射线缺陷定位的透照工艺

射线缺陷定位的透照工艺
摘要核电厂运行时,对不锈钢覆面的质量情况提出较高的要求,通过对不锈钢覆面返修情况进行反复研究,解决返修定位的问题,使得不锈钢覆面一次返修合格率得到大大的提高,该检测方法也在其他工程建设方面也有较强的借鉴推动作用。

关键词缺陷深度定位;二次曝光;几何作图
1目的
秦山核电二期扩建工程核岛不锈钢覆面工程,主要包括以下不锈钢覆面:反应堆厂房内的反应堆堆腔、换料水池和-3.5m标高的集水坑,燃料厂房内的燃料转运舱、乏燃料贮存水池、容器准备井和容器装载井以及核辅助厂房的集水坑。

其中乏燃料水池是完成对燃料组件的贮存、“模拟堆芯”装卸料、燃料组件内部件更换、破损燃料组件的贮存、检查等一系列工艺操作的区域。

反应堆水池与燃料厂房水池一起提供了完成核燃料的装卸、运输和贮存一系列工艺操作的场所。

在核电站的整个运行期间,不锈钢覆面水池将作为核燃料及废料运输、存储的场所,作为核燃料和废料的放射性屏障。

因此,鉴于水池的密封性,在对水池覆面的安装、焊接、焊接接头检验及覆面的整体检验等均有严格要求,必须满足设计图纸及相关技术规格书的要求。

不锈钢覆面用材料应满足0401T328《不锈钢覆面材料》、0401T309《2、3级设备用不锈钢钢锻件技术条件》、0401T310《2、3级设备用奥氏体不锈钢无缝钢管技术条件》的规定,采用镜面超低碳不锈钢。

焊材选用E308L,E309L,E316L 型药皮焊条和ER308L和ER316L型焊丝。

进行钢覆面焊接的焊工应按HAF603及0401T218的规定考试合格并取得相应焊接资格证书,无损检验人员应按HAF602取得相应资格证书,安装人员要具备能完成工作的能力和经验。

焊缝检测必须满足0401T257《不锈钢覆面焊缝无损检验》和0401T209《不锈钢覆面现场焊接接头施工及射线检验》的要求。

对于不锈钢覆面的所有密封焊缝,均应进行100%外观检验,100%真空盒检验(除无法检验的部位外);100%液体渗透检验。

凡只保证静态强度要求的焊缝(即不锈钢覆面的托架部分的焊缝,具体按图纸中的要求确定),只作目视检验。

由于不锈钢覆面的特殊性,使得对于RT检验来说,采用的一些方法也是一些与常规检验不一样的检验方法。

并且对于底片上反映出来的缺陷,返修要求也是极严格的。

因为这些焊缝的质量要求极高,对底片上反映的缺陷要求也是极高的,因而难免会有部分缺陷需要返修。

对要进行返修的缺陷,处理起来比较困难的。

因为钢板背面贴胶,又是贴合在拍片槽的型钢上,返修中掌握不好,容易产生更大的缺陷,以致无法收拾,严重影响产品质量,因此必须保证焊接返修的一次成功率。

但是由于氩弧焊接在对一些细小的缺陷返修打磨时,用眼睛不容易观察,很容易不经意中去掉,这样给一次成功的返修带来困难。

因此对缺陷的位置,深度进行的准确定位,是十分必要的。

为此,我们先对缺陷处进行两次探伤,再用几何方法进行计算,最终对缺陷的所在位置及深度进行判定。

2对缺陷深度定位的拍片的检测原理
核电站乏燃料水池焊缝的拍片定位,是一种异于常规方法的拍片。

由于这些不锈钢覆面的背面在焊前都进行了胶贴,部分粘胶扩展到了焊缝的边缘处,遇到焊接时,受热容易膨胀气化,在里面形成缺陷。

反映在底片上,易造成不合格而拒收,而对这些缺陷再返修,却是越修越糟。

为了证明这些缺陷不是覆面焊缝焊肉上的缺陷,对质量和使用影响不大。

就有必要证明这些缺陷是在槽钢上在覆面上。

因采用其他方法来鉴别比较困难,因此我们采用二次曝光法(即立体照相)通过成像,用作图来定出缺陷的深度位置。

不锈钢覆面焊缝敷设在T=6mm,槽120*14mm的槽钢背面,其次这样的焊缝长短不一,最长的有6m多,要对该类焊缝进行拍片,必须要将底片粘于预制好的一块T=0.7～1.0mm的不锈钢皮上,加以屏保后伸到槽钢中去。

具体操作方法如下:
1)在已知缺陷位置(即原片显示的缺陷的平面投影)上表面上,放置一粒直径为φ1的标准铅点(粘贴)。

2)将底片贴在不锈钢带上,插入到要拍片的位置上。

见图1。

3)用小焦点源,垂直对准铅标记点和缺陷,作第一次曝光(见图2P1),用全曝光量的60%。

如5mA,2min,160KV,则用5mA,1.2min,160KV。

4)底片不动,将源在同一平面内移动45度,对准铅标记和缺陷,作第二次曝光,曝光时间用余下的40%,即:5mA,1.2min,160KV。

5)曝光完成后,将底片取出,进行暗室冲洗(用肉眼观察底片)黑度合适为止。

6)底片干燥后,根据底片上的铅标记点和缺陷的位移距离,来判断缺陷离表面的距离,此时我们如果用几何的计算法,未免误差太大。

因为,底片插入槽钢后,看不见,摸不着。

无法知道底片是否与工件贴紧,或者是他们相离的距离,形成一个未知数是无法准确计算的。

要采取一种特别的方式,来找出缺陷的准确位置,因此我们采取作图法找出缺陷的深度位置:画图步骤:①按1:1画出覆面板和槽钢厚度。

②画出铅标记点。

③画出通过铅标点的垂直线,为第一次透出的线束中心线。

④从底片上量出两铅点距离,如图2中的y2。

⑤从O点向下量出y2的长度画点F。

⑥过F点作与工作平面的平行线问距既为x取FD=Y2。

⑦取FC=Y1长度,即缺陷位移距离。

⑧连接
P2C。

⑨P2C与P1C的交汇点M,既为缺陷位置。

⑩量取OM尺寸即是缺陷距表面距离。

3结束语
在不锈钢覆面缺陷定位上运用此法,能够正确地找出缺陷所在的位置,判定缺陷的性质,为一次返修的成功提供了必要的技术支持。

但是运用此法测出的缺陷深度,从理论上讲是有一点漏洞,即焦点的尺寸而影响的问题,但总体误差不是很大,因此在不需要太精确的工作情况下,是可以接受的,并且已经在实践中证实了是切实可行的。

另外,人为的因素才是最大的,如果你的源的入射角度掌握不好,会使这一作图法失败,45度必须肯定;两次曝光点源形成的面一定要与成像的面垂直,否则误差会增大,当然选用射线源时最好选最小焦点尺寸,避免几何因素的影响。