氟化氢沉降器对接接头射线检测技术小结
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Abstract： The paper determines the butt joint radiographic technique of hydrogen fluoride settler.
关键词： 氟化氢沉降器；射线检测；一次透照有效长度；搭接长度；透照厚度比；偏心透照
Key words： HF settler；radiographic inspection；effective length of a transmission；lap length；radiographic thickness ratio；eccentric transmission
中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）08-0074-02
0 引言
射线检测作为五大常规无损检测方法之一，金属材料制承压类特种设备制造、安装、使用的检验检测及其监督检查等得到广泛应用，由于射线检测能确定缺陷平面投影的位置、大小，可获得缺陷平面图像并能据此判定缺陷的性质，对承压设备的内部缺陷检测效果良好。通过几年来的射线检测工作，结合实际检测的特种设备工件，对氟化氢沉降器对接焊接接头射线检测总结如下：
1 容器结构简介
某洗涤剂化工厂烷基苯装置氟化氢沉降器为在用Ⅱ类立式压力容器，裙座式支撑，设备位号V-205，材质为20R，介质为HF，规格为？准2400×18×4400mm，容器内有一？准159×7mm进料管，管长2600mm，容器由两个筒节（高1800mm）及两个椭圆封头对接焊成，筒体厚度18mm，封头厚度20mm，下筒体开有500mm的人孔，容器支撑在平台上，平台距地面约3米，其结构如图1所示。
由于该承压设备的介质氟化氢（化学式：HF）是一种极强的腐蚀剂，有剧毒。根据容器的重要性（不允许任何泄露），检验人员按《压力容器定期检验规则》及使用单位要求委托对该设备对接焊接接头焊缝进行100%射线检测、内表面及所有角焊缝进行100%磁粉检测，检测标准JB/T4730-2005《承压设备无损检测》。设备的安全等级由检验员根据检测结果依据《压力容器定期检验规则》进行评定。
2 透照方法的确定及设备选择
①容器内有进料管道遮挡，B1、B2环焊缝不能采用中心透照法，故选择F
3 环焊缝透照次数计算（AB级K≤1.1）
3.1 B1及B2焊缝 由于容器内有管道遮挡，焦距取最大为F=700mm。当F=700mm，外径Do=2400mm，外半径R=1200mm，内径Di=2364mm，内半径r=1182mm，T=18mm，设一次透照焊缝所对应的圆心角为2α，横向裂纹检出角角θ，有效半辐射角η，如图2所示，整条环焊缝透照次数N，一次透照有效长度L3。
3.1.1 透照次数及一次透照有效长度计算
N=■ α=η-θ η=sin■■sinθ
θ=cos■■
因为Do>>T 所以可用简化公式
θ≈cos■K■=cos■（1.1）■=24.6°
η=sin■■sinθ=sin■■sin24.6°=78.6°
α=η-θ=78.6°-24.6°=56° N=■=■=3.2取4次
L■=■=■=1884mm（外圆母材弧长）
搭接标记置于容器内表面，所以相邻两次透照必须搭接至少？驻L，？驻L=2Ttgθ=2×18×tg24.6°=16.5mm。
一次透照最短片长=1884+16.5=1900.5mm，采用6张360×80mm胶片，相邻两张搭接20mm，其总长为6×360-6×16.5=2061mm，尚余160.5mm，可以增加搭接长度。
3.1.2 B1及B2环焊缝实际透照K值的计算
实际采用4次透照，α=180°/4=45°，在AOP中，AP=[r2+（R-F）2-2r（R-F）cosα]1/2=[11822+（1200-700）2-2×1182（1200-700）cos45°]1/2=900mm
sinα/AP=sinθ/（R-F） sin45°/900=sinθ/（1200-700）
所以实际裂纹检出角θ=23.1°
实际透照厚度比K=1/cosθ=1.08
3.2 B3环焊缝（K=1） 中心内透法，一次透照整条环焊缝，采用360×80mm胶片共布片23张。
4 A1及A2纵焊缝透照次数计算（K≤1.03）
取L3≤F/2=700/2=350mm，则N=1800/350=5.1取N=6次，则每次透照长度为1800/6=300mm，搭接标记在内圆（射线源侧），由？驻L=L2×L3/L1=22×300/682=10mm，则胶片长为310mm，采用360×80mm胶片，分6次透照。
5 透照参数确定
①A1、A2及B2缝：采用焦距F=700mm，管电压230KV，透照时间T=6min，AgfaD7胶片，0.03/0.03mm铅箔增感屏增感。②B1及B3缝：由于筒体与封头厚度不相等，为减少其在底片上的黑度差，采取提高管电压、在X射线机窗口加1mm厚黄铜板等措施，B1缝采用焦距F=700mm，管电压250KV，透照时间T=5min，AgfaD7胶片，0.03/0.03mm铅箔增感屏增感。B2缝采用中心内透法，管电压270KV，透照时间T=12min，AgfaD7胶片，0.03/0.03mm铅箔增感屏增感，得到了黑度符合JB/T4730.2-2005标准质量要求合格底片。
6 划线、贴片、评片长度
6.1 B1、B2环焊缝 ①因为环焊缝透照4次，每次透照外圆弧长1884mm，内圆弧长2364π/4=1856mm。以A1缝截面中心线为起点，用卷尺在内、外圆母材上每隔1856、1884mm划线。②在外圆每1884mm间贴片6张，在内圆（射线源侧）1856mm划线处贴搭接标记。③底片上两搭接标记间的焊缝影象长度即为一次透照评片长度，Leff=1906mm；评片宽度为焊缝影象宽度及焊缝两侧5mm。
6.2 B3环焊缝 将XXH3005（锥靶）探伤机置于B3环焊缝所在平面几何中心处，一次透照整条环焊缝，外表面划线共布片23张，采用360×80mm胶片，平片长度330mm。
6.3 A1、A2焊缝 ①在A1、A2焊缝内外表面以B1、B2中心线向下每隔300mm划线，搭接标记贴在内表面划线处，外表面两划线处贴胶片。②底片上两搭接标记间即为评片长度，Leff=310mm。
7 讨论
①考虑采用较小的透照厚度和横向裂纹检出角，有利于提高底片质量和裂纹检出率，环缝透照时，源在内透照比源在外透照法具有更小的透照厚度差和横裂检出角；同时考虑检测效率，所以本工艺B1、B2焊缝选择偏心内透，B3选择中心内透法。②采用源在内偏心透照（F1情况，从数学角度考虑是不存在的。实际上当焦距F增大，sinη≥1时，整条对接焊接接头均已满足透照比K≤1.1，也就是说此时满足K=1.1的一次透照长度L3为整个环缝长度。
参考文献：
[1]《压力容器》.
[2]《中华人民共和国无损检测行业标准JB/T4730.2-2005》.
[3]《固定式压力容器安全技术监察规程》.