管道r射線(xiàn)曝光工法

1、管道射線(xiàn)曝光工法目錄前言：2一、特點(diǎn)2二、適用范圍2三、工藝原理2四、工藝流程和操作要求 2五、材料要求 6六、機(jī)具設(shè)備6七、勞動(dòng)組織及安全措施 7八、質(zhì)量要求7九、效益分析8十、應(yīng)用實(shí)例8前言：目前，同位素Ir192被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)探傷中，我單位在蘭州 煉油廠潤(rùn)滑油加氫裝置安裝過(guò)程中，成功地將 Ir192r源應(yīng)用在高壓 厚壁管道和加熱爐對(duì)流段處爐管及部份高空工藝管道的射線(xiàn)探傷中。我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JB4730-94壓力容器無(wú)損檢測(cè)規(guī)定，利用Ir192r源對(duì)鋼管進(jìn)行曝光時(shí)，適用受厚范圍為5 100mm工藝管道，射線(xiàn)曝光工法的編制；不但是對(duì)過(guò)去施工經(jīng)驗(yàn)的 總結(jié)，而且對(duì)以后工藝管道探傷的多元化提供參考

2、依據(jù)。一、特點(diǎn)1 、探測(cè)厚度大；穿透能力強(qiáng)普通X光機(jī)只能探測(cè)5 < 22mn厚的管道，而Ir192r射線(xiàn)最大探 測(cè)厚度為100mm2 、體積小、重量輕、不用水、人工操作時(shí)不用電，特別適用于 野外作業(yè)：還可以對(duì)鋼管進(jìn)行周向曝光，對(duì)高空管道，間隙比較小的 管道優(yōu)勢(shì)明顯。3 、效率極高，同X光機(jī)相比大大的節(jié)約了人力、物力，降低了 成本，提高了效益，特別對(duì)野外長(zhǎng)距離輸送管線(xiàn)效果明顯。4、設(shè)備故障率低，無(wú)易損部件，價(jià)格低。5 、可以連續(xù)這行，且不受溫度、壓力、磁場(chǎng)等外界條件影響； 對(duì)拍片條件又需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算即可確定，拍片工藝穩(wěn)定.可操中性好。6 、缺點(diǎn)是。射線(xiàn)源強(qiáng)度隨時(shí)間變變化而變化，使曝光對(duì)間受

3、到 制約，對(duì)安全防護(hù)要求高，管理嚴(yán)格。7 、Ir192r射線(xiàn)源的特性參數(shù)，見(jiàn)表1.1表1.1 Ir192r射線(xiàn)源的特性參數(shù)平均能 量（mev）半衰期（天）半價(jià) 層（鉛 cm）比活度 （居里/ 克）放射常數(shù)2（倫.厘米/時(shí).毫 居里）透照厚度（鋼mm0.355740.63504.72101 00、適用范圍本工法這用于壁厚為5 100mm勺鋼管。三、工藝原理工藝管道，射線(xiàn)曝光的基本原理就是將r源送到管道內(nèi)部焊縫中 心處進(jìn)行周向曝光，或利用準(zhǔn)直器將 r源送到管道外部焊縫一側(cè)進(jìn) 行雙壁合投影曝光。四、工藝流程和操作要求整個(gè)透照過(guò)程分為10個(gè)步驟曝光時(shí)間的確定（模擬曝光）T安全防護(hù)T劃線(xiàn)T編號(hào)及標(biāo)記T

4、布片f送源f曝光f收源f取片f沖洗1 、曝光時(shí)間的確定曝光時(shí)間的確定分為公式計(jì)算，模擬曝光和參數(shù)修正三個(gè)步驟。（1）式計(jì)算r射線(xiàn)曝光時(shí)間，可用下式計(jì)算:tXR22"hAoKr <et 式中：xRTHKr（1）-曝光時(shí)間（h） 照射量（c/kg ） 射源到膠片距離（cm） s 透照厚度（cm半值層（cm） ,Tr192r Ao射源活度（Bq）Tr192r 常數(shù) 32.9 10J2的半值層為T(mén)H=1.1cm2f2c5 或4.72 "Cm h Kg Bqh mci入衰減常數(shù)（二0693" 10”）75h衰減天數(shù)（天）單位換管：lci=3.7 x 1010Bq式中的

