CN114460108B - 一种管子-管板焊缝射线检测用孔型灵敏度试片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管子‑管板焊缝射线检测用孔型灵敏度试片，该灵敏度试片带有多个不同规格孔型人工伤。利用试片上的不同位置、不同尺寸的孔来模拟近似球形的体积型缺陷。通过射线底片上人工伤的可识别性，表征射线检测灵敏度等级。使用本灵敏度试片可以表征管子‑管板焊缝任意位置的射线检测灵敏度等级。根据射线检测原理，本灵敏度试片拥有材质上的通用性，适用于同材料类别的多种材质工件，同时具有小而薄，便于存储、拿取、布置的优势，操作简便。

Description

一种管子-管板焊缝射线检测用孔型灵敏度试片

技术领域

本发明涉及射线检测领域，具体涉及一种管子-管板焊缝射线检测灵敏度试片。

背景技术

管子-管板角焊缝是列管式热交换器和反应器设备的常用结构，同时也是薄弱环节，经常发生泄漏。管子-管板角焊缝严重泄漏会影响热交换器和反应器的正常运行，导致意外停车，造成重大经济损失，同时对产品质量、环境和生产安全也会带来影响。

从射线检测角度出发，可将管子-管板焊缝结构分为密封焊和强度焊。密封焊结构是指采用管子与管板基本齐平，坡口较浅，焊喉尺寸较小的熔化焊角焊缝。强度焊结构则是指采用管子伸出管板较长，坡口较深，焊喉尺寸较大的熔化焊角焊缝。

密封焊角焊缝的管子-管板连接多采用胀接加焊接形式，胀接可以消除管子与管板孔之间的缝隙腐蚀，焊接增强了接头的密封性和连接强度。该类结构有利于降低焊接残余应力和减小应力集中，可减小焊缝区应力腐蚀裂纹发生，以及疲劳裂纹产生。但密封焊结构焊喉尺寸较小，如果焊缝中存在气孔缺陷容易导致泄漏。

强度焊结构通过开很深的坡口，或把管子伸出管板较长来获得较大的焊喉尺寸，由于其焊肉厚，因气孔导致的泄漏情况有所减少，但会带来另外的问题：一是管板上管子位置布置困难，二是坡口过深经常会焊不透，三是焊接残余应力大，导致应力腐蚀裂纹和疲劳裂纹的发生倾向增加。

管子-管板角焊缝的射线检测技术已相对成熟，采用特殊的射线源、射线检测工装和透照工艺，可有效检出管子-管板角焊缝中的各种缺陷，技术可靠、检测速度快、效率高、缺陷定性定量准确，广泛用于化工、核电、火电等行业，据有关数据显示，有效地降低了热交换器类设备的泄漏率。在要求极端可靠、极端安全，意外泄漏会导致巨大损失的场合使用的换热器(例如核电、航空航天、军工以及大型石化生产设备等)，以及在复杂工况、苛刻条件、高参数下使用的换热器，介质为高度毒性的、放射性的、不允许泄漏的换热器(例如光气、氯气、硫化氢生产装置中的换热器，核反应堆，熔盐反应堆使用的换热器等)，应采用高灵敏度管子-管板角焊缝射线检测技术作为制造过程中的质量控制手段。

以目前的生产实践经验，管子-管板焊缝射线检测时不放置像质计，而采用灵敏度鉴定试验来验证射线检测的灵敏度满足检测要求。在灵敏度鉴定试验时，多采用在管子-管板角焊缝焊接试样的焊缝表面上加工不同规格小孔的方式来代表不同的灵敏度等级。这种方式成本高，效率低，通用性差，且只能验证工件表面(即射线检测最有利位置)的灵敏度，而不能验证射线检测最不利位置的灵敏度，无法证明整个管子-管板角焊缝检测体积范围内灵敏度都能满足要求。

