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文檔簡介

./一、概述1SY/T4109-2005編制背景和簡要經過隨著我國石油天然氣管道工程建設的發展,管道無損檢測技術也得到了很大的發展。同時管道工程施工技術,特別是管道焊接技術的發展,對無損檢測技術提出了新的要求。為確保工程質量,進一步完善無損檢測標準,根據原國家石油和化學工業局《關于下達2001年石油天然氣、石油化工行業標準、修訂項目計劃的通知》〔國石化政發〔2000410號文件要求,由石油天然氣管道局XX北方無損檢測公司負責對SY4056-93《石油天然氣管道對接焊縫射線照相及質量分級》、SY4065-93《石油天然氣管道對接焊縫超聲波探傷及質量分級》、SY/T0444-98《常壓鋼制焊接儲罐及管道磁粉檢測技術標準》及SY/T0443-98《常壓鋼制焊接儲罐及管道滲透檢測技術標準》進行了整合修訂,修訂后標準名稱為《石油天然氣鋼質管道無損檢測》。本標準在修訂過程中,編制人員遵照國家有關方針政策,進行了比較廣泛的調查研究,在全面總結和吸納多年石油天然氣鋼質管道無損檢測經驗和技術,充分考慮石油天然氣鋼質管道工程施工實際特點的基礎上,積極參照采用國外有關先進標準,并多次以發函或會議形式征求相關方意見,經反復修改形成送審稿,于2004年12月在XXXX通過了由石油工程建設專業標準化委員會施工分標委組織的標準審查會的審查。2SY/T4109-2005修訂的指導思想〔1目前石油天然氣管道〔含集輸管道及其站場,特別是油氣長輸管道正向著大口徑、大壁厚、高鋼級及高壓力方向發展,而與之相配套的先進的焊接和無損檢測技術及設備也在廣泛采用。作為無損檢測標準,必須適應和滿足這種變化。另外,管道施工建設不僅要占領國內市場,而且還要走向世界。因此,與國外標準接軌也是本次標準修訂應考慮的的一個重要因素。〔2在檢測工藝方面,應總結我國石油天然氣企業在國內外長輸管道施工檢測的成功經驗,積極吸納國內外相關標準的長處來修訂。修改后標準,應具有科學性、先進性、簡單實用、可操作性強的特點。〔3驗收標準部分應在原標準的基礎上,充分考慮我國油氣管道,特別是長輸管道的實際情況,在滿足和確保工程質量實際需要的前提下,參照國外先進標準來修訂。3與原標準相比,SY/T4109-2005檢測技術部分的特點〔1射線檢測部分①本標準增加了下列內容:a明確了本標準不僅適用于長輸、集輸管道的X、γ射線檢測,也適用于其站場的檢測,特別引進了Se75γ射線的檢測技術。明確本標準不適用于工業和公用壓力管道環焊縫的檢測,也不適用于油氣管道制管焊縫的檢測。b明確了本標準照相技術等級相當于GB3323-1987的AB級。c針對長輸管道采用低合金高強鋼的特點,納入了K值的概念,重視對橫向缺欠的檢出。對于公稱直徑小于250㎜管道環縫雙壁單影透照時,K值和一次透照長度給予適當放寬。d引入了新的輻射防護標準,劃定控制區和管理區,并設置防護標志,嚴格規定檢測人員及公眾的安全防護。e明確了射線源和能量控制。f明確了曝光量推薦值與焦距的關系及γ射線最短曝光時間的控制。g明確了像質計放于膠片側應提高一個像質指數。②簡化完善了原標準的相關條款:a適用管壁厚度由2㎜~30㎜修改為2㎜~50㎜。b更新了膠片的分類方法,對于γ射線檢測,由于能量偏高,工件對比度低,選用T2或T3膠片。用提高膠片對比度的方法彌補工件對比度的不足。c將原標準雙壁雙影透照的界限由原來的Φ114㎜改為Φ89㎜,這與GB3323-1987和APIstd1104相一致,并明確了小徑管檢測的要點。d根據長輸管道檢測的類型,完善了底片上的標記。e為便于爬行器的檢測,參照EN1435-1997,只要滿足底片質量和靈敏度要求,幾何不清晰度可適當放寬,焦點到工件表面的距離L1可減少規定值的50%。f簡化了缺欠深度的測定方法,取消溝槽式測深計,用缺欠黑度與較薄側母材黑度比較來確定。g改變透照厚度TA的計算方法。h底片的黑度范圍:X射線1.2~3.5改為1.5~4.0;γ射線1.5~3.5改為1.8~4.0;有利于發現缺欠。i充實完善了射線檢測報告的內容。〔2超聲波檢測部分超聲波檢測管壁厚度由原來5㎜~30㎜修改為5㎜~50㎜,管徑增至1400㎜;超聲檢測技術部分參照JB4730及DL/T820-2002等修訂而成,重點解決了中薄壁管探頭的選擇及檢測技術。〔3磁粉和滲透檢測部分磁粉和滲透檢測技術部分在原標準基礎上參照了JB4730、ASME、日本及歐洲標準修訂而成。4驗收部分驗收部分主要參照了APIstd1104,并總結了我國油氣管道,特別是國家重點項目――西氣東輸管道工程的無損檢測實踐修訂而成。其中,射線和超聲波驗收部分的修改,嚴于《管道及有關設施的焊接》〔APIstd1104-1999、《西氣東輸管道工程管道對接環焊縫射線檢測》〔Q/SYXQ6-2002和《西氣東輸管道工程管道對接環焊縫全自動超聲波檢測》〔Q/SYXQ7-2002,與《石油天然氣管道對接焊縫射線照相及質量分級》〔SY4056-93和《石油天然氣管道對接焊縫超聲波探傷及質量分級》〔SY4065-93相比,個別條款做了適當放寬〔國內外主要油氣管道射線檢測驗收標準比較詳見表1;磁粉和滲透的驗收標準與原標準相當。表1國內外主要油氣管道射線檢測驗收標準對焊縫幾種缺欠尺寸的規定序號標準名稱缺欠類型缺欠黑度限額可接受長度〔mm備注1API1104-99裂紋未規定除≤4mm的弧形裂紋外,不允許存在。根部未焊透未規定單個長度≤25mm;在任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤25mm。焊縫長度小于300㎜時,其累計長度≤焊縫長度的8%。錯邊未焊透和中間未焊透未規定單個長度≤50mm;在任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤75mm。表面未熔合、層間和坡口未熔合未規定單個長度≤25mm;在任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤50mm。焊縫長度小于300㎜時,其累計長度≤焊縫長度的8%。條狀夾渣未規定①夾渣寬度≤1.6mm時,單個長度≤50mm;在任何連續300mm焊縫長度中,其累計長度≤50mm;②夾渣寬度≤3mm時,在任何連續300mm焊縫長度中,其累計長度≤13mm或≤4個。Φ≥60.3㎜①單個長度≤3倍較薄側母材公稱壁厚;②夾渣寬度≤1.6mm。Φ<60.3㎜根部線型氣孔<空心焊道>未規定單個長度≤13mm;任何連續300mm焊縫長度中,其累計長度≤50mm;長度大于6mm,單個空心焊道之間距≥50mm。焊縫長度小于300㎜時,累計長度≤焊縫長度的8%。根部內凹≤相鄰較薄側母材黑度。長度不限。>相鄰較薄側母材黑度。按燒穿評定。燒穿>相鄰較薄側母材黑度。≤6mm或最大長度≤較薄側母材公稱壁厚或任何連續300mm焊縫長度中,其最大長度累計≤13mm。Φ≥60.3㎜≤6mm或最大長度≤較薄側母材公稱壁厚;燒穿多于一處。Φ<60.3㎜咬邊未規定任何連續300mm焊縫長度中,任意組合的外咬邊或內咬邊累計長度≤50mm;焊縫長度小于300㎜時,任意組合的外咬邊或內咬邊累計長度≤焊縫長度的1/6。綜合評定:除咬邊和錯邊未焊透外,在任何300mm焊縫長度中,上述缺欠的累計長度>50mm為缺陷;焊縫長度小于300㎜時,累計長度>焊縫長度的8%為缺陷。表1國內外主要油氣管道射線檢測驗收標準對焊縫幾種缺欠尺寸的規定〔續序號標準名稱缺欠類型缺欠黑度限額可接受長度〔mm備注2Q/SYXQ6-2002《西氣東輸管道工程管道對接環焊縫射線檢測》裂紋未規定不允許夾層未熔合和中間未焊透≤相鄰較薄側母材底片黑度單個尺寸≤25mm;任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤50mm。>相鄰較薄側母材底片黑度不允許條狀夾渣、〔包括條孔≤相鄰較薄側母材底片黑度單個條狀夾渣≤25mm,單個條孔≤13mm;在任何連續300mm的焊縫長度中,其累計長度≤50mm。