5、照射量（c/kg ）就是指膠片的接收劑量，見(jiàn)表 4.1表4.1膠片接收劑量和底片黑度對(duì)應(yīng)表單位(c/kg x 10-4)接收劑量膠 片黑度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公式中R、S、A可以直接得到，Tr192對(duì)鋼的半值層為1.1cm。 （2 ）、模擬曝光由于曝光時(shí)間受準(zhǔn)直器的材質(zhì)厚度，r源的強(qiáng)度精度，膠布的感光速度以及顯影配方等因素的影響。 公式計(jì)算法的準(zhǔn)確性也就會(huì)有 差異，因此必須進(jìn)行模擬曝光進(jìn)行修正。模擬曝光的所有條件必須與

6、施工過(guò)程中的條件相同。模擬曝光的方法就是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工中某一數(shù)量較多的管道規(guī)格，確定曝光的焦距RI和透照厚度S 1，采用即將使用的r源強(qiáng)度和膠片型號(hào)，利用公式法計(jì)算曝光時(shí)間tl。模擬曝光就是對(duì)一含有S i厚度的階梯試塊(一般為10 40mm進(jìn) 行r源曝光，焦距為R,曝光時(shí)間為ti顯影條件為顯影液溫度18C 22C,顯影時(shí)間為5分鐘，然后測(cè)定黑度，找出黑度為2.5的透照厚 度S，模擬曝光結(jié)束。(3) 、參數(shù)修正公式(1)中、由于 X、Ao、Kr不變，設(shè)v二一JAoKr則 t = y 漢 R2 x 2和H e"( 2)將模擬曝光中的參數(shù) R、ti、S、TH=1.1, h=0代入上述公式得

7、出參數(shù)y,即為曝光時(shí)間的修正參數(shù)。從此，任何規(guī)格的管道，只需將已知參數(shù)代入公式(2),就可以 準(zhǔn)確得到曝光時(shí)間t。2 、安全防護(hù)(1) 操作人員必須帶個(gè)人劑量?jī)x，操作現(xiàn)場(chǎng)必須有兩臺(tái)以上合格 的報(bào)警器。安全區(qū)邊界上要有明顯的警示牌、紅燈和警界線(xiàn)，并有專(zhuān) 人監(jiān)護(hù)。(2) 操作人員要帶防護(hù)眼睛，穿上防護(hù)服，并有鉛屏遮擋.所拍 焊縫周?chē)勉U板包圍(3) 操作人員輪流作業(yè)。3 、劃線(xiàn)按選用膠片長(zhǎng)度而定，中心定位周向曝光時(shí)，一般為每個(gè)焊口4張底片，管道外部定位時(shí)，一般為每個(gè)焊口 6張底片，劃線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)保 證相鄰兩片有足夠的搭接長(zhǎng)度(取 20- 30mm)4 、編號(hào)及標(biāo)記每張底片上應(yīng)有中心標(biāo)記、搭接標(biāo)記、象質(zhì)

8、計(jì)、管線(xiàn)號(hào)焊口號(hào)、 片號(hào)、透照日期、所有標(biāo)記和編號(hào)在放置時(shí)必須離悍縫5mm以上。5 、部片周向曝光時(shí)，整條焊縫一次布片，由于底片數(shù)量不多，可用磁鐵 依次部片，也可采用部片帶一次布片，還可采用持制的長(zhǎng)型膠片一次 布片(見(jiàn)圖一)，雙壁單攝影時(shí)，每次只能透照一張底片。團(tuán)一.F射護(hù)周向嚎把示意圖6、送源6.人工送源送源前將曝光頭固定在中心定位器上，然后根據(jù)管道內(nèi)徑將中心 定位器調(diào)節(jié)好后，放人管道內(nèi)部.一般自制一長(zhǎng)約8米的推桿與中心 定位器連接，事先從外面量好焊縫位置，在推桿上做好標(biāo)記，然后用 推桿將中心定位器推向管道焊縫，當(dāng)推桿標(biāo)記到達(dá)預(yù)計(jì)位置時(shí)。將推 行固定，射線(xiàn)機(jī)安裝好并檢查完畢后，操作人員就可以

