电力建设施工及验收技术规范-钢制承压管道对接焊接接头射线检验篇(DL-T5069-1996).doc
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电力建设施工及验收技术规范
钢制承压管道对接焊接接头射线检验篇
Thecodeoferectionandacceptancefor
electricpowerconstruction
Sectionofradiographicexaminationofbuttwelded
jointsofpressuresteelspipesandtubes
DL/T5069—1996
主编部门：
电力工业部电力建设研究所
批准部门：
中华人民共和国电力工业部
批准文号：
电技[1997]67号
前言
根据电力工业部（1995）128号文的要求，电力工业部电力建设研究所组织部内有关单位组成规范修订组，对SD143—85《电力建设施工及验收技术规范钢制承压管道对接焊缝射线检验篇》进行了修订，现更名为《电力建设施工及验收技术规范钢制承压管道对接焊接接头射线检验篇》。
修订过程中，参照国际标准ISO1106/3—1984（E）、ISO5579—1985及API1104—1983，修订后的规范保留了原规范中经长期实践、行之有效的条款，修订了部分工艺条款，使修订后的规范更具有科学性、实用性和可操作性。
本规范的附录A、附录B和附录C均为标准的附录，附录D为提示的附录。
本规范由电力工业部建设协调司提出，中国电力联合会标准化部归口。
本规范起草单位：
电力工业部电力建设研究所、安徽电力建设一公司、江苏省电力建设一公司、山东省电力建设一公司。
本规范主要起草人：
施汝才、陈冬雨、徐亚澄、张忠奎、包乐庆。
本规范由电力工业部电站焊接标准化技术委员会负责解释。
1范围
本规范适用于电力系统制作、安装和检修发电设备时，单面施焊、双面成型的各种承压管子、管道和集箱对接焊接接头的X射线和γ射线透照检验。
本规范规定的射线透照工艺方法及质量评定分级透照厚度范围为2～175mm的低碳钢及合金钢（包括不锈钢）及钢管熔化焊对接焊接接头（以下简称对接接头）。
焊制管件（三通、弯头）和焊管（纵缝、螺旋缝）也可参照使用。
本规范不适用于磨擦焊、闪光焊的对接接头。
2引用标准
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。
在标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。
GB3323—87钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级
GB4792—84放射卫生防护基本标准
GB5616—85常规无损探伤应用导则
BG5618—85线型象质计
GB6417—86金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明
GB/T12604—90无损检测名词术语
GB/T12605—90钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级
DL5007—92电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇）
3检测人员
3.0.1凡从事本规范所述工作的检测人员，都必须持有中国电力工业无损检测人员资格证书和国家卫生防护部门颁发的放射工作人员证。
3.0.2无损检测人员按技术等级分为Ⅲ（高）、Ⅱ（中）、Ⅰ（初）级。
取得各技术等级人员，只能从事与该等级相应的无损检测工作，并负相应的技术责任。
3.0.3检测人员应按照GB4792进行体格检查，并符合要求。
3.0.4检测人员除具有良好的身体素质外，视力必须满足下列要求：
3.0.4.1校正视力不得低于1.0，应每年检查一次。
3.0.4.2从事评片人员应能辨别距离400mm远的一组高为0.5mm、间距为0.5mm的印刷字母。
3.0.5无损检测责任人员的职责如下：
3.0.5.1无损检测责任工程师，有责任保证本规范在使用中的正确实施。
当工作环境不符合本规范工艺要求和安全防护规定时，检验人员有权拒绝受理委托的检验，待条件改善、符合要求后再进行工作。
