在用工业蒸汽管道不停输射线检测方法技术领域
本发明涉及一种在用工业蒸汽管道不停输射线检测方法。
背景技术
压力管道是工业生产中广泛使用的危险性较大的特种设备，涉及生命安全及工业生产的安全运行。针对该类设备，国家特种设备安全法进一步规范了特种设备的设计、制造、安装、使用管理、定期检验、维修、改造等环节。因此实际生产运行过程中，应加大压力管道的安全监察力度，重视压力管道的定期检验工作。而在定期检验中，需要对压力管道对接焊缝进行射线检测。
在工业压力管道中，管道的介质种类较多，其中有一部分为蒸汽压力管道，这些蒸汽压力管道在使用过程中，往往由于管道内部蒸汽及管壁温度较高而无法停机，不能对管道对接焊缝进行必要的射线检测，从而无法满足压力管道定期检验条件，不能保证压力管道安全、合法运行。
通常压力管道对接焊缝射线检测时将射线胶片贴覆于管道对接焊缝外壁，但由于管道温度过高，导致射线胶片的乳胶层粘连脱落，导致检测失效；目前，针对管道对接焊缝不停输射线检测，通常均从射线胶片的隔热方法着手，并未优化射线检测工艺，因此无法得到符合标准的射线底片，影响压力管道射线检测结果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在用工业蒸汽管道不停输射线检测方法，本方法对射线胶片实施有效隔热，并优化检测工艺，确保得到符合标准的射线底片，从而保证压力管道检测结果的可靠性，使压力管道安全、可靠、合法运行。
为解决上述技术问题，本发明在用工业蒸汽管道不停输射线检测方法包括如下步骤：
步骤一、将配有γ射线源的γ射线装置设置于管道对接焊缝处，γ射线源的焦点尺寸为3×3mm、射线源强度为≥70Ci；
步骤二、射线胶片前后放置铅箔增感屏，将射线胶片及铅箔增感屏一并放入射线胶片暗袋中，射线胶片暗袋置于石棉布隔热套内，石棉布隔热套贴覆于管道对接焊缝外壁并位于γ射线装置的相向侧；
步骤三、设定γ射线源至管道检测部位内表面距离f、曝光时间t和曝光量，
f≥10db2/3
式中：d为γ射线源的焦点尺寸，b为管道检测部位内表面至射线胶片距离，
曝光时间t≤70sec，曝光量按射线胶片的黑度下限值2.0进行选取；
步骤四、启动γ射线装置，按双壁单影的射线透照方式对管道对接焊缝进行射线检测，在射线胶片上得到管道对接焊缝的射线底片。
进一步，当γ射线透照厚度≥5mm时，所述γ射线源选用Ir192源，当γ射线透照厚度＜5mm，时，所述γ射线源选用Se75源。
进一步，所述射线胶片类别选用T2类或更高类别，所述铅箔增感屏厚度为0.1mm，所述石棉布隔热套的厚度为7～10mm。
由于本发明在用工业蒸汽管道不停输射线检测方法采用了上述技术方案，即本方法首先将配有γ射线源的γ射线装置设置于管道对接焊缝处，γ射线源的焦点尺寸为3×3mm、射线源强度为≥70Ci；射线胶片前后放置铅箔增感屏并放入射线胶片暗袋中，射线胶片暗袋置于石棉布隔热套内，石棉布隔热套贴覆于管道对接焊缝外壁并位于γ射线装置的相向侧；设定γ射线源至管道检测部位内表面距离f、曝光时间t和曝光量；最后启动γ射线装置，按双壁单影的射线透照方式对管道对接焊缝进行射线检测，在射线胶片上得到管道对接焊缝的射线底片。本方法对射线胶片实施有效隔热，并优化检测工艺，确保得到符合标准的射线底片，从而保证压力管道检测结果的可靠性，使压力管道安全、可靠、合法运行。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明在用工业蒸汽管道不停输射线检测方法示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明在用工业蒸汽管道不停输射线检测方法包括如下步骤：
步骤一、将配有γ射线源1的γ射线装置设置于管道10对接焊缝处，γ射线源1的焦点尺寸为3×3mm、射线源强度为≥70Ci；
步骤二、射线胶片2前后放置铅箔增感屏，将射线胶片2及铅箔增感屏一并放入射线胶片暗袋中，射线胶片暗袋置于石棉布隔热套3内，石棉布隔热套3贴覆于管道10对接焊缝外壁并位于γ射线装置的相向侧；（图中铅箔增感屏和射线胶片暗袋未示出）；
步骤三、设定γ射线源1至管道10检测部位内表面距离f、曝光时间t和曝光量，
f≥10db2/3
式中：d为γ射线源1的焦点尺寸，b为管道10检测部位内表面至射线胶片距离，
