鍋爐和壓力容器管座角焊縫的無損檢測

1、第31卷第5期2007年10月無損探傷NDTVoI31No5October2007鍋爐和廈容器管麈角焊縫的損檢測孔凡一(重慶市特種設(shè)備質(zhì)量安全檢測中心，重慶630000)摘要：分析了目前對管座角焊縫檢測存在的不足。介紹了對管座角焊縫表面質(zhì)量及內(nèi)部質(zhì)量進行無損檢測時適用的各種方法，指出合理選用檢測方法是角焊縫檢測質(zhì)量的重要保證。關(guān)鍵詞：鍋爐和壓力容器；管座；角焊縫；無校檢測中圖分類號：TG1l528文艫壇識碼：B文章編號：1671，442

2、3(2007)05—46—021檢驗方位和時機的選取對管座角焊縫按要求進行一定比例的無損檢測，檢測時機分制造檢驗和在用檢測兩種，選擇檢驗部位時通常做法是基于如下幾方面因素的綜合考慮，即：宏觀檢查的初步結(jié)果；設(shè)備制造的技術(shù)要求；設(shè)備投入運行以及運行期間的運行狀況對部件安全的影響；以前檢查多次發(fā)現(xiàn)缺陷的部位；等等。這種選取檢驗部位的方法存在的最大問題就是：只有當(dāng)部件中的缺陷發(fā)展到一定程度從而存在宏觀表征到管座角焊縫才可能被選中以做進一步的檢

3、驗，缺陷已初步形成而未有宏觀表征但可能在運行期間擴展引起事故的管座角焊縫很可能漏檢。為解決這一問題，將無損檢測的多種方法引入管座角焊縫的檢驗。2管座角焊縫的表面質(zhì)量檢測對管座角焊縫表面缺陷進行檢測主要采用的方法有滲透探傷和磁粉探傷兩種，如果是鐵磁性材料應(yīng)盡可能優(yōu)先選擇磁粉檢測。磁粉探傷時，為了排除偽缺陷的干擾，保證探傷儀與工件表面的良好接觸，探測前應(yīng)磨掉角焊縫及其邊緣的氧化皮、油漆、銹蝕等直至出現(xiàn)金屬光澤，并將咬邊等表面宏觀缺陷修磨干凈

4、(滲透探傷對角焊縫表面質(zhì)量的要求基本相同)。檢測設(shè)備應(yīng)使用電磁軛，采用連續(xù)法和使用反差較高的磁懸液，條件允許時，應(yīng)優(yōu)先選用熒光磁粉，檢測過程中，為了保證能夠檢出所有的橫向缺陷和縱向缺陷，同一部位應(yīng)在三個方向交叉檢測，即：分60度對角焊縫探測3次以上。如果是制造檢驗，還應(yīng)該在設(shè)備內(nèi)表面進行磁粉檢測。滲透探傷應(yīng)選用靈敏度高的滲透劑，條件允許時，應(yīng)優(yōu)先選用溶劑去除型熒光法。兩種方法必須按JB／T47302005~承壓設(shè)備無損檢測》標(biāo)準(zhǔn)使用靈敏

5、度試片或試塊，以保證檢測的靈敏度。鍋爐和壓力容器熔化焊角焊縫所連接的材料很多時候為異種鋼材，由于材料成份相差較大，特別是當(dāng)Cr與Mo元素含量相差較大時，磁粉探傷過程中磁痕往往易偏向顯示于某一側(cè)的熔合線上。此時，可應(yīng)用滲透探傷對熔合線上磁痕的真?zhèn)芜M行辨別。如滲透探傷沒有顯示，則可以排除缺陷的存在。如果滲透探傷仍有缺陷顯示，則需進一步以超聲波或射線探傷方法予以確認。3管座角焊縫內(nèi)部質(zhì)量檢測31接管外徑大于或等于108mm的管座角焊縫檢測對于

6、接管外徑大于或等于108mm的管座角焊縫進行射線探傷，主要目的是為了檢測出角焊縫中是否存在坡口未熔合、根部未焊透等缺陷。射線探傷時，由于焊縫長度、寬度范圍內(nèi)透照厚度變化較大，必須采取特殊的透照工藝進行補償，其要點如下：(1)貼片時，膠片要彎過來，盡量使大部分長度貼緊焊縫，以使值在整個膠片面積上獲得最小值。(2)對焊縫長度和寬度范圍內(nèi)的厚度變化設(shè)法進行補償，通常采用的方法是異速雙膠片技術(shù)，以增大厚度寬容度。為了保證底片在過渡區(qū)有足夠的寬容