为此，亟需开发一种管子-管板焊缝射线检测用灵敏度试片以及射线检测灵敏度鉴定方法，使得整个管子-管板角焊缝检测体积范围内任意位置的射线检测灵敏度都可以得到验证。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，研究出一种管子-管板焊缝射线检测用孔型灵敏度试片。该灵敏度试片带有多个不同规格孔型人工伤，利用试片上的不同位置、不同尺寸的孔来模拟近似球形的体积型缺陷。通过射线底片上人工伤的可识别性，表征射线检测灵敏度等级。使用本灵敏度试片可以表征管子-管板焊缝任意位置的射线检测灵敏度等级。根据射线检测原理，本灵敏度试片拥有材质上的通用性，适用于同材料类别的多种材质工件，同时具有小而薄，便于存储、拿取、布置的优势，操作简便，从而完成了本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：

本发明一方面在于提供一种管子-管板焊缝射线检测用孔型灵敏度试片，所述灵敏度试片上设置有人工伤，中心位置设有内孔；

所述灵敏度试片用于确定管子-管板焊缝射线检测范围内任意位置的射线检测灵敏度等级。

其中，所述人工伤至少设置四个。

其中，所述灵敏度试片形状为方形、圆形、三角形、梯形中的任意一种或多种，内孔形状与待检件的换热管横切面形状相同。

其中，当用于密封焊结构时，内孔孔径尺寸与换热管内径尺寸相等；当用于强度焊结构时，内孔孔径尺寸与换热管外径尺寸相等。

其中，所述人工伤包括平行孔和垂直孔。

其中，所述平行孔通过内孔圆周面垂直钻入获得，孔心位于试片厚度方向中心，孔心轴线垂直于内孔圆周面且平行于灵敏度试片的上表面和下表面。

其中，所述平行孔沿内孔圆周分布，同尺寸孔沿内孔圆周均布。

其中，所述垂直孔通过灵敏度试片的上表面钻入获得，孔心分布于与灵敏度试片内孔同心的同一圆周上，同尺寸垂直孔沿圆周均布，孔心轴线垂直于灵敏度试片的上表面和下表面。

其中，所述灵敏度试片的垂直孔轴线与试片内孔轴线的距离根据待检件中欲验证检测灵敏度的位置而定，以确保垂直孔可以代表待检件中欲验证灵敏度的位置。

本发明另一方面在于提供一种管子-管板焊缝射线检测灵敏度鉴定方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，根据待检件，选择灵敏度试片；

步骤2，制作灵敏度鉴定试验模拟件；

步骤3，用拟采用的射线检测工艺参数对灵敏度鉴定试验模拟件实施透照；

步骤4，分析结果，评定射线检测灵敏度等级。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)本发明提供的管子-管板焊缝射线检测用孔型灵敏度试片，为带中心孔的薄片，厚度仅为1-2mm，小而薄，便于存储、拿取、布置，可以表征管子-管板焊缝体积范围内任意位置的射线检测灵敏度等级。