>相鄰較薄側母材底片黑度不允許根部未焊透,>相鄰較薄側母材底片黑度不允許≤相鄰較薄側母材底片黑度單個尺寸≤25mm;任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤25mm。錯邊未焊透未規定單個尺寸≤50mm;任何連續300mm的焊縫長度中,累計長度≤75mm。內凹>相鄰較薄側母材底片黑度單個尺寸≤25mm;任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤50mm。燒穿>相鄰較薄側母材底片黑度單個最大≤6mm。表面未熔合≤相鄰較薄側母材底片黑度外表面不允許的;內表面單個尺寸≤12.5mm或任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤25mm。>相鄰較薄側母材底片黑度不允許綜合評定:任何連續300mm焊縫長度中,上述各種缺欠累計長度超過50mm或超過焊縫長度的8%為不合格。3SY4056-93裂紋未規定不允許未熔合未規定不允許條狀夾渣、〔包括條孔未規定條狀夾渣寬度≤2mm時,單個長度≤2T;累計長度≤圓周的5%,但最大可為12㎜。Ⅱ級Φ≤114㎜條狀夾渣寬度≤2mm時,單個長度≤7㎜;任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤25mm;不足300㎜,按比例折算,但最小可為7㎜。Ⅱ級Φ>114㎜根部未焊透h≤10%壁厚,且≤1.5㎜單個長度≤12㎜;任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤18mm;不足300㎜,按比例折算,但最小可為12㎜Ⅱ級Φ>114㎜累計長度≤圓周的10%,但最大可為18㎜。Ⅱ級Φ≤114㎜表1國內外主要油氣管道射線檢測驗收標準對焊縫幾種缺欠尺寸的規定〔續序號標準名稱缺欠類型缺欠黑度限額可接受長度〔mm備注3SY4056-93錯邊根部未焊透h≤10%壁厚,且≤1.5㎜單個長度≤25mm;任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤50mm;不足300㎜,按比例折算,但最小可為25㎜。Ⅱ級Φ>114㎜累計長度≤圓周的10%,但最大可為25㎜。Ⅱ級Φ≤114㎜內凹h≤15%壁厚,且≤2㎜≤同一級別的未焊透的長度。Ⅱ級燒穿未規定圓形缺欠〔含點渣與本標準相同綜合評級與本標準不同4本標準裂紋未規定不允許外表面未熔合未規定不允許夾層未熔合≤相鄰較薄側母材底片黑度同中間未焊透Ⅱ級Φ>89㎜同根部未熔合Ⅱ級Φ≤89㎜>相鄰較薄側母材底片黑度評為Ⅳ級根部未熔合≤相鄰較薄側母材底片黑度單個長度≤10mm;任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤20mm。Ⅱ級Φ>89㎜單個長度≤5mm;累計長度≤圓周的5%,但最大可為10㎜。Ⅱ級Φ≤89㎜>相鄰較薄側母材底片黑度評為Ⅳ級條狀夾渣、〔包括條孔未規定夾渣寬度≤2mm;單個長度≤T/3,最小可為10㎜;任何連續300㎜的焊縫長度內,其累計長度不得超過25㎜。Ⅱ級Φ>89㎜夾渣寬度≤2mm;單個長度≤T最小可為8㎜;累計長度≤圓周的5%,但最小可為12㎜。Ⅱ級Φ≤89㎜夾渣寬度>2mm評為Ⅳ級中間未焊透≤相鄰較薄側母材底片黑度單個長度≤12.5mm;任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤25mm。Ⅱ級Φ>89㎜>相鄰較薄側母材底片黑度評為Ⅳ級根部未焊透≤相鄰較薄側母材底片黑度單個長度≤10mm;任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤20mm。Ⅱ級Φ>89㎜單個長度≤12mm;連續或斷續未焊透總長度≤圓周總長度的10%,且≤18㎜。Ⅱ級Φ≤89㎜>相鄰較薄側母材底片黑度評為Ⅳ級錯邊未焊透未規定單個長度≤25mm;任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤50mm。Ⅱ級Φ>89㎜表1國內外主要油氣管道射線檢測驗收標準對焊縫幾種缺欠尺寸的規定〔續序號標準名稱缺欠類型缺欠黑度限額可接受長度〔mm備注4本標準內凹>相鄰較薄側母材底片黑度單個長度≤25mm;任何連續300mm焊縫長度中,累計長度≤50mm。Ⅱ級Φ>89㎜>相鄰較薄側母材底片黑度連續或斷續內凹總長度≤圓周總長度的15%,且≤25㎜。Ⅱ級Φ≤89㎜≤相鄰較薄側母材底片黑度任何長度Ⅰ級燒穿<相鄰較薄側母材底片黑度≤6Ⅱ級≥相鄰較薄側母材底片黑度≤6Ⅲ級內咬邊未規定任何連續300㎜的焊縫長度內,其累計長度不得超過30㎜。Ⅱ級Φ>89㎜連續或斷續內咬邊總長度≤圓周總長度的10%。Ⅱ級Φ≤89㎜圓形缺欠〔含點渣與SY4056標準相同。綜合評級任何連續300㎜的焊縫長度中,Ⅱ級對接接頭內條狀夾渣、未熔合〔根部未熔合和夾層未熔合及未焊透〔根部未焊透或中間未焊透的累計長度不超過35㎜;Ⅲ級對接接頭內條狀夾渣、未熔合〔根部未熔合和夾層未熔合及未焊透〔根部未焊透或中間未焊透的累計長度不超過50㎜。Φ≤89㎜的管子不進行綜合評級二標準條文解釋1范圍本標準規定了射線檢測、超聲檢測、磁粉檢測和滲透檢測四種無損檢測方法及質量分級。射線〔Χ、γ檢測適用于壁厚為2㎜~50㎜低碳鋼、低合金鋼等金屬材料的石油天然氣長輸、集輸及其站場的管道環向對接接頭的檢測與質量分級。超聲檢測適用于壁厚為5㎜~50mm,管徑為57㎜~1400mm碳素鋼、低合金鋼等金屬材料的石油天然氣長輸、集輸及其站場的管道環向對接接頭的檢測與質量分級;不適用于彎頭與直管、帶頸法蘭與直管、回彎頭與直管對接接頭的檢測。磁粉檢測適用于鐵磁性材料的石油天然氣長輸、集輸、站場的管道及常壓鋼制儲罐的焊接接頭表面、近表面缺欠的檢測與驗收。滲透檢測適用于碳素鋼、低合金鋼等金屬材料的石油天然氣長輸、集輸、站場的管道及常壓鋼制儲罐的焊接接頭表面開口缺欠的檢測與驗收。本標準不適用工業和公用管道的無損檢測,也不適用油氣管道制管焊縫的無損檢測。〔1隨著我國經濟的快速發展,原標準規定的射線檢測環向對接接頭的壁厚范圍2㎜~30㎜,超聲波檢測管壁厚度范圍5㎜~30㎜、管徑范圍57㎜~1200mm,已不能滿足要求,如舉世矚目的西氣東輸管道工程有的管壁厚度達到32㎜,管徑為1016㎜;為滿足目前工程實際需要,同時考慮今后石油天然氣管道工程的發展,本標準將射線檢測適用的管壁厚度范圍修改為2㎜~50㎜,將超聲波檢測管壁厚度范圍修改為5㎜~50㎜、管徑范圍修改為57㎜~1400mm。但對于彎頭與直管、帶頸法蘭與直管、回彎頭與直管對接接頭的檢測面狹小、厚度不一,且從單側檢測易漏檢,不易采用超聲波檢測,仍保留原標準的意見。〔2磁粉檢測的適用范圍與原標準SY/T0444-98基本相同,只對原標準中管道磁粉檢測適用的外徑范圍為70mm以上這一規定做了放寬,本標準不受此條限制,主要是考慮目前國內外磁軛式磁粉檢測設備能滿足磁極間距調整范圍和保證磁極與工件良好接觸。〔3滲透檢測的適用范圍與原標準相同。根據JISZ3050《管道焊縫的無損檢測方法》對管道的不同要求,在滲透檢測的驗收條件上提出了一般要求和較嚴要求兩種情況,即A標準和B標準。這種規定比較符合工程實際情況,因此制定本標準時參照了JISZ3050的有關規定。由于國內石油管道的檢測已經采用APIStd1104,所以在編制本標準時也參考了其有關規定。同時還參考了ASME《鍋爐及壓力容器規范》第Ⅴ卷和第Ⅷ卷的有關內容。由于日本在儲罐施工和檢測方面經驗豐富,標準體系完善、系統、先進,我國大型儲罐檢測標準很多是參照日本檢測標準相關內容制定的,因此本標準編制時,主要參照了日本JISB8501《鋼制焊接儲罐結構》附錄3"無損探傷試驗方法及其評定標準。〔4本標準適用于石油天然氣長輸、集輸及其站場的鋼質管道焊縫檢測,磁粉和滲透檢測也適用于常壓鋼制焊接儲罐焊縫的檢測;不適用于工業和公用壓力管道無損檢測,也不適用于油氣管道制管焊縫的無損檢測。