曝光时间t≤70sec，曝光量按射线胶片2的黑度下限值2.0mm进行选取；
步骤四、启动γ射线装置，按双壁单影的射线透照方式对管道10对接焊缝进行射线检测，在射线胶片2上得到管道对接焊缝的射线底片。
进一步，当γ射线透照厚度≥5mm时，所述γ射线源1选用Ir192源，当γ射线透照厚度＜5mm，时，所述γ射线源1选用Se75源。
进一步，所述射线胶片2类别选用T2类或更高类别，所述铅箔增感屏厚度为0.1mm，所述石棉布隔热套3的厚度为7～10mm。
本方法适用于壁厚为2～10mm、管径≤325mm、工作温度≤280℃的不停输蒸汽压力管道的射线检测，如壁厚、管径过大，将增加曝光时间，使得射线胶片受热失效；
为了测试不同石棉布隔热套厚度在不同时间对射线胶片所受温度的影响，选取工件表面温度为280℃，在实验室进行模拟试验，结果如下：
由于实际检测时的大部分蒸汽压力管道表面温度在100～250℃间，因此选择上限温度280℃进行实验。通过上述试验，同时考虑隔热套的厚度将影响射线底片图像的质量，确定采用两层石棉布做隔热套，射线透照时的曝光时间不大于70秒，在此条件下确保射线胶片完好无损。
石棉布绝热套对影像放大影响的判断，如图1所示，根据投影原理，射线照相的放大率M=1+b/f
式中：f为射线源至管道检测部位内表面的距离，
b为管道检测部位内表面至射线胶片距离，
以外径D为325mm、壁厚T为10mm的压力管道双壁单影透照为例进行计算，射线源距压力管道外壁a为5mm；
在无石棉布隔热套时：
f=a+D-T=5+325-10=320mm
b=T=10mm
此时射线照相的放大率M1=1+10/320=1.03；
当有石棉布隔热套时：
f=a+D-T=5+325-10=320mm；
b=T+石棉布隔热套厚度=10+7=17mm
此时射线照相的放大率M2=1+17/320=1.05；
M2/M1=1.05/1.03=1.02，即加石棉布隔热套后影像放大仅比正常照相增加百分之二，因此可以忽略不计。
石棉布隔热套对射线照相几何不清晰度影响的判断，根据射线照相几何不清晰度计算公式Ug=d·b/F
式中：d为射线源焦点尺寸，
仍以上述压力管道双壁单影透照为例进行计算，
无石棉布隔热套时，Ug1=d·b/f=3×10/320=0.09mm；
有石棉布隔热套时，Ug2=d·b/f=3×17/320=0.16mm；
Ug2/Ug1=0.16/0.09=1.7，可见采用石棉布隔热套后，射线照相的几何不清晰度是原来的1.7倍，这也是不能再加大隔热套厚度的主要原因，因此需限定石棉布隔热套的厚度。
通常计算曝光时间的经验公式如下：
A·t=K·f2·2H/10
式中：A--射源强度Ci；
t--曝光时间Min；
f-射线源至管道检测部位内表面距离mm；
K--修正系数，与底片黑度、胶片类型有关；
H--透照厚度，对于管道为二倍的壁厚，即2T。
为使曝光时间控制在70sec以内，应做到射源强度A≥70Ci；
射线源至管道检测部位内表面f的选取应保证标准要求的最小距离，即应满足f≥10d·b2/3,如现场条件允许，尽可能选取f=10d·b2/3；实际操作时，射线源可放置于管道对接焊缝处，或有一定偏离的距离，管道双壁单影检测对偏离的距离没有相关标准要求，只要保证检测标准要求的透照厚度比即可，透照厚度比为射线检测有效透照范围内，最大透照厚度与最小透照厚度之比。
射线胶片黑度选择标准允许的黑度下限值2.0；
射线胶片选择T2类或更高类别T1的射线胶片。工业射线照相胶片系统分类是根据胶片的梯度、梯度—噪声比和颗粒度的限值来划分的，T1类胶片系统相比T2类能检出更细小的缺陷。
此外，铅箔增感屏的厚度对曝光时间有一定的影响（对射线底片黑度的影响），所以应选用标准允许的下限值0.1mm。
通过上述射线检测工艺的优化，在满足检测标准要求的情况下，实现蒸汽压力管道不停输的射线检测。同时采用石棉布隔热套既保证绝热效果，又使对射线检测几何条件的影响降至最低限度，这是制定透照工艺的关键，经优化后在保证射线检测的像质计灵敏度及底片影像质量的前提下，缩短曝光时间。
本方法解决了高温对射线胶片的影响，工件温度过高将使射线胶片的乳胶层粘连脱落，导致检测失效；射线胶片采用隔热处理后，提高了射线底片的成像质量（曝光后的射线胶片称为射线底片），确保了射线检测的灵敏度以及缺陷平面尺寸的精度。