3.0.5.2无损检测责任工程师，应由具有电力工业无损检测Ⅲ级资格者担任。
3.0.5.3射线检验作业指导书（见附录D）的编制，应由Ⅱ级以上人员担任，Ⅲ级人员负责审核。
3.0.5.4各级无损检测人员的职责：
各级无损检测人员有责任保证本规范的正确实施，并维护其严肃性。
1）Ⅰ级人员应在Ⅱ、Ⅲ级人员的指导下进行射线检测操作，记录检测数据，整理检测资料。
2）Ⅱ级人员可编制一般的无损检测程序和作业指导书，并按照Ⅲ级无损检测人员编制或审核的《射线检验作业指导书》进行检测操作，评定检测结果，签发检测报告。
3）Ⅲ级人员可根据标准编制无损检测工艺，审核或签发检测报告，解释检测结果，仲裁Ⅱ级人员对检测结果的技术争议。
射线透照底片的评定应由Ⅱ、Ⅲ级人员担任。
4透照工艺
4.1表面状态
对接接头的表面质量（包括余高部分），应经外观检查符合DL5007—92的要求。
表面的不规则状态在底片上的影像应不掩盖对接接头中的缺陷或与之相混淆，否则应作适当的修整。
图4.2.1-1单壁透照法
L1—射线源至工件表面的距离；L2—工件表面至胶片的距离
4.2透照方法
4.2.1外透法
4.2.1.1单壁透照法
射线源置于钢管外，胶片放置在距射线源最近一侧钢管内壁相应对接接头的区域上，并与其贴紧（见图4.2.1-1）。
4.2.1.2双壁单投影法
射线源置于钢管外，胶片放置在远离射线源一侧钢管外表面相应对接接头的区域上，并与其贴紧（见图4.2.1-2）。
图4.2.1-2双壁单投影法
L1—射线源至工件表面的距离；L2—工件表面至胶片的距离
4.2.1.3双壁双投影法
射线源置于钢管外，胶片放置在远离射线源一侧钢管外表面相应对接接头的区域上，且使射线的透照方向与环缝平面成适当的夹角，使上下两焊缝在底片上的影像呈椭圆形显示，其短轴一般以3～10mm为宜（见图4.2.1-3）。
图4.2.1-3双壁双投影法
L1—射线源至工件表面的距离；L2—工件表面至胶片的距离
4.2.2-1中心全周透照法
L1—射线源至工件表面的距离；L2—工件表面至胶片的距离
4.2.2内透法
4.2.2.1中心全周透照法
γ射线源置于钢管焊缝径向中心的纵向切面平面位置，采用周向X射线机，应使X射线管的中心与钢管中心重合，胶片放置在钢管外表面对接接头上，并与其贴紧（见图4.2.2-1）。
4.2.2.2偏心透照法
射线源置于钢管内环缝中心以外的位置上，胶片放置钢管外表面相应对接接头的区域上，并与其贴紧（见图4.2.2-2）。
图4.2.2-2偏心透照法
L1—射线源至工件表面的距离；L2—工件表面至胶片的距离
4.3定位标记和识别标记
4.3.1定位标记
对接接头透照部位一般应有中心标记（），分段透照或抽查时还应有搭接定位标记（↑）。
当抽查时，搭接标记称为有效区段透照标记。
4.3.2识别标记
4.3.2.1被检的每段焊缝附近均应有下列铅质识别标记：
工件编号、对接接头编号、部位编号、焊工代号和透照日期。
4.3.2.2外径小于或等于89mm的管子被检焊缝附近，至少应有工件编号、部位编号及焊口编号。
返修后的对接接头透照部位还应有返修标记R1，R2，…（其数码1，2，…指返修次数）。
4.3.2.3定位标记和识别标记均需离焊缝边缘至少5mm，并在底片上显示。
4.3.2.4透照检验过的工件应采用有效方式进行标识，以作为每张底片位置对照的依据。
4.4象质计的选择及放置位置
4.4.1外径大于89mm的管道，其对接接头透照采用GB5618中规定的R10系列象质计。
4.4.2外径大于76mm且小于或等于89mm的管子，其对接接头透照应采用附录A规定的Ⅰ型专用象质计。
4.4.3外径小于或等于76mm的管子，其对接接头透照可采用附录A规定的Ⅱ型或Ⅰ型专用象质计。
4.4.4除双壁双投影透照方式外，透照厚度TA应根据透照方法确定，并应符合表4.4.4的规定。
4.4.5外径小于和等于76mm的管子对接接头，用双壁双投影法透照椭圆一次成像时，其透照厚度应按附录B的规定计算，垂直透照时应加一个加强高。
4.4.6象质指数应根据透照厚度确定，并符合表4.4.6的规定。
表4.4.4透照厚度
透照方法
透照厚度
外透法
单壁透照法
T+h
双壁单投影法
2T+h
内透法
中心全周透照法
T+h
偏心透照法
T+h
注1.T为钢管实际壁厚。
2.h为焊缝的余高。
