談管道射線檢測底片評定及質(zhì)量控制

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摘要：以壓力管道為例，首先，通過梳理相關(guān)文獻(xiàn)了解管道射線檢測底片缺陷影像性質(zhì)的分析與判斷方法。其次，以管道常見焊接質(zhì)量缺陷的識別為重點(diǎn)闡釋管道射線檢測底片評定方法。最后，基于底片評定的主要內(nèi)容及底片質(zhì)量、底片評定環(huán)境及設(shè)備要求、底片評定人員專業(yè)技能要求提出能夠降低管道射線檢測中瑕疵片、廢片率的底片質(zhì)量控制措施，旨在為管道射線檢測底片評定工作提供新技術(shù)與新思路。

關(guān)鍵詞：管道；射線檢測；底片評定；質(zhì)量控制

壓力管道是現(xiàn)代工程建設(shè)中常用的管道類型，主要用于輸送易燃、易爆、腐蝕性介質(zhì)。在壓力管道投入使用后，在高溫、高壓、高負(fù)荷等作用下，壓力管道極易形成變形、泄露等安全隱患。管道射線檢測是識別管道內(nèi)部質(zhì)量缺陷的重要技術(shù)手段，其所形成的底片標(biāo)記了壓力管道內(nèi)部缺陷的形狀、大小等，底片評估人員通過自身經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)技能與知識評估底片以對壓力管道內(nèi)部質(zhì)量缺陷進(jìn)行定性分析，可以控制壓力管道焊接質(zhì)量，繼而提高壓力管道投入使用后的安全性。但在管道射線檢測過程中，由于檢測參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、底片運(yùn)輸及保管方式不正確、底片裝填及沖洗過程中受到干擾等因素的影響，極有可能導(dǎo)致管道射線檢測底片評估失準(zhǔn)。為此，研究管道射線檢測底片評定技術(shù)要求及方法、控制底片質(zhì)量的手段成為一項(xiàng)重要的課題。

1缺陷影像性質(zhì)的分析與判斷

管道焊接過程中會出現(xiàn)不同類型的質(zhì)量缺陷，不同性質(zhì)的缺陷也會在底片上形成具有差異性幾何形狀、空間分布特點(diǎn)的影像。從缺陷影像的本質(zhì)來看，其是管道焊接質(zhì)量缺陷的幾何形狀按照一定的規(guī)律在平面上投影形成的圖形，因此，管道射線檢測底片上缺陷影像的形狀與實(shí)際的焊接質(zhì)量缺陷幾何形狀具有極為密切的聯(lián)系。底片評定人員在分析底片上的缺陷影像形狀時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮多個(gè)方面，例如單個(gè)或局部影像的形狀、多個(gè)或整體影像的分布特點(diǎn)、影像邊緣線是否整齊或規(guī)則等。同時(shí)，影像的黑度也是底片評定的重要依據(jù)之一。不同形式的質(zhì)量缺陷對射線的吸收程度不同，影響的黑度也會呈現(xiàn)出明顯的差異性，為此，底片評定人員需要綜合對比影像黑度以及管道焊縫自身黑度，并考慮影像黑度的分布特點(diǎn)。此外，缺陷影像在底片中的位置反映了實(shí)際焊接缺陷在管道焊縫中的位置，底片評定人員需要掌握兩者相對應(yīng)的規(guī)律，在底片評定時(shí)必須注意避免雜散光線影像缺陷影像的識別。

2管道常見質(zhì)量缺陷的識別

在管道焊接施工過程中，由于焊接施工工藝選擇不正確、焊接施工技能不足、焊接材料選擇不符合施工標(biāo)準(zhǔn)、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理等原因，管道焊接部位可能出現(xiàn)諸多類型的質(zhì)量缺陷，嚴(yán)重影響管道整體的質(zhì)量與安全性。為此，文章該部分以管道焊接為主，闡釋如何通過底片評估識別各類型管道焊接質(zhì)量缺陷。在通過底片評定識別管道焊接質(zhì)量缺陷前，評定人員需要了解管道焊接接頭的坡口類型及具體的尺寸數(shù)據(jù)，以獲取底片評定的基礎(chǔ)資料。同時(shí)，評定人員需要了解管道焊接所采用的工藝以及其焊接施工所需遵循的焊接技術(shù)規(guī)定，尤其是要掌握焊接接頭的成形方法以及焊接道數(shù)。在獲取完善焊接工藝信息及數(shù)據(jù)后才能進(jìn)行底片評定。具體的管道焊接質(zhì)量缺陷識別方式如下：