(2)本发明提供的管子-管板焊缝射线检测用孔型灵敏度试片，成本低，效率高，其结构简单，便于制作，操作方便，不论在结构还是使用方面，都具有独创性。

(3)本发明提供的管子-管板焊缝射线检测用孔型灵敏度试片，带多个不同规格孔型人工伤，应用范围广泛，在材质上具有通用性，适用于相同或相近材料类别的多种材质工件。

附图说明

图1示出根据本发明一种优选实施方式的孔型灵敏度试片的立体结构图；

图2a示出根据本发明一种优选实施方式的孔型灵敏度试片人工伤布置俯视图；

图2b示出根据本发明一种优选实施方式的孔型灵敏度试片人工伤布置剖视图；

图3a示出根据本发明一种典型实施方式的待检件透照示意图；

图3b示出根据本发明一种典型实施方式的灵敏度鉴定试验模拟件透照示意图；

图4示出根据本发明一种典型实施方式的管子管板焊缝γ射线照相检测工装示意图；

图5示出一种典型的带堆焊层管子管板焊缝密封焊结构示意图；

图6示出一种典型的带堆焊层管子管板焊缝强度焊结构示意图；

图7示出根据本发明一种典型实施方式的带堆焊层管子管板焊缝密封焊结构灵敏度鉴定试验模拟件示意图；

图8示出根据本发明一种典型实施方式的带堆焊层管子管板焊缝强度焊结构灵敏度鉴定试验模拟件示意图；

图9示出根据本发明一种典型实施方式的带堆焊层管子管板焊缝密封焊结构灵敏度鉴定试验模拟件示意图；

图10示出根据本发明一种典型实施方式的带堆焊层管子管板焊缝强度焊结构灵敏度鉴定试验模拟件示意图；

图11示出根据本发明一种典型实施方式的灵敏度试片中人工伤与其所代表的待检中位置的对照示意图。

附图标号说明：

1-灵敏度试片；

2-人工伤；

21-平行孔；

22-垂直孔；

3-内孔；

4-待检件；

41-管板；

42-换热管；

43-角焊缝；

44-堆焊层；

5-灵敏度鉴定试验模拟件；

51-用于模拟堆焊层的垫片；

52-用于模拟管板的垫片；

6-管子管板焊缝γ射线检测工装；

61-定焦距源端子；

62-遮挡板；

63-暗袋(内有射线胶片和增感屏)；

64-滤光板；

65-补偿块；

66-射线源；

7-射线束。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。附图和实施例以“密封焊结构”为示例，不做为对本发明适用范围的限制，本发明同样适用于“强度焊结构”。

下面所述的“射线底片”为射线检测成像元件的一种，使用“射线底片”描述是为了方便叙述和理解，不做为对本发明适用范围的限制。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

根据本发明，一方面在于提供一种管子-管板焊缝射线检测用孔型灵敏度试片，该灵敏度试片1用于确定管子-管板焊缝射线检测范围内任意位置的射线检测灵敏度等级。所述灵敏度试片1上设置有人工伤2，中心位置设有内孔3。

其中，人工伤2至少设置四个，只要满足检测需求即可。

其中，灵敏度试片1形状在不影响人工伤2发挥其功能的前提下可根据实际检测需要任意定制，可为方形、圆形、三角形、梯形中的任意一种或多种。

其中，灵敏度试片1的内孔3形状与待检件4的换热管42横切面形状相同。灵敏度试片1的内孔3孔径尺寸依据待检件4的换热管42的直径尺寸而定，以保证平行孔21可以表征管子-管板焊缝换热管侧焊缝处欲鉴定位置的灵敏度：用于密封焊结构时，灵敏度试片1的内孔3孔径尺寸与待检件4的换热管42内径尺寸相等，如图5所示；用于强度焊结构时灵敏度试片1的内孔3孔径尺寸与待检件4的换热管42外径尺寸相等，如图6所示。

由于在实际应用过程中，将换热管42与管板41或换热管42与堆焊层44焊接形成角焊缝43，在焊接过程中，换热管42与管板41或换热管42与堆焊层44接触部分形成熔池，熔池在高温时吸收气体，而冷却时，气体在金属中的溶解度急剧下降，气体来不及逸出且残留在焊缝金属内形成气孔。现有技术用于密封焊时，将灵敏度校验试样套在换热管中进行检测，遗漏了换热管本身在焊接过程中造成的缺陷，图7、9中虚线与换热管42的内径之间的部分为灵敏度试片1模拟的换热管42的壁厚。

