管道r射线曝光工法

管道 射线曝光工法

目录

前言： .......................................................................................... 2

一、特点 ...................................................................................... 2

二、适用范围 .............................................................................. 2

三、工艺原理 .............................................................................. 2

四、工艺流程和操作要求 ......................................................... 2

五、材料要求 .............................................................................. 6

六、机具设备 .............................................................................. 6

七、劳动组织及安全措施 ......................................................... 7

八、质量要求 .............................................................................. 7

九、效益分析 .............................................................................. 8

十、应用实例 .............................................................................. 8

前言：

目前，同位素Ir192被广泛地应用在工业探伤中，我单位在兰州炼油厂润滑油加氢装置安装过程中，成功地将Ir192r 源应用在高压厚壁管道和加热炉对流段处炉管及部份高空

工艺管道的射线探伤中。我国现行标准JB4730—94《压力容器无损检测》规定，利用Ir192r源对钢管进行曝光时，适用受厚范围为5～100mm。工艺管道，射线曝光工法的编制；不但是对过去施工经验的总结，而且对以后工艺管道探伤的多元化提供参考依据。

一、特点

1、探测厚度大；穿透能力强

普通X光机只能探测δ≤22mm厚的管道，而Ir192r射线最大探测厚度为100mm。

2、体积小、重量轻、不用水、人工操作时不用电，特别适用于野外作业：还可以对钢管进行周向曝光，对高空管道，间隙比较小的管道优势明显。

3、效率极高，同X光机相比大大的节约了人力、物力，降低了成本，提高了效益，特别对野外长距离输送管线效果明显。

4、设备故障率低，无易损部件，价格低。

5、可以连续这行，且不受温度、压力、磁场等外界条件影响；对拍片条件又需经过简单计算即可确定，拍片工艺稳定．可操中性好。

6、缺点是。射线源强度随时间变变化而变化，使曝光对间受到制约，对安全防护要求高，管理严格。

7、Ir192r射线源的特性参数，见表1.l

本工法这用于壁厚为5～100mm的钢管。

三、工艺原理

工艺管道，射线曝光的基本原理就是将r源送到管道内部焊缝中心处进行周向曝光，或利用准直器将r 源送到管道外部焊缝一侧进行双壁合投影曝光。

四、工艺流程和操作要求

整个透照过程分为10个步骤

曝光时间的确定（模拟曝光）→安全防护→划线→编号及标记→布片→送源→曝光→收源→取片→冲洗

1、曝光时间的确定

曝光时间的确定分为公式计算，模拟曝光和参数修正三个步骤。

（1）式计算

r射线曝光时间，可用下式计算：

XR22 /TH

t (1) hAoKr e

式中: t——曝光时间（h）

x——照射量（c/kg）

R——射源到胶片距离（cm）

δ——透照厚度（cm）

TH——半值层（cm）,Tr192r的半值层为TH=1.1cm Ao——射源活度（Bq）

Kr——Tr192r常数32.9 10

λ——衰减常数（= 12c cm2R cm2 或4.72h Kg Bqh mci0.693 9.24 10 3） 75

h——衰减天数（天）

单位换管：lci=3.7×1010Bq

式中的照射量（c/kg）就是指胶片的接收剂量，见表4.1

表4.1胶片接收剂量和底片黑度对应表

-4（2）、模拟曝光

由于曝光时间受准直器的材质厚度，r源的强度精度，胶布的感光速度以及显影配方等因素的影响。公式计算法的准确性也就会有差异，因此必须进行模拟曝光进行修正。

模拟曝光的所有条件必须与施工过程中的条件相同。

模拟曝光的方法就是根据现场施工中某一数量较多的管道规格，确定曝光的焦距RI和透照厚度δ1，采用即将使用的r源强度和胶片

型号，利用公式法计算曝光时间t1。

模拟曝光就是对一含有δ1厚度的阶梯试块（一般为10—40mm进

行r源曝光，焦距为R1，曝光时间为t1显影条件为显影液温度18℃～

22℃，显影时间为5分钟，然后测定黑度，找出黑度为2.5的透照厚度δ，模拟曝光结束。

（3）、参数修正

公式（１）中、由于X、Ao、Kr不变，设v=X AoKr

则t y R2 2 /THe h （2）

将模拟曝光中的参数R1、t1、δ、TH=1.1，h=0代入上述公式得

出参数y，即为曝光时间的修正参数。

从此，任何规格的管道，只需将已知参数代入公式（2），就可以准确得到曝光时间t。

2、安全防护

（1）操作人员必须带个人剂量仪，操作现场必须有两台以上合格的报警器。安全区边界上要有明显的警示牌、红灯和警界线，并有专人监护。

（2）操作人员要带防护眼睛，穿上防护服，并有铅屏遮挡．所拍焊缝周围用铅板包围

（3）操作人员轮流作业。

3、划线

按选用胶片长度而定，中心定位周向曝光时，一般为每个焊口4张底片，管道外部定位时，一般为每个焊口6张底片，划线长度应保证相邻两片有足够的搭接长度（取20－30mm)

4、编号及标记

每张底片上应有中心标记、搭接标记、象质计、管线号焊口号、片号、透照日期、所有标记和编号在放置时必须离悍缝5mm以上。

5、部片

周向曝光时，整条焊缝一次布片，由于底片数量不多，可用磁铁依次部片，也可采用部片带一次布片，还可采用持制的长型胶片一次布片（见图一），双壁单摄影时，每次只能透照一张底片。

6、送源

6.l．人工送源

送源前将曝光头固定在中心定位器上，然后根据管道内径将中心定位器调节好后，放人管道内部．一般自制一长约8米的推杆与中心定位器连接，事先从外面量好焊缝位置，在推杆上做好标记，然后用推杆将中心定位器推向管道焊缝，当推杆标记到达预计位置时。将推行固定，射线机安装好并检查完毕后，操作人员就可以躲在铅屏后面送源（见图二）。

