《ASME锅炉及压力容器规范》在核电发电机机座定子汇流管路对接焊缝的应用

[摘 要]随着改革开放和发展，我们国家引进了很多国外的新工艺、新技术。我公司引进的核电产品中，发电机定子机座汇流管道的对接焊缝，该管大部分为D0

[关键词]发电机定子机座汇流管道；对接焊缝；实践经验

中图分类号：TG457.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0057-01

一 小径管的透照

asme标准规定当管径D≤89mm的管子，在射线检测中倾斜透照椭圆成像是首选。小口径管采用倾斜透照椭圆成像方法，可以将源侧和胶片侧焊缝影像分开，便于影像的评定及缺陷的定位返修，并且在多数条件下实现较少的透照次数，这样既可以减少成本，又可以提高检测效率。

垂直透照重叠成像的方法虽然对于根部裂纹、根部未熔合、根部未焊透等根部面状缺陷检出率高，但是发现缺陷后分不清其位置在射源侧还是在胶片侧，会对缺陷的定位和返修造成不便，不规则的焊缝表面也会对影像的评定造成一定的影响。在检测成本、检测进度上也逊于倾斜透照椭圆成像方法。射线检测中对于缺陷的检出主要是通过裂纹检出角来决定的，它是基于假想裂纹垂直于工件表面来进行研究的，垂直于工件表面的裂纹同时也是危害性最大的一种缺陷，因此，它是射线检测重点控制的缺陷，我通过大量的实验证明，透照角在6-10°时，裂纹的识别情况最佳，随着透照角度的增大，裂纹的检出率会显著降低。

二 管电压确定

管电压决定了X射线的穿透力，随着管电压的升高，X射线的平均波长变短，有效能量增大，线质变硬，在物质中的衰减系数变小，穿透力增强。但是，过高的射线能量，对射线照相灵敏度也有不利影响，随着管电压的升高，衰减系数的减小，底片对比度降低，导致底片灵敏度下降。因此，在保证几何不清晰度底片黑度、底片灵敏度的情况下，采取较低的管电压是保证底片灵敏度主要途径。

基于以上分析及大量实验，笔者得出结论：在穿透厚度12mm时，用最高管电压180kv进行试验透照，得到符合标准要求的底片。

三 几何不清晰度及像质计的放置原则

由于实际的射线源或射线发生器的有效焦点具有一定的尺寸，会在底片上形成一段宽度为U的黑度渐变区，对缺陷的检出产生不利的影响。所以，在选择X射线机时应尽量选用较小焦点的X射线机，采用较大的焦距。

Ug――几何不清晰度

d――射源焦点尺寸

b――胶片至工件表面距离

f――焦距

像质计放置原则

ASME标准规定了像质计（IQI）应放置在射源侧。对于双壁单影时没有给出具体的规定，能使IQI放在射源则，还是要放在射源侧，如果因几何形状等原因无法放在射源侧时，也可以放在胶片侧；但对双壁双影，明确给出只能将IQI放在射源则。

四 胶片

射线透过工件后的强度是不可见的，在射线照相检测中需要使用胶片，产生不同程度的曝光，然后进行暗室处理，变成可见影像的底片，所以胶片质量对底片影像有重大影响，按ASME标准要求，此时应选用T1、 T2胶片。

五 散射线的控制

当射线穿过工件时，由于康普顿散射效应，会产生能量，较低的散射线，虽然散射线的分布与缺陷是否存在无关，但是会对底片的对比度，清晰度产生影响，所以必须加以控制。背散射线的控制是在暗盒背面加铅标记“B”，并加铅板阻挡，ASME标准规定，将一个高度不小于1/2in和厚度不小于1/16in的铅字B在曝光时贴到每个胶片暗盒的背面。通过底片影像，来判定散射线是否得到控制。

如果B的淡色影像出现在背景较黑的射线照片上，即表示散射线防护不够充分，该射线底片应当认为是不合格的，但“B”的黑影像出现在较淡的背景上，则不得作为底片质量不合格的原因。

六 底片灵敏度及黑度

底片灵敏度―底片缺陷检出能力的综合评价，IQI是恒量射线的透照技术和胶片处理质量的器具，按ASME标准要求，按射线的透照厚度，达到相应的灵敏度即可，在胶片工作的区域内黑度随着曝光量的提高而增加，黑度越大意味着透过射线强度越大，从而提高影像的对比度。另外，在胶片特性曲线上，黑度较大区域，往往具有更大的梯度。所以根据ASME标准，对底片黑度有着一定的要求，值得注意的是如果在一张底片上对比度过大，超出底片黑度要求，则应使用宽容度较大的胶片，必要时应提高射线的线质，以满足黑度的要求。实际检测时，ASME标准所规定的黑度要求是十分苛刻的条件，如果透照工艺参数选择不合适，底片的黑度要求将无法满足标准要求，而且控制好底片黑度变化的范围即1.8―4.0也是相对较困难的，实际检测中，人员的能力高低往往起主导作用。

七 结论

（1）在X射线机的选择方面，应选用小焦点的射线机，管电压应低于180kv以下，并采用较大焦距，保证有较小的几何不清晰度和较高的底片清晰度。

（2）为提高裂纹的检出率，射线的透照角度不宜过大，控制在6-8°最佳，底片焊缝影像上下的开口宽度3-5毫米为宜，若焊缝余过大，底片对比度较大，超出黑度范围时，可采用双胶技术，选择不同感光速度的胶片，同时曝光，提高底片宽容度，两张底片分别评定。

（3）小径管的透照次数是一次透照长度的体现，倾斜透照椭圆成像，要注意焊缝影像的搭接，一般100%检测为2次，（相隔90°），在特殊情况下为3次（相隔60°）达到100%检则目的。

（4）射线底片灵敏度、黑度的控制。ASME标准更倾向于人为控制，就是检测者能力的高低起主导作用。射线检测中，每张底片的黑度、灵敏度、清晰度必须在标准规度的范围内，尤其是在一张底片上黑度变化超出了-15%或+30%时，说明，该使用的参数，没有达到标准要求（一次透照长度过长），此时应调整参数从新检测。

参考文献

[1]王乐生.机械工业出版社《射线检测》，2009年11月.

[2]李衍.散射线是影响对比度还是清晰度《无损探伤》，1996年06期.