2.1管道焊接熔和不良類質(zhì)量缺陷的識別

管道焊接熔和不良類質(zhì)量缺陷包括未焊透及未熔合兩種類型。未焊透是指焊接金屬和管道沒有融化成一個(gè)整體，而是出現(xiàn)在溝槽的根部，因此通常被稱為根部未焊透。未焊透缺陷形成的原因可能是焊接規(guī)范不正確（電壓，電流，預(yù)熱等），焊接操作不正確，坡口角小，鈍邊之間的縫隙小等。底片上的未焊透是很容易識別缺陷。因?yàn)槠驴诘募庸み吘壥侵钡?，并且坡口的直邊位于焊縫的中心，所以未焊透缺陷影像通常在底片上顯示為黑色條狀圖像，并且在焊縫圖像的中心。實(shí)際上，未焊透缺陷的影像可以以其他形式看到，例如斷續(xù)的黑線，伴隨其他形狀圖像的線性圖像或具有一定寬度的條形圖像。由于透照的方向不同，它也可能偏離中心。圖1為未焊透底片影像。

2.2管道焊接裂紋類質(zhì)量缺陷的識別

管道焊接裂紋類質(zhì)量缺陷包括熱裂紋、冷裂紋。星形（輻射線）形狀：主要出現(xiàn)在弧形或弧形火山口裂縫中，因此通常被稱為火山口裂縫。團(tuán)簇形狀：通常從熔合線作為起點(diǎn)，到與熔合線垂直的基材或焊接方向。裂紋影像的特性還與射線照相中射線束的方向有關(guān)。圖2為根部裂紋影像及橫向裂紋影像。

2.3管道焊接孔洞類質(zhì)量缺陷的識別

管道焊接孔洞類質(zhì)量缺陷主要包括氣孔及縮孔。以氣孔質(zhì)量缺陷為例，該缺陷形成的主要原因在于焊接過程中保護(hù)氣并未在熔池結(jié)晶環(huán)節(jié)益處，而是殘留在焊縫金屬中，繼而使焊縫表面形成孔洞。氣孔在管道射線檢測底片上呈現(xiàn)為黑度大于背景黑度的斑點(diǎn)狀影像，一般情況下氣孔所成影像黑度較大，并且影像清晰，因此該缺陷易于通過底片評定進(jìn)行識別。氣孔缺陷的影像形狀可能為圓形、橢圓形、梨形、條形。影像的分布形式主要包括四種：其一為孤立氣孔，通常包含多種影像形狀；其二為密集氣孔，分布密集成群；其三為鏈狀氣孔（如圖3所示）。

2.4管道焊接夾雜物類質(zhì)量缺陷的識別

管道焊接夾雜物類質(zhì)量缺陷包括夾珠質(zhì)量缺陷、夾鎢質(zhì)量缺陷。其中，夾珠質(zhì)量缺陷是指焊接后焊縫中有氧化物、硫化物等非金屬雜質(zhì)殘留。其在底片上呈現(xiàn)的影像具有形狀不規(guī)則、邊緣不整齊、黑度較大且均勻的特點(diǎn)，通常包括三種形態(tài)：單個(gè)并且長寬比不大于3的影像一般為點(diǎn)狀夾珠。分布類似于密集氣孔的影像一般為密集夾珠（如圖4所示）。長寬比大于3、呈現(xiàn)長條線性形狀、有一定寬度并且延伸方向與焊縫走向一致的影像為條狀夾珠；夾鎢質(zhì)量缺陷是指在采用鎢極惰性氣體保護(hù)焊工藝是，焊縫中有鎢粒殘留。其在底片上的影像一般包括兩種形態(tài)：孤立點(diǎn)狀、密集點(diǎn)狀。（如圖5所示）