表4.4.6透照厚度与象质指数的关系
透照厚度
mm
≤6
＞6
～8
＞8
～12
＞12
～16
＞16
～20
＞20
～25
＞25
～32
＞32
～50
＞50
～80
＞80
～120
＞120
～150
＞150
～175
象质
指数
线编号
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
线径mm
0.125
0.16
0.20
0.25
0.32
0.40
0.50
0.63
0.80
1.00
1.25
1.60
4.4.7R10系列线型象质计应放在射线源一侧的工件表面上被检焊缝区的一端（被检区长度的1/4部位）。
金属丝应横跨焊缝并与焊缝方向垂直，细丝置于外侧。
当射线源一侧无法放置象质计时，也可放在胶片一侧的工件表面上，但象质计指数应提高一级，或通过对比试验使实际象质指数达到规定的要求。
象质计放在胶片一侧工件表面时，应附加“P”标记以示区别。
4.4.8采用射线源置于圆心位置的周向曝光透照工艺时，象质计应每隔90°放置一个。
4.4.9Ⅰ型专用象质计应放在射线源一侧管子正中的表面上，金属丝应横跨焊缝并与焊缝方向垂直。
4.4.10Ⅱ型专用象质计的金属丝应置于焊缝中心，围绕全周。
4.4.11当透照呈排状的管子、使数个管子焊缝透照在同一张底片上时，象质计应放在最外侧的管子上。
4.5深度对比块的选择
对比小径管对接接头的未焊透和内凹深度，应采用附录A的专用对比块。
当管子外径大于89mm时，采用沟槽对比块。
放置时应平行放置在距焊缝边缘5mm处。
4.6胶片
4.6.1胶片的分类和选择
工业X射线胶片按银盐颗粒度由细到粗的顺序，分为J1、J2、J3三种，见表4.6.1。
通常，如需缩短曝光时间，则选用表中号数较大的胶片；如需提高射线透照的底片质量，则应选用号数较小的胶片。
表4.6.1工业射线胶片的类型
胶片类型
感光度
反差
粒度
J1
低
高
细
J2
中
中
中
J3
高
低
粗
4.6.2胶片在使用前，应对每箱（或盒）胶片进行灰雾度的测定，使灰雾度小于或等于0.3。
4.7增感屏
4.7.1射线透照应采用金属增感屏或不用增感屏。
4.7.2金属增感屏的材料及前、后屏的厚度应根据不同的射线能量参照表4.7.2的规定选择。
表4.7.2增感屏的选择
射线源种类
增感屏材料
前屏厚度
mm
后屏厚度
mm
X射线：
＜120kV
120～250kV
＞250kV
铅
—
0.025～0.125
0.05～0.16
≥0.10
γ射线：
Tm170
0.02
0.05
γ射线：
Ir192
0.05～0.16
≥0.16
γ射线：
Cs137
γ射线：
Eu152+154
0.10～0.20
≥0.20
γ射线：
Co60
铜、钢、铅
0.25～1.00
0.50～2.00
4.7.3增感屏的表面应保持洁净和平整，应经常擦拭，以防止产生造成影响底片图像的影像或假缺陷。
4.8射线能量的选择
射线能量的选择取决于透照工件的材料种类、透照方式和透照厚度TA，有时也根据设备条件而定。
通常情况下，随着射线能量的减低，透照图像的对比度增加。
因此，在穿透力许可的情况下，应尽量采用较低的射线能量。
4.8.1X射线的能量选择
使用管电压为400kV以下的X射线透照对接接头时，应根据透照厚度TA选取管电压值，一般不应超过图4.8.1的规定。
图4.8.1透照厚度和允许使用最高管电压的关系
4.8.2γ射线源的选择
各种不同种类的γ射线源的平均能量（MeV）和最小透照厚度见表4.8.2。
对于外径小于或等于89mm、壁厚大于10mm的管子对接接头，宜采用γ射线源进行透照。
4.8.3外径小于和等于89mm的管子，当壁厚大于6mm时，若选用X射线透照，应采用双胶片暗盒，即在暗盒内装两张感光速度不同的胶片，以弥补透照工件厚度差。
表4.8.2各种射线源的最小透照厚度
射线源
最小透照厚度
mm
名称
能量MeV（平均值）
Tm170
0.08
＞2
Ir192
0.35
＞10
Cs137
0.66
＞25
Eu152+154
1.10
＞25
Co60
1.25
＞38
注：
表4.8.2所列最小透照厚度，并不代表γ射线与X射线具有等同检测灵敏度时的厚度
4.9无用射线和散射线的屏蔽
4.9.1为尽可能减少散射线的影响，应采用适当的方法限制和缩小照射场面积并采取屏蔽措施。
