对小径管透照布置的探讨

浅谈小管径常见缺陷分析与识别摘要：电建锅炉受热面主要是管径小于76mm的的焊口，简称小管径焊口，采用的对接形式的连接。

射线检验透照的方法常采用双壁双投影一次椭圆成象，评定焊口质量等级时，对缺陷性质的识别尤为重要，本文浅谈对小径管焊口中的常见的几种比较难掌握的缺陷（未焊透、未熔合、内凹）的识别分析条件以及如何对其准确判断和定性的方法。

关键词：小管径；缺陷；分析；评定一、前言众所周知，射线检验虽然具有缺陷显示直观、记录可以长久的保存等特点。

但是对焊缝缺陷的识别分析、判断定性是比较关键的环节，尤其是对危害性缺陷的识别和判定尤为重要。

在小径管射线检验底片的评定时，由于其投影成象的特殊性，识别小径管焊口中常见的缺陷：未焊透、未熔合、内凹的影象比较难掌握，所以，掌握判定要点是十分必要的。

了解缺陷的形成原因、产生的位置、影象形状、投影的几何原理等综合因素是一个底片评定人员必须掌握的知识[1]。

二、小管径常见缺陷的概念和产生原因2.1 未焊透的概念是“焊接时接头的根部未完全熔透的现象”，对小径管焊缝而言只有发生在内表面根部的未焊透。

产生的原因主要有：坡口角度小，根部间隙过窄或钝边过厚，焊接规范选择不当电流过小、线能量小、焊接速度过快等。

2.2 未熔合的概念是“焊接时，在焊缝金属与母材之间或焊道金属之间未完全熔化结合的部分”，可分为坡口未熔合、层间未熔合、焊缝根部未熔合。

产生的原因主要有：焊接电流过小，焊接速度过快，熔池冷却速度快；施焊过程中焊条、焊丝、焊具或火焰偏于坡口一侧，焊接电弧吹偏，使母材或前一层焊道金属未得到充分熔化；坡口有油、锈和脏物等，焊接时熔池的温度达不到要求，未能将其熔化产生的夹层。

2.3 内凹又称根部收缩，概念是“由于对接焊缝根部收缩造成的浅的沟槽”。

在焊缝根部形成的低于母材表面的低洼部分。

所以，通常电力行业对连续的内凹称为塌腰。

产生的原因主要有：焊接时熔池过大，温度高，表面张力减小，铁水下坠；焊接速度慢，焊条角度不合适。

浅谈小径管透照实用技术【摘要】在石油化工装置建设过程中，小径管射线检测的一次拍片成功率往往比较低。

本文介绍了一种快速且不易出错的透照布置方式和分析了2种透照方式的优劣及对透照工艺的优化，以提高小径管的一次拍片成功率。

【关键词】小径管；透照；曝光参数射线照相是无损检测的主要方法之一，由于它能直接获得缺陷的直观图像，对缺陷的定性，尺寸的定量比较准确，而且结果可以长期保存，所以被广泛采用。

同时由于射线照相对体积型缺陷（气孔、夹渣等）的检出率很高，所以在小径管探伤中得到了更多的应用。

1.椭圆成像透照布置的快速确定外径D0≤100mm的管子称为小径管，根据JB/T4730.2-2005标准规定，同时满足T（壁厚）≤8mm和g（焊缝宽度）≤D0/4的小径管应采用倾斜透照方式椭圆成像。

小径管椭圆成像常规透照布置首先必须计算偏移距离，再根据偏移距离来摆正射线机和工件的相对位置，偏移距离L0计算公式为：L0=（b+q）L1/L2=（b+q）[F-（D0+△h）]/（D0+△h）（1）式中：L1——射线源到工件的距离；L2——工件到胶片的距离；△h——焊缝余高；b——焊缝宽度；q——椭圆开口宽度（椭圆影像短轴方向间距）。

小径管在石油化工管道装置、高温、高压蒸汽锅炉、热水锅炉中广泛存在。

以一台300MW的火力发电机组为例：它一台1060t/h的锅炉安装焊口总数大约18000道左右，而小径管焊口就约为15000左右，约占83%。

由于现场小径管规格繁多，D0、△h、b都不尽相同，实际检验过程中一一计算偏移距离略显复杂，而且由于现场安装管道所处的位置差异，拉开焦距之后再量定偏移距离也是比较困难的。

一般射线机发射的X射线束约为40°左右的立体锥角，为了使被检工件焊缝处于射线辐射场之内，射线机头需有一定的偏转，偏转不当将使得被检工件焊缝处于射线辐射场之外，造成曝光失败。

