NB/T 47013.2-2015與DL/T 821-2017在電站鍋爐射線檢測中的差異

射線檢測技術

能檢測焊接接頭中存在的未焊透、氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,也能檢測鑄件中存在的縮孔、氣孔等缺陷,還能確定缺陷平面投影的位置、大小以及缺陷的性質。射線檢測技術作為常規無損檢測技術之一,廣泛應用於電站鍋爐的製造、安裝、改造以及維修中。

某電站鍋爐改造單位對集箱、管道進行射線檢測,總共拍攝30張片子,全部Ⅱ級及以上合格。而監檢人員在進行底片核查時卻發現:材料為20G碳鋼、規格(直徑×壁厚)為273 mm×8 mm的單面焊集箱的一張底片上有長4 mm的根部未焊透,Ⅱ級應判為Ⅳ級;材料為20G碳鋼、規格(直徑×壁厚)為273 mm×6 mm的單面焊管道的兩張底片上有2 mm長的內凹,Ⅰ級應判為Ⅱ級。

造成這一差異的原因在於企業採用DL/T 821-2017《金屬熔化焊對接接頭射線檢測技術和質量分級》進行評定,而監檢人員採用NB/T 47013.2-2015《承壓設備無損檢測 第2部分 射線檢測》來複審。標準使用的不同,造成了最終結果判定的不同。

下面,上海市特種設備監督檢驗技術研究院的技術人員將從評定範圍、透照工藝和質量等級評定這三方面來比較DL/T 821與NB/T 47013.2之間的差異。

固定佈局

1評定範圍

NB/T 47013.2和DL/T 821都對應一系列的材料,如鋼、鎳、銅、鋁、鈦及其合金,不過對於電站鍋爐,目前主要還是以鋼、合金鋼為主,其評定範圍如表1所示(表中數據為材料厚度)。

NB/T 47013.2-2015與DL/T 821-2017在電站鍋爐射線檢測中的差異

雖然兩個標準的範圍不盡相同,但是考慮到目前電站鍋爐基本沒有使用過200 mm以上厚度的材料,同時由於靈敏度和像質計的原因,標準也不對厚度2 mm以下的焊縫進行評定,因此可以認為DL/T 821的厚度適用範圍和NB/T 47013.2是重合的。

2透照工藝的差異

射線透照工藝主要包括:射線檢測等級、射線源和能量、焦距、檢測時機、檢測區、表面要求、膠片選擇、透照佈置、透照參數、曝光量、標記等。其中,在透照佈置和底片黑度方面,DL/T 821和NB/T 47013.2有比較明顯的區別。

透照佈置的差異

透照佈置包括透照膠片技術、透照方式、透照方向、一次透照長度、小徑管透照等方面。

No.1透照膠片技術的差異

NB/T 47013.2中的雙膠片透照技術,即利用兩種感光速度相同的膠片一次透照,特別適合兩邊厚薄不同的對接焊縫,也適用於減少曝光時間和縮短曝光量,以及提高射線穿透力的場合。而DL/T 821裡沒有采用雙膠片技術。

No.2對一次透照長度的差異

一次透照長度應以透照厚度比K進行控制,不同級別射線檢測技術和不同類型焊接接頭的K值如表2所示。

NB/T 47013.2-2015與DL/T 821-2017在電站鍋爐射線檢測中的差異

然而,DL/T 821僅規定縱向焊接接頭係數K≤1.03,橫向焊接接頭係數K≤1.1,而與射線檢測技術等級無關。這樣一來,如果有用戶或者設計要求,需提高檢測等級至B級的時候,企業就會發生不滿足NB/T 47013.2的情形。

No.3雙壁單影透照方式的差異

DL/T 821則規定根據射線源到工件表面距離f的不同,給出了最低拍片數量:

當f≤15 mm時,N=3;

當f>15 mm時,N=4。

NB/T 47013.2中,雙壁單影透照方式的透照數量則是通過查圖表的方式得出的,僅當管徑範圍為100~400 mm、K=1.2、T/D0很小時,最低透照次數為3次;具體透照數量隨T/D0的變大而增加,隨D0/F的減小而增加(其中T為工件厚度,F為焦距,D0為工件外徑)。

可以看出,NB/T 47013.2的標準略微嚴格一些,實際操作起來也略微複雜。

No.4小徑管雙壁雙影傾斜透照橢圓成像方式的差異

NB/T 47013.2中對於小徑管雙壁雙影傾斜透照橢圓成像方式的工藝條件相當嚴格,需同時滿足壁厚≤8 mm,焊縫寬度≤D0/4;而DL/T 821中則要寬鬆很多,只要符合D0≤76 mm的規定,均可使用雙壁雙影傾斜透照橢圓成像。

同時,NB/T 47013.2規定,當T/D0≤0.12時,相隔90°透照2次;當T/D0>0.12時,採用橢圓成像或垂直透照,相隔60°或120°透照3次;而DL/T 821統一為相隔90°透照2次。
因此,企業在使用DL/T 821的時候,就有可能不滿足NB/T 47013.2的要求。
小徑管的分類也是兩個標準有歧義的地方。NB/T 47013.2認為D0≤100 mm為小徑管,而DL/T 821則規定為D0≤89 mm。這對選擇射線檢測工藝以及適用的評定等級,會有一定影響。

