管道r射线曝光工法

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1、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刖言：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JB473094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

2、。一、特点1、探测厚度大；穿透能力强普通X光机只能探测（5 W22mm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

3、护要求高，管理严格。7、Ir192r射线源的特性参数，见表1.1平均能量（mev）半衰期（天）半价 层 （铅 cm）比活度 （居里/ 克）放射常数（伦.厘米2/时.毫 居里）透照厚度（钢 mm）0.355740.63504.7210 1 00表1.1 Ir192r射线源的特性参数二、适用范围本工法这用于壁厚为5100mm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。、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）一安全防护一划线一编号及标记一 布片一送源一曝光一

4、收源一取片一冲洗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： _ XR 2 28 /TH（1）AoKr x e f式中：t曝光时间（h）x照射量（c/kg）R射源到胶片距离（cm）0 透照厚度（cm）TH半值层（cm） ,Tr192r的半值层为TH=1.1cmAo射源活度（Bq）KrTr192r 常数 32.9 x 10一 12 一 x 如2 或4.72 Rx 如2 h x Kg x Bqh x mci入衰减常数（= 0693 _ 9.24 x 10-3 ）75h衰减天数（天）单位换管：lci=3.7X1010Bq式中的照

5、射量（c/kg）就是指胶片的接收剂量，见表4.1接收剂量胶 片黑 八、度D71.01.52.02.53.04.0D52.063.104.135.166.197.74天津V3.304.956.608.269.9112.381.893.164.535.967.5911.05单位（c/kgX 10-4）表4.1胶片接收剂量和底片黑度对应表公式中R、0、A可以直接得到，Tr192对钢的半值层为1.1cm。（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

6、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0，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t。模拟曝光就是对一含有0厚度的阶梯试块（一般为1040mm进 行r源曝光，焦距为R，曝光时间为t显影条件为显影液温度18C 22C，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0，模拟曝光结束。（3）、参数修正公式（1）中、由于X、Ao、Kr不变，设v= *AoKr则t = J XR2 X25/THeXh（2）将模拟曝光中的参数R、t0、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

7、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

8、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。-露 巨M图一，F射线周向曝光示意图6、送源6.1. 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）。图二, r

9、伤示意图6.2. 电脑日动送源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

10、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18C22C，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18C 22C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

11、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1050ci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100400mm。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0.1,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ml。9、切片刀：一次可切2张胶片。七、劳

12、动组织及安全措施1、劳动组织序号工种人数职责范围1探伤工2负责现场拍片2评片员2负责底片评定和技术攻 关3洗片员L暗室处理4安全员1负责安全防护表7.1，射线探伤人员配备一览表:每台r射线探伤机人员配备见表7.12、安全措施（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

13、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

14、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个月设备抑日费5%计算，则设备投入节省资全为300X5% 8.7X5%=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：16X30X66X30X6 = 1800 （个工日）每个工日按26元计算，则节省人工费：1800X26=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