为了提高检测效率和拍片成功率，现介绍一种适合现场检验使用的透照方法，检验方法示意如图1所示。

小径管对接焊缝X射线检验技术探讨株洲科宏工程检测有限公司电站锅炉在安装过程中，小径管对接接头射线检验的工作量较大。

这些管道大多是在高温、高压的恶劣环境下工作，而焊缝是管道的薄弱环节，一旦发生泄漏或损坏，将造成不可估量的损失。

故对这类焊缝质量要求较高。

为有效的检出缺陷，保证焊缝质量，笔者在参与晋江热电厂2×50MW机组安装工程管道焊缝无损检测工作中，就小径管的射线检验，从透照方法、工艺条件及注意事项做如下综合探讨。

1 小径管对接焊缝透照方法小径管对接焊缝射线检验是一个特殊的变截面工件射线照相问题。

目前广泛采用的射线照相方法为角度法和平行移动法（偏心距法）。

1.1 角度法它是利用定向X射线机辐射场中的中心射线与管道成一定角度，使上、下焊缝叉开在底片上呈椭圆形显示。

此法在复杂条件下对焦方便。

晋江热电厂锅炉受热面80%以上焊口是现场组对安装，由于安装现场空间狭小、障碍物多，射线检验时，利用角度法对焦透照，能收到良好的透照效果。

1.2 平行移动法（偏心距法）它是利用定向X射线机辐射场中心射线两侧的射线与管道成一定角度，使上、下焊缝叉开在底片上呈椭圆形显示。

此法主要用于检测现场场地开阔，射线机平行移动方便，如水冷壁、屏过等焊口现场组对时，采用此法透照，效果较好，检测效率也高。

以上两种方法，虽然操作不同，但原理是一致的，即射线与焊缝纵断面成一定角度，角度法是求转动角α，平行移动法是求射线机平行移动距离S。

根据图1α=αrc tg（H+a）/ L2S=L1.（H+a）/ L2H a D E FL2SL1α图1使用角度法时，如无专用工具，单凭目测对焦，由于角度上的误差，经常发生前、后壁焊缝在底片上重合，难以区分前、后壁焊缝缺陷，或者前、后壁焊缝间隙过大透成“D”字影象，降低了前壁投影清晰度，影响缺陷的检出率。

平行移动法则完全避免了以上情况的发生。

从表1可以看到，平行移动射线机把△S控制在10mm左右，是完全可以办到的，但要把角度控制在1。

关于小管径射线底片直观反映透照角度的探讨摘要：射线检测小管径时，通过使用相应固定标记，可从底片上直观反映出每次透照角度，从而使得底片相关评审人员了易于了解现场射线检测实际情况，防止漏检。

定位关键词：射线检测、小管径、透照角度引言：在石油化工装置在建工程中，小管径射线检测占较大比例。

根据相关的标准规范，小管径射线检测需采用不同角度多次透照法，而常用的小管径透照检测方法不能直观从底片上反应透照角度，底片审核人员不易于判断是否严格执行标准工艺规定。

根据2016年在国外某早期电站项目的实践，我们较好好解决了这个问题，从而在防止漏检和在面对任何审核时都能较好地、直观地反映出严格执行了小管径检测工艺规定。

正文：小管径检环像接头检测测通常分为椭圆成像和垂直透照。

椭圆成像时通常采用相隔90º透照2次；垂直透照重叠成像时，一般相隔120º或者60º透照3次1。

为了能直观从底片反映出每次透照角度，可采用在管子上焊道边张贴固定标记A、B、C(或者 1、2、 3或者0º、90º和0º、60º、120º、180º、240º……)。

当采用倾斜透照椭圆成像时，按要求一般需相隔90º透照2次。

拍摄底片时,根据管径大小，实时在管径上互成90º张贴固定标记A和B；如下图1第一次正对字母A拍摄底片1，如下图2和图3第二次互成90º正对字母B拍摄第二张，如下图4和图5:当采用垂直透照重叠成像时，按要求需相隔120º或60º透照3次。

拍摄底片时,根据管径大小，实时在管径上互成120º或者60º张贴标记A、B、C，如下图6第一次透照时正对字母A照一张；如下图7和图8：第二次透照时正对相隔字母A 120º的字母B照一张，如下图9和图10：第三次透照时正对相隔字母B 120º的字母C照一张，如下图11和图12：结论：1 从前文图3、图5、图8、图10、图12可看出，通过在小管径环缝焊道边张贴固定标记（如前文中的字母A、B、C），较好地、直观地从射线底片上直接反应出每张底片相隔的透照角度；2 在检测实施过程中，如果透照角度不足，底片上则不会全部显示出分布规律的固定（字母）标记，这对于评审人员监督现场透照角度，防止漏检具有较大意义；3 更易于评审人员了解现场透照实际拍摄情况，对缺陷进行更准确判断、定位。