9、躲在鉛屏后面 送源（見(jiàn)圖二）。罷動(dòng)KL也翡理謝二.管道廠和 羌襖傷總$ a62 電腦目動(dòng)送源a .將電腦自動(dòng)送。原裝置與探傷設(shè)備按要求連接（配有蓄電池） b .根據(jù)輸源管長(zhǎng)度確定輸源距離，并輸入電腦。c. 將所有曝光參數(shù)，如曝光時(shí)間、延遲時(shí)間輸入電腦。d 將參數(shù)設(shè)定好后，按確定鍵，進(jìn)入電腦內(nèi)存。e.按自動(dòng)曝光鍵“ AUto”，操作人員立即離開(kāi)，按設(shè)定延遲一段 時(shí)間后開(kāi)始自動(dòng)送源。f 曝光時(shí)間到后，自動(dòng)收源，并伴有提示聲音。7 、曝光人工操作時(shí)按預(yù)算好的曝光時(shí)間曝光， 計(jì)時(shí)采用秒表計(jì)時(shí)， 幾分 鐘的短時(shí)間曝光操作人員不得離開(kāi)， 長(zhǎng)時(shí)間曝光， 操作人員可以暫時(shí) 躲避。8 、收源曝光時(shí)間一到，應(yīng)立即

10、將源搖回機(jī)頭，并用劑量監(jiān)測(cè)儀器確認(rèn) r 源已收回。9 、取片取片時(shí)要輕拿輕放，按編號(hào)順序立置于紙箱內(nèi)，小心運(yùn)到暗室， 防止折壓暗袋。10 、沖洗顯定影液溫度為18C 22C,顯影時(shí)間為5分鐘，定影時(shí)間為15 分鐘，并充分水洗，涼片前必須用脫水劑浸泡，涼片處必須無(wú)灰 塵和蚊蟲(chóng)。五、材料要求( 1 )、膠片：宜選用 JI 型細(xì)顆粒膠片，如愛(ài)克發(fā) D5, 富士 80 和 天津 V 型。(2) 、增感屏：可采用前屏0.1mm后屏0.16的鉛箔。(3) 、暗袋：常用黑色塑料袋，如有條件可用真空黑紙暗袋。(4) 、顯影液：采用米吐?tīng)栵@影配方，溫度為 18C 22C為宜。(9)、象質(zhì)計(jì)：符合國(guó)標(biāo)GB5618

11、要求的鐵質(zhì)線(xiàn)型象質(zhì)計(jì)。(6)、鉛屏蔽罩：鉛板厚度5mm定額500mm長(zhǎng)度：以包圍整潔 焊縫為宜。六、機(jī)具設(shè)備1 、r射線(xiàn)探傷機(jī)：采用國(guó)產(chǎn)DL1B或DL皿A型，要求操作方 便，安全性能好。2 、r射線(xiàn)源：采用國(guó)產(chǎn)Ir192源；要求活度1050ci為宜。透 照厚度超過(guò)50mm時(shí),選擇活度偏大的r源，曝光時(shí)間盡量控制在1小 時(shí)以?xún)?nèi)。3 、電腦自動(dòng)送源裝置：自動(dòng)送源、自動(dòng)曝光、自動(dòng)收源可延遲。4 、中心定位器：適合內(nèi)任范圍為 100400mm。5 、監(jiān)測(cè)儀器：個(gè)人劑量?jī)x每人 1 個(gè)，監(jiān)測(cè)用的報(bào)警器 2個(gè)。6 、觀片燈：亮度要大于105cd/m2,能觀察黑度為3.5的底片。7、黑度計(jì)：精度為0，可測(cè)最大

12、黑度4.5。8、洗片槽：塑料或不銹鋼洗片槽，容量為 2萬(wàn)ml。9 、切片刀：一次可切2張膠片。七、勞動(dòng)組織及安全措施1 、勞動(dòng)組織每臺(tái)r射線(xiàn)探傷機(jī)人員配備見(jiàn)表7.1表7，射線(xiàn)探傷人員配備一覽表:序號(hào)工種人數(shù)職責(zé)范圍1探傷工2負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)拍片2評(píng)片員2負(fù)責(zé)底片評(píng)定和技術(shù)攻 關(guān)3洗片員L暗室處理4安全員1負(fù)責(zé)安全防護(hù)2 、安全措施（1）.施工前必須進(jìn)行技術(shù)交底和安全交底。（2）.施工前必須檢查所有計(jì)量?jī)x和報(bào)警器是否完好。（3）.送源前要進(jìn)行空載試驗(yàn)，并檢查導(dǎo)源管是否壓偏或不圓。（4）.檢查鉛屏和鉛板是否配齊到位。（5）.放源處是否安全，附近不得有易燃、易爆和有毒介質(zhì)存在。（6）.檢查安全區(qū)內(nèi)警示婢，紅

