蒸汽管道x射线探伤是从什么时候开始的
蒸汽管道x射线探伤是从什么时候开始的
09-08-31 &匿名提问
射线探伤机检测知识、原理及应用范围 射线的种类很多，其中易于穿透物质的有X射线、γ射线、中子射线三种。这三种射线都被用于无损检测，其中X射线和γ射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测，而中子射线仅用于一些特殊场合。射线检测最主要的应用是探侧试件内部的宏观几何缺陷(探伤)。按照不同特征(例如使用的射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等)可将射线检测分为许多种不同的方法。 射线照相法是指用X射线或γ射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损的检测方法。该方法是最基本的，应用最广泛的一种射线检测方法。一、射线照相法原理 X射线是从X射线管中产生的，X射线管是一种两极电子管。将阴极灯丝通电使之白炽电子就在真空中放出，如果两极之间加几十千伏以至儿百千伏的电压(叫做管电压)时，电子就从阴极向阳极方向加速飞行、获得很大的动能，当这些高速电子撞击阳极时。与阳极金属原子的核外库仑场作用，放出X射线。电子的动能部分转变为X射线能，其中大部分都转变为热能。电子是从阴极移向阳极的，而电流则相反，是从阳极向阴极流动的，这个电流叫做管电流，要调节管电流，只要调节灯丝加热电流即可，管电压的调节是靠调整X射线装置主变压器的初级电压来实现的。利用射线透过物体时，会发生吸收和散射这一特性，通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷的。X射线和γ射线通过物质时，其强度逐渐减弱。射线还有个重要性质，就是能使胶片感光，当X射线或γ射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中心，经过显影和定影后就黑化，接收射线越多的部位黑化程度越高，这个作用叫做射线的照相作用。因为X射线或γ射线的使卤化银感光作用比普通光线小得多，所以必须使用特殊的X射线胶片，这种胶片的两面都涂敷了较厚的乳胶，此外，还使用一种能加强感光作用的增感屏，增感屏通常用铅箔做成。      
         
把这种曝过光的胶片在暗室中经过显影、定影、水洗和干燥，再将干燥的底片放在观片灯上观察，根据底片上有缺陷部位与无缺陷部位的黑度图象不一样，就可判断出缺陷的种类、数量、大小等，这就是射线照相探伤的原理。二、射线检测设备射线照相设备可分为：X射线探伤机，高能射线探伤设备(包括高能直线加速器、电子回旋加速器)；γ射线探伤机三大类。X射线探伤机管电压在450kV以下。高能加速器的电压一般在2~24MeV，而γ射线探伤机的射线能量取决于放射性同位素。 X射线探伤机检测知识、原理及应用范围   射线的种类很多，其中易于穿透物质的有X射线、γ射线、中子射线三种。这三种射线都被用于无损检测，其中X射线和γ射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测，而中子射线仅用于一些特殊场合。射线检测最主要的应用是探侧试件内部的宏观几何缺陷(探伤)。按照不同特征(例如使用的射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等)可将射线检测分为许多种不同的方法。  射线照相法是指用X射线或γ射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损的检测方法。该方法是最基本的，应用最广泛的一种射线检测方法。 一、射线照相法原理  X射线是从X射线管中产生的，X射线管是一种两极电子管。将阴极灯丝通电使之白炽电子就在真空中放出，如果两极之间加几十千伏以至儿百千伏的电压(叫做管电压)时，电子就从阴极向阳极方向加速飞行、获得很大的动能，当这些高速电子撞击阳极时。