压力管道的无损检测

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1、 压力管道的无损检测李伟 2008年9月於江苏无锡1.1压力管道检验与无损检测1.1.1压力管道检验分类和检验项目 按检验的性质分类，可将压力管道检验分为 原材料检验，管道元件制作质量检验，安 装质量检验，再用检验。 压力管道检验的一般内容包括：外观检验、 焊接接头表面质量检验、焊接接头内部缺 陷质量检测、耐压试验和泄漏性试验。其 中焊接接头表面质量检验、焊接接头内部 缺陷质量检测属于无损检测范畴。1.1.2 压力管道检验标准由于压力管道的性质多样，种类繁多，使用 在不同行业，所以不同压力管道，其制造安 装验收规范各不相同。压力管道检验要按照 检验对象的性质和类别执行相应的规范标准 。目前压力

2、管道检验的主要规范标准有： SH35011997石油化工剧毒、可燃介质 管道工程施工及验收规范；GB50235-97 工业金属管道工程施工及验收规范，以 及在用工业管道定期检验规程等。1.SH35011997石油化工剧毒、可燃介质管 道工程施工及验收规范SH35011997石油化工剧毒、可燃介质管道 工程施工及验收规范是中石化制定的行业规 范，适用于石油化工企业中使用的设计压力 400Pa绝压-42MPa表压,设计温度196- 8500C的剧毒（毒性程度为极度危害和高度危 害）、可燃介质钢制管道的新建、改建和扩建 工程的施工和验收。不适用长输管道及城镇公 用燃气管道的施工及验收。 在SH350

3、1标准中 管道的分级主要依据是介质的毒性和可燃性质 。（SHA;SHB) 2. GB50235和GB50236规范 GB50235-97工业金属管道工程施工及验收规 范和GB50236-98现场设备、工业管道焊 接工程施工及验收规范是为了提高工业金属 管道工程施工水平，保证工程建设施工设备和 工业金属管道的质量而制定的国家标准。 GB50235规范是针对管道工程施工的全过程， GB50236规范则是针对管道工程中的焊接施工 而制定的。 GB50235规范适用于设计压力不 大于42MPa，设计温度不超过材料允许的使用 温度的工业金属管道工程的施工及验收。不适 用于核能装置的专用管道，矿井专用管道

4、、和 长输管道。GB50236规范适用于碳素钢、合金钢、 铝及铝合金、铜及铜合金、工业纯钛、 镍及镍合金的手工电弧焊、氩弧焊、二 氧化碳气体保护焊、埋弧焊和氧乙炔焊 的焊接工程施工及验收，不适用于施工 现场组焊的锅炉、压力容器的焊接工程 。3. 在用工业管道定期检验规程在用工业管道定期检验规程是为了加强压力 管道安全监察，规范在用工业管道检验工作， 确保在用工业管道的安全运行，保障公民生命 和财产的安全，根据压力管道安全管理与监 察规定而制定的。在该规程中，提出了在用 工业管道检验、安全状况等级评定和缺陷处理 的基本要求，该规程适用于压力管道安全管 理与监察规定使用范围的在用工业管道及附 属设

5、施，但不包括下列管道：（一）公称直径 25mm的管道；（二）非金属管道（三）最高 工作压力 42MPa或 0.1MPa的管道。1.1.3 压力管道无损检测的基本内容1.压力管道焊缝外观基本要求压力管道无损检测前，焊缝外观应符合要求， 对压力管道焊缝外观和焊接接头表面质量的一 般要求如下：焊缝外观应成型良好，宽度以每 边盖过坡口边缘2mm为宜，角焊缝的焊脚高度 应符合设计要求规定，外形应平缓过渡。焊接接头表面不允许存在的缺陷（1）不允许存 在裂纹、未熔合、气孔、夹渣、严重的飞溅。 （2）设计温度低于-290C的管道，不锈钢和淬 硬倾向较大的合金钢管道焊缝表面，不得有咬 边现象。其它材质管道焊缝咬

6、边深度不应大 于0.5mm，连续咬边长度不应大于100mm, 且连续咬边总长度不大于该焊缝全长的10 ； （3）焊缝表面不得低于管道表面。焊缝余高 h1 0.2b1,且不大于3mm。（4）焊接接 头错边不应大于壁厚的10，且不大于 2mm.2. 表面无损检测压力管道的表面无损检测方法的选用原则是 ；对铁磁性材料钢管，应选择磁粉检测，对 非铁磁性材料的钢管应选择渗透检测。对有延迟裂纹倾向的焊接接头，其表面无损 检测焊接冷却一定的时间候进行，对有再热 裂纹倾向的焊接接头，其表面无损检测在焊 后及热处理后各进行一次。表面无损检测的探侧对象（1）管子材料外表面质量（2）重要对接焊缝表 面缺陷检测（3）

7、重要角焊缝表面检测（4）重 要承插焊和三通支管的焊接接头表面（5）管 道弯制后表面缺陷检测（6）材料淬硬倾向较 大焊接接头的坡口面检测（7）设计温度低于 或等于290C的非奥氏体不锈钢管道坡口的检 测（8）双面焊件规定清根的焊缝在清根后（9 ）当采用氧乙炔焰切割有淬硬倾向的合金钢管 道上的焊接卡具，修磨部位的缺陷检测。3. 射线检测和超声检测射线检测和超声检测的主要对象是压力管道 的对接接头，以及焊管件的对接接头。无损 检测的方法选用按设计文件的规定进行。对 钛，铝及铝合金、铜和铜合金、镍及镍合金 焊接接头检测应选用射线检测。当夹套管内 的主管有环焊缝时，该焊缝应进行100射线 检测，经水压试

8、验合格后在进行隐蔽作业。 管道上被补强圈或支座垫板覆盖的焊接接头 ，应进行100射线检测，合格后方可覆盖。4.在用工业管道定期检测中无损检测 的要点（1）表面无损检测的重点部位 a.宏观检查中发现裂纹或可疑情况的管道， 应在相应的部位进行表面检测。 b.绝热层破损或可能渗入雨水的奥氏体不锈 钢管道 c.处于应力腐蚀环境中的管道 d.长期承受明显交变载荷的管道 e.检验人员认为有必要时应对支管角焊缝等 部位进行表面检测。（2）射线和超声波重点检测的部位 a.制造、安装中返修过的焊接接头和固定口 b.错口、咬边严重超标的焊接接头 c.表面检测发现裂纹的焊接接头 d.泵、压缩机进出口第一道焊接接头

9、e.支吊架损坏部位附近的焊接接头 f.异种钢焊接接头 g.硬度检测发现硬度异常的焊接接头 h.使用中发生泄漏附近的焊接接头 i.检验人员和使用单位认为有必要抽查的焊接接 头（3）射线和超声波应用原则GC1、GC2级管道的焊接接头一般应进行射 线或超声波检测抽查 GC3级管道的焊接接头，如未发现异常情况 ，一般不进行焊接接头的射线和超声波的 抽查 射线和超声波的抽查比例按有关规定进行。需要掌握的问题1、压力管道表面检测方法的选择原则？ 2、在用工业管道表面无损检测的重点部位 有那些？ 3、射线和超声波应用原则 4、为什么制造、安装时返修的焊接接头和 固定口的焊接接头是射线或超声波重点抽 查的对象

10、？1.2 JB/T4730.2-2005标准对压力管道焊 接接头进行射线检测的要求和规定1.2.1 压力管道焊接接头的射线检测 1.管子的表示方法； 3.7管子直径D0；管子的外径、一般给出 的管子规格均指外径，如573.5mm 计算小径管透照次数，环向焊接接头透照次 数，双壁双影计算几何不清晰度，计算椭 圆开口间隙。 注意；容器一般给出的D0系指内径2. 小径管的定义； 3.11小径管；外直径D0小于或等于 100mm的管子 小径管外直径的上限为100mm,下限无规定 但壁厚2mm。（6.1.1） 注意；对管子的上限没有进行规定，对管子 的壁厚进行了规定。3.管子的透照方式 （1）小径管的主

