆式联接钩15设置在定尺滑块20内，定尺滑块20在滑槽17内滑动带动螺杆式联接钩15滑动，定尺滑块20在滑槽17内处于不同的位置能够配合不同的待检测管径的需求；锁紧链16一端固定在滑动平衡板13一端，锁紧链16的链节与螺杆式联接钩15活动连接。

（二）、将检测专用工装固定在需要检测的小径管管道上：

将检测专用工装的固定机构固定在需要检测的小径管管道上；

（三）、调节检测专用工装的调节机构，使得可安装的伽马源头高度位置合适；

具体的调节办法为：首先将上滑动套管9、下滑动套管10、上旋转节11、下旋转节12均保持为可调节状态，调整紧固机构到合适高度，通过紧固机构的位置确定，带动上滑动套管9、下滑动套管10、上旋转节11、下旋转节12到相应的位置，然后，将上滑动套管9、下滑动套管10、上旋转节11、下旋转节12调整为固定不可变化的状态；

（四）、调整检测专用工装的固定机构，使得伽马源头的水平位置合适；

（五）、在小径管焊缝与伽马源头对应位置，放置需要曝光的底片；

（六）、将伽马源头导源管固定在检测专用工装的紧固机构，并将伽马源头移动到工作位置；首先要把导源管端部的伽马源头插入源头固定孔，至导源管端部上的长方型螺母完全进入曝光头固定卡槽内，然后拧紧伽马源头固定孔外缘的螺丝，把伽马源头牢牢的固定。然后，根据同位素的强度选择相适应的铅防护罩，套在伽马源头上，并将其与铅防护罩固定板2连接牢固，完成准备工作。

（七）、移开伽马源头的保护罩，使得伽马源头对底片进行辐射曝光，通过底片的曝光结果，了解对接接头的焊缝质量。

根据不同的管径，调节定尺滑块20位置，将锁紧链16的不同链节挂在螺杆式联接钩15上，配合紧固螺母14将螺杆式联接钩15紧固；用定尺滑块20和锁紧链16的链节进行粗调整，然后用紧固螺母14固定拧紧螺杆式联接钩15进行细调节，达到快速、方便、可适应不同管径、调节范围宽的技术效果。

在需要进行检测的管线焊口两侧附近，选择一合适的位置，用的锁紧链16围绕管径后与螺杆式联接钩15相连，转动紧固螺母14，使其工装牢牢的紧固在管体上。利用中心点调节滑块21，在平衡板滑槽17内滑动，将主支撑臂放置在管道横向中心点上，转动紧固螺母14，使其固定。然后，根据管径调整上支撑臂使其满足标准的要求——射线源至工件表面的最小距离（f）。利用上、下滑动套管锁紧强度支撑臂，使其焦距固定不变。若要双壁双影垂直透照，调整源头支撑臂3使其与管线平行；若要双壁双影椭圆成像，调整源头支撑臂3使其与管线有一定的角度即可；或在焊缝一侧，平行移动该装置使其与焊缝保持一定的距离，用偏移法透照即可。

Claims (8)

1.一种小径管对接接头的伽马射线检测方法，其特征是：包括如下过程：

（一）、检测专用工装的制备和安装

按照检测专用工装的结构，制备和组装好检测专用工装；

检测专用工装的结构包括用于将调节机构固定于小径管管道上的固定机构、用于调节伽马源头位置的调节机构、将伽马源头固定安装的紧固机构；

其中，调节机构包括水平支撑臂、垂直支撑臂、调节支撑臂、上滑动套管、下滑动套管；垂直支撑臂下端设置在固定机构上；垂直支撑臂上端与水平支撑臂后端可旋转地连接，形成第二旋转连接部；上滑动套管设置在水平支撑臂上，下滑动套管设置在垂直支撑臂上，调节支撑臂两端分别与上滑动套管和下滑动套管通过上旋转节、下旋转节连接；上、下滑动套管设置有顶紧机构；