与阳极金属原子的核外库仑场作用，放出X射线。电子的动能部分转变为X射线能，其中大部分都转变为热能。电子是从阴极移向阳极的，而电流则相反，是从阳极向阴极流动的，这个电流叫做管电流，要调节管电流，只要调节灯丝加热电流即可，管电压的调节是靠调整X射线装置主变压器的初级电压来实现的。利用射线透过物体时，会发生吸收和散射这一特性，通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷的。X射线和γ射线通过物质时，其强度逐渐减弱。射线还有个重要性质，就是能使胶片感光，当X射线或γ射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中心，经过显影和定影后就黑化，接收射线越多的部位黑化程度越高，这个作用叫做射线的照相作用。因为X射线或γ射线的使卤化银感光作用比普通光线小得多，所以必须使用特殊的X射线胶片，这种胶片的两面都涂敷了较厚的乳胶，此外，还使用一种能加强感光作用的增感屏，增感屏通常用铅箔做成。      
             把这种曝过光的胶片在暗室中经过显影、定影、水洗和干燥，再将干燥的底片放在观片灯上观察，根据底片上有缺陷部位与无缺陷部位的黑度图象不一样，就可判断出缺陷的种类、数量、大小等，这就是射线照相探伤的原理。二、射线检测设备射线照相设备可分为：X射线探伤机，高能射线探伤设备(包括高能直线加速器、电子回旋加速器)；γ射线探伤机三大类。X射线探伤机管电压在450kV以下。高能加速器的电压一般在2~24MeV，而γ射线探伤机的射线能量取决于放射性同位素。1、X射线探伤机射线机主要由机头、高压发生装置。供电及控制系统，冷却却防护设施四部分组成。可分为携带式，移动式两类，移动式X射线机用在透照室内的射线探伤，它具有较高的管电压和管电流，管电压可达450kv，管电流可达20mA，最大透厚度约100mmm，它的高压发生装置、冷却装置与X射线机头都分别独立安装，X射线机头通过高压电缆与高压发生装置连接。机头可通过带有轮子的支架在小范围内移动，也可固定在支架上。携带式X射线机主要用于现场射线照相，管电压一般小于320kV，最大穿透厚度约50mm。其高压发生装置和射线管在一起组成机头，通过低压电缆与控制箱连接。X射线无损检测的典型应用X射线无损检测应用领域非常广泛，在材料测试、食品检测、制造业、电器、仪器仪表、电子、汽车零部件、医学、生物学、军工、考古、地质等领域都有不俗的表现。应用领域 典型案例 可能检测的内容材料测试 合金铸件 收缩孔、缺料、多孔砂眼、裂缝、异型、夹杂物可塑型材 呼吸孔、缺料、多孔砂眼、裂缝、异型、夹杂物涡轮、百叶 损坏、夹杂物、裂缝、阻塞管道 壁厚测量、裂缝、夹杂物、收缩孔、多孔砂眼、腐蚀状态焊缝 裂缝、孔、虚焊、结构缺陷、纵向缺陷、夹杂物电磨刀片 缺料、裂缝、多孔砂眼、异型、夹杂物 制造业 玩具 异物、组装缺陷、缺少零件鞋 异物（铁钉）、脱线、脱胶、皮革断裂电器仪器仪表 自动开关 电缆断裂、连接件缺陷、缺少零件、组装缺陷、弹簧断裂、焊点脱落失效热水器 电线断裂、电缆断裂、零部件位置、缺少零件、连接件缺陷电吹风机 电缆断裂、连接件或接点缺陷、缺少零件、加热元件破裂、零部件位置加热元件 电缆断裂、加热螺旋线断裂、接点缺陷、加热螺旋线位置错误电缆接头 电缆断裂、短路、焊点脱落失效节能灯 灯丝缺陷、电线断裂、连接件缺陷、玻璃灯罩缺陷、缺少零件、组装缺陷、组装不完整电池 连接件或接点缺陷、缺少零件、零部件位置 电子 信用卡电子芯片 黏结缺陷、连接线撕裂、小片断裂、焊点缺陷印刷电路板 焊点脱落失效、组装不完整、印刷电路板导线和焊盘位置错误汽车零部件 轮胎 骨架和护带的位置和方向、钢丝状况、橡胶中夹杂异物或空气轮毂 断裂、结构缺陷材料测试铝铸件：在无损检测领域（NDT），铸件检测是一个最典型的应用。铝铸件的市场在稳步增长，特别是一些关键的安全部件（例如汽车制造业中的一些铸件）生产厂商必须对他的客户保证其产品的质量是信得过的，而铝铸件的砂眼或其他内部隐蔽缺陷可能会对其最终用户造成剧烈的伤害。下面的数字X射线图像很清晰的展示了铝铸件的多孔渗水砂眼。一张简单的X射线图像，使得许多造成次品的原因一目了然。使用自动化数字X射线无损检测系统可以实现在线100%的检查，从而实现0故障率。可塑型材：型材上的通气孔是不受欢迎的，因为这些通气孔可能会造成交接部分的脆弱或者降低型材的坚固性。X射线检测以其高效的无损探伤能力使得保证其质量成为可能。涡轮叶片：涡轮叶片通常都安装在一些通道（系统）内，在工作时，冷空气从它们中间流过。因为其弯曲的几何结构，采用超声波等其他无损探伤技术变得非常困难。而X射线无损检测系统就可以检测制冷系统中的涡轮叶片的破损或故障。丹管道：化工厂、石油炼化厂或核电站等为了保证安全，所使用的管线管道不仅仅在生产过程中需要检查，在日常使用过程中也需要经常检查。特别是对于一些包裹了绝热层或外壳的管道，X射线检测往往成为唯一可行的无损检测手段，并且X射线无损检测方法使得管线的检查费用降到最低。焊缝：在许多工厂企业中，焊缝质量是其质量保证的重中之重。传统的方法往往不能快速有效地控制其质量，而X射线检测技术却能够对砂眼、裂缝以及结构缺陷提供快而可信的检测结果。电磨刀片：电动磨具的刀片是一个对安全性能要求很高的部件。往往一些从表面上看上去没有破损的刀片，在X射线图像下却能清晰地看到一些脆弱的致命缺陷，这些缺陷可能导致砂轮刀片在操作中破裂甚至严重的伤害到操作工人。采用X射线检测可以100%的排除这些坏刀片。电子信用卡电子芯片：高分辨率的X射线图像能够看见微小的电路连线、焊点以及断点等。印刷电路板：随着印刷电路板生产装配过程自动化的发展，自动化的质量保证也变得越来越重要。在这个领域，数字化X射线技术以及自动化机器视觉系统成为一种最适宜的自动化质量保证方法。X射线可以找到印刷电路板的各种故障，例如多层PCB板层错位、焊点脱落、导线断裂等。汽车零部件轮胎：轮胎是一个高安全标准的产品。因此，在一个轮胎完成生产的过程中，必须经过严格的质量检查。X射线检测技术速度快，检查全面，成为生产和质量控制的一个重要部分。轮毂：轮毂也是一个高安全标准的产品。其内部一点点裂缝或隐藏缺陷将可能造成严重的交通事故，危害生命财产安全。因此，在轮毂生产的过程中，必须经过严格检查。X射线检测技术能深入其内部，发现任何蛛丝马迹，100%的排除安全隐患。
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一种压水堆核电站主管道窄间隙自动焊焊缝超声检测技术
【摘要】：压水堆核电站主管道是连接核岛主设备的大管径、大厚壁承压管道,主管道母材由奥氏体-铁素体不锈钢材料铸造而成,其内部组织包括粗大柱状晶且具有各向异性的特点。因此,主管道焊缝实施超声检测技术难度很大,传统主管道手工焊焊缝不要求进行超声检验,也没有大厚壁铸造奥氏体-铁素体不锈钢焊缝的超声检测验收标准。随着窄间隙自动焊技术在核电站主管道安装中的应用,根据窄间隙自动焊工艺特点,为保证主管道焊接质量,需要在主管道自动焊焊缝中增加超声检验以验证焊缝质量。
【作者单位】：
【分类号】：TM623.91
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400-819-9993一些焊接新技术在核电领域的应用，这个必须了解啊
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一些焊接新技术在核电领域的应用，这个必须了解啊
随着科学技术的不断进步以及国内人工成本的逐步上涨，自动化焊接技术因其质量稳定、焊材消耗少、焊工培训周期短及劳动强度低等特点，在核电建设安装领域得到了一些应用，并取得了良好的社会和经济效益。