小径管射线检测操作工艺小径管的应用的较为广泛，保证其质量至关重要，因此必须要做好小径管的检测工作。

本文主要对小径管射线检测工艺进行了分析和探讨，希望能为大家提供借鉴。

标签：小径管；射线检测；工艺一、射线无损检测技术射线在穿透物体过程中会与物质发生相互作用，因吸收和散射而使其强度减弱。

强度衰减程度取决于物质的衰减系数和射线在物质中穿越的厚度。

如果被透照物体（试件）的局部存在缺陷，且构成缺陷的物质的衰减系数又不同于试件，该局部区域的透过射线强度就会与周围产生差异。

把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光，经暗室处理后得到底片。

底片上各点的黑化程度取决于射线照射量（射线强度×照射时间），由于缺陷部位和完好部位的透射射线强度不同，底片上相应部位就会出现黑度差异。

底片上相邻区域的黑度差定义为“对比度”。

把底片放在光片灯光屏上借助透过光线观察，可以看到由对比度构成的不同形状的影像，评片人员据此判断缺陷情况并评价试件质量。

二、小径管的射线检测小径管是指外径D0≤100mm的管子。

依据现行行业标准JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测》要求，管子的对接接头的射线检测必须用双壁双影法透照。

按照被检焊缝在底片上的影像特征，又分为椭圆成像和重迭成像两种方法。

同时满足两个条件，即壁厚T≤8mm；焊缝宽度g≤D0/4时，采用倾斜透照方式椭圆成像。

不满足上述条件或椭圆成像有困难，或为适应特殊需求（如特意要检出焊缝根部的面状缺陷）时，可采用垂直透照方式重迭成像。

本文只讨论倾斜透照方式椭圆成像。

三、小径管椭圆成像的工艺（一）透照布置应控制椭圆影像的开口宽度在1倍焊缝宽度左右。

如偏心距太大，椭圆开口宽度过大，窄小的根部缺陷（裂纹、未焊透等）有可能漏检，或者因影像畸变过大，难于评判；偏心距太大还有可能使拍出来的片子焊缝不全，成为废片。

偏心距太小，椭圆开口宽度过小，又会使源侧焊缝与胶片侧焊缝根部缺陷不易分开；偏心距太小也有可能使拍出来的片子没有开口，而成为废片。

无损检测工作技术总结报考方法：RT论文题目：小口径管射线检测浅谈姓名：陈华生工作单位：南京金陵检测工程有限公司小口径管射线检测浅谈随着近年来制造行业趋势不断上升，射线检测作为无损检测方法的一个重要方法，射线检测具有与其它无损检测方法不可替代的优越性。

广泛应用于石油化工设备、管道安装、锅炉压力容器制造中等各行业的无损检测中。

而小口径管对接焊缝透照由于透照厚度在透照区内存在很大的变化，这给确定透照参数的确定带来了困难，根据小径管的对接焊缝透照的这一基本特点，确定透照参数的总的倾向是：采用较大的焦距和较高的透照电压。

以下介绍自己在实际工作中小口径管射线检测的一些实践经验和讨论：1、 小口径管焊缝椭圆成像快速对焦法：GB/T3323-2005标准规定，外径D 0≤100mm,公称厚度T ≤8mm 的管对接缝，若T/ D 0<0.12,可采用双壁双投法，射线束的方向应使上下焊缝的影像在底片上呈椭圆显示，焊缝开口宽度在3～10mm 为宜，为此必须控制好几何参数，即射线的倾角不宜过大或过小，针对小口径管射线椭圆成像，现介绍一种准确控制射线倾角和焊缝椭圆影像开口宽度的快速对焦方法，从几何原理来讲，小口径管对接焊缝椭圆成像可以采用射线机平移法和倾斜法两种透照方式(图 1.)，其基本几何原理可以用下式表示:图1.椭圆成像的几何原理(a.) 平移法 (b.) 倾斜法b =w x L L -12 (1)； b =w tg L -θ2 (2) 式中:b :焊缝影象开口宽度；w : 焊缝宽度；1L :射线管焦点至管子表面的距离；2L :管子表面至胶片的距离；x :偏心距；θ: 射线倾斜角； 用平移法透照时，要使焊缝椭圆影像开口间距b 为一指定值，射线机焦点至管子表面的距离1L 发生变化，偏心距x 也随之变化，否则b 将发生变化，现场操作起来比较麻烦;而采用倾斜法透照，只要保证射线倾角θ不变，焊缝椭圆影像开口间距b 就不会发生变化。