6.2. 电脑目动送源

a．将电脑自动送。原装置与探伤设备按要求连接（配有蓄电池）。 b．根据输源管长度确定输源距离，并输入电脑。

c. 将所有曝光参数，如曝光时间、延迟时间输入电脑。 d．将参数设定好后，按确定键，进入电脑内存。

e. 按自动曝光键“AUto”，操作人员立即离开，按设定延迟一段时间后开始自动送源。

f．曝光时间到后，自动收源，并伴有提示声音。

7、曝光

人工操作时按预算好的曝光时间曝光，计时采用秒表计时，几分钟的短时间曝光操作人员不得离开，长时间曝光，操作人员可以暂时躲避。

8、收源

曝光时间一到，应立即将源摇回机头，并用剂量监测仪器确认r源已收回。

9、取片

取片时要轻拿轻放，按编号顺序立置于纸箱内，小心运到暗室，防止折压暗袋。

10、冲洗

显定影液温度为18℃—22℃，显影时间为5分钟，定影时间为15分钟，并充分水洗，凉片前必须用脱水剂浸泡，凉片处必须无灰尘和蚊虫。

五、材料要求

（1）、胶片：宜选用JI型细颗粒胶片，如爱克发D5, 富士80和天津V型。

(2)、增感屏：可采用前屏0.1mm，后屏0.16的铅箔。

(3)、暗袋：常用黑色塑料袋，如有条件可用真空黑纸暗袋。

（4）、显影液：采用米吐尔显影配方，温度为18℃一22℃为宜。

（9）、象质计：符合国标GB5618要求的铁质线型象质计。

（6）、铅屏蔽罩：铅板厚度5mm，定额500mm，长度：以包围整洁焊缝为宜。

六、机具设备

1、r射线探伤机：采用国产DL－1B或DL一ⅢA型，要求操作方便，安全性能好。

2、r射线源：采用国产Ir192源；要求活度10—50ci为宜。透照厚度超过50mm时,选择活度偏大的r源，曝光时间尽量控制在1小时以内。

3、电脑自动送源装置：自动送源、自动曝光、自动收源可延迟。

4、中心定位器：适合内任范围为100—400mm。

5、监测仪器：个人剂量仪每人 1个，监测用的报警器2个。

6、观片灯：亮度要大于105cd/m2，能观察黑度为3.5的底片。

7、黑度计：精度为0.l，可测最大黑度4.5。

8、洗片槽：塑料或不锈钢洗片槽，容量为2万m1。

9、切片刀：一次可切2张胶片。

七、劳动组织及安全措施

1、劳动组织

每台r射线探伤机人员配备见表7.1

（1）.施工前必须进行技术交底和安全交底。

（2）.施工前必须检查所有计量仪和报警器是否完好。

（3）.送源前要进行空载试验，并检查导源管是否压偏或不圆。

（4）.检查铅屏和铅板是否配齐到位。

（5）.放源处是否安全，附近不得有易燃、易爆和有毒介质存在。

（6）.检查安全区内警示婢，红灯和警界线是否齐全，安全区内是否有其它作业人员。

（7）.收源时应用报警器确定r源已收回后，才能进行下一步工作。

（8）.现场作业必必戴安全帽，高空作业要系好安全带防止高空坠落物砸伤下层人员。