13、燈和警界線(xiàn)是否齊全，安全區(qū)內(nèi) 是否有其它作業(yè)人員。（7）.收源時(shí)應(yīng)用報(bào)警器確定r源已收回后，才能進(jìn)行下一步工 作。（8）.現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)必必戴安全帽，高空作業(yè)要系好安全帶防止高空 墜落物砸傷下層人員。（9）.操作人員應(yīng)帶防護(hù)眼睛.穿防護(hù)服。（10）.操作人員應(yīng)輪換作業(yè)，不得讓同一人長(zhǎng)期搖源。八、質(zhì)量要求1 、本工法必須員嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。2 、施工人員必須進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，取得放射人員工作證后， 方可操作，施工前要進(jìn)行技術(shù)交底，提高質(zhì)量意識(shí)。3、底片黑度在1.8 3.5之間，象質(zhì)指數(shù)必須符合 JB4730 94 的要求。4 、底片上不得有任何偽缺陷：如劃痕、折痕、水跡、靜電感光、 指紋、霉點(diǎn)、藥膜脫

14、落、污染。5 、拍片工藝必須嚴(yán)格科學(xué)，拍片必須嚴(yán)格按照工藝規(guī)范進(jìn)行， 每道工序完后必須經(jīng)檢查合格后， 方可進(jìn)行下道工序。特別注意中心定位和曝光時(shí)間的準(zhǔn)確性。九、效益分析本工法無(wú)論是經(jīng)濟(jì)效益還是社會(huì)效益都是巨大的。1 、經(jīng)濟(jì)效益a 、節(jié)省設(shè)備投入資金蘭州煉油廠潤(rùn)滑油加氫裝置利用 r 射線(xiàn)拍片共計(jì) 6500 張，如果利 用X射線(xiàn)拍片，則需要一臺(tái)高能X射線(xiàn)機(jī)，四臺(tái)300EGS2X寸線(xiàn)機(jī)， 工作時(shí)間為 6 個(gè)月，一臺(tái)高能 X 射線(xiàn)機(jī)的價(jià)格為 200 萬(wàn)元；每臺(tái) 300EGS2X射線(xiàn)探傷機(jī)的價(jià)值為25萬(wàn)元，總共合計(jì)300萬(wàn)元，當(dāng)使用r射線(xiàn)曝光時(shí)，只需1套r射線(xiàn)探傷設(shè)備，時(shí)間為6個(gè)月， 1個(gè)r射線(xiàn)源的費(fèi)用

15、為1.7萬(wàn)元，射線(xiàn)探傷機(jī)的價(jià)值為3萬(wàn)元.電腦 自動(dòng)控制裝置的價(jià)值為 4 萬(wàn)元，合計(jì) 8.7 萬(wàn)元。假如6個(gè)月設(shè)備折舊費(fèi)5%計(jì)算，則設(shè)備投入節(jié)省資全為300X 5% 8.7 X 5%=14.57 （萬(wàn)元）b 、節(jié)省勞動(dòng)工日當(dāng)使用r射線(xiàn)探傷時(shí)，只需6人工作6個(gè)月，而采用X射線(xiàn)探傷 至少需要 16人工作 6 個(gè)月，節(jié)省工日為：16X 30X66X 30X 6= 1800 （個(gè)工日）每個(gè)工日按 26 元計(jì)算，則節(jié)省人工費(fèi)：1800X 26=46800（元）= 4.68（萬(wàn)元）經(jīng)上所述， 蘭州煉油廠潤(rùn)滑油加氫裝置無(wú)損檢測(cè)， 光在設(shè)備和人 工方面就節(jié)省資金 19.25 萬(wàn)元。c 、由于高能X光機(jī)只能透照厚度大于45mnt勺工件，所以設(shè)備使 用率很低，形成大量資金積壓，現(xiàn)在有了 r 射線(xiàn)探傷設(shè)備，高能 x 光 機(jī)的購(gòu)置就大可不必了，而且 r 射線(xiàn)探傷機(jī)的使用壽命可達(dá) 50年。2 、擴(kuò)大安裝范圍，在蘭州煉油廠高壓厚壁管道安裝的投標(biāo)過(guò)程 中，如果