浅谈监检工作中的底片评定

浅谈监检工作中的底片评定

赵道勤

赵道勤

（江苏省特种设备安全监督检验研究院江苏扬州225800）

摘要：JB/T4730-2005《承压设备无损检测》发布已10年了，NB/T47013《承压设备无损检测》在酝酿着还在征求意见中，作为对焊接接头内部质量进行评定的最后证据——探伤底片不可忽略。漏评、错评常常会给特种设备留下事故隐患，造成不可估量的损失，所以，做好承压类特种设备射线检测的底片评定工作非常关键。文章就承压类特种设备检验检测工作过程中对射线检测底片评定应关注的问题进行分析。

关键词：法规标准；材料与焊接：准备工作；底片质量；缺陷影像；等级评定

法规是我们从事承压类特种设备检验检测工作的方针政策，不能违犯，相关安全技术规范是我们从事承压类特种设备检验检测工作的基本安全要求，相关技术标准又是我们具体工作的行为的指南，而作为焊接质量评定的底片又标准执行的细节。从某一角度来看，细节决定结果正确是否，细节决定产品质量成败。因此，就本人从事射线损伤近三十年的经历，浅谈焊接接头底片评定。

一、执行好法规，掌握好规范标准

《中华人民共和国特种设备安全法》（以下简称“特设法”）于2013年6月29日发布，2014年1月1日施行了，“特设法”第一章总则的第二条要求承压类特种设备检验检测工作必须遵守它，第八条也要求遵守有关承压类特种设备安全技术规范及相关标准，第三章总共七条针对检验检测工作提出了具体要求，第六章有关条款尤其第九十三条对从事检验检测单位和个人应负的法律责任也提出要求，我们依法办事，承担相应的责任，谁违背它，谁就会绳之以法。由于检测结果有直接记录——底片，可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量准确，一般厚度的承压设备有关锅炉压力容器压力管道（“锅炉压力容器压力管道”以下简称“承压类设备”）安全技术规范常采用射线探伤对焊接质量进行检测，但有些地方技术要求合格级别有所不同，底片评定人员应认真区别对待。例如，TSGG0001-2012《锅炉安全技术监察规程》第4.5.4.4（1）规定“锅炉受压部件焊接接头的射线检测技术等级不低于AB级，焊接接头质量等级不低于Ⅱ”，无论局部还是全部；而TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》第4.5.3.4.1条款和GB150.4-2011《压力容器》第10.6.1却不一样，即“要求进行局部无损检测的对接接头（A、B类接头），射线技术等级不低于AB级，合格级别不低于Ⅲ级；要求进行全部无损检测的对接接头（A、B类接头），射线技术等级不低于AB级，合格级别不低于Ⅱ级”，要注意细节，注意区别。评片人员要有法律意识，遵守“特设法”，规范自己的行为，同时对相关规范标准要理解吃透，不能轻意下结论，确保底片评定质量。

二、评片人需知的相关材料性能及其焊接缺陷

“承压类设备”大都是用金属材料制造的，且它们大都是用熔化焊连接的，作为射线评片人员应掌握一些应知基础知识。不同的材料有不同的性能，它们的焊接性及焊接过程中使用的技术参数也不同，在焊接接着头内部形成形形式式的缺陷在底片影像也不同。NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中焊接方法有10种，其中气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊及电渣等6种最为常用，其表1列出12类21组钢制材料、铝铜镍材各5类和2类钛材，“承压类设备”安全技术规范所规定的材料也有与之相应的对应关系。熔化焊接是一种特殊的冶金过程，由于各种各样的原因，这些材料焊接过程会形成裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷、圆形缺陷、根部内凹和根部咬边等内部缺陷。以下简述定级为Ⅳ级裂纹、未熔合、未焊透缺陷常出现在哪些材料哪些部位。（形成原因及部位）

1.裂纹

裂纹是指材料局部断裂形成的缺陷，常按发生条件和时机可分为热裂纹、冷裂纹、再裂纹。〔1〕热裂纹常发生焊缝金属凝固过程中，都是沿晶界开裂的通常发生在杂质较多的碳素钢和奥氏体不锈钢等材料焊缝中；〔2〕冷裂纹一般在焊后冷却至马氏体转变温度以下，对低碳钢和低合金钢大致在200～300℃以下，其延迟裂纹多发生在热影响区，少数发生在焊缝上，沿纵向和横向都有发生。焊趾裂纹、焊道下裂纹、根部裂纹都是其常见的部位和形态。〔3〕再热裂纹常出现在某些含Mo、V、Cr、Nb、Ti等沉淀强化元素的低合金钢和耐热钢的焊接冷却后又重新加热（通常是消除应力热处理）的过程中，在焊接热影响区的粗晶区出现的，敏感温度区间为550～650℃