在本发明中，优选灵敏度试片1的内孔3孔径尺寸与待检件4的换热管42直径尺寸相关，确保整个管子-管板角焊缝检测体积范围内任意位置的灵敏度都能得到验证。

在本发明中，灵敏度试片1上有多个用于表征特定类型缺陷检测灵敏度的人工伤2，包括平行孔21和垂直孔22。

在本发明中，灵敏度试片1的厚度根据人工伤2尺寸而定，便于人工伤2的加工，且其加工尺寸公差可以得到保证。

在进一步的优选实施方式中，灵敏度试片1的厚度为0.5-5mm，优选为1-2mm。

在本发明中，本发明人研究发现，灵敏度试片1厚度过薄，不便于平行孔21的加工和加工精度保证；灵敏度试片1厚度过厚，不便于使用。当灵敏度试片1的厚度为0.5-5mm，尤其是1-2mm时，制作、使用方便，通过调整灵敏度试片1在灵敏度鉴定试验模拟件5中的位置，实现用灵敏度试片1上人工伤2代表管子-管板焊缝任意位置体积型缺陷的目的。

在本发明中，根据实际过程大量的检测，本发明人研究发现，灵敏度试片1外边界与垂直孔22距离不小于5mm即可满足使用要求，外形可为方便使用的任意形状，优选圆形。

在进一步优选实施方式中，本发明提供的管子-管板焊缝射线检测用孔型灵敏度试片1，外形小而薄，如图1所示。

在本发明中，平行孔21通过内孔3圆周面垂直钻入获得，孔心位于试片厚度方向中心，孔心轴线垂直于内孔3圆周面且平行于灵敏度试片1的上表面和下表面。

其中，平行孔21沿内孔3圆周分布，同尺寸平行孔21沿内孔3圆周均布。

在进一步优选实施方式中，平行孔21分两组，在实践中研究发现，根据试片内孔3直径不同，平行孔21也可分三组或四组，甚至更多组，但分两组足以满足使用要求。每一组按平行孔21孔径尺寸大小呈顺序或逆序排列，如1.00mm、0.80mm、0.63mm、0.50mm或0.50mm、0.63mm、0.80mm、1.00mm，便于射线底片中平行孔21影像的识别。优选地，每一组内任意相邻两个平行孔21的轴线与灵敏度试片1内孔3圆心所夹圆心角为一定值，且保证每一组内任意相邻两个平行孔21的孔心间距为其中较大者孔径的2.5倍以上，优选为3倍以上，以避免平行孔21在射线底片上的影像互相干扰。同时，两个平行孔21分组之间的间隔应足够大，以便于区分。

在本发明中，垂直孔22通过灵敏度试片1的上表面钻入获得，孔心分布于与试片内孔3同心的同一圆周上，同尺寸垂直孔22在圆周上均布，孔心轴线垂直于灵敏度试片1的上表面和下表面。

其中，垂直孔22轴线与试片内孔3轴线的距离根据待检件4欲验证灵敏度的位置而定，以确保垂直孔22的位置可以代表待检件4欲鉴定灵敏度的位置。

在进一步优选实施方式中，垂直孔22优选分两组，在实践中研究发现，垂直孔22也可分三组或四组，甚至更多组，但分两组足以满足使用要求。每一组垂直孔22根据据其孔径尺寸大小呈顺序或逆序排列，如1.00mm、0.80mm、0.63mm、0.50mm或0.50mm、0.63mm、0.80mm、1.00mm，便于射线底片中垂直孔22影像的识别。优选地，相邻两个垂直孔22孔心与试片内孔3圆心所夹圆心角为一定值，且保证任意相邻两个垂直孔22的间距为其中较大者孔径的2.5倍以上，优选为3倍以上，以避免垂直孔22在射线底片上的影像互相干扰。同时，两个垂直孔22分组之间的间隔应足够大，以便于区分。

在进一步优选实施方式中，为避免人工伤2在射线底片上的影像互相干扰，应保证任意相邻垂直孔22与平行孔21之间的间距足够大，任意相邻两个垂直孔22与平行孔21的间距为其中较大者孔径的2.5倍以上，优选为3倍以上。为了通过射线底片上人工伤2的影像判定射线源66是否对中，同一试片上相邻的两个最大孔径平行孔21与最大孔径垂直孔22和试片内孔3圆心所夹圆心角，优选为90°，如果受空间限制无法实现，夹角可以适当减小。