4.9.2当采用4.4.11所述方式时，因管子边缘处于射线透照区内，通常可用图4.9.2的方法或其他有效的方法来屏蔽散射线。
图4.9.2减少散射线影响的方法
4.9.3在γ射线透照中，操作要迅速、正确。
当采用射线源置于工件内部、暗盒置于工件外表面的透照工艺时，一定要在暗盒外覆一层2～3mm的铅板，以避免射线源进出工件时对胶片额外曝光，而增加底片的灰雾度。
4.9.4为检查背散射线的影响，可在暗盒背面贴附一个“B”字铅字标记，其高度为13mm,厚度为1.3mm。
若在较黑背影上出现“B”的较淡影像，就说明背散射线屏蔽不够，应采取有效措施重照。
如在较淡背景上出现“B”字的较黑影像，此影像则不能作为该底片判废的依据。
4.10分段透照的数量
4.10.1采用双壁单投影法透照时，射线源对管子外表面的距离，当小于或等于15mm时，可分为不少于3段的透照，即每段对应的中心角应小于或等于120°；当大于15mm时，应分为至少4段的透照，即每段对应的中心角小于或等于90°。
4.10.2对外径大于76mm且小于或等于89mm的管子，其焊缝采用双壁双投影法透照时，至少分两次透照，透照角度每次偏转小于或等于90°。
4.10.3对外径小于或等于76mm的管子，其焊缝采用双壁双投影法透照时，允许一次透照并应选择较高管电压，曝光量宜控制在7.5mA·min以内，管子内壁轮廓应清晰地显现在底片上。
4.10.4当采用射线探伤方法对厚壁管道对接接头进行焊接过程的中间检验时，应满足下列要求：
4.10.4.1焊缝的下部焊接厚度为20mm左右；
4.10.4.2透照方式及胶片的放置见图4.10.4。
当采用图4.10.4（a）方式时，暗盒宽度与坡口宽度相适宜，暗盒与焊缝表面应贴紧。
4.10.4.3底片上应有必要的标记。
当分段透照时，还应有搭接标记。
4.10.5对有产生横向裂纹倾向的较大直径管道对接接头射线透照检验，为提高横向裂纹检出率，应选用周向X射线机或γ射线源，采用中心全周透照法。
若采用其他透照方法，则应对透照厚度比K加以控制。
图4.10.4透照方式及胶片的放置
（a）射线源在管道内；（b）射线源在管道外
图4.11.1确定射线源至管子距离（L1）的诺模图
4.10.6当透照带有内壁螺旋槽的锅炉加热面管子和易产生裂纹的管材对接接头时，宜采用垂直透照，即前、后壁焊缝重叠，以提高裂纹的检出率（见图4.2.1-3，右图）。
4.10.7当检验管排对接接头时，胶片的长度不应小于300mm。
4.11透照的几何条件
4.11.1射线源至工件表面距离L1一般可由焦点尺寸d（见附录C）和工件表面至胶片距离L2从图4.11.1中查出。
L1、L2的确定如图4.2.1-1～图4.2.2-2所示。
4.11.2在特殊情况下，L1不能满足图4.11.1的要求时，可由合同双方确认；如系厚壁管采用内透法，必须采取有效措施对焊缝根部质量进行监控。
4.12胶片的暗室处理
4.12.1胶片的暗室处理应按胶片的使用说明书或公认的有效方法处理。
4.12.2胶片的自动冲洗应注意精确控制胶片显影、定影、水洗和干燥等工序的温度、传送速度和药液的补充。
4.12.3胶片手工冲洗宜采用槽浸方式，在规定的温度（20℃左右）和时间内进行显影、定影等操作。
不允许在显影时用红灯观察来调整显影时间，以弥补曝光量不当来调整底片黑度。
定影后的底片应充分水洗和除污处理，以防止产生水迹。
4.12.4可采用定期添加补充液的方法来保持显影性能的恒定。
5底片质量
底片的质量是透照工艺的综合反映，是评定焊接质量的依据，凡不符合下属条款的底片，均应视为废片，不得作为质量评定的依据。
5.1象质指数
底片上必须显示出与象质指数对应的最小钢丝线径。
Ⅰ型应显示三根及三根以上。
5.2标志
底片应清晰地显示出象质计、深度对比块、定位标记和识别标记。
5.3不应有的假缺陷
底片有效评定区域内不应有因胶片处理不当引起的假缺陷或其他妨碍评定的假缺陷。
5.4底片黑度
底片有效评定范围内的黑度，X射线应在1.5～3.5（包括固有灰雾度）范围内；γ射线应在1.8～3.5（包括固有灰雾度）范围内。
6底片观察
6.0.1评片应在专用评片室内进行。
评片室内的光线应暗淡，室内照明用光不得在底片表面产生反射。
6.0.2观片灯最大亮度应不小于100000cd/m2，且观察的漫射光亮度应可调。