工業管道、公用壓力管道與長輸管道不同之處在于:工業管道、公用壓力管道一般處于人口稠密且多數與高溫、高壓、易燃、易爆的容器聯結而成,一旦發生事故,將危及整個裝置群,對人民的生命財產造成極大的損害。在國外長輸管道與工業、公用壓力管道檢測的界面劃分很清楚,例如利比亞輸油〔氣管道工程,對于壓力容器系統裝置的工業管道及公用管道均采用ASME標準,對于長輸管道、集輸管道及其站場的鋼質管道焊縫無損檢測均采用APIstd1104標準。在我國工業管道和公用壓力管道無損檢測按相應法規標準的要求已納入JB4730的檢測范圍。油氣管道制管焊縫的無損檢測應按國家或行業相關法規、標準執行,故本標準也不適用于油氣管道制管焊縫的無損檢測。2規范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單〔不包括勘誤的內容或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。GB3323鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級GB11533標準對數視力表GB11924輻射安全培訓規定GB16357工業Χ射線探傷放射衛生防護標準GB/T16673無損檢測用黑光源〔UV-A輻射的測量GB18465工業γ射線探傷放射衛生防護要求GB18871電離輻射防護與輻射源安全基本標準JB/T6063磁粉探用磁粉技術條件JB/T6065磁粉探傷用標準試片JB/T7902線型像質計JB/T7913超聲波檢測鋼制對比試塊的制作與校驗方法JB/T8290磁粉探傷機JB/T9214A型脈沖反射式超聲波探傷系統工作性能測試方法JB/T10061A型脈沖反射式超聲波探傷儀通用技術條件JB/T10062超聲探傷用探頭性能測試方法JB/T10063超聲探傷用1號標準試塊技術條件ZBY344超聲探傷用探頭型號命名方法本標準在某些條文中引用和參考借鑒上述標準如射線檢測中輻射防護參照GB18871、GB16357和GB18465標準;線型金屬絲像質計的型號和規格參照JB/T7902標準等。這些標準都是目前最新版。3術語和定義下列術語和定義適用于本標準。3.1缺欠按無損檢測方法檢出的不連續性。3.2缺陷采用本標準驗收超出合格級別的缺欠。3.3表面未熔合表面未熔合是指熔焊金屬與母材之間未能完全熔化結合且延續到表面,如圖1所示。圖1表面未熔合3.4夾層未熔合夾層未熔合是指熔焊金屬之間〔層間未熔合或熔焊金屬與母材之間〔坡口未熔合未能完全熔化結合,但不延續到表面,如圖2所示。圖2夾層未熔合〔1缺欠和缺陷的術語及定義,主要參照APIstd1104的相關內容制定。本章特別引入了"缺欠"這一新概念,并將其定義為:"按無損檢測方法檢出的不連續性"。在這里要特別注意的是兩個概念之間的區別和聯系。應該說"缺欠和缺陷"均為檢出的不連續性。缺陷即是缺欠,但缺欠并不一定是缺陷。缺欠包括合格的和不合格的。而缺陷則是不合格的。〔2原標準對未熔合沒有定義,只在驗收標準中提到層間未熔合和坡口未熔合。為了給未熔合一個確切的定義,本標準依據APIstd1104將上述兩種缺欠定義為夾層未熔合,并增加表面未熔合的概念,即將熔焊金屬與母材之間未能完全熔化結合且延續到表面,定義為表面未熔合。處于外表面的定義為外表面未熔合,處于根部內表面的定義為根部未熔合。4一般要求4.1使用原則4.1.1由于射線、超聲、磁粉和滲透等檢測方法都具有各自的特點和局限性,為提高檢測結果的準確性,應根據被檢產品的材質、制造方法、工作介質、使用條件和失效模式,預計可能產生的缺欠種類、形狀、部位和取向,選擇最合適的無損檢測方法。射線和超聲檢測主要用于檢測石油天然氣鋼質管道對接接頭內部的缺欠;磁粉檢測主要用于鋼質管道焊接接頭表面及近表面的缺欠;滲透檢測主要用于檢測鋼質管道焊接接頭表面開口的缺欠。石油天然氣鋼質管道對接接頭內部的面狀缺欠,宜采用超聲檢測;管道對接接頭內部的體積狀缺欠及薄壁管對接接頭,通常采用射線檢測。鐵磁性材料表面檢測時,宜優先采用磁粉檢測。當采用兩種或兩種以上的檢測方法對石油天然氣鋼質管道的同一部位進行檢測時,應符合各自的合格級別。如采用同種檢測方法、不同檢測工藝進行檢測,當檢測結果不一致時,應以質量級別最差的級別為準。〔1每種檢測方法都有它的長處和不足,都不是萬能的,應根據具體情況具體處理。射線檢測具有便于定性、定量,直觀,有據可查,可存檔等特點;主要用于石油天然氣鋼質管道中、薄壁管對接接頭內部缺欠的檢測,對于體積狀缺欠〔如氣孔、夾渣、體積狀未焊透等檢出率高,但對于厚壁管道對接接頭中的面狀缺欠檢出率較低。超聲檢測主要用于石油天然氣鋼質管道中、厚壁管對接接頭內部的面狀缺欠〔如裂紋、未熔合等的檢測;但定性難度大,受客觀條件影響嚴重。磁粉檢測僅適用于鐵磁性材料焊接接頭表面和近表面缺欠的檢測;對線狀缺欠檢出率高,對點狀缺欠檢出率低。滲透檢測主要用于檢測焊接接頭表面開口的缺欠,對點狀缺欠特別敏感,對寬而淺的線狀缺欠檢出率較低。〔2鑒于上述原因和壓力容器檢測常規方法的特點,當采用兩種或兩種以上的檢測方法對同一部位進行檢測時,應符合各自的合格級別。如采用同種檢測方法、不同檢測工藝進行檢測,當檢測結果不一致時,應以質量級別最差的級別為準。返修部位的檢測應采用原檢測方法和工藝進行。例如凡超聲檢測不合格的,必須采用超聲波復檢。〔3焊縫、焊接接頭和對接接頭的概念。焊縫和焊接接頭是兩個不同概念。焊縫是指焊件焊接后新形成的結合部分。焊接接頭是指用焊接方法連接的接頭〔簡稱焊頭。焊接接頭包括焊縫、熔合區和熱影響區。焊接接頭主要形式有對接接頭、T型接頭、十字接接頭、角接接頭等。4.2檢測單位〔部門責任按本標準進行檢測,必須按4.3的要求編制出無損檢測工藝規程。檢測程序及檢測結果應正確、完整并有相應責任人員簽名認可。檢測記錄、報告及底片等按規定要求存檔,保存期不得少于7年。7年后,若用戶需要可轉交用戶保管。檢測檔案中,對于檢測人員承擔檢測項目的相應資格等級和有效期應有記錄。檢測用的儀器、設備應定期檢驗合格并有記錄。〔1檢測單位〔部門在檢測前必須按本標準編制無損檢測工藝規程,無損檢測工藝規程由通用工藝規程和工藝卡組成。本條規定了檢測單位〔部門無損檢測工藝規程的審批程序、檢測程序及責任人員簽名認可,目的是為以后的檢查核對,分清責任,提供可靠依據。同時也對檢測記錄、報告及底片存檔的提出了要求。無損檢測人員必須按本標準編制的無損檢測工藝規程進行工作,這不僅強化了無損檢測工作的管理,同時更加保證了無損檢測的質量。〔2檢測記錄由操作記錄和評定記錄組成,它是檢測單位基層檢測情況的真實寫照,是檢測報告真實性的試金石,是處理產品質量、分析事故原因,分清責任〔是用戶操作不當,還是檢測責任的依據。因此,各級檢測人員必須按要求認真、實事求是地填寫檢測記錄。檢測記錄中必備的內容包括:工程編號、規格、材質、樁號、焊口編號、檢測條件、操作人員〔級別、報告人〔級別、審核人〔級別及報告日期等,具體格式由檢測單位統一編制。工程項目的檢測記錄與底片、報告等,原標準對這些資料保存期規定為5年,修訂后改為不少于7年,與JB4730的規定是一致的。〔3檢測采用的儀器、設備好壞直接影響到檢測結果的準確性,因此對檢測儀器和設備必須定期檢驗,要有設備臺帳,記錄設備是否合格。用于檢測的儀器和設備必須有合格證,否則不允許進行檢測。4.3無損檢測工藝規程無損檢測工藝規程由通用規程和工藝卡兩部分組成。4.3.1無損檢測通用工藝規程無損檢測通用工藝規程按本標準編制,滿足石油天然氣相關法規、標準的要求。一般由無損檢測中級〔Ⅱ級及以上人員編制,無損檢測責任工程師審核,本單位總工程師批準。無損檢測通用工藝規程修訂更改時也應履行上述程序。4.3.2無損檢測工藝卡無損檢測工藝卡根據設計圖樣和本標準編制,滿足石油天然氣相關法規、標準的要求。無損檢測工藝卡由無損檢測中級〔Ⅱ級及以上人員編制,無損檢測責任工程師審核。無損檢測工藝卡修訂更改時也應履行上述程序。〔1編制無損檢測工藝規程的目的是針對檢測的實際對各種無損檢測方法的檢測技術作出一個統一的規定,并符合有關規范、規程、標準的要求,以指導檢測工作,確保無損檢測結果的一致性和可靠性。