在本发明中，灵敏度试片1内孔3的孔径根据待检件4换热管42直径而定，进而确定了平行孔21的径向位置，而垂直孔22的径向位置依待检件4中欲鉴定位置而定。

在本发明中，人工伤2可用于模拟近似球形的体积型缺陷，其形状包括平底孔、半球孔、锥形孔中的任意一种或多种，优选为平底孔。人工伤2的钻孔深度与其钻孔孔径尺寸宜相近，优选地，人工伤2的深度与其孔径尺寸相等。

在本发明中，人工伤2的孔径取值可以为连续数字，如……1.00、0.90、0.80、0.70、0.60、0.50、0.40、0.30、0.20、0.10……；也可以为R10系列优先数，如……1.00、0.80、0.63、0.50、0.40、0.32、0.25、0.20、0.16、0.125、0.10……。在保证不影响底片影像识别的前提下，同一灵敏度试片1上的同一组平行孔21或垂直孔22可取连续的多个数字为一组。在可行的情况，所取数字越多，同一试片的适用范围越广。作为一种典型示例，可取4个数字为一组：1.00、0.80、0.63、0.50，如图1、2a、2b所示。

在本发明中，灵敏度试片1的材料的射线吸收系数应尽可能的接近或等同于待检件4角焊缝的材料的射线吸收系数，在任何情况下不应高于待检件4角焊缝的材料的射线吸收系数。灵敏度试片1材料的适用范围可按现行射线检测标准或像质计标准执行。通常，材质为碳钢、低合金钢或300系列奥氏体不锈钢的灵敏度试片1可用于各种钢，包括碳钢、低合金钢、不锈钢等；材质为镍-铬合金的灵敏度试片1可用于各种镍-铬合金、镍基合金等。

根据本发明，另一方面在于提供一种管子管板焊缝射线检测灵敏度鉴定方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，根据待检件4，选择灵敏度试片1。

在本发明中，待检件4包括管板41、换热管42及角焊缝43。在实际应用过程中，在管板41钻有管孔，换热管42穿入管孔中，换热管42可与管板41表面近似齐平并焊接形成密封焊角焊缝43或者换热管42穿出管板41表面一定长度，并与管板41焊接形成强度焊角焊缝43。有时，管板41表面堆焊有一定厚度的堆焊层44，换热管42与堆焊层44焊接形成密封焊或强度焊角焊缝43。

在进行管子-管板焊缝射线检测时，一般根据管板41(或管板上的堆焊层44)与换热管42焊接形成的角焊缝43的几何尺寸、装配、焊接工艺、材质等特性，确定需要验证射线检测灵敏度的几个关键位置。根据这几个关键位置的特性，设置灵敏度试片1上人工伤2的位置。如根据关键位置距离换热管42轴线的距离调整灵敏度试片1上垂直孔22距离试片内孔3圆心的距离，即垂直孔22分布圆周的直径，使垂直孔22与之对应。特别的，当关键位置距离换热管42轴线距离为换热管42半径时，即关键位置位于换热管42表面时，可用平行孔21与之对应，如图3a、3b所示。

在步骤1中，根据待检件4的角焊缝材质，选择与其有相同或相近材质的灵敏度试片1。本发明中的灵敏度试片1其实质是一种特殊形式的孔型像质计，具有与像质计相同的材料适用范围。实践应用时，可按所使用射线检测标准、规范、规程等技术文件中对像质计的要求执行。