7、度，在保證穿透力的前提下，選擇能量較低的X射線，像質(zhì)計置于膠片側(cè)并做對比試驗。(3)焊縫寬度兩側(cè)的厚度變化，會使底片黑度不能保持在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，應(yīng)從不同透照方向增拍片子。(4)為了保證坡口未熔合、根都未焊透等缺陷的維普資訊第5期孔凡一：鍋爐和壓力容器管座角焊縫的無損檢測47最佳檢出效果，在進行探傷前，應(yīng)充分了解焊縫結(jié)構(gòu)和焊接方法特點，并有針對性地選擇透照方向，如圖1所示。田1透照方向的選取(5)為使缺陷位置在底片上易于判斷，透照時應(yīng)

8、在焊縫被檢區(qū)長度兩端的寬度兩側(cè)，附加鉛質(zhì)識別標(biāo)記。評定底片時要注意影像畸變、位移對缺陷顯示的影響。有關(guān)管座角焊縫射線透照方法與驗收條件應(yīng)符合JB／T4730—2005標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容。鍋爐中接管外徑大于或等于108mm的管座角焊縫進行超聲波探傷通?？蓞⒖糐B／T47302005《承壓設(shè)備無損檢測》的有關(guān)規(guī)定，共有5種探測方式，可根據(jù)工件的實際狀況選擇其中一種或幾種方式組合實施檢測，如圖2、圖3所示。]1／)l圈2插入式管座角焊縫檢測田3安

9、放式管座角焊縫檢測因為管座角焊縫中，危害最大的缺陷是未熔合和裂紋等縱向(焊縫方向)缺陷，因此一般以直探頭檢測為主，直探頭檢測不到的區(qū)域，采用斜探頭檢測；檢測時必須充分考慮角焊縫中可能存在的各類缺陷，并使主聲束盡可能垂直于焊縫中的危險缺陷，以保證危險缺陷的檢出。32接管外徑小于108mm的管座角焊縫檢測由于下述三方面因素的存在，接管外徑小于108mm的管座角焊縫的超聲波探傷一直是檢測的難點，這些因素包括：管徑小、探傷面曲率大、容易造成聲束

10、擴散使得靈敏度降低；管壁薄、聲程短、近場干擾較大；為保證盡可能大的掃查范圍，要使用的探頭折射角大，從而容易產(chǎn)生表面波和幻象波。但是，只要合理選擇探頭和耦合方式，對于接管外徑不大于108mm的管座角焊縫，超聲波探傷仍然能夠很好地檢出缺陷，直探頭的方法簡單，根據(jù)材質(zhì)和厚度按JB／T47302005(承壓設(shè)備無損檢測》標(biāo)準(zhǔn)選擇探頭頻率和探頭晶片尺寸，按評定線2平底孔、定量線3平底孔、判廢線6平底孔做距離一波幅曲線進行探傷即可。當(dāng)采用橫波探傷時

11、，按JB／T4730—2005(承壓設(shè)備無損檢測》標(biāo)準(zhǔn)選擇小晶片、短前沿、大值探頭，用普通焊縫的探傷方法進行探傷即可。檢測時必須使用至少兩種不同折射角的探頭，為檢出角焊縫上部區(qū)域的缺陷，一般選用K一25～30；但在檢查單面焊根部未焊透時，考慮到端角反射問題，選用K=07～15，以提高根部缺陷檢出能力。檢測前為保證探頭與工件的充分耦合，探頭底面應(yīng)修磨成圓弧面。檢測過程中，缺陷的判別根據(jù)反射波的水平位置、幅度和游動范圍來判斷：(1)一次波前

12、出現(xiàn)的反射波均為缺陷波。(2)如果二次波在內(nèi)壁上的轉(zhuǎn)折點在焊縫外側(cè)，反射點位于焊縫中，該反射波可判為缺陷波。(3)未焊透，回波較強，從兩側(cè)探測，位于中心，沿焊縫方向有一定范圍的游動。(4)未熔合，多出現(xiàn)在坡口面上，一般二次波容易檢出，位置在探頭一側(cè)，另一側(cè)難檢出。(5)裂紋，可能出現(xiàn)在焊縫和熱影響區(qū)的任何位置，應(yīng)根據(jù)其反射波的水平位置、幅度和游動范圍以及焊接方法特點綜合考慮。4結(jié)束語選取適當(dāng)?shù)臋z測部位、采用合適的檢驗方法是對管座角焊縫無