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X射线探伤检测在管道焊接质量控制中的应用

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民航建工第八项目总经理部

【摘要】在城镇供热管道网工程的施工中，管道焊接质量的优劣将直接影响工程验收，X射线探伤检测作为成熟的无损检测方法，常用于管道焊接焊缝质量的检测。本文对X射线探伤原理和检测过程进行了简单介绍，同时结合项目检测实例对X射线探伤在管道焊接质量检测中的应用进行了分析。

【关键词】X射线探伤；管道焊缝；焊接质量

焊缝无损检测的意义

在焊接结构中取得没有瑕疵的焊接接头，在技术操作上具有一定的困难，而且从资金上考虑也是不划算的。为了达到焊接构件的使用功能要求，通常是把焊接缺陷限定在规定的范围之内，使其弱点对焊接结构的使用性能不致产生风险和危害。因为不同的焊接构件在建筑中的使用部位不相同，所以焊缝质量等级规定也不尽相同，因而对缺陷的规定范围也不一样。

焊接结构焊缝中缺陷的存在，是决定着焊接接头焊缝质量的最直接因素。缺陷的种类、数目、大小、形状、散布及危害水平等方面，是评定焊接构件焊缝质量优劣的依据，如果焊缝中存在着不符合规定要求的焊缝，一般采用补焊等来修整，或者采用去除焊道后从新焊接处置，焊缝缺陷较为严重的可直接作为判定报废的依据。因此，需要采用现代化科技检测手段射线检测，对构件焊接质量进行科学合理的评定。常用的焊缝无损检测手段是射线检测，包含X射线检测及γ射线检测等。而管道焊接常用的为X射线检测。

2项目概况

本项目坐落在山东省兰陵县顺和路。起点接自兰陵琦泉生物质发电有限公司厂区，沿顺和路东西向直埋敷设至文化路原高温供水管线，从兰陵琦泉生物质发电有限公司厂区到文化路，全长5200米，其中发电厂至抱犊崮路2400米采用DN1000热力管道，从抱犊崮路到文化路2800米采用DN900热力管道，全线双向直埋敷设设计。

项目工作管材选用流体用螺旋钢管，材质为Q235B，管子需满足《石油天然气工业管线输送系统用钢管GB/T9711-2017》标准要求，在钢管出厂前，每根管子都应根据规范测试合格。钢管连接采用手工电弧焊。焊缝全部用V型对接坡口焊缝，工作管用氩弧焊打底，电弧焊填充并照面。管材焊接检验按《城镇供热管网工程施工及验收规范CJJ28-2014》的规程进行，管道的无损检验采用X射线探伤，根据规范要求的数目进行测验，直埋敷设管道焊缝无损探伤测验数量100%。X射线探伤符合《无损检测金属管道熔化焊环向对接接头射线照相检测方法GB/T12605-2008》标准，合格标准为Ⅱ级。现场采用钢管为12米/根，预计检测焊缝数量约900道。因项目设计、施工完成期50天，工期较为紧张，焊缝检测工作量较大。

3检测技术原理、要求及方法

3.1X射线探伤简介

X射线照相法是射线探伤中一种比较成熟的无损检测手段，这种方法能精确、可靠、不损坏性地检测出欠缺的形态、方位和大小，还能测定材料的厚度，常常作为管网工程中焊接质量检验的首选方法。X射线具有穿透可见光不能穿透的物体；它在材料穿透中具有规律性的减弱作用；它也能对某些材料产生光化学反应、电离和荧光作用。而且这些作用都将随着X射线强度的增加而增加。

X射线探伤是运用X射线透过材料后，形成实时影像，在胶片和成像上呈现出材料、构件及焊缝的内部瑕疵问题。可以查看焊缝中出现的裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未溶合等，并可以确定缺陷的方位和大小。通过观察材料或构件中缺陷的种类、大小和部位来评定其焊缝质量，以此来预防由于材料内部缺陷、做工粗糙等引发的质量安全事故。X射线照相法呈现出构件内里欠缺的大小和形态等情况较为直观，因而容易确定瑕疵的性质，射线底片可以长期保存并作为查验的初始记录供多边探讨，对构件壁比较薄的制件探伤具有较高的敏锐度。对体积状缺陷灵敏，对应影像的平面分布真实、尺寸准确。对构件表面光滑度要求不高，材料晶粒度对检测结果作用微小，可以用于各类材料内部缺陷的检测，所以在压力容器的焊接质量检验中获得普遍应用。

3.2射线探伤原理

X射线探伤是采用X射线可以透过材料并在材料中具有减弱的性质，查验出欠缺的一类无损伤检测方式。X射线的波长很短一般为0.001～0.1nm。X射线与光线传播方式相同，不被电磁场影响，可透过物质，在透过物质过程中有规律减弱的性质，并能使胶片感光。

当X射线透过材料时，由于射线与材料的彼此作用，会发生一系列颇为繁杂的物理过程，最后使射线被吸收和散射从而散失一定比例的能量，强度相对削弱，这种现象称之为射线的衰减[1]。X射线探伤实际上是根据被探测构件及其内部缺陷介质对射线能量减弱程度差异，而引发射线透过构件后的强度差异，使感光胶片上取得缺陷所产生的投影，经过黑暗环境操作后得到缺陷镜像，再比照标准确定构件内里欠缺的性质和片子的等级。

3.3射线检测人员及辐射