底片黑度的差異

底片需要有足夠的黑度。黑度太小,不能保證底片具有足夠的對比度,所以標準都規定了黑度的下限值;黑度太大,會造成透過的光強不夠,人眼的識別能力下降,所以標準規定了黑度的上限值。

DL/T 821和NB/T 47013.2規定的黑度限制值如表3所示。

特別地,對於小徑管和其他截面厚度變化大的工件,DL/T 821可放寬至D=1.5;而NB/T 47013.2單膠片則強調必須採用X射線檢測,並且對於AB級,D可降至1.5,而對於B級,D=2.0。

可以看出,多數電站鍋爐企業若採用DL/T 821的底片黑度標準是符合NB/T 47013.2要求的;除非使用γ源來檢測小徑管和其他截面厚度變化大的工件或者由於用戶要求,檢測等級提高至B級的情況下,就有黑度等級不符合的問題。

3質量級別評定的差異

質量級別評定主要包括對缺陷的定性和定量。根據對兩個標準的對比,發現其差異主要體現在缺陷分類、根部內凹I級評定、條形缺陷累計長度和未焊透4個方面上。

1缺陷分類的差異

對於電站鍋爐承壓部件焊接接頭,根據不同的部件和不同的焊接接頭型式,其缺陷分類如表4所示。

NB/T 47013.2-2015與DL/T 821-2017在電站鍋爐射線檢測中的差異

由表4可知,DL/T 821 和NB/T 47013.2中的缺陷種類不太一致;具體來說,對於電站鍋爐筒體、集箱以及採用等同於雙面焊的其他承壓部件,用DL/T 821來評定缺陷,多了根部內凹的分類;對於採用單面焊的管子和管道來說,用DL/T 821來評定缺陷就缺少了對根部咬邊的分類。

質量等級評定對於產品合格與否具有決定性作用。TSG G0001-2012《鍋爐安全技術監察規程》中規定,通常承壓部件規定射線檢測評定等級在Ⅱ級以上為合格,梳理後發現,除了單面焊管子管道根部咬邊之外,還存在以下不同。

2對焊縫根部內凹I級評定的差異

兩標準對根部內凹Ⅰ級評定的差異,如表5所示。由表5可見,對於單面焊管子管道, NB/T 47013.2Ⅰ級評定不允許存在根部內凹,而DL/T 821允許存在。

NB/T 47013.2-2015與DL/T 821-2017在電站鍋爐射線檢測中的差異

對於Ⅱ級及以下級別,兩者評定基本相同。因此,根據NB/T 47013.2,對文中開頭提到的2張I級片改判為Ⅱ級;再依據TSG G0001,最終判定為Ⅱ級合格。

3對條形缺陷累計長度評定的差異

兩標準對條形缺陷的評定基本一致,唯一的差別是NB/T 47013.2對於條形缺陷累計最大長度給出了最小值:Ⅱ級評定是4 mm,Ⅲ級評定是6 mm;而DL/T 821沒有給出最小值。


以厚度為3.5 mm的受熱面管對接焊縫為例,在長度為42 mm的任意矩形評定區內,累計長度在4 mm的,NB/T 47013.2可以評定為Ⅱ級;而DL/T 821應評為Ⅲ級。由此看來,DL/T 821稍顯嚴格。

4對未焊透評定的差異

兩標準對未焊透的評定是兩個標準質量分級中分歧最大的地方。

NB/T 47013.2中除了不加墊板單面焊允許對未焊透進行分級外,其餘焊接接頭如有未焊透一律評為Ⅳ級缺陷。

而DL/T 821對未焊透,依據不同長度、不同深度進行Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級評定。

文中開頭提到的集箱上的長4 mm的根部未焊透,按DL/T 821評定,判為Ⅱ級;但是依據NB/T 47013.2,則為Ⅳ級;再依據TSG G0001,最終判定為Ⅳ級不合格。

NB/T 47013.2-2015與DL/T 821-2017在電站鍋爐射線檢測中的差異


結論和建議

在國內,TSG G0001是關於國內鍋爐設計、製造、安裝、改造、修理、檢驗、監察的規範,其4.5.4.3條明確引用NB/T 47013;《電力行業鍋爐壓力容器安全監督規程》中的9.5.1條也引用了NB/T 47013。除此之外,NB/T 47013還被GB/T 16507《水管鍋爐》等標準引用,而DL/T 821僅在DL/T 612中被引用。因此,對於電站鍋爐射線檢測來說,NB/T 47013是被強制引用的,而DL/T 821卻不是,兩者地位不同。

然而,出於傳統習慣,部分電站鍋爐的安裝修理改造企業仍沿用DL/T 821。因此,其部分要求可能不滿足TSG G0001。

DL/T 821有其自身的優點。企業如果習慣使用DL/T 821標準,那麼在設備儀器核查等方面依然可以遵循自己原先的做法,而在質量分級和小徑管檢測工藝等方面,需要和NB/T 47013.2多加對照,補充相應的措施,遵循就高不就低的原則,使檢測符合TSG G0001的要求。

上海市特種設備監督檢驗技術研究院

馮冰瀟,工程師,主要從事鍋爐及壓力容器檢驗工作。


分享到:


相關文章: