关于ASME和国标47013小径管透照像质计使用的要求及探讨

关于ASME和国标47013小径管透照像质计使用的要求及探讨

张元鹏

洛阳中油检测工程有限公司 河南洛阳 471000

摘要：ASME标准第五卷无损检测中，关于小管径双壁双影透照像质计的按照单壁厚度选用，透照时只能放置在源侧，和这对应国标47013的要求有很大不同，需要仔细研读规范要求，研究其中区别，从而对现场工作作出指导。

      关键词：ASME;小管径；双壁双影；像质计；选用和摆放；单壁厚度；源侧；

1 引言

    在建石油化工装置中，小管径射线检测占较大检测比例。根据ASME第五卷要求，小径管双壁双影透照时，在选用金属丝型像质计作为检查和定量评价射线底片影像质量时，像质计选用为：单壁厚度加余高；像质计摆放要求是在源侧。这个和对标的国标47013中，像质计选用为穿透厚度和摆放源侧又可摆放胶片侧有较大区别。本文罗列第五卷规范中像质计选用摆放要求，并和国标进行比较，并探讨其中两者之间区别。

2 基本知识

2.1小径管：

外径D0 小于等于89mm的管子

2.2 双壁双影;

通过源在外，射线束穿过2倍壁厚在底片上形成源侧及胶片侧焊缝两个影像;

2.3像质计灵敏度

像质计是用来检查和定量评价射线底片影像质量的工具，本文仅限于讨论常用的金属丝型像质计，

3 小径管双壁双影透照像质计选用：

    ASME第五卷要求：有余高焊缝，像质计选用为：名义单壁厚度加规范要求余高的厚度；无余高焊缝，像质计选用名义单壁厚度，衬板衬环厚度不计。

    国标47013要求像质计选用为射线穿透厚度，即采用双壁单影焊缝的像质计选用厚度可为双壁厚加余高。

    举例说明，针对壁厚为8.76管子，余高为1.5mm，都采用双壁单影透照方式，像质计放置胶片侧，通过查找规范，像质计灵敏度要求如下：

3.1  对于ASME 第五卷：单壁厚度8.76+1.5=10.26像质计要求ASME像质计指数为6，需可辨识丝直径为0.25mm

3.2 对于47013：穿透厚度为8.76*2+1.5=19.02，

   对于A级，像质计要求国标像质计指数为11，需可辨识丝直径为0.32mm

  对于AB级，像质计要求国标像质计指数指数为12，需可辨识丝的直径为0.25mm

  对于C级，像质计要求国标像质计指数指数为13,许可辨识丝的直径为0.20,mm

    以上分析结果表明：虽然ASME要求按照单壁厚度选用像质计，但像质计指数要求更低，需可辨识像质计丝的直径大致相等，像质计灵敏度大致等同于国标47013的要求。

4小径管双壁双影像质计摆放

4.1. ASME第V卷中摆放要求：

（1） 对于名义厚度等于或者小于3 1/2 IN(89mm）焊缝和材料，，可采用射线通过其双壁，并使两壁的焊缝（材料）在同一张底片上进行观察。对于双壁观察，只能将像质计放在源侧. (T-271.2(b) ASME V- 2017)

  （2） 双壁透照技术草图 A-210-3 ,对于技术草图，IQI(像质计）只允许放在source side（源侧）

  （3）国标47013中 双壁双影透照像质计可放置在射线源侧，也可放置在胶片侧当像质计放置在胶片侧时，应在像质计上适当位置放置签字“F”作为标记，底片像质计灵敏度需满足各自规定要求，

4.2 摆放要求分析：

（1）源侧由于距离胶片较远，像质计变形大，造成几何不清晰度大，像质计灵敏度下降；

   实际应用举例说明：在伊拉克西古尔纳油田常用管径89*7.62mm，余高1.5mm，管子对接焊缝，焦距100

胶片侧焊缝及像质计的几何不清晰度

Ug1=Df*L2/L1=

源侧焊缝及像质计的几何不清晰度：

Ug2=Df*L2/L1=

  由于源侧Ug2比胶片侧Ug1 相差一个数量级，胶片几何不清晰度大于胶片侧。

（2） 管径越大，源侧像质计及焊缝变形越大，几何不清晰度越大，可分辨的缺陷能力越小。

（3）双壁双影既要对胶片侧焊缝进行评价，又要对源侧焊缝进行评价。

（4）如果仅需评价胶片侧焊缝，可如同双壁单影一样，放在胶片侧通过提高一个等级灵敏度来达到要求，但源侧焊缝影像需要提高有时不止一个等级灵敏度才能得到相同评价。

    举例说明：在伊拉克西古尔纳油田，常用管道89*7.62mm，余高1.5mm对接焊缝，选用日本理学射线机，型号250EGM2，焦点尺寸为2.0*2.0mm，

选用共同工艺参数：焦距为600mm，电压230KV,管电流默认为5mA,曝光时间为80s

    暗室处理为德国布鲁泰克自动洗片机，型号compact，显影温度26℃，时间为6min，在相同的条件，所获得底片质量如下：

源侧胶片清晰可见像质计指数7（0.33mm），指数为；胶片侧清晰可见像质计指数5（0.20mm）

    因此对于双壁双影，像质计放置胶片侧，像质计灵敏度不能简单通过提高一个等级来获得。

（5）举例对比ASME V 及国标47013像质计灵敏度

    同样针对前文常用管径89*7.62mm，像质计选用厚度为7.62+1.5=9.12mm 采用双壁双影透照方式，像质计放置源侧，要求像质计指数为6,需可辨识像质计丝的直径为0.25mm；

源侧胶片可清晰辨识像质计灵敏度指数为：7  可辨识丝的直径,0.33

胶片侧可清晰辨识的像质计灵敏度指数为：5  可辨识丝的直径为0.20

  由于ASME 只要求源侧，对比47013标准，此壁厚穿透厚度为7.62*2+1.5=16.74mm,

胶片侧像质计要求为，

  对于A级，像质计要求国标指数为10，需可辨识丝直径为0.40mm

  对于AB级，像质计要求国标指数为11，需可辨识丝的直径为0.32mm

  对于C级，像质计要求国标指数为13,需可辨识丝的直径为0.20,mm

源侧像质计要求为：

  对于A级，像质计要求国标指数为10，需可辨识丝直径为0.40mm

  对于AB级，像质计要求国标指数为11，需可辨识丝的直径为0.32mm

  对于C级，像质计要求国标指数为13,许可辨识丝的直径为0.20,mm

通过上表可以得出

（1）源侧的像质计灵敏度，国标所有的级别均高于ASME V 的要求

（2） 国标胶片侧像质计灵敏度C级高于实际测量值，AB级大致等于比实验像质计灵敏度，A级像质计灵敏度小于对比实验像质计灵敏度，

5结论

    从以上内容可以看出：ASME第五卷中关于像质计摆放要求比较特殊，像质计按照名义单壁厚度选用且只允许放在源侧，这和NB/T47013有较大不同，但是底片灵敏度上大致相等。因此，在执行ASME标准的过程中，需要我们严格按照标准要求执行，选择合适工艺参数，确保底片质量能满足要求。

参考文献

[1] ASME Section V无损检测.

[2]承压设备无损检测第二部分：射线检测  NB/T 470123.2-2015

[3]射线检测（强天鹏主编）