李 富 黃海霞

（通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)〈上?！涤邢薰荆袊?上海 201319）

閥門是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件， 其品種和規(guī)格繁多，用途極為廣泛，無論是石油、石化、冶金、電力、國防、核能，還是交通運輸、城市建設(shè)、人民生活等。 閥門鑄鋼件的射線檢測是鑄鋼閥門質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)。

1 閥門鑄鋼件的射線檢測標(biāo)準(zhǔn)

鑄鋼件的射線檢測標(biāo)準(zhǔn)中， 國標(biāo)閥門采用最多的是JB/T6440 《閥門受壓鑄鋼件射線照相檢測》，美標(biāo)閥門采用最多的是ASME B16.34 《法蘭、螺紋和焊接端連接的閥門》。

1.1 檢測技術(shù)等級

JB/T6440 規(guī)定了檢測技術(shù)等級， 分為A 級、AB 級和B 級。 不同的技術(shù)等級，其關(guān)于膠片類別、增感屏、放射源和高能X 射線的透照厚度范圍、射線源到工件表面的最小距離、曝光量、黑度、像質(zhì)計靈敏度的要求不相同。 而ASME B16.34 及ASTM E94 沒有相關(guān)規(guī)定。

1.2 膠片類別

JB/T6440 規(guī)定，A 級或AB 級檢測技術(shù)最低要求采用T3 類膠片，B 級檢測技術(shù)最低要求采用T2 類膠片。利用γ 射線檢測裂紋敏感性大的材料時， 最低要求采用T2 類膠片。 而ASME B16.34 規(guī)定，膠片粒度要等于或細于ASTM E94 中的2(II) 型。

1.3 增感屏

JB/T6440 詳細規(guī)定了不使用增感屏或使用金屬增感屏?xí)r不同能量的X 射線和不同的放射源所對應(yīng)的增感屏材料和厚度。 ASME B16.34 沒有相關(guān)規(guī)定，ASME E94 僅描述了前后鉛屏的作用， 規(guī)定了γ 射線檢測時前屏的最小厚度，Ir192 源為0.13mm，Co60 源為0.25mm。

1.4 透照厚度范圍

JB/T6440 規(guī)定了常規(guī)X 射線不同透照厚度時的最高管電壓， 及不同檢測技術(shù)等級采用γ 射線源和不同能量的高能 X 射線適用的透照厚度范圍。 ASME B16.34 沒有相關(guān)規(guī)定，ASME E94 僅描述了射線能量對成像質(zhì)量的影響， 即一般情況下能量越低所獲得的圖像對比度越好。

1.5 射線源到工件表面的最小距離

JB/T6440 通過規(guī)定射線源到工件表面的最小距離來控制幾何不清晰度。 不同檢測技術(shù)等級， 射線源到工件表面的最小距離不同：A 級檢測技術(shù)：f ≥7.5dt2/3；AB 級 檢 測 技 術(shù)：f ≥10dt2/3；B 級 檢 測 技 術(shù)：f ≥15dt2/3；式中：f—射線源至工件表面距離；d—有效焦點尺寸；t—透照厚度。 只要底片質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，采用中心內(nèi)透法時，f 值可以減小，但減小值不得超過規(guī)定值的50%； 采用偏心內(nèi)透法時，f 值可以減小， 但減小值不得超過規(guī)定值的20%。 而ASME E94 直接規(guī)定了幾何不清晰度，其公式為：Ug=Ft/Do；式中：Ug—幾何不清晰度；F—有效焦點尺寸；t—工件射線源一側(cè)到膠片的距離；Do—射線源至工件表面距離。

1.6 曝光量

JB/T6440 規(guī)定，X 射線照相，當(dāng)焦距為700mm 時曝光量的推薦值為：A 級和AB 級檢測技術(shù)不小于15mA.min；B 級檢測技術(shù)不小于20mA.min。 采用γ 射線透照時，總的曝光時間不得少于輸送源往返所需時間的10倍。 而ASME B16.34 及ASTM E94 沒有相關(guān)規(guī)定。

1.7 黑度

底片黑度的要求的對比請見表1。

JB/T6440 還規(guī)定，透照截面厚度變化大的鑄件時，AB 級最低允許降至1.5；B 級最低可降至2.0。 雙片疊加觀察法僅限于A 級技術(shù)。 對于黑度＞4.0 的底片，如果有檢定報告證明觀片燈的亮度能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，允許進行評片。

1.8 像質(zhì)計靈敏度

像質(zhì)計靈敏度的要求見表2。

表2 射線照相靈敏度的要求

2 閥門鑄鋼件的射線透照工藝

JB/T6440 和A SME B16.34 都規(guī)定， 在可以實施的情況下應(yīng)選用單壁透照方式。 只有在單壁透照無法實施的情況下，才允許采用雙壁透照方式。

選擇透照方式時， 除了必須考慮上述檢測標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)等級、透照厚度、射線源到工件表面的最小距離、黑度、像質(zhì)計類型及靈敏度等因素外，還應(yīng)綜合考慮：客戶要求、閥門結(jié)構(gòu)及檢測部位、內(nèi)徑及壁厚、操作可行性及檢測設(shè)備的情況等。 因此， 閥門鑄鋼件選擇透照方式時應(yīng)遵循以下原則：

a）當(dāng)閥門內(nèi)徑較大、源到工件的距離和檢測靈敏度滿足標(biāo)準(zhǔn)中心內(nèi)透的要求時應(yīng)優(yōu)先選用中心內(nèi)透法，這時透照厚度差最小、缺陷檢出率較高，而且周向曝光的檢測效率也最高；