中国核工业二三建设有限公司（简称“中核二三”）作为我国规模最大的核工程综合安装企业之一，近年来持续加大在核电安装技术革新方面的研发投入，取得了一些研究成果，本文将进行详细介绍。
二、 全位置TIG自动焊技术
管道焊接是核电建造安装过程中工程量最大的环节，单台百万千瓦级核电机组管道安装工程量近12.5万m。核电管道焊接质保等级高，对于质量要求严格，现有的焊接方法主要以TIG（钨极氩弧焊）为主，效率低，工程质量受焊工技能影响大，不易保证。因此，针对核电管道焊接采用自动焊技术是提高质量和效率，降低高技能焊工依赖度最有效的方式。目前，中核二三公司分别针对核电站一回路主管道和波动管，二回路主蒸汽和主给水管道以及核岛辅助管道预制，开展了自动TIG焊技术的研发，其中，主管道窄间隙自动焊技术已经在我国核电安装现场得到了成功应用。
1. 核电站主回路管道窄间隙TIG自动焊技术 &
核电站主回路管道是连接核电站反应堆压力容器、主泵和蒸汽发生器等主要设备的大厚壁承压不锈钢管道，被称为“主动脉”，承担着核安全保护屏障的重要功能，属于核电厂一回路压力边界，要在高温、高压的工况下运行40年以上，对焊接质量要求非常严格。以百万千瓦核电机组为例，单台机组共三个环路，每个环路8道焊口（见图1），主管道直径最大976mm，壁厚97mm，单个焊口采用宽坡口手工焊技术需要焊接约1个月时间，焊材消耗量大，对焊工技能要求高。
中核二三公司于2005年启动了窄间隙TIG自动焊技术的研究工作，经过近5年的技术攻关，完成全套技术的研发。该技术与手工焊技术相比，单个主管道焊口的焊接时间仅10~15天，为手工焊的1/3~1/2；焊接材料消耗仅10~15kg，约为手工焊的1/8；自动焊工培训周期仅需2个月，约为手工焊的1/10；不仅缩短了焊接时间，降低了焊材消耗，而且大幅缩短了焊工培训周期，降低对于高技能焊工的依赖。
2011年，中核二三公司首次将这项技术在我国宁德核电主回路管道安装现场成功应用，并推广到红沿河、阳江、防城港、福清和方家山等核电项目（见图2）。目前，我国在建CPR1000、AP1000以及EPR堆型核电厂主回路管道安装焊接均采用了自动焊技术，取得了良好的经济和社会效益。
2. 波动管窄间隙TIG自动焊技术 &
波动管是稳压器实现主回路压力控制和超压保护的重要组成部分，整体呈螺旋状连接, 将反应堆冷却剂系统主管道热管段与稳压器下封头接管嘴相连。 以EPR核电堆型为例，波动管道材质为不锈钢，单机组波动管分7段安装，需现场焊接8个焊口（见图3），管径大、管壁厚，对焊接质量要求高。台山核电一期工程波动管安装首次采用了窄间隙TIG自动焊技术，焊口射线探伤一次合格率达100%，优异的焊接质量，为机组安全运行提供了坚实保障。目前，国内三代AP1000堆型波动管焊接也采用了窄间隙TIG自动焊技术。
3. 主蒸汽管道自动焊技术 &
主蒸汽管道是连接核岛蒸汽发生器与常规岛汽轮机的二回路大直径厚壁承压管道，由于其运行工况特殊，安全等级高，因此对焊缝质量要求高，是核电厂当中的大型超级管道。目前，我国在建二代核电技术，主蒸汽管道焊接采用手工TIG根部打底、焊条电弧焊填充盖面的焊接技术。而以AP1000核电堆型为代表的三代核电安装技术规格书要求，对于采用LBB（leakage before broken破前泄露）设计的主蒸汽管道焊接必须采用钨极氩弧焊（TIG）工艺。
以我国在建三门和海阳核电项目为例，主蒸汽管道材质为SA335—P11，管径965mm，壁厚44.2mm，属于耐热低碳合金钢，焊前需要预热，焊后需要进行消应力热处理，焊接难度大。采用手工TIG焊技术完成一道主蒸汽管道焊口，大约需要两名高级焊工在200℃的高温下连续焊接作业约20天，焊接效率低，劳动强度相当高。
为进一步提高主蒸汽管道焊接效率，中核二三公司于2013年启动主蒸汽管道窄间隙TIG自动焊接工艺研究，并于2014年底全部完成该技术研发（见图4）。与手工焊相比，采用该技术可使单道焊口的焊接时间由20天缩短到8天，焊材消耗由20kg降低到10kg，优势相当明显。