步骤2，制作灵敏度鉴定试验模拟件5。

在步骤2中，通过使用垫片层层叠加的方式来制作灵敏度鉴定试验模拟件5。垫片通常为1mm厚，也可以为其他厚度值。垫片外边界应足够大，为避免边饰效应的影响，垫片至少应覆盖射线检测有效射线束7范围。垫片开有中心孔，孔径与换热管42内径相同。垫片材质根据待检件4而定，对于管板41与换热管42直接焊接的，用于模拟管板的垫片52与管板42材质相同或相近即可；对于管板42带有堆焊层44的，模拟件5中与管板堆焊层44对应的用于模拟堆焊层的垫片51应与管板堆焊层44材质相同或相近，模拟件5中与堆焊层下的管板41对应的用于模拟管板的垫片52则应与管板41材质相同或相近。

在进行管子-管板焊缝射线检测时，一般根据管板41(或管板上的堆焊层44)与换热管42焊接形成的角焊缝43的几何尺寸、装配、焊接工艺、材质等特性，确定需要验证射线检测灵敏度的几个关键位置。根据这几个关键位置的特性，设置灵敏度试片1在灵敏度鉴定试验模拟件5中的位置。如根据关键位置距离待检件4上表面的距离，通过增加或减少灵敏度试片1与管子管板焊缝射线检测工装6之间的垫片数量来调整灵敏度试片1在灵敏度鉴定试验模拟件5中的位置，使灵敏度试片1上的人工伤2可以与拟验证灵敏度的关键位置对应，如图7-11所示。

步骤3，用拟采用的射线检测工艺参数，对灵敏度鉴定试验模拟件5实施透照。

在步骤3中，所述射线检测工艺参数包括所用设备、器材及其设置的参数，即射线源66、成像系统(胶片系统、IP板、数字成像板等)、射线检测工装6(图4所示为一种典型的管子-管板焊缝γ射线照相检测工装，本发明同样适用于其他射线检测工装，包括但不仅限于X射线照相检测工装、X射线或γ射线DR检测工装、X射线或γ射线CR检测工装等)、曝光时间、焦距等。

在步骤3中，使用拟用于管子-管板焊缝射线检测的检测工装6，将射线源66置于灵敏度鉴定试验模拟件5的内孔中，并置于其中轴线上，对灵敏度鉴定试验模拟件5实施透照。使置于灵敏度鉴定试验模拟件5特定位置的灵敏度试片1上的人工伤2在成像系统上形成影像，如图3b所示。

步骤4，分析结果，评定射线检测灵敏度等级。

在步骤4中，根据所用成像系统不同，使用不同的方法观察评定成像结果。如采用X射线或γ射线照相检测射线胶片系统成像，则应将曝光后的底片经过暗室处理，然后在观片灯下观察评定。如采用X射线或γ射线CR检测IP板成像系统，则应经专用激光扫描仪处理，后经计算机处理形成图像，在显示器上观察评定。如采用X射线或γ射线DR检测数字成像板系统成像，则应经计算机处理形成图像，在显示器上观察评定。

对灵敏度试片1上人工伤2的影像观察评定，确定采用的射线检测工艺参数可以达到的灵敏度等级，即可识别最小人工伤2的尺寸。如果最小可识别人工伤2的尺寸小于或等于要求识别的人工伤尺寸，则证明采用的射线检测工艺参数满足灵敏度要求。如果最小可识别人工伤2的尺寸大于要求识别的人工伤尺寸，则证明采用的射线检测工艺参数无法满足灵敏度要求。

在本发明中，灵敏度试片1上有多个不同位置和不同尺寸的人工伤2。根据可识别的最小人工伤2的尺寸，可以确定射线检测的灵敏度等级。根据不同位置人工伤2的可识别情况，可以判定射线源66是否对中。使用最优化设计的灵敏度试片1上有两组平行孔21和两组垂直孔22，同尺寸人工伤2在灵敏度试片1上均布，即沿过内孔3圆心的同一直径上。如果射线源66对中，则两组平行孔21和两组垂直孔22影像可识别情况应分别相同。反之，如果不相同，例如一组垂直孔22可识别两个影像而另一组垂直孔22只可识别一个影像或者一组平行孔21可识别两个影像而另一组平行孔21只可识别一个影像，则说明射线源66没有对中。