对不需要观察或透光量过强的部分应采用适当的遮光板遮蔽强光。
经照射后的底片亮度应不小于30cd/m2。
6.0.3评片时允许使用放大倍数小于5的放大镜辅助观察底片的局部细微部分。
7对接焊接接头质量分级
根据焊接缺陷类型和数量，焊接接头质量分为四级。
7.1裂纹未熔合缺陷的评级
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级焊缝内应无裂纹、未熔合；凡焊缝内有裂纹、未熔合即为Ⅳ级。
7.2圆形缺陷的评级
7.2.1评定方法
7.2.1.1长宽比小于或等于3的缺陷（包括气孔、夹渣、夹钨）定义为圆形缺陷。
7.2.1.2圆形缺陷用评定框尺进行评定，框尺应置于缺陷严重或集中处，评定框尺寸的选定应依母材厚度确定，并符合表7.2.1-1规定。
表7.2.1-1缺陷评定区mm
母材厚度
≤25
＞25～100
＞100
评定框尺寸
10×10
10×20
10×30
7.2.1.3评定时需把圆形缺陷尺寸换算成点数，并应符合表7.2.1-2的规定。
表7.2.1-2缺陷点数换算表mm
缺陷长径
≤1
＞1～2
＞2～3
＞3～4
＞4～6
＞6～8
＞8
点数
1
2
3
6
10
15
25
7.2.1.4评定时不计点数的缺陷尺寸应根据母材厚度T确定，并符合表7.2.1-3的规定。
表7.2.1-3不计点数的缺陷尺寸mm
母材厚度
缺陷长径
≤25
≤0.5
＞25～50
≤0.7
＞50
≤1.4%T
7.2.1.5当缺陷与评定区边界线相接时，应把它划为该评定区内计算点数。
7.2.1.6当评定框尺附近缺陷较少，且确认只用该评定框尺大小划分级别不适当时，经合同双方协商，可将评定框尺面积沿焊缝方向扩大到3倍，求出缺陷总点数，用此值的1/3进行评定。
7.2.2分级评定
圆形缺陷的焊缝质量分级应根据母材厚度和评定框尺尺寸确定，各级允许点数的上限值符合表7.2.2的规定。
表7.2.2圆形缺陷的分级
7.2.2.1单个圆形缺陷长径大于T/2时，评为Ⅳ级。
7.2.2.2Ⅰ级焊缝和母材厚度小于或等于5mm的Ⅱ级焊缝内，在评定框尺内不计点数的圆形缺陷数不得多于10个，超过10个时，焊缝质量的评级应降一级评定。
7.3条状缺陷的评级
7.3.1长宽比大于3的缺陷定义为条状缺陷。
7.3.2条状缺陷的焊缝质量分级应根据母材厚度确定，并符合表7.3.2的规定。
表7.3.2条状缺陷的分级mm
质量
级别
母材厚度
条状缺陷总长
连续长度
断续总长
Ⅰ
0
0
Ⅱ
T≤12
4
在任意直线上，相邻两缺陷间距均不超过6L的任何一组缺陷，其累计长度在12T焊缝长度内不超过T
12＜T＜60
T≥60
20
Ⅲ
T≤9
6
在任意直线上，相邻两缺陷间距均不超过3L的任何一组缺陷，其累计长度在6T焊缝长度内不超过T
9＜T＜45
T≥45
30
Ⅳ
大于Ⅲ级者
注：
1）表中L为该组条状缺陷最长者的长度；T为母材厚度。
2）当被检焊缝长度小于12T（Ⅱ级）或6T（Ⅲ级）时，可按被检焊缝长度与12T（Ⅱ级）或6T（Ⅲ级）的比例折算出被检焊缝长度内条状缺陷允许值。
当折算的条状缺陷总长度小于单个条状缺陷长度时，以单个条状缺陷长度为允许值
7.4未焊透的评级
7.4.1外径大于89mm的管子，未焊透的焊缝质量分级应符合表7.4.1的规定。
表7.4.1未焊透的分级
质量
级别
未焊透深度
未焊透总长mm
占壁厚百分比%
极限深度mm
连续未焊透长度
断续未焊透长度
Ⅰ
0
0
0
0
Ⅱ
≤10
≤1.5
T≤12时，不大于4；12＜T＜60时，不大于；T≥60时，不大于20
间距小于6L时，不超过连续未焊透长度；间距等于或大于6L时，在任何12T焊缝长度内不大于T
Ⅲ
≤15
≤2.0
T≤9时，不大于6；9＜T＜45时，不大于；T≥45时，不大于20
间距小于3L时，不超过连续未焊透长度；间距等于或大于3L时，在任何6T焊缝长度内不大于T
Ⅳ
大于Ⅲ级者
注：
1）表中L为断续未焊透中最长者的长度；T为管壁厚度。
2）同一焊缝质量级别中，未焊透深度中占壁厚的百分比和极限此两个条件须同时满足。
3）按DL5007规定，采用氩弧焊打底的对接接头不允许有
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