目前，该技术将在中广核红沿河5/6号机组安装现场进行首次成果应用，同时，该技术还可推广到在建的“华龙一号 ”、AP1000和CAP1400堆型主蒸汽管道安装现场。
4. 辅助管道预制超声波TIG焊技术
核岛辅助管道管径相对较小、壁厚较薄，可以预制的焊口数量大，传统辅助管道预制焊接采用手工TIG焊技术，管道在焊接之前需要开坡口，然后逐层填充焊丝完成焊接。超声波TIG复合电弧焊原理是将超声波通过导电电极传导到焊接电弧上，在施加超声波后，电弧产生明显的收缩现象，从而提高焊接电弧挺度，增加焊接熔深，从而实现管道不开坡口自熔（见图5）。
目前，中核二三公司通过开展超声波TIG自动焊接工艺研发实现了6mm壁厚管道预制不开坡口一次性焊透，并在民用化工项目管道预制现场进行了初步应用，在确保质量的前提下有效提高了焊接效率。随着我国核电建造标准升级，该技术可以推广应用于核岛辅助管道预制，对于提高我国核工程管道预制自动化水平具有重要意义。
三、自动熔化极气体保护焊技术
核电站大型罐体、厚壁钢制容器以及大型结构模块安装存在大量规则焊缝，焊接工作量大，采用传统手工焊效率低，质量不容易保证，是自动焊技术的主要研发应用对象。
钢制安全壳（CV）是三代核电AP1000/CAP1400堆型核岛最后一道安全屏障，建造标准要求高。CAP1400核电钢制安全壳容器直径43m，高73.6m，板厚43~55mm，焊缝总长约4 500m，消耗焊材约70t，目前钢制安全壳焊接方法采用钨极氩弧焊和焊条电弧焊联合焊接技术，生产效率低，焊缝质量容易受到焊工操作技能的影响，不容易保证。
中核二三公司于2013年针对钢制安全壳（CV）启动了自动熔化极气体保护焊（简称GMAW）技术研究，利用混合气体作为保护气体，采用连续等速送进可熔合焊丝与焊件之间的电弧作为热源来熔合焊丝和母材金属，形成熔池和焊缝。经过数据统计，采用自动焊技术焊接效率比手工焊提高1倍，焊材消耗量比手工焊减少1/3（见图6）。该技术于2015年12月在山东荣成CAP1400示范工程开始了国内首次应用，填补了我国核电建设安装领域大型容器应用自动焊技术的空白。
此外，AP1000三代核电机组建造最显著的特点是模块化施工，AP1000核电堆型中的7大结构模块在安装过程中存在大量有规则的焊缝。目前，这些结构模块焊接主要采用手工焊技术，劳动效率低、工作强度大，对焊工的技能水平要求高。通过针对结构模块开展（GMAW）熔化极气体保护自动焊技术研究，开发出针对不同焊接位置的全套自动焊接工艺，在提高焊接质量和效率的同时降低了工人劳动强度（见图7）。
随着焊接技术水平不断进步，采用先进高效的半自动和自动焊技术代替手工焊技术仍是未来发展的趋势。同时，伴随着自动化焊接技术的应用范围逐步扩大，焊丝也将逐步取代焊条成为核电建造的主要焊接材料。在焊接新技术的研发和推广应用过程中，需要采用产、学、研、用联合的模式，掌握焊接标准、焊接材料、焊接工艺、焊接设备及辅助工装成套技术。同时，安装单位、设计院、工程公司和业主公司加强沟通互动，各方联合推动，才能将这些新技术更好更快的应用于现场，提高我国核电建造整体安装技术水平。
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核电主管道奥氏体不锈钢焊缝相控阵超声检测技术
【摘要】：核电主管道采用离心铸造奥氏体不锈钢制造和焊接,其焊接质量直接关系到核反应堆的安全。由于目前核电主管道常采用窄间隙焊接技术,易产生侧壁未熔合,传统检测方法难以检出,研发可靠性好的主管道焊缝无损检测技术迫在眉睫。本文采取理论研究、分析计算、数值模拟以及超声相控阵检测、射线检测等多种手段相结合的方式,制定了核工程奥氏体不锈钢焊缝相控阵超声检测工艺,实现了相控阵超声检测方法在核电站主管道焊缝的应用。
【作者单位】：
【分类号】：TG441.7;TM623.2
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