实施例

使用γ射线照相检测带堆焊层管子-管板密封焊角焊缝时的射线检测灵敏度鉴定 试验

在灵敏度鉴定试验模拟件上验证某压水堆核电站蒸汽发生器管子-管板密封焊焊缝返修后射线检测的灵敏度。待检件管子-管板返修焊缝的基本特性如下：管板41材质为低合金钢，管板41上钻有管孔，管板41上有8mm镍基堆焊层44；换热管42材质为镍基合金，换热管42穿入管孔后与管板堆焊层44外表面齐平，换热管42胀接后与管板堆焊层44焊接形成密封焊角焊缝43。胀接后换热管42内径约为16mm。返修焊缝检测区沿换热管42轴向方向最大深度处距离上表面距离为5mm，沿换热管42径向方向最大深度处距离换热管42轴线距离为14mm，如图5所示。射线检测灵敏度要求为能识别Φ0.8×0.8mm的孔。

(1)选择合适的灵敏度试片1。

本实例选择的灵敏度试片1为带有内孔3的圆形薄片，材质为镍基合金(材料牌号N06690)其内孔3形状为圆形。其中，内孔3直径与待检件4的换热管42内径尺寸相等，为16mm，试片外径40mm，厚度2mm。人工伤2包含平行孔21和垂直孔22，其中，平行孔21设有两组，按孔尺寸大小顺序排列，分别为Φ1.0×1.0、Φ0.8×0.8、Φ0.63×0.63、Φ0.5×0.5(单位mm)，两组平行孔21沿试片内孔3圆周分布且同尺寸平行孔21在圆周上均布，任一组内相邻两个平行孔21的轴线与灵敏度试片内孔3圆周上所夹圆心角为30°，相邻两个平行孔21的间距大于其中较大者孔径的3倍；垂直孔22设有4组(试验用，非最优化设计)，按孔尺寸大小顺序排列，分别为Φ1.0×1.0、Φ0.8×0.8、Φ0.63×0.63、Φ0.5×0.5(单位mm)，垂直孔22沿与试片内孔3同心的直径为30mm的圆周分布且同尺寸垂直孔22在圆周上均布，相邻两个垂直孔22孔心在垂直孔分布圆周上所夹圆心角为15°，相邻两个垂直孔22的间距大于其中较大者人工伤孔径的3倍。任意两个相邻平行孔21与垂直孔22的间距大于其中较大者人工伤孔径的3倍。

(2)制作灵敏度鉴定试验模拟件5。

制作26个模拟待检件的垫片。垫片厚度1mm，内孔直径16mm，其中6个材质为镍基合金用于模拟堆焊层的垫片51，20个材质为不锈钢用于模拟管板的垫片52。根据待检件4焊缝结构和射线检测透照基本原理，对待检件4中射线检测最不利的位置进行灵敏度鉴定。如果最不利位置灵敏度满足要求，则证明整个检测区均满足灵敏度要求。在灵敏度试片1上堆叠5个用于模拟堆焊层的垫片51，在试片下放1个用于模拟堆焊层的垫片51，由此模拟管板上8mm镍基堆焊层44。然后在下面堆叠20个用于模拟管板的垫片52，用于模拟管板41。使用与待检件4相同的材质灵敏度鉴定试验模拟件，可以避免因材质射线衰减系数不同而引起的射线检测灵敏度差异。