〔2"檢測工藝卡"是檢測規程的補充。它是按設計圖紙或合同要求編制。其參數規定的更具體,實際操作過程中必須嚴格執行工藝卡。工藝卡未規定的內容應按工藝規程辦理。〔3無損檢測工藝規程和工藝卡是企業無損檢測質量管理的主要組成部分。無損檢測工藝規程由無損檢測Ⅱ級及以上人員編制,由無損檢測責任工程師或具有Ⅲ資格的技術人員審核,本單位總工程師批準。工藝卡由無損檢測Ⅱ級及以上人員編制,由無損檢測責任工程師或具有相應資格的技術人員審核或批準。4.4檢測人員從事無損檢測的人員必須持有國家有關部門頒發的并與其工作相適應的資格證書。〔1無損檢測是一項綜合性技術,涉及知識面廣,專業性強。同時,檢測標準、檢測技術及操作設備也不斷的更新。因此,無損檢測工作必須由經過專業技術培訓、掌握必要的基礎知識和操作技能、并持有國家有關部門頒發的技術資格證書的專業人員承擔。同時無損檢測人員還應定期進行在職職業培訓,只有這樣,才能確保證無損檢測工作質量。〔2這里規定的從事無損檢測的人員必須持有國家有關部門頒發的,與其工作相適應的資格證書,就是說取得無損檢測方法Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ級資格證書的人員,只能從事本方法各級人員范圍內的工作,并負相應的技術責任。其中:Ⅰ級人員可在Ⅱ、Ⅲ級人員指導下進行無損檢測操作,記錄檢測數據,整理檢測資料;Ⅱ級人員可編制一般的無損檢測程序,按照無損檢測工藝規程或在Ⅲ級人員指導下編寫工藝卡,并按無損檢測工藝獨立進行檢測操作,評定檢測結果,簽發檢測報告;Ⅲ級人員根據標準編制無損檢測工藝,審核或簽發檢測報告,協調Ⅱ級人員對檢測結論的技術爭議。4.5無損檢測責任人員的職責無損檢測責任工程師有責任保證本標準在使用中的正確實施。4.5.2無損檢測責任工程師,應由具有無損檢測高級或中級資格的人員擔任。規定了無損檢測人員資格和責任,從而保證本標準在使用過程中的正確實施,以達到確保產品的檢測質量。5射線檢測本部分規定了射線檢測技術與質量分級的要求。6輻射防護6.1放射衛生防護應符合GB18871、GB16357和GB18465的有關規定。6.2現場進行Χ射線照相檢測時,應采用劑量測試設備測定環境的輻射劑量,按GB16357的規定劃定控制區和管理區、設置警告標志。6.3現場進行γ射線照相檢測時,應采用劑量測試設備測定環境的輻射劑量,按GB18465的規定劃定控制區和管理區、設置警告標志。6.4現場檢測時,射線檢測人員應佩帶個人劑量計。由于射線對人體有害,因此對射線輻射防護必須給予高度重視。隨著放射衛生防護法規、標準的不斷完善、健全,對現場Χ、γ射線檢測的控制區、管理區和警示標志做出了明確規定,這對檢測人員和周圍非檢測人員的安全起到了重要的保證作用。當現場環境條件不符合安全防護要求時,檢測人員有權拒絕檢測操作。為更好地了解和掌握有關射線安全防護知識,現將射線防護的三個國家標準中有關射線防護和允許受照劑量值作一介紹:〔1GB18871-2002《電離輻射防護及輻射源安全基本標準》中規定劑量限值職業照射劑量限值:應對任何工作人員的職業照射水平進行控制,使之不超過下述限值:①由主管部門決定的連續5年的年平均有效劑量〔但不可作任何追溯平均,20mSv〔2rem;②任何一年中的有效劑量,50mSv〔5rem;③眼晶體的年當量劑量,150mSv〔15rem;④四肢〔手和足或皮膚的年當量劑量,500mSv〔50rem。〔2GB16357-1996《工業X射線探傷放射衛生防護標準》中規定了工業X射線探傷裝置和探傷作業場所及有關人員的放射衛生防護要求,適用于500KV以下的工業X射線探傷裝置的生產和使用。該標準規定,現場進行X射線檢測時,應按輻射防護標準設定控制區和管理區,或確定屏蔽層及時間防護的具體數據,應向X射線機制造廠索取有關X射線照射率的原始數據。X射線現場進行透照檢查時,必須考慮控制器與X射線管和被檢物體的距離、照射方向、時間和屏蔽條件等因素,以保證檢測作業人員的受照劑量低于劑量限值,并應達到可以合理做到盡可能低的水平。進行透照檢測時,可將被檢物體周圍的空氣比釋動能率在40μGy·h-1〔4mrad·h-1以上的范圍內劃為控制區,在其邊界上必須懸掛清晰可見的"禁止進入X射線區"標牌,檢測作業人員應在控制區邊界操作,否則必須采取防護措施。進行透照檢查時,控制區邊界外空氣比釋動能率在4μGy·h-1〔0.4mrad·h-1以上的范圍內可劃為管理區,在其邊界上必須設警戒標志,如信號燈、鈴、警戒繩,并懸掛清晰可見的"無關人員禁止入內"警告牌,必要時專人警戒。還應注意控制在管理區邊界附近不應有經常停留的公眾成員。現場透照的工作條件和現場變動時,必須進行場所監測,并驗證確定控制區和管理區。把控制區邊界空氣比釋動能率定為40μGy·h-1是按放射性工作人員年個人劑量當量限值的十分之三〔15mSv和每周實際開機時間為7.5h推算的。如果每周實際開機時間t大于7.5h,控制區邊界空氣比釋動能率應按下式計算:K=300/t式中:K——控制區邊界空氣比釋動能率,μGy·h-1;t——每周實際開機時間,h。同時,管理區邊界空氣比釋動能率也相應改變。〔3GB18465-2001《工業γ射線探傷放射衛生防護要求》中規定了γ射線探傷機防護性能及其使用過程中的放射防護和有關監測要求。適用于應用γ射線探傷機進行金屬構件內部結構的無損檢測實踐。標準把工業γ射線探傷分為移動式探傷〔即在室外、生產車間或安裝現場用手提式或移動式γ射線探傷機進行探傷的工作過程和固定式探傷〔即在專用γ射線探傷室內固定安裝的或可有限移動的探傷機進行γ射線探傷的工作過程兩類。標準規定了γ射線探傷的防護性能要求,固定式探傷的放射防護要求,以及移動式探傷的放射防護要求。其中移動式探傷的放射防護要求規定如下:①進行探傷作業前,應先將工作場所分為控制區和管理區。②控制區邊界外空氣比釋動能率低于40μGy·h-1〔4mrad·h-1。在其邊界應懸掛清晰可見的"禁止進入放射性工作場所"標牌。未經許可人員不得進入該范圍邊界,可采用繩索、鏈條和類似的方法或安排監督人員實施人工管理。控制區范圍的計算方法見GB18465-2001標準的附錄B。③管理區位于控制區外,允許有關人員在此區活動,培訓人員或探訪者也可進入該區域。其邊界空氣比釋動能率應不大于2.5μGy·h-1〔0.25mrad·h-1,邊界線應有"當心,電離輻射!"標牌,公眾不得進入該區域。④進行探傷作業時,必須考慮γ射線機和被檢物體的距離、照射方向、時間和屏蔽條件,以保證作業人員的受照劑量低于年劑量限值,并應達到可以合理做到的盡可能低的水平。〔4關于油氣管道和球罐安裝等野外施工中射線檢測公眾安全的管理區外邊界劑量限值的探討。①按GB16357-1996和GB18465-2001的規定射線檢測應設定控制區和管理區。控制區的邊界以外是檢測人員的操作區,管理區的外邊界以外是公眾安全活動區。把控制區邊界空氣比釋動能率定為40μGy·h-1是按放射性工作人員年個人劑量限值50msv的十分之三〔15msv和每周開機時間為7.5h推算的。X射線管理區的外邊界是按控制區外邊界空氣比釋動能率規定的十分之一確定,即為4μGy·h-1,而γ射線管理區的外邊界是按控制區外邊界空氣比釋動能率的十六分之一確定,即為2.5μGy·h-1。管理區外邊界的吸收劑量對于固定場所或長期使用這些規定是無可非議的,但對于油氣管道和球罐野外施工中的檢測而言,它的開機時間很短:例1一個8000m3的球罐,直徑為25m,壁厚24㎜,用280Ci的Ir192源透照,用AGFAD4膠片需要15小時,按4次透照計算〔包括返修和透照僅需要60小時。例2一個1000m3的液化石油氣儲罐,直徑12.3m,用100Ci的Ir192源透照,用AGFAD7膠片,一次曝光需31.25小時,按4次透照為限,僅需125小時。這些地區的公眾有的接受一次照射之后,可能幾年或幾十年都不會再受照射,這些公眾屬于偶爾接受射線照射,把這些偶爾接受劑量和在固定場所經常接受射線照射的公眾,同樣來劃分管理區邊界是不合理的。