2.未熔合和未焊透

焊接电流过小，焊接速度过，焊条角度不对、弧偏吹，焊接处于下坡位置，母村未熔化时已被铁水覆盖等等原因常会在坡口、根部、层间等部位形成。焊接电流过小，焊接速度过，坡口角度太小，间隙太小，根部钝边太厚等原因造成的未焊透常常出现在双面焊和单面焊的根部。碳素钢、低合金钢和高合金钢等材料都会因焊接工艺纪律执行不力造成未熔合和未焊透。

总之，不了解常用材料的用途和性能，不熟悉其相应的焊接特点，对由于焊接产生的缺陷就很难定性判定。

三、准备工作

1.人员要求

人是一切工作的决定因素，没用符合相关法规标准要求的人从事评片工作就会在“承压类设备”中埋下严重事故隐患。首先，从事评片人员一般需要一定时期从事射线探伤的实践经历，不同材料不同焊接方法就会产生不同的缺陷，不同缺陷由于不同探伤工艺就会有不同的底片影像，对于高温高压易燃易爆有毒介质的“承压类设备”评片人员应该综合各方面因素进行评定，不能轻意下结论。第二，在正式评片出具报告前，从事评片人员应该按法规规范的要求经过系统的专业培训，并通过法定部门考核，至少取得RTII的资格证书。事实和经验告诉我们，刚刚取了RTII的资格证书的人，尤其血气风刚的年经人，多多请教经验丰富的专业人士。第三，评片人员要有良好的职业道德，高度的工作责任心，“特设法”已实施一年多了，评片人员应该有责任感。

2，环境设备条件

环境设备条件应能提供底片的最大的细节对比度，使评片人员感到舒适且疲劳度最小，各种干扰应尽量避免，以保证评片人员聚精会神的工作。第一，观片室应与其他工作岗位隔开，单独布置人，室内光线应柔和偏暗，但不必全黑，一般等于或略低于透过底片光的亮度。

黑度计、参考密度片、直尺、放大镜、遮光板、记号笔等常用仪器和工具应靠近放置。第二，观片灯的主要性能应符合GB/T19802的有关规定，且最大亮度应满足评片的要求；与此同时应按有关要求进行检定，合格后才能使。观片灯应有足够的光强度，对于底片黑度D≤2.5时，要求透过底片评定范围内的亮度应不低于30cd/m2；对于底片黑度D＞2.5时，要求透过底片评定范围内的亮度应不低于10cd/m2；为能观察黑度D≥4.5时，要求观片灯的亮度应不低于3*10＾5cd/m2。

四、底片质量审查

通常对底片的质量检查包括以下六个项目：灵敏度、黑度、标记、伪缺陷、背散射和搭接情况，本条就前二项进行详述，其余四项略谈。

1.灵敏度检查

射线照相灵敏度（以下简称灵敏度）是射线照相质量诸多影响因素的综合结。从定量方面来说，是指射线底片上可以观察到的最小缺陷尺寸或最小细节尺寸；从定性方面来说，是指发现和识别细小影像的难易程度。底片灵敏度用像质计测定，目前国内广泛使用的是丝型像质计，评定底片灵敏度的指标是底片上能识别出的最细丝的编号。显然，透照给定厚度的工件时，底片上显示的金属丝直径越小，底片的灵敏度也越高。

灵敏度是射线照相底片质量的最重要指标之一，“承压类设备”有关产品射线探伤必须符合目前JB/T4730-2005《承压设备无损检测》标准要求。透照方式，像质计摆放位置，不同照相质量等级应根据产品设计图样上的具体要求确定。对底片的灵敏度检查内容包括底片上是否有像质计影像，像质计型号、规格、摆放位置是否正确，能够观察到的金属丝像质计丝号是多少，是否达到了产品设计图样的要求。如果这些基本要求缺少或不足，底片质量就达不到要求，焊接质量就难易保证，作为评片人员就应该给予否定。