（9）.操作人员应带防护眼睛．穿防护服。

（10）.操作人员应轮换作业，不得让同一人长期摇源。

八、质量要求

1、本工法必须员严格执行国家规范标准。

2、施工人员必须进行技术培训，取得《放射人员工作证》后，方可操作，施工前要进行技术交底，提高质量意识。

3、底片黑度在1.8－3.5之间，象质指数必须符合JB4730－94的要求。

4、底片上不得有任何伪缺陷：如划痕、折痕、水迹、静电感光、指纹、霉点、药膜脱落、污染。

5、拍片工艺必须严格科学，拍片必须严格按照工艺规范进行，每道工序完后必须经检查合格后，方可进行下道工序。特别注意中心

定位和曝光时间的准确性。

九、效益分析

本工法无论是经济效益还是社会效益都是巨大的。

1、经济效益

a、节省设备投入资金

兰州炼油厂润滑油加氢装置利用r射线拍片共计6500张，如果利用X射线拍片, 则需要一台高能X射线机，四台300EGS2X射线机，工作时间为6个月，一台高能X射线机的价格为200万元；每台300EGS2X 射线探伤机的价值为25万元，总共合计300万元，

当使用r射线曝光时，只需1套r射线探伤设备，时间为6个月，1个r射线源的费用为1.7 万元，射线探伤机的价值为3万元．电脑自动控制装置的价值为4万元，合计8.7万元。

假如6个月设备折旧费5%计算，则设备投入节省资全为300×5%—8.7×5%=14.57（万元）

b、节省劳动工日

当使用r射线探伤时，只需6人工作6个月，而采用X射线探伤至少需要16人工作6个月，节省工日为：

16×30×6—6×30×6＝1800（个工日）

每个工日按26元计算，则节省人工费：

1800×26=46800（元）＝4.68（万元）

经上所述，兰州炼油厂润滑油加氢装置无损检测，光在设备和人工方面就节省资金19.25万元。

c、由于高能X光机只能透照厚度大于45mm的工件，所以设备使用率很低，形成大量资金积压，现在有了r射线探伤设备，高能x光机的购置就大可不必了，而且r射线探伤机的使用寿命可达50年。

2、扩大安装范围，在兰州炼油厂高压厚壁管道安装的投标过程中，如果我公司不能对厚壁管道进行曝光，该工程该成为泡影。

3、提高质量：射线探伤比超声波探伤要直观、可靠，受人为因素影响小，因此，对提高质量有了保障。

十、应用实例

1996年在兰州炼油厂润滑油加氢装置拍片过程中

1、用此工法将规格为Ф168×22、Ф219×23、Ф273×28、Ф323×33的厚壁管道进行100% r射线拍片。

2、用此工法将F101、F102两台加据热的对流段炉管进行100% r源射线拍片。

3、用此工法将工艺管道中高空不能用X光机拍片的固定口进行r射线拍片。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/lsci.html