我們認為管理區的邊界應按公眾年個人劑量5msv的十分之三〔1.5msv和年接受照射的實際小時數來確定:g=1.5/t式中:g——管理區外邊界處空氣比釋動能率,μGy·h-1;t——一年內有效照射時間,h〔此值經調整后確認。按此公式估算:例1的管理區外邊界空氣比釋動能率為25μGy·h-1〔2.5mrad·h-1;例2管理區外邊界空氣比釋動能率為12μGy·h-1〔1.2mrad·h-1。這個地區的公眾年接受的最大劑量當量≤150mrem〔1.5msv。按例1確定控制區和管理區的邊界:已知:A=280Ci,K=0.55R/h·Ci/m2〔Ir192的強度水平=5500μGy/h·Ci/m2,d1/2〔鋼=1.4㎝,t=60h,T=2.4㎝;求:控制區距源的距離R1和管理區距源的距離R2?解:①R1的計算:設g1為透過工件后距源1m處的吸收劑量率〔g1=8.69×10-3P;則g1=8.69×10-3×AK/2T/d1/2/12=8.69×10-3×280×5500/22.4/1.4=8.69×496.320=4313.02μGy·h-1;要使距源R1處的吸收劑量率達到g2=40μGy·h-1,則12×g1=R12×g2R1=10.4〔m;②R2的計算:按標準要求γ射線管理區的邊界空氣比釋動能率2.5μGy·h-1,要使距源R2處的吸收劑量率到達g3=2.5μGy·h-1,則12×g1=R22×g3R2=41.5〔m③R2,〔按公眾一年實際照射的小時數,確定的管理區外邊界距源的距離由公式g=1.5/t得,g3,=1.5/t=1.5/60=0.025mGy=25μGy·h-1,則R2,=〔g1/g3,1/2=〔4313.02/251/2=13.1〔m鑒于上述的計算,控制區外邊界為10.4m,標準要求計算的管理區外邊界距源為41.5m,而按實際年接受照射時間計算的管理區外邊界距源僅13.1m,管理區安全距離兩者相差3.16倍;按標準要求公眾年最大劑量為2.5×60=150μGy/年=15mrem·y-1,這比檢測人員日接受劑量當量16.6mrem/日還小。按年實際接受照射時間,25×60=1500μGy/年=150mrem/年,這比公眾年接受劑量當量500mrem小3.13倍,與檢測人員10天接受的劑量當量相當。7射線檢測人員射線檢測人員除應符合4.4條的有關規定外,還應符合以下要求:7.1射線檢測人員的健康狀況應符合GB8703的有關規定,上崗前應按GB11924的規定進行輻射安全知識的培訓。7.2射線檢測工作的人員,視力必須滿足下列要求:a>校正視力不得低于5.0〔小數記錄值為1.0,測試方法應符合GB11533的規定。b>從事射線評片人員應能辨別距離400㎜遠的一組高為0.5㎜、間距為0.5㎜的印刷字母。并一年檢查一次。這里規定了射線檢測人員除應符合4.4條的有關規定外,還必須具有良好的身體素質。上崗前應進行輻射安全知識培訓,取得放射工作人員證,才允許上崗工作。8射線檢測設備、器材和材料8.1射線源和能量的選擇X射線照相應盡量選用較低的管電壓。透照不同厚度焊縫時,允許使用的最高管電壓應控制在圖3的范圍內。對透照截面厚度變化大的工件時,允許采用超過圖3規定的X射線管電壓,但最高不得超過50KV。圖3透照厚度和允許使用的最高管電壓射線源和能量的選擇應按透照厚度來確定,圖3中的斜線之下的區域為允許使用的能量范圍,通常應盡可能選用能量較低的射線,以提高工件的對比度。但對焊縫余高較高或厚度差較大〔如小徑管或焊縫兩側母材厚度差較大,為使有效透照區的焊縫和熱影響區的黑度均在標準規定的范圍內,在保證靈敏度要求的情況下,允許采用超過圖3規定的X射線管電壓,但最高不得超過50KV,以增大寬容度。圖3透照厚度和允許使用的最高管電壓來源于GB3323-1987標準,最高不得超出50Kv主要參照歐洲標準和GB/T12605-1990標準,與JB4730標準規定相當。8.1.2γ射線源的最小透照厚度見表1。表1γ射線源的最小透照厚度γ射線源最小透照厚度TA〔mm名稱平均能量〔MevSe750.206≥5Ir1920.35≥10油氣管道檢測過去一般選擇用Ir192γ射線源,近年來中薄壁管道廣泛采用了Se75射線源。由于γ射線的能量偏高,透照薄壁焊縫的工件對比度偏低。經驗證,在保證靈敏度和底片質量的前提下,確定Ir192的最小透照厚度≥10㎜,Se75的最小透照厚度≥5㎜,這與JB4730標準規定基本相當。由于Se75γ射線源的資料較少,人們對它的了解還有待加深。為加深認識,在此對Se75γ射線源的有關知識作以介紹:〔1Se75γ射線源有那些性質?Se75γ射線源是一種人工放射性同位素,原子量數為75,其核中含質子數為34,中子數為41。Se75γ射線源由中子俘獲反應所得,即將封裝在適當容器中的元素或其化合物,在中子反應堆中照射,取出后直接應用或經過化學處理后使用。Se75γ射線源半衰期120.4天,衰變方式為軌道電子俘獲,比活度1.45×104Ci/g,放射Kr常數為2.04R·cm2/h·mCi。Se75γ射線源主要能譜線有9根,能量分別為0.066、0.097、0.121、0.136、0.199、0.265、0.280、0.304、0.401〔MeV。其相對強度可只考慮強度最高0.265〔100%、0.136〔93.1%、0.12〔27.4%、0.28〔42.9%的四根線。按幅度能量及相對強度推算,其平均能量為0.206MeV。與Ir192γ射線源相比,該γ射線源更適用于薄板焊縫檢測。近年來國內在管道檢測中應用日益增多,歐洲國家和國內電力系統已將其列入標準〔如BS/NE1435-1997和DL/T821-2002。〔2用Se75γ射線源進行檢測,曝光時間如何確定?γ射線源的曝光時間可通過曝光量公式計算確定,即:t=K×F2×2T/d1/2/A公式中的曝光常數K、半價層d1/2需通過試驗測定。對天津Ⅲ型膠片,在底片黑度為2.7~2.9時,試驗測定的曝光常數K=0.04;對于天津Ⅴ型膠片,試驗測定的曝光常數K=0.12。半價層試驗得出了Se75的半階層隨透照厚度的增加而有所增加的關系曲線,這是由于Se75源具有多條線譜,穿透物質過程中線質發生硬化的結果。對于曝光時間計算的半價層取值:透照厚度小于等于10㎜時,半價層取7㎜;透照厚度大于10㎜時,半價層取10㎜;能很好地滿足精度要求。由此得到用Se75射線源進行透照的曝光時間的計算公式:①天津Ⅲ型膠片,底片黑度為2.7~2.9,t=0.04F2×2T/d1/2/A;②天津Ⅴ型膠片,底片黑度為2.7~2.9,t=0.12F2×2T/d1/2/A;d1/2取值:TA≤10㎜時,d1/2=7㎜;TA>10㎜時,d1/2=10㎜。式中:A——源活度,Ci;d1/2——半價層,㎜;t——曝光時間,min;F——焦距,㎝;TA——透照厚度,㎜。例1試計算Φ710×10㎜管道環縫,采用中心透照法,曝光時間為多少?已知:F=35.7㎝,d1/2=10㎜,TA=12㎜,A=70Ci求:t=?解:使用AGFAC7膠片〔相當于天Ⅲ時,t=0.04F2×2T/d1/2/A=0.04×35.72×212/10/70=1.67min例2用AGFAD7膠片,采用中心透照法,Φ1016×20㎜的管道環焊縫,求曝光時間為多少?〔已購Se75源時,源活度為100Ci,現用過30天,半衰期為120天已知:F=51㎝,d1/2=10㎜,TA=22㎜,A=100/230/120=84.1Ci;求:t=?解:t=0.04F2×2T/d1/2/A=0.04×512×222/10/84.1=5.68min例3用Se75源透照Φ273×7㎜管道環焊縫,試計算透照次數N和曝光時間t?〔已知Se75源購入時為100Ci,現已過150天,使用AGFAD7膠片已知:D=273㎜,TA=2×7+2=16㎜,d1/2=10㎜,A=100/2150/120=42Ci,焦點尺寸d=Φ3×3㎜求:N,t。解:①先確定焦距F:透照方式采用雙壁單影法,滿足幾何不清晰度的最小值L1≥10dL22/3〔L1越小,一次透照長度越大,N越少。L1≥10dL22/3=10×3×92/3=129.8〔㎜可將射線源置于管道焊縫邊緣的外表面,F=273+10+2=285=28.5㎝。