2.黑度检查

黑度又是射线照相底片质量的另一重要指标，各个射线检测标准对底片的黑度都有规定。“承压类设备”安全技术规范一般按照JB/T4730-2005《承压设备无损检测》执行（或许以后按NB/T47013执行），底片评定范围内的黑度D应符合下列规定：AB级：2.0≤D≤4.0；B级：2.3≤D≤4.0（“承压类设备”安全技术规范中没有A级）。由胶片特性曲线可知，胶片梯度随黑度的增加而增大，为保证底片具足够的对比度，黑度不能太小，所以标准规定了黑度的下限值。另一方面，受观片灯亮度的限制，底片黑度又不能过大，黑度过大造成透过光强不足导致人眼观察识别能力下，所以标准规定了黑度的上限值。当然，有条件情况下经检验合格的有亮度更高的观片灯，对黑度D＞4.0的底片（如今未实施的NB/T47013上限值已达D4.5），也可以进行评定。底片的黑度范围还影响照相宽容度，为扩大应用范围，适用“承压类设备”安全技术规范，标准中也有规定，即“用X射线透照小经管或其他截面厚度变化大的工件时，AB级最低黑度允许降至1.5；B级最低黑度允许降至2.0”。

3.其他

标记常有工件编号、焊缝编号、部位编号、中心定位编号和搭接编号；背散射检查一般探伤工艺制定时进行，并予确定；双壁单影透照纵焊缝的底片，其搭接标记外应有附加长度；伪缺陷检查包括划痕、折痕、水迹、静电感光、指纹、霉点、药膜脱落和污染等，它们容易与真缺陷影像混淆，影响评片的正确性，造成漏检和误判，所以底片上有效评定区间内不允许有伪缺陷影像。

五、影像分析与评定

底片上影像千变万化，形态各异，但按其来源大致可分为三

类：（1）由焊接因素造成的影像，（2）工件外观形状或表面几何造成的影像，（3）伪缺陷影像。对于底片上的每一个影像，评定人员应进行分析和识别，最后作出正确的判定。后两种易于查找和判别，本人就第一种焊接缺陷影像进行分析。只要焊缝中出现裂纹、未熔合、未焊透，其质量等级均为Ⅵ，至于条形缺陷、圆形缺陷、根部咬边和根部凹陷质量等级有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个，定级应按JB/T4730－2005相关条款执行。

1.裂纹

底片上裂纹的典型影像是轮廓分明的黑线或黑丝。然而有时有细微的变化，对于厚度不大的工件，其细节特征包括：黑线或黑丝上有微小的锯齿，线的端部尖细，端头前方有时有丝状阴影延伸；对于厚度较大的工件，裂纹有分叉，粗细和黑度有时有变化，有些影像呈较粗的黑线与较细的黑丝，尤出现在含Mo、V、Cr、Nb、Ti等沉淀强化元素的低合金钢和耐热钢的焊接冷却后又重新加热（通常是消除应力热处理）的过程中。

值得关注的是裂纹影像不仅与裂纹自身形态有关，而且与射线能量、透照角度、底片质量等许多探伤工艺中的许多因素有关。当透照射线束方向与裂纹深度方向平行，得到的裂纹影像是一条比较黑的黑线，然而工艺改变透照角度变大黑度变宽变淡薄，裂纹影像一侧变淡薄，对于大厚度受压部件，模糊还清，甚至消失。因此，为避免严重缺陷的隐藏，造成不可估量的损失，常需要另一种无损检测UT进行补充检测，削除事故隐患。

裂纹可能发生在焊接接头的任何部位，包括焊缝和热影响区，一旦出现，其质量等级就是Ⅵ级。

2.未熔合

未熔合存在部位有根部、坡口和层间。（1）根部未熔合的典型影像是一条细直线，线的一侧轮廓整齐且黑度较大，为坡口或钝边痕迹，另一侧轮廓可能规则也可能不规则，一般在焊缝中间，因坡口形状或投影角度等原因也可能偏向一边。（2）坡口未熔合的典型影像是连续或断续的黑线，宽度不一，黑度不均匀。一侧轮廓较齐，黑度较大；另一侧轮廓不规则，黑度较小，一般偏离焊缝中心线，沿焊缝纵向延伸。（2）层间未熔合的典型影像是黑度不大的块状阴影，形状不规则，时常伴有夹渣。

3.未焊透

未焊透的典型影像是细直黑线，有连续的也有断续的。常在焊缝中部，有时偏离，两侧轮廓有整齐也有不整齐的，线宽度和黑度局部发生变化。但有一点强调，只要能判断是处于焊缝根部的线性缺陷，仍判定为未焊。

4．其他

条形缺陷、圆形缺陷、根部咬边和根部凹陷等缺陷一般易于判定，但它们的质量级别又取决于缺陷的性质、数量和密集程度等因素，需要按JB/T4730－2005统计综合评定，这里不再详述。

总之，从事检验检测中的底片评定人员应遵守“特设法”，

依据相关安全技术规范和标准，时时刻刻做好自已的本职工作，为特种设备安全多作贡献。以上是本人对监检工作中的底片评定的看法，不到之处恳请指正。