中小径焊管焊缝纵向裂纹的双壁透照检测方法的讨论

Discussion on the Dull Walls X-ray Method to Inspect the Weld Crack

of Welded Pipe with Small and Medium Path

Yi Nan； Chao Jing

（①Shaanxi Polytechnic Institute，Xianyang 712000，China；②Shaanxi Business Technical School，Xianyang 712000，China）

摘要：介绍在射线检测中对中小径焊管透照时，为得到清晰的成像做源在外双臂透照射定向x射线机的射线线源的摆放和偏移距离的一些讨论。

Abstract: In the X-ray transillumination of welded pipe with small and medium path, to get a clear image, the paper made some discussion on the place of the X-ray light source of double arms transillumination of directional X-ray machine and offset distance.

关键词：双壁双影 椭圆成像 中小径管 焊缝

Key words: double-wall double image；oval imaging；small and medium path；weld crack

中图分类号：TG4 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）26-0051-01

0引言

在射线照相法中，双壁透照法是一种常见的实用的检测方法，在教学中，学生对双壁透照法的理解往往不如单壁透照法深刻。对接焊缝管材经常在超声波探伤时发现热影响区和焊缝上存在纵向裂纹，对于存储有毒，易燃等介质的焊缝管线，必须考虑纵向裂纹的检出。若对接焊缝管材半径使X射线机无法放在内部或者胶片也不能放置在内部时，就可以采用源在外双壁透照方法。

1中小径焊管双壁单影法垂直透照最小，最大焦点平移

对于管径外径100mm左右的焊管双壁透照大多采用垂直透照方法，即射线机窗口平行焊管管壁，在此过程中，要避开上焊缝对下焊缝的影像重叠的影像，焦点需要做一定的偏移，如图1和图2所示为焦点偏移的最小最大距离。

1.1 若偏移距离L＜Lmin时，这时上焊缝的影像将投影到下焊缝热影响区或下焊缝的影像上，要使上下焊缝影像分离就必须满足L≥Lmin。

源偏移距离相关计算：tanθ=（a+b+Lmin）/（Do+Lo）

Lmin=tanθ[（Do+Lo）-（a+b）]，又因为tanθ=（a+b）/Do

所以Lmin=（a+b）[（Do+Lo）-（a+b）]/Do

1.2 实际操作时一般采用较大焦点的平移量，但是如果焦点偏移使最大辐射角超过了20°（定向X射线机半辐射角），因为用于透照的射线束和中心射线束夹角过大导致强度衰减的比较厉害，所以会降低影像的对比度而导致纵向裂纹有可能漏检。所以必须也对最大偏移量Lmax进行计算，使实际最大偏移量控制在小于计算的最大偏移量，这样有利于双壁单影的成像。

源偏移距离的相关计算：tan20=（a+b+Lmax）/（Do+Lo）

Lmax=tan20[（Do+Lo）-（a+b）]

2小径焊管的双壁透照成像

小径对接焊管进行射线照相检验时可以采用两种不同的双壁透照方式，即源在外的双壁双影方式和垂直透照方式。

对于小径对接焊管的双壁双影透照成像也叫做椭圆成像，在操作中，射线源偏移的距离应保证源侧焊缝和胶片侧焊缝的影像不互相重叠，并应具有适当的距离。源侧和胶片侧影像分开的宽度即为开口宽度，一般开口的宽度应等于焊缝自身的宽度，开口宽度不能过大，否则会因为影像严重畸变导致影响纵向裂纹的检出。依据开口宽度可以计算出射线源应偏移的距离。当外径尺寸不能双壁双影时应采用双壁法垂直透照。

椭圆成像源偏移距离的相关计算：L/f=（a+b）/Do

所以L=f（a+b）/Do

透照时取开口宽度a与焊缝宽度b相等，则有L=2fb/Do

3几点讨论

在中小径管对接焊缝的射线透照成像检验在周向x射线机不能置入管道内部或者胶片也不能放置于管道内部透照时，使用定向X射线机进行双壁成像可以得到清晰的胶片。

3.1 在双壁单影垂直透照焊缝中径对接钢管的焊缝时应注意：①对于管径外径100mm的焊缝对接焊管，透照之前先计算最大最小偏移距离，再确定焦点偏移量。②焦点偏移量应尽量选取大于或等于计算的最小偏移量而小于计算的最大偏移量，这样便于操作和可以保证纵向裂纹的检出。

3.2 在双壁椭圆成像透照透照小径对接焊管的焊缝时应注意：①对于不能满足椭圆成像的透照条件，应采用双壁法垂直透照。②对于小径管为保证纵向裂纹的检出，椭圆成像时应计算出源的偏移距离。

参考文献：

[1]全国锅炉压力容器无损检测人员资格鉴定考核委员会.射线检测[M].北京：中国劳动出版社，1989.

[2]王乐生.射线检测.北京：机械工业出版社，2009，（8）.