(3)用拟采用的射线检测工艺参数对灵敏度鉴定试验模拟件5实施透照。

采用源在内向后透照中心曝光透照工艺。将射线工装6固定到灵敏度鉴定试验模拟件5上。曝光时，用源导管将射线源66送到射线工装中，此时射线源66将位于灵敏度鉴定试验模拟件内孔中轴线上。使用Ir192射线源，源活度0.692Ci，焦点尺寸Φ0.5×0.5mm。射线检测工装上带有6mm遮挡板62、2mm不锈钢滤光板64，用遮挡板62和滤光板64夹紧暗袋63，保证暗袋63的密封性。暗袋63内有两个0.03mm铅增感屏夹紧射线胶片。射线胶片型号为Carestream M100(按GB/T 19348.1或ISO 11699-1，胶片系统类别为C2级)。射线检测工装带有定焦距源端子61保证射线源66到胶片距离30mm。射线检测工装带有补偿块65用于减小射线透照厚度差引起的边饰效应。曝光时间180s。采用自动洗片机冲洗底片，使用Carestream机洗套药，显影时间3分钟，显影温度28℃，定影时间5分钟，定影温度28℃。

(4)分析结果，评定射线检测灵敏度等级

在观片灯下评定底片。使用黑度计测量底片黑度，黑度范围为2.3～3.7，满足工程要求。底片上可识别4组垂直孔，每组3个孔，即可识别Φ0.63×0.63mm垂直孔，且射线源66对中。底片上可识别2组平行孔，每组3个孔，即可识别Φ0.63×0.63mm平行孔，且射线源66对中。综上，可评定此射线检测工艺在此待检件检测范围内的灵敏度等级为可识别Φ0.63mm孔，满足工程要求。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅是本发明的一种典型实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，比如将γ射线源66改为棒阳极X射线机，将射线底片改为数字成像板(DR技术)或IP板(CR技术)等，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

以上结合优选实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明。不过需要声明的是，这些具体实施方式仅是对本发明的阐述性解释，并不对本发明的保护范围构成任何限制。在不超出本发明精神和保护范围的情况下，可以对本发明技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰，这些均落入本发明的保护范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种管子-管板焊缝射线检测灵敏度试片，其特征在于，所述灵敏度试片(1)上设置有人工伤(2)，中心位置设有内孔(3)；

所述灵敏度试片(1)用于确定管子-管板焊缝射线检测范围内任意位置的射线检测灵敏度等级；

所述人工伤(2)包括平行孔(21)和垂直孔(22)；

所述平行孔(21)通过内孔(3)圆周面垂直钻入获得，孔心位于试片厚度方向中心，孔心轴线垂直于内孔(3)圆周面且平行于灵敏度试片(1)的上表面和下表面；

所述平行孔(21)沿内孔(3)圆周分布，同尺寸平行孔(21)沿内孔(3)圆周均布；

平行孔(21)分两组，每一组按平行孔(21)孔径尺寸大小呈顺序或逆序排列；

所述垂直孔(22)通过灵敏度试片(1)的上表面钻入获得，孔心分布于与试片内孔(3)同心的同一圆周上，同尺寸垂直孔(22)沿圆周均布，孔心轴线垂直于灵敏度试片(1)的上表面和下表面，

垂直孔(22)分两组，每一组垂直孔(22)根据据其孔径尺寸大小呈顺序或逆序排列。

2.根据权利要求1所述的灵敏度试片，其特征在于，所述灵敏度试片(1)形状为方形、圆形、三角形、梯形中的任意一种或多种，内孔(3)形状与待检件(4)的换热管(42)横切面形状相同。

3.根据权利要求1所述的灵敏度试片，其特征在于，当用于密封焊结构时，内孔(3)孔径尺寸与换热管(42)内径尺寸相等；当用于强度焊结构时，内孔(3)孔径尺寸与换热管(42)外径尺寸相等。

4.根据权利要求1至3之一所述的灵敏度试片，其特征在于，

所述灵敏度试片(1)的垂直孔(22)轴线与试片内孔(3)轴线的距离根据待检件(4)欲验证灵敏度的位置而定，以确保垂直孔(22)可以代表待检件(4)欲鉴定灵敏度的位置。