小径管X射线探伤外径Do≤100mm管子称小径管。

小径管通过焊接实现连接，是锅炉、压力容器等设备上广泛采用的工艺。

对小径管相互连接的对接焊缝的质量。

目前广泛采用射线检测技术进行检验。

一般采用双壁双影法透照其对接环缝。

按照被检焊缝在底口上的影像特征，又分椭圆成像和重叠成像两种方法，同时满足下列两条件即T(壁厚)≤8mm，g（焊缝宽度≤Do/4时，采用倾斜透照方式椭圆成像）不满足上述条件，或椭圆成像有困难，或为适应特殊需要（如特意要检出焊缝根部的面状缺陷）时，可采用垂直透照方式重叠成像。

小径管对接焊缝的透照厚度小直径管对接焊缝射线照相检验是一个变截面透视。

在小径管对接接头照相检验中，所选用的照距都远大于小直径管的径，可近似认为射线来平行入射，所以，确定透照参数的核心，是在一次透照厚度范围内正确地选取确定透照电压的厚度。

例如：透照Ф60x5的小径管，忽略焊缝的余高，透照厚度的变化见表表Ф60x5小径管透照厚度（mm）变化从表中可见x=0时最小，x=r时最大，但对于不同规格的小径管则其透照厚度变化相关于小径管的壁厚与外径和所处点与圆心的相对距离。

通常我们把一次透照范围内试件的最大厚度与最小厚度之比定义为试件厚度比，用Ks表示。

当Ks大于1.4时，可以认为属于大厚度比试件。

大厚度比对射线照相质量是不利的，其导致底片黑度差较大，从而影响射线照相灵敏度。

另外，厚度变化导致散射比增大，产生边蚀效应。

所以，应采用“高电压、大电流、短时间”X射线透照技术。

双壁双影椭圆成像技术小径管焊缝的射线探伤当其壁厚≤8mm，焊缝宽度≤Do/4时，一般采用斜透照方式椭圆成像。

透照时焦距一般选用700mm左右平移距离，按下式计算。

So=(b+g)L1/2 So-水平位移mm b-焊缝宽度m g-椭圆投影间距应控制椭圆影像的开口宽度在一倍焊缝宽度左右。

如偏心距太大，椭圆开口宽度过大。

窄小的根部缺陷（裂缝未焊透等）有可能漏检，或者因影像畸变过大，难于判断。

无损检测工作技术总结报考方法：RT论文题目：小口径管射线检测浅谈姓名：陈华生工作单位：南京金陵检测工程有限公司小口径管射线检测浅谈随着近年来制造行业趋势不断上升，射线检测作为无损检测方法的一个重要方法，射线检测具有与其它无损检测方法不可替代的优越性。

广泛应用于石油化工设备、管道安装、锅炉压力容器制造中等各行业的无损检测中。

而小口径管对接焊缝透照由于透照厚度在透照区内存在很大的变化，这给确定透照参数的确定带来了困难，根据小径管的对接焊缝透照的这一基本特点，确定透照参数的总的倾向是：采用较大的焦距和较高的透照电压。

以下介绍自己在实际工作中小口径管射线检测的一些实践经验和讨论：1、 小口径管焊缝椭圆成像快速对焦法：GB/T3323-2005标准规定，外径D 0≤100mm,公称厚度T ≤8mm 的管对接缝，若T/ D 0<,可采用双壁双投法，射线束的方向应使上下焊缝的影像在底片上呈椭圆显示，焊缝开口宽度在3～10mm 为宜，为此必须控制好几何参数，即射线的倾角不宜过大或过小，针对小口径管射线椭圆成像，现介绍一种准确控制射线倾角和焊缝椭圆影像开口宽度的快速对焦方法，从几何原理来讲，小口径管对接焊缝椭圆成像可以采用射线机平移法和倾斜法两种透照方式(图 1.)，其基本几何原理可以用下式表示:图1.椭圆成像的几何原理(a.) 平移法 (b.) 倾斜法b =w x L L -12 (1)； b =w tg L -θ2 (2) 式中:b :焊缝影象开口宽度；w : 焊缝宽度；1L :射线管焦点至管子表面的距离；2L :管子表面至胶片的距离；x :偏心距；θ: 射线倾斜角；用平移法透照时，要使焊缝椭圆影像开口间距b 为一指定值，射线机焦点至管子表面的距离1L 发生变化，偏心距x 也随之变化，否则b 将发生变化，现场操作起来比较麻烦;而采用倾斜法透照，只要保证射线倾角θ不变，焊缝椭圆影像开口间距b 就不会发生变化。