②求NN=180/〔θ+ηθ=COS-1[〔0.21T+D/1.1D]=COS-1[〔0.21×7+273/1.1×273]=23.938°η=Sin-1[〔D·Sinθ/〔2F-D]=Sin-1[〔273×Sin23.938/〔2×285-273]=21.89°N=180/〔θ+η=180/〔23.938°+21.89°=3.9≈4〔次③計算t〔對于雙壁單影透照T用2T計算t=0.04F2×2T/d1/2/A=0.04×28.52×216/10/42=2.3min例4用100CiSe75源的爬行器,透照Φ1016×26㎜管道環縫,試計算曝光時間?經過4個月后,用此源透照該管道環焊縫需要曝光多少時間?〔已知膠片為AGFAD7已知:A=100Ci,F=51㎝,TA=26+2=28㎜,d1/2=10㎜,求:t1、t2解:①t1=0.04F2×2T/d1/2/A=0.04×512×228/10/100=7.2min;②4個月后,A=100/2120/120=50Cit2=0.04F2×228/d1/2/A=14.4min從這個例子可以看出,對于這種規格的長輸管道可以說是國內石油天然氣油氣管道中較大的。一個100Ci的Se75γ射線源,4個月內最大曝光時間不過是15分鐘,這證明Se75γ射線源的爬行器,完全適用于長輸管道環焊縫的檢測。〔3Se75γ射線源照相有哪些特點?國內進行的Se75照相試驗得出以下結論:①在管規格ф60×7㎜和板厚20㎜以下范圍,Se75γ射線源的照相質量明顯優于Ir192射線源。②Se75γ射線源與天津Ⅴ型膠片組合的照相質量明顯優于Se75γ射線源與天津Ⅲ型膠片組合。③Se75γ射線照相鉛增感屏的厚度:在0.03~0.2㎜范圍均可使用,以0.1/0.2㎜為最好,但曝光時間偏大。④由于Se75γ射線源的線質較Ir192射線源的線質軟,其透照厚度上限受到限制。當透照厚度范圍在35㎜~40㎜時,因曝光時間較長而使用感到不便。因此Se75γ射線源最適合于透照厚度不大于30㎜,且直徑不大于1200㎜環縫爬行器中心透照法檢測。8.2膠片和增感屏膠片a>射線膠片分為T1、T2、T3、T4四類。T1為最高類別,T4為最低類別。b>在滿足靈敏度要求的情況下,一般X射線選用T3類型膠片。γ射線選用T2或T3型膠片。工業射線膠片是提高像質質量的重要技術措施之一。本標準膠片分類來源于JB4730。膠片的特性見表02。國內外主要膠片的分類可參照見表03。對于石油天然氣鋼質管道在滿足靈敏度要求的情況下,一般選用中粒度、感光速度居中的T3類型膠片;對于γ射線由于線質較硬,當工件透照厚度不太大的情況下,宜選用T2膠片,用高膠片的對比度〔指細粒、微粒的膠片來彌補由于γ射線線質硬造成工件對比度的降低,確保△D≥△Dmin,以便于識別和評定。對于透照厚度較大的管道環焊縫,由于曝光時間過長,在保證靈敏度要求的情況下,也可采用T3型膠片,以縮短曝光時間。在保證靈敏度要求的情況下,對于厚度差較大的工件如小徑管透照為增大寬容度,擴大評定區范圍,也可用T3型膠片。這主要證明由于油氣管道屬于野外施工檢測,且多采用爬行器,要求底片除滿足要求外,還要求膠片的質量要穩定,在同類別膠片中對比度高,無制造過程中的偽像。一般推薦采用AGFAD7、AGFAC7和AGFAD4等。表02膠片的主要特性指標膠片系統類別感光速度特性曲線平均梯度感光乳劑粒度梯度最小值〔Gmin顆粒度最大值〔δDmax〔梯度/顆粒度最小值〔G/δDminD=2.0D=4.0D=2.0D=2.0T1低高微粒4.37.40.018270T2較低較高細粒4.16.80.028150T3中中中粒3.86.40.032120T4高低粗粒3.55.00.039100注:表中的黑度均指灰霧度以上的黑度。表03國內外主要膠片的類別類別常見膠片牌號T1類Kodak,R,SR;AgfaD2,D3;DupontNDT35,NDT45;Fuji1X-25T2類KodakM,T;AgfaD4,D5;DupontNDT55,NDT65;Fuji50,80;天津Ⅴ型;上海GX-A5T3類KodakAA,B;AgfaD7,D8;DupontNDT70,NDT75;Fuji100;天津N-Ⅲ,Ⅳ-C型;上海GX-A7T4類KodakCX;AgfaD10;DupontNDT89;Fuji400;天津Ⅱ型。增感屏a>采用鉛增感屏或不用增感屏。增感屏的表面應保持潔凈和平整。增感屏的選用見表2。b>在透照過程中膠片和增感屏應始終緊密接觸。表2增感屏的選用射線種類增感屏材料前屏厚度〔㎜后屏厚度〔㎜≤400KVX射線、Se75鉛0.03~0.100.03~0.10Ir192鉛0.10~0.20.10~0.2〔1增感屏能提高膠片感光速度,縮短曝光時間,同時也能吸收一部分前后散射線,一般情況下應使用增感屏,當工件透照厚度TA較薄時,可不用增感屏,但應進行背部散射線屏蔽。〔2與原標準相比,前后屏的厚度范圍相同。〔3Se75γ射線的平均能量為0.206Mev,在9根能譜中強度最大的4根能量均在0.121~0.280Mev范圍內,處于400KvX射線的能量范圍內,故前后屏采用0.03~0.10㎜。經試驗證明增感屏厚度在0.10~0.2㎜時的底片質量最佳,但曝光時間過長,一般推薦選用0.1㎜的增感屏,厚工件可采用較薄的增感屏。〔4在使用增感屏時,應注意以下幾點:①膠片和增感屏在透照過程中應相互貼緊。實驗證明:若增感屏與膠片之間有0.1㎜間隙,黑度差則下降25%;若間隙為0.4㎜則黑度差下降50%。為達到貼緊目的,做成真空盒是最理想的。②在透照中,不要用硬東西支撐暗袋,以免使增感屏局部受壓或產生劃傷。③在沖洗膠片時,應把增感屏同膠片一起抽出,然后把膠片取出。在沖洗時不要將藥液濺到增感屏面,否則底片會出現偽像。④禁止使用劣質增感屏,對于磨損嚴重或不平整的增感屏應更換,并注意平時清潔處理。8.3像質計采用線型金屬絲像質計,其型號和規格應符合JB/T7902的規定。像質計的選用a>按透照厚度TA選擇表3規定的像質指數。按表4確定像質計型號,但鋼管環縫的外徑小于或等于89㎜時,應采用GB3323圖E的等絲專用像質計。表3像質計靈敏度值透照厚度TA〔㎜要求達到的像質指數Z線直徑〔㎜透照厚度TA〔㎜要求達到的像質指數Z線直徑〔㎜≤6150.125>20~25100.400>6~8140.160>25~3290.500>8~12130.200>32~5080.630>12~16120.250>50~8070.800>16~20110.320>80~12061.000表4像質計型號的選用像質計型號10/166/12透照厚度〔㎜≤16>16~80注:對于雙壁單影透照確定像質計的型號時,一般按透照部位的厚度計。b>透照厚度TA按表5計算。表5焊縫的母材厚度和透照厚度母材厚度焊縫余高透照厚度TA〔㎜單層透照雙層透照〔含雙壁單影T無TT×2T單面T+2T×2+2T雙面T+4T×2+4注:焊縫兩側母材厚度不同時,以薄板計。像質計的放置a>像質計應放在射線源一側的工件表面上,中心鋼絲處于一次透照長度的1/4位置,鋼絲橫跨且垂直于焊縫,細絲置于外側。b>當對環縫作中心周向曝光時,像質計應放在內壁,每隔90o放一個。c>雙壁單影透照時,像質計應放于受檢部位的內壁,具體部位與a>款同。d>對于管道環縫像質計無法在射線源側放置,允許放在膠片側,但像質計指數應提高一級,使實測像質指數達到表3的要求。e>對外徑小于或等于89㎜的鋼管環縫進行雙壁雙影透照時,像質計應放置于射線源側被檢焊縫有效透照區中心部位。本標準仍采用JB/T7902-1999標準中的R10系列Fe-1/7、Fe-6/12和Fe-10/16三種金屬絲型像質計,對于管外徑Φ≤89㎜的管子焊縫,采用GB3323-87等絲專用像質計如圖01所示,這與原標準規定一致。