3提高底片成像質(zhì)量的方法

首先，底片評定人員需要明確底片評定的主要內(nèi)容，包括評定底片本身質(zhì)量的合格性、正確識別底片上的影像、依據(jù)從底片上得到的工件缺陷數(shù)據(jù)等信息并按照驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件對工件質(zhì)量作出評定、完成有關(guān)的各種原始記錄和資料整理。以此來掌握底片評定的重點(diǎn)，保證底片評定工作的正確性。在底片本身質(zhì)量合格性的評定中，評定人員需要掌握底片質(zhì)量的基本要求，具體包括底片黑度的規(guī)定范圍、射線照相靈敏度的要求、標(biāo)記系的標(biāo)準(zhǔn)、外觀質(zhì)量的規(guī)定。其次，正確選擇底片評定設(shè)備。其一，底片觀察燈應(yīng)具有足夠的光強(qiáng)度，以確保通過黑度≤2.5的底片后的可見光應(yīng)為30CD/m2，也就是說，透照前的照明度應(yīng)至少為3000CD/m2。在黑度>2.5的薄膜之后，可見光應(yīng)為10CD/m2，也就是說，透射前的照明度應(yīng)至少為3200CD/m2。亮度應(yīng)可調(diào)、穩(wěn)定、安全可靠，噪聲應(yīng)小于30dB。觀看底片時(shí)，遮光板應(yīng)能夠確保底片的邊緣不會產(chǎn)生強(qiáng)光的眩暈并影響底片的評定。其二，黑度計(jì)應(yīng)具有準(zhǔn)確的讀數(shù)和良好的穩(wěn)定性，并且可以準(zhǔn)確地測量透射樣品的密度在4.0以內(nèi)。其穩(wěn)定分辨率為+0.02，測量誤差應(yīng)≤±0.05，光學(xué)孔徑要求應(yīng)小于1.0mm。黑度計(jì)應(yīng)至少每六個(gè)月校準(zhǔn)一次，標(biāo)準(zhǔn)黑度膠片應(yīng)至少每三年發(fā)送到法定測量單位進(jìn)行驗(yàn)證。其三，放大鏡應(yīng)為3~5倍，刻度為0-2cm。借助放大鏡，審閱者可以識別負(fù)片上缺陷的細(xì)節(jié)，并進(jìn)行微量定性分析。膠片評估標(biāo)尺應(yīng)具有準(zhǔn)確的讀數(shù)刻度，標(biāo)尺的中心應(yīng)為“0”刻度，兩端的凹槽至少應(yīng)為200mm，并且標(biāo)尺應(yīng)具有10×10、10×20、10×30毫米評估框線。最后，選擇專業(yè)技能基礎(chǔ)扎實(shí)的底片評定人員。底片評定人員必須接受系統(tǒng)的專業(yè)培訓(xùn)，并通過有關(guān)部門的檢查，以確認(rèn)他們具有從事這項(xiàng)工作的能力和資格。同時(shí)，其應(yīng)該在底片評定方面有一些實(shí)際的工作和經(jīng)驗(yàn)，并應(yīng)具有一定的焊接、材料和熱處理相關(guān)的專業(yè)知識。此外，底片評定人員應(yīng)熟悉相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，能夠正確理解并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評定，具有良好的職業(yè)道德和高度責(zé)任感。在進(jìn)行底片評定之前，有必要充分了解材料、焊接工藝、接縫槽類型，可能發(fā)生的焊接缺陷的類型和部位以及射線照相工藝。

4結(jié)論

管道射線檢測中底片評定工作尤為重要，一方面，檢測單位需要選拔專業(yè)技能基礎(chǔ)扎實(shí)、經(jīng)驗(yàn)豐富的人員擔(dān)任此工作，并為其提供必要的工作設(shè)備；另一方面，底片評定人員需要不斷提升自身知識儲備、總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，掌握常見管道焊接質(zhì)量缺陷影響識別方法，以有效識別管道焊接中的質(zhì)量缺陷，保證底片成像、管道焊接施工質(zhì)量。

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作者：杜慶臣 單位：海洋石油工程股份有限公司惠州分公司