11、要透照方式 a.双壁双投影法(一般常用偏心距法） 优点：有效范围增大，透照23次可对焊缝 进行100检测 缺点：需要较大的焦距，现场照相特别对固 定焊口存在一定的难度。 b.垂直透照法 优点：对根部未焊透和裂纹比较容易检出 缺点：增加透照次数，成本加大。（2）大口径管的主要透照方式 a.双壁单影法（100mm-325mm) 优优点：操作简单简单 容易实实施 缺点：灵敏度较单较单 壁透照低，不易发现细发现细 小缺 陷，如100检测需要较多的透照次数。 b.内透法（中心透照和偏心法fR fR） 优点：一次曝光就可以完成整个焊口的检测， 检测速度快，K值为1有利于横向裂纹的检出 缺点：如管线比较长需

12、要管道爬行器，如采用 偏心内透，操作比较麻烦。4. JB/T4730标准对小径管透照次数的规定 ： 4.1.4 小径管环向对接焊接接头的透照布置 小径管采用双壁双影透照布置，当同时满足下 列两条件时应采用倾斜透照方式椭圆成像： T（壁厚）8mm； g（焊缝宽度）Do /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。4.1.5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/ Do0.12时,相隔90透照2次。当T/ Do0.12 时,相隔

13、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。5. JB/T4730标准对管环焊缝透照次数的 规定： （1）当采用AB级检测技术时K值应取1.1 （2） 对100mmDo400mm的环向对接焊 接接头（包括曲率相同的曲面焊接接头）, A 级、AB级允许采用K1.2。（3）管环焊缝透照次数，查标准附录D（ 资料性附录）环向对接焊接接头透照次数确 定方法（单壁单影

14、、双壁单影）图D.3 源在外单壁 透照环向对接焊接 接头，透照厚度比 K=1.1时的透照次数 6.像质计的选择 压力管道射线检测按JB/T4730标准规定所选择 的像质计有三种即： JB/T 79021999 线型像质计 （普通型） HB 76842000 射线照相用线型像质计（特殊 型） JB/T47302-2005等径像质计（专用型）7.像质计的摆放与观察 （1）一般摆放 4.7.1 像质计一般应放置在工件源侧表面焊 接接头的一端（在被检区长度的1/4左右位置 ）,金属丝应横跨焊缝，细丝置于外侧。当一 张胶片上同时透照多条焊接接头时,像质计应 放置在透照区最边缘的焊缝处。（2）不同透照方式

15、时的摆放 a) 单壁透照规定像质计放置在源侧。双壁单影透照规定 像质计放置在胶片侧。双壁双影透照像质计可放置在 源侧，也可放置在胶片侧。 b) 单壁透照中，如果像质计无法放置在源侧，允许放置 在胶片侧。 c) 单壁透照中像质计放置在胶片侧时，应进行对比试验 。对比试验方法是在射源侧和胶片侧各放一个像质计 ，用与工件相同的条件透照，测定出像质计放置在源 侧和胶片侧的灵敏度差异，以此修正像质指数规定， 以保证实际透照的底片灵敏度符合要求。 d) 当像质计放置在胶片侧时，应在像质计上适当位置放 置铅字“F”作为标记， F标记的影像应与像质计的标 记同时出现在底片上，且应在检测报告中注明。（3）像质计

16、的观察4.7.5 如底片黑度均匀部位（一般是邻 近焊缝的母材金属区）能够清晰地看到长 度不小于10mm的连续金属丝影像时，则 认为该丝是可识别的。专用像质计至少应 能识别两根金属丝。8. JB/T4730标准对管焊缝底片黑度的要 求 （1）一般要求 4.11.2 底片评定范围内的黑度D应符合下 列规定:A 级：1.5D4.0；AB级：2.0D4.0 ；B 级：2.3D4.0。（2）特殊规定用X射线透照小径管或其他截面厚度变化 大的工件时，AB级最低黑度允许降至1.5 ；B级最低黑度可降至2.0。采用多胶片方法时，单片观察的黑度应符 合以上要求。双片叠加观察仅限于A级， 叠加观察时，单片的黑度应不低于1.3。对评定范围内的黑度D4.0的底片，如有 计量检定报告证明底片评定范围内的亮度 能够满足4.10.3的要求，允许进行评定。9.底片黑度的测定 （1）小径管底片黑度