圖01專用象質計〔1本標準射線檢測技術部分主要參照JB4730標準,且射線照相技術等級與AB級相當;但對于檢測靈敏度JB4730是采用歐洲標準EN1435-1997《焊接接頭的射線檢測》編寫的,沒有規定出像質計在膠片側的像質指數,且像質計靈敏度指的是母材上的靈敏度,而不是焊縫上的靈敏度,這與國際上通用的APIstd1104標準接軌有困難,且我國石油天然氣企業在國內外油氣管道施工中,對環焊縫的射線檢測基本上都是采用管道爬行器,像質計均放在膠片側,要作對比試驗困難,像質計靈敏度都是焊縫靈敏度。因此,本標準在檢測靈敏度部分的修訂中沒有參照JB4730標準,主要采納ASME規范第Ⅴ卷、GB3323-87和JISZ3104標準中的相關內容。〔2本標準表3的像質計靈敏度值是按透照厚度TA來確定,是像質計置于射線源側要求達到的像質指數,這與GB3323-87、JB4730-94及原標準規定是一致的。〔3本標準表5透照厚度的TA計算適用于單壁透照、雙壁單影透照,也適用于Φ≤89㎜以下管子雙壁雙影透照,這與JB4730-94和日本標準JISZ3104是一致的,但與原標準和GB3323-87有較大的改變,從而靈敏度也在改變。①像質計置于射線源側不同透照方法,油氣管道透照厚度TA計算及像質指數Z的確定。a單壁透照法按表5得TA=T+2㎜,查表3可確定Z值。這與GB3323-87、JB4730-94均一致。例1用爬行器透照Φ1016×20㎜管子焊縫,按TA=20+2=22㎜查表3得Z為10。b雙壁單影透照法原標準按GB3323-87編制,TA按透照部位的厚度計即TA=T+2㎜。這種透照與單壁透照的差別就在于多透過一個母材厚度T,起濾波作用,使射線的線質變硬,靈敏度降低。按TA查表3確定的像質靈敏度在特殊透照條件下過高,無法達到標準要求,故將查得的Z值減一作為標準要求達到的靈敏度。如例1TA=T+2㎜=20+2=22㎜,Z=10-1=9。本標準參照JISZ3104和JB4730-94將TA=2T+2㎜處理,按TA查表4確定Z值,可得a中的例題TA=2×20+2=42㎜,Z=8。c雙壁雙影法原標準也是按GB3323-87編制的,其像質指數Z是按單壁厚度查原標準表2.1.3-2來確定。例2Φ89×7.5㎜的管子,由表2.1.3-2查得Z=10。本標準仍按表5確定TA=2T+2㎜,查表3確定Z值,這與JB4730-94一致,即TA=2×7.5+2㎜=17㎜,Z=11。②像質計放于膠片側單壁和雙壁單影透照的情況下,底片上像質指數Z的確定。a對于油氣管道環縫檢測而言,單壁爬行器檢測和雙壁單影透照像質計只能放于膠片側。按原標準要求應做對比試驗:切取一段檢測用的管對接接頭,在射線源側〔雙壁單影在管內透照部位放一個像質計,在膠片側放置一個同樣型號的像質計,按正常工藝要求透照。若從底片上讀出像質計在射線源側的像質指數為Z值,而像質計置于膠片側讀出的像質指數為Z+1。對比試驗表明像質計置于膠片側的像質指數比像質計置于射線源側的像質指數高一個指數。這就是說單壁透照和雙壁單影透照像質計置于膠片側底片上Z值要達到標準要求,就要在表3的基礎上各提高一個指數。以后透照同樣管件按同一工藝要求就可以按此像質計靈敏度計。長輸管道環縫透照因條件變化,工件要隨之改動,且長輸管道作對比試驗也很困難,故本標準不做對比試驗。如例1采用單壁透照Z=10+1=11,而采用雙壁單影透照Z=10-1+1=10。本標準按ASME規范規定,像質計無法放于射線源側而放于膠片側時,其像質識別線編號應提高一級。本標準采納了此內容,簡單易行,這與JB4730-94一致。再如例1采用單壁透照TA=20+2㎜=22㎜,Z=10+1=11,采用雙壁單影透照TA=2×20+2㎜=42㎜,Z=8+1=9。從以上分析可以看出:◆本標準只采用表5計算出不同透照方式下的TA值查表3求出標準要求的像質指數Z。像質計置于膠片側的像質指數將Z值加一即可,省去繁瑣的對比試驗,簡單易行。◆從本標準與原標準的例證可以看出單壁透照像質計靈敏度高一級;雙壁單影透照像質計靈敏度相同,有利于γ射線的推廣應用;雙壁雙影透照的像質靈敏度高一級。◆石油天然氣鋼質管道環焊縫檢測像質計均放于膠片側,可不放字母"F"。〔4像質計型號的選用①表4像質計型號的選用,主要是給使用像質計型號定位,防止錯用像質計而造成靈敏度不夠或同一工件同一透照方式采用不同型號的像質計。這主要說明的是表5適用于單壁透照時按TA選用像質計,這于GB3323-87的規定相一致。但對于雙壁單影透照就發生了矛盾,故在備注中明確雙壁單影透照應按透照部位的厚度計算。例3一個Φ710×8㎜的管子環焊縫,當采用中心透照時TA=T+2㎜=8+2=10㎜,按表3查像質指數為13,按8.3.3第4項的規定應選用像質指數為14,按表4選用Fe-10/16型號的像質計。若采用雙壁單影透照,TA=2T+2㎜=2×8+2=18㎜,按表3查像質指數,再提高一個級別Z=11+1=12,若仍按表4正文選擇像質計型號為Fe-6/12,其要看的像質指數處于像質計的邊緣,底片靈敏度是否還有提高看不出來;若按備注選用TA=T+2㎜=8+2=10㎜計,像質計型號為Fe-10/16,要求達到的像質指數處于像質計的中部。②對于雙壁雙影透照像質計型號的選用,如Φ89×6㎜的管子,按表4TA=2T+2㎜=2×6+2=14㎜,按表3確定像質指數為12,即選用Fe—12等絲專用像質計,這與JB4730-94一致,與GB3323-87不同,與原標準不同,簡單易行。8.3.4像質計的識別在焊縫影象上,如能清楚地看到長度不小于10㎜〔焊縫寬度小于10㎜的除外的像質計鋼絲影象,就認為是可識別的。專用像質計應能識別不少于二根金屬絲。像質計的識別與GB3323-87使用說明相同,又明確了使用專用像質計在焊縫影像上能識別不少于二根金屬絲,這一點來源于JB4730-94標準的規定。8.4無用射線和散射線的屏蔽8.4.1為減少散射線的影響,應采用適當的屏蔽方法限制受檢部位的照射面積,以減少前方散射線。當工件與地面較近時,可采用加厚增感屏的后屏厚度或在暗袋后加薄鉛板等,以減少后方散射線。8.4.2為檢查背散射,可在暗盒背面貼附一個"B"的鉛字標記,一般B鉛字的高度為13㎜、厚度為1.6㎜。若在較黑背景上出現"B"的較淡影象,說明背散射線防護不夠,應采取有效措施重照。如在較淡背景上出現"B"的較黑影象,則不作為該底片判廢的依據。此條來源于GB3323-87的規定。為防止背散射線,在暗盒背后貼高度為13㎜,厚度為1.6㎜的鉛字"B"〔有的暗袋本身就帶有"B"字。在油氣管道焊縫檢測中,個別部位由于條件所限離地面較近,若暗盒后不貼鉛板,則背散射線在底片較黑的背景上出現"B"的較淡影像,這說明背散射防護不夠,應按本標準要求采取散射線屏蔽措施后重照。若在較淡背景上出現"B"的較黑影像,這是由于"B"標記本身被能量較高的透射線激發出的二次電子對膠片有附加增感作用所造成的,屬于正常現象〔多出現在自帶增感屏膠片上,故不作為底片判廢的依據。背部散射線屏蔽可增加后屏厚度或在暗袋后加鉛板;對小徑管因散射線引起"邊蝕"效應較嚴重,則可在工件透照部位的地面上加鉛板或在X射線機頭上加準直器,以減少"邊蝕"效應。8.5識別系統8.5.1識別系統由定位標記和識別標記構成。透照部位的識別系統由定位標記和識別標記組成。識別系統的標記一般由適當尺寸的鉛字和字母等構成。定位標記焊縫透照定位標記包括搭接標記〔↑和中心標記〔。當鉛質搭接標記用英文字母或數字表示時,可不用中心標記。焊縫透照定位標記主要用以確定檢測部位,一般可用搭接標記〔↑和中心標記〔表示。分段透照時主要采用中心標記和搭接標記,對于管道分段透照一般采用標記帶,可不用中心標記,僅用英文字母或數字表示搭接標記。標記帶分為英文字母式和數字式等兩種。8.5.3識別標記識別標記包括工程編號、樁號、焊縫編號〔焊口號、部位編號〔片號、施工單位代號、板厚、透照日期等。返修部位還應有返修標記R1、R2……〔其腳碼表示返修次數。〔1總結多年施工檢測經驗,本標準明確了識別標記的內容,其中包括工程編號、樁號、焊縫編號〔焊口號、部位編號〔片號、施工單位代號、板厚、透照日期等。返修部位還應有返修標記R1、R2〔其腳碼表示返修次數。必要時,按業主要求還可增加焊口的特殊標記。透照時將識別標記布置在透度板上。〔2每張底片上必須有上述標記,用帶狀膠片爬行器中心透照時,若一張膠片照一周,可用一處標記,若用兩張膠片照一周,每張膠片上必須裝識別標記。