固定机构包括：滑动平衡板、紧固螺母、中心点调节滑块、定尺滑块、螺杆式联接钩、锁紧链；滑动平衡板沿水平方向设置有上下贯通的滑槽；中心点调节滑块与定尺滑块均设置在滑槽内，并可以沿滑槽移动；滑槽设置有上、下限位部，使得中心点调节滑块与定尺滑块在滑槽垂直方向上不能脱出滑槽；伽马射线检测工装的垂直支撑臂垂直设置在中心点调节滑块上，使得检测工装的垂直支撑臂可以随中心点调节滑块沿滑槽滑动，并最终使伽马射线检测工装位于需要检测的管径中心线上；

螺杆式联接钩通过紧固螺母垂直设置在定尺滑块内，定尺滑块在滑槽内滑动带动螺杆式联接钩滑动；锁紧链一端固定在滑动平衡板一端的下方，与中心点调节滑块同侧，锁紧链的链节与螺杆式联接钩活动连接；

（二）、将检测专用工装固定在需要检测的小径管管道上：

将检测专用工装的固定机构固定在需要检测的小径管管道上；

（三）、调节检测专用工装的调节机构，使得可安装的伽马源头高度位置合适；

（四）、调整检测专用工装的固定机构，使得伽马源头的水平位置合适；

（五）、在小径管焊缝与伽马源头对应位置，放置需要曝光的底片；

（六）、将伽马源头导源管固定在检测专用工装的紧固机构，并将伽马源头移动到工作位置；

（七）、移开伽马源头的保护罩，使得伽马源头对底片进行辐射曝光，通过底片的曝光结果，了解对接接头的焊缝质量。

2.根据权利要求1所述的小径管对接接头的伽马射线检测方法，其特征是：所述的伽马源头的紧固机构包括固定套管、铅防护罩固定板、源头支撑臂、紧固螺栓，固定套管用于固定伽马源头，外缘设置有螺孔，紧固螺栓设置在螺孔内，用于将伽马源头固定在固定套管内；铅防护罩固定板水平设置在固定套管下部；源头支撑臂垂直设置在铅防护罩固定板下部，源头支撑臂下端与调节机构的水平支撑臂前端连接，形成第一旋转连接部。

3.根据权利要求1所述的小径管对接接头的伽马射线检测方法，其特征是：根据不同的管径，调节定尺滑块位置，将锁紧链的不同链节挂在螺杆式联接钩上，配合紧固螺母将螺杆式联接钩紧固；用定尺滑块和锁紧链的链节进行粗调整，然后用紧固螺母固定拧紧螺杆式联接钩进行细调节。

4.根据权利要求2所述的小径管对接接头的伽马射线检测方法，其特征是：所述的固定套管的伽马源头入口端还设置有曝光头固定卡槽。

5.根据权利要求2所述的小径管对接接头的伽马射线检测方法，其特征是：所述的固定套管轴线与水平支撑臂中心轴线相平行。

6.根据权利要求2所述的小径管对接接头的伽马射线检测方法，其特征是：所述的第一旋转连接部通过螺丝与螺母连接。

7.根据权利要求1所述的小径管对接接头的伽马射线检测方法，其特征是：调节机构的水平支撑臂、垂直支撑臂、调节支撑臂、上滑动套管中部与上旋转节之间、下滑动套管中部与下旋转节之间，构成了五边形的五条边，通过上滑动套管在水平支撑臂上的移动，配合下滑动套管在垂直支撑臂上的移动，以及第二旋转连接部角度的变化、上旋转节的旋转、下旋转节的旋转，在一个五边形内，形成两个可变的边长，以及三个可变的角度，使得水平支撑臂、垂直支撑臂可以在很大的范围内变化，从而可以满足伽马源头紧固机构设置在不同的检测位置。

8.根据权利要求4所述的小径管对接接头的伽马射线检测方法，其特征是：所述的伽马源头固定方法为：把导源管端部的伽马源头插入固定套管，至导源管端部上的长方型螺母完全进入曝光头固定卡槽内，然后拧紧固定套管外缘的螺丝，把伽马源头牢牢的固定。