小径管对接焊缝一次椭圆透照工艺的研究
小径管对接焊缝的椭圆透照工艺是一种常用的焊接工艺，它可以有效地检测焊缝的质量，提高焊接的可靠性和安全性。

下面，我们将从历史、原理、应用等方面来介绍这种工艺。

一、历史
小径管对接焊缝的椭圆透照工艺最早应用于核电站的焊接检测中。

20世纪60年代，美国原子能委员会开始研究小径管对接焊缝的椭圆透照工艺，并将其应用于核电站的焊接检测中。

随着技术的不断发展，这种工艺也逐渐应用于其他领域的焊接检测中。

二、原理
小径管对接焊缝的椭圆透照工艺是利用X射线或γ射线对焊缝进行透照，通过检测透照图像中的缺陷来判断焊缝的质量。

这种工艺的原理是利用焊缝内部的缺陷对射线的吸收作用，使得透照图像中出现不同的灰度级别，从而实现对焊缝的检测。

在椭圆透照工艺中，透照器和感光材料之间的距离是固定的，而焊缝则通过旋转的方式不断改变其与透照器的夹角，从而实现对焊缝不同角度的透照。

通过对不
同角度的透照图像进行分析，可以检测出焊缝内部的各种缺陷，如气孔、夹杂、裂纹等。

三、应用
小径管对接焊缝的椭圆透照工艺主要应用于核电站、石油化工、航空航天等领域的焊接检测中。

在核电站中，这种工艺可以对核电站的管道焊缝进行检测，确保其安全可靠。

在石油化工中，这种工艺可以对管道、储罐等设备的焊缝进行检测，以确保其不会发生泄漏等安全事故。

在航空航天中，这种工艺可以对飞机的焊缝进行检测，以确保其安全可靠。

总之，小径管对接焊缝的椭圆透照工艺是一种重要的焊接检测技术，它可以有效地检测焊缝的质量，提高焊接的可靠性和安全性。

随着技术的不断发展，这种工艺也将会得到更广泛的应用。

小径管射线透照双壁双影法主要用于外径小于或等于100mm的小径管对接焊缝。

按照被检焊缝在底片的影象特征，又分椭圆成象和重迭成象两种方法。

（1）椭圆成象法透照布置椭圆成象法，胶片暗袋平放，视线焦点偏离焊缝中心平面一定距离（称偏心距S o), 以射线束的中心部分或边缘部分透照被检焊缝(图5-17)。

偏心距应适当,可按椭圆开口宽度(g)的大小算出,其用计算式表示为：S0=L1(b+g)/L2（5.10）式中：ｂ——焊缝宽度，g——椭圆开口宽度。

偏心距的大小影响底片的评定。

太大根部缺陷（裂纹、未焊透等）可能漏检，或者因影象畸变过大，难于测评；太小又会使源侧焊缝与片侧焊缝热影响区不易分开。

图5—17双壁双影法透照（2）重迭成象法特殊情况下，为重点检测根部裂纹和未焊透，可使射线垂直透照焊缝，此时胶片宜弯曲贴合焊缝表面，以尽量减小缺陷到胶片距离。

当发现不合格缺陷后，由于不能分清缺陷是处于射源侧或胶片侧焊缝中。

一般多作整圈返修处理。

（3）象质计的放置双壁双影法透照时，可采用通用或专用象质计，一般应横跨焊缝放置。

小径管透照在源侧焊缝附近必须放置中心定位标记和片号等识别标记。

小径管环向对接焊接接头的透照布置斜透照方式椭圆成像：T（壁厚）≤8mm； g（焊缝宽度）≤D o /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。

小径管环向对接接头的透照次数小径管环向对接焊接接头100%检测的透照次数：采用倾斜透照椭圆成像时，当T/ Do≤0.12时,相隔90°透照2次。

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。

由于结构原因不能进行多次透照时，可采用椭圆成像或重叠成像方式透照一次。

鉴于透照一次不能实现焊缝全长的100%检测，此时应采取有效措施尽量扩大缺陷可检出范围，并保证底片评定范围内黑度和灵敏度满足要求。