識別標記處于底片的標記部位,在檢測規程中明確。標記位置上述定位標記和識別標記均需在底片適當位置顯示,并離焊縫邊緣至少5mm。搭接標記均放于膠片側;當管經小于或等于89mm時,底片上至少應有工程編號、焊縫編號、部位編號和返修部位。工件表面的定位標記,通常沿介質流動方向從平焊位置順時針用記號筆劃定。〔1定位標記和識別標記均應在每張底片適當位置顯示,并離焊縫邊緣至少5mm,所有標記的影像不應重疊,且不應干擾有效評定范圍內的影像。〔2工件表面的定位標記,通常沿介質流動方向從平焊位置順時針用記號筆劃定。根據實際工作經驗一般推薦采用將識別標記布置在管道的上游端,定位標記布置在管道的下游端,且標記均放于膠片側;但對小徑管透照可不受此規定限制。〔3不同透照方式的標記布置推薦如下:①分段透照時的標記位置如圖02所示。②雙壁雙影透照的標記位置。由于管徑小于或等于89mm,焊縫長度短,可放標記的部位狹小,因此底片的標記也可減少,但底片上至少應有工程編號、焊縫編號、部位編號和返修標記。在射線源側透照部位中心接近焊縫的母材上,放置部位編號〔片號和返修標記,在其后的管壁放置工程編號、焊縫編號,條件允許可按ASME第Ⅴ卷的要求在焊縫附近放一個與透照厚度相當的鋼塊,將其后的標記放在鋼塊上,一起照在底片上。圖02分段透照時膠片、象質計和標記的布置③管道中心透照時標記的布置。管道中心透照時標記的布置分兩種情況:一種情況是整圈焊縫采用一張帶狀膠片透照,另一種情況是整圈焊縫采用兩張帶狀膠片透照。當采用一張帶狀膠片透照時,將裝有識別標記的透度板布置在0~3點〔整條焊縫從平焊位置開始按等分狀之間;當采用兩張帶狀膠片透照時,每張底片上都應有識別標記,將兩個裝有識別標記的透度板分別布置在0~3點和6~9點之間;定位標記布置用標記帶處理。8.6觀片燈和評片室8.6.1觀片燈觀片燈的亮度至少應觀察到黑度為4.0的底片,且觀察的漫射光亮度可調。對不需要觀察或透光量過強的部分應采用遮光板以屏蔽強光。觀片燈的亮度是評片的重要指標。底片黑度高,對同一缺欠而言對比度ΔD提高,識別界限對比度ΔDmin也提高,但ΔD提高速度高于Δdmin,故隨著底片黑度的提高ΔD增大,檢測靈敏度也隨之提高。但底片黑度提高的前提條件是觀片燈的亮度必須大。近年來有些觀片燈整體質量有所提高,特別是亮度指標,可評定黑度為4.0的底片,滿足本標準的要求。標準要求底片最大黑度為4.0,所以評片燈的最大亮度應能保證觀察黑度為4.0的底片,對不需要觀察或透光量過強部分應采用適當的遮光板以屏蔽強光,只有這樣才能不使強光刺眼,利于底片評定;觀片燈亮度可調,主要是底片黑度不一,燈光亮度也應相應變化,當黑度低的底片其亮度應小些,而對黑度高的底片,燈光相應亮些,這樣不易引起評片人的眼睛疲倦。評片室評片一般應在專用評片室進行。室內的光線應暗且柔和。評片環境對評片結果有一定影響。在暗淡光線下,比普通室內光線下更易識別缺欠,但光線過暗評片人眼睛易疲勞,因此要求評片室的光線要暗、且柔和;室內照明不應在底片上產生反射,以保證對底片細節的分辨力;需注意在評片前,評片人的眼睛應對評片室光線有一定時間暗適應過程,一般從陽光下進入評片的暗適應時間一般為5min~10min,從一般的室內進入評片室的暗適應時間不少于30s;評片室應潔凈、肅靜,以防他人干擾底片的評定。8.7黑度計和比較黑度片采用數字顯示型式的黑度計,黑度計誤差應不超過±0.05。所使用的標準黑度片至少應2年送國家指定的計量單位檢定一次。〔1黑度是底片質量的重要技術指標,黑度計是測量底片黑度的關鍵儀器。目前國內生產的數字式黑度計的誤差均可達到±0.05。黑度計在使用過程中要用標準黑度片〔儀器自帶進行校準。〔2對比黑度片的校驗。對比黑度片是用底片制作的,時間過長黑度值將發生變化,用它校黑度計不準,因此本標準規定黑度片至少每兩年檢定一次。具有此校定資格的單位國內目前僅有北京光學儀器研究所,因此儀器自帶的黑度片至少每兩年要到此部門檢定,或購置新黑度片。〔3黑度計的校驗黑度計至少每半年校驗一次,可按生產廠推薦的方法或本標準規定的校驗步驟進行:①接通黑度計外接電源和測量開關,預熱約10min,并校準黑度計零點;②選擇并對準標準黑度片上最接近0.30、3.0和3.9的中性黑度值,讀出并記下每個黑度值。③這些記錄的黑度值,將它們與標準黑度片的實際黑度值相比較。如果黑度計已經過校驗,則在0.30、3.0和3.9處的黑度值相差不應大于±0.05個黑度單位,即表示黑度計合格。如果黑度值中有任一個與校驗過的標準黑度片上的黑度值相差大于0.05個黑度單位,則黑度計的線性已超出公差范圍,該黑度計應進行校正、修理或報廢。9表面狀態焊縫及熱影響區的表面質量〔包括余高高度應經外觀檢查合格。表面的不規則狀態在底片上的影象應不掩蓋焊縫中的缺欠或與之相混淆,否則應做適當的修整。〔1距焊縫中心各50㎜范圍內應清除飛濺、焊疤,對于母材上的深坑應補焊磨平。表面質量應經監理檢查合格,并經檢測人員認可,以確保底片質量。〔2焊縫成形粗劣易與內部缺欠相混淆,也必須修磨。10檢測技術10.1透照方式按射線源、工件和膠片之間的相互位置,管道環縫主要采用中心透照、雙壁單影透照和雙壁雙影透照三種方式,見圖4。只要實際可行優先采用單壁透照方式,當單壁透照方式不可行時,方可采用雙壁透照方式。a>中心透照法b>雙壁單影透照法c>雙壁雙影透照法注:L1射線源至透照部位工件表面的距離;L2透照部位工件表面至膠片的距離。圖4透照方式示意圖單壁中心透照法、雙壁單影透照法及雙壁雙影透照法是管道對接接頭射線照相的三種基本透照方式。〔1中心透照法中心透照法是長輸管道環縫檢測的主要方式,它用X、γ射線爬行器進行檢測。它優點是不僅一次透照整條焊縫,工作效率高,而且透照厚度均一,底片黑度一致,橫向裂紋檢出角為0,橫向缺欠檢出率高,靈敏度最佳。〔2雙壁單影透照法雙壁單影透照法是無法采用中心透照法對管子進行檢測時而采用的方法,如小直徑管道焊縫、死口、聯頭及幾何不清晰度無法滿足中心透照法要求的焊縫。這種透照方法的主要缺點:①靈敏度較低。與單壁透照相比要多穿過一個壁厚,需要X射線機的能量較高,且經過前面的壁厚進行濾波,到達檢測部位線質變硬,使底片的靈敏度降低,與單壁透照相比差1~2個像質指數。②透照次數應滿足10.2.3中K值的要求。③透照時應注意機頭對中或采用對中工具進行。〔3雙壁雙影透照法這是Φ≤89㎜的管子唯一的透照方法,因管子源側焊縫距膠片遠,幾何不清晰度大,靈敏度低,為保證透照質量,操作時要做到如下要點:①按10.2.3中第a>項的規定,焦距應滿足L1≥10dL22/3,且不小于600㎜,橢圓透照間距為3~10㎜,且最大不超過15㎜,在相互垂直的方向各照一次。當橢圓透照不可行時,可采用垂直透照,透照次數不少于3次,互成120°。②按TA=2T+2㎜,查表3確定像質指數,使用專用等絲像質計,置于射線源側。③透照時管電壓可適當提高,曝光量小于15mA·min。④按8.5.4的要求,底片上的標記可適當減少。⑤注意散射線的屏蔽。10.2幾何條件射線源至被檢部位工件表面的距離應滿足下式:L1≥10dL22/3………………〔1式中:L1—源至被檢部位工件表面的距離〔或稱透照距離,單位為mm;d—焦點尺寸〔方焦點取邊長,長焦點取長短邊之和的1/2,單位為mm;L2—被檢部位工件表面至膠片的距離,單位為mm。幾何不清晰度Ug≤dL2/L1,當射線機和透照工件一定的情況下,控制L1就控制了Ug值。L1值與GB3323-87、JB4730等標準中規定的AB級相同。10.2.2采用源在內中心周向曝光時,只要得到的底片質量滿足黑度和靈敏度要求,L1值可以減小,但減小最多不超過規定值的50%。由于中心透照法比雙壁單影透照法優越,在保證靈敏度和底片質量滿足標準要求的前提下,可以使幾何不清晰度適當降低,使L1值減小,但減小值不得超過規定值的50%,以充分發揮中心透照法的優點。這與歐洲EN1435和JB4730是一致的。分段透照的次數

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