b）當(dāng)上述條件不滿足標(biāo)準(zhǔn)中心內(nèi)透但滿足偏心內(nèi)透的要求時應(yīng)選用偏心內(nèi)透法；

c）內(nèi)透法無法實施時應(yīng)選用單壁外透法，這時應(yīng)通過增大焦距來減小透照厚度差；

d）對于法蘭根部缺陷的檢測，考慮到內(nèi)透法可能造成的漏檢，宜采用單壁外透法來檢測；

e）對于難以實施單壁透照法的3in.以下的小口徑閥門， 允許使用雙壁透照法， 且至少應(yīng)在相互垂直的方向上各照一次；

f）對于某些常規(guī)透照方式可能漏檢的部位，經(jīng)合同各方商定后，可適當(dāng)增加透照次數(shù)或透照方向。

3 閥門鑄鋼件的射線底片評定

射線底片評定應(yīng)包括底片質(zhì)量的評定和鑄件缺陷的評定。 只要在底片本身的質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下才能進行鑄件缺陷評定。

3.1 底片質(zhì)量的評定

底片上的識別和定位標(biāo)記影像應(yīng)顯示完整、 位置正確。 定位標(biāo)記應(yīng)與透照工藝的示意圖核對， 確保檢測區(qū)域全覆蓋。底片黑度應(yīng)滿足1.7 條的規(guī)定。像質(zhì)計靈敏度應(yīng)滿足1.8 條的規(guī)定。 底片有效評定區(qū)內(nèi)不應(yīng)有機械、 化學(xué)或其它的污損， 以避免產(chǎn)生遮蔽或混淆任何缺陷的影像。

3.2 鑄件缺陷的評定

JB/T6440 評片時根據(jù)檢測厚度來確定一個評定區(qū)的大小， 用評定區(qū)來選取最嚴重的部位， 測量不連續(xù)尺寸， 將不同尺寸的缺陷換算成不同的點數(shù)， 再根據(jù)點數(shù)或長度或面積來評定缺陷等級。 ASME B16.34 則是用ASTM E446/E186/E280 等標(biāo)準(zhǔn)來評定， 將底片與參考圖譜對比，進而判定缺陷類型和級別。

相較而言，JB/T6440 盡管比較繁瑣，但只要評片人員能大致區(qū)分不同缺陷的類型， 然后測量和換算，就能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來定性和定級， 對評片人員的經(jīng)驗要求不高。 而ASTM E446/E186/E280 等標(biāo)準(zhǔn)和參考圖譜盡管看起來比較直觀， 但由于沒有規(guī)定具體缺陷的大小、數(shù)量和面積等的限值， 評片人員如果經(jīng)驗不足就很容易定性錯誤、 評定級別不準(zhǔn)確。 嚴重時可能同一個缺陷的評定等級相差2 個級別或以上。

以最常用的ASTM E446 標(biāo)準(zhǔn)為例，評片時應(yīng)注意：

a）ASTM E446 適用厚度范圍不大于2in.[50.8mm]，有3 卷圖譜，分別適用于不同的射線源：(I) 中等電壓（標(biāo)稱250kV） 的X 射 線；(II) 1MV 的X 射 線 和Ir192 源；(III) 2 MV～4MV 的X 射 線 和Co60 源。 缺 陷 分 為7 大 類，分 別 是A 類-氣孔、B 類-夾砂和夾渣、C 類-疏松 （C 類又分為4種，分別用CA、CB、CC、CD 表示)、D 類-裂紋、E 類-熱撕裂、F 類-內(nèi)冷鐵、G 類-斑點。其中A、B、C 類缺陷是分級的，嚴重程度從輕到重分為1～5 共5 個級別，而D、E、F、G 類沒有分級，所以每卷圖譜各有34 張底片。 每套圖譜只能與相近能量的射線源得到的底片進行比較。

b）評定時應(yīng)先定性、后定級。 將厚度范圍、能量范圍大致相同的底片與參考圖譜相比較， 同面積大小的情況下如果底片缺陷嚴重程度低于圖譜則合格， 反之則不合格； 如果底片面積相對較小， 則需要按比例縮放。 如果有2 種或更多類型缺陷呈現(xiàn)在同一底片上，其主要部分如果不合格，則該產(chǎn)品即為不合格；如果2種或更多類型的缺陷都達到最大允許等級， 則該產(chǎn)品也不合格；如果存在2 種或更多類型的缺陷，但沒有達到最大允許等級時，應(yīng)綜合考慮。

c）缺陷定性時應(yīng)注意，實際評片工作中遇到的缺陷形狀和特征不一定能完全準(zhǔn)確地歸類到標(biāo)準(zhǔn)給出的缺陷類型中。 不同材質(zhì)、不同工藝的鑄件，其缺陷形狀和特征往往有一定差距， 對于不同的缺陷， 應(yīng)參照最有代表性的圖譜來判斷。 不同的檢測工藝， 對結(jié)果會有一定的影響。

d）確定缺陷類別后評級時應(yīng)注意，應(yīng)依據(jù)缺陷的危害性，即缺陷的數(shù)量、大小、方向和分布所決定的對工件性能的損害等，準(zhǔn)確歸類到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的級別上。

此外， 評片時還應(yīng)注意辨別鑄件表面缺陷在底片上的影像，必要時底片應(yīng)與鑄件表面進行對比，避免誤判。影響底片評定的表面缺陷應(yīng)進行適當(dāng)修整， 處理不了的應(yīng)進行記錄或拍照并在報告中說明。

4 結(jié)束語

閥門鑄鋼件射線檢測的常用標(biāo)準(zhǔn)中，JB/T6440 標(biāo)準(zhǔn)使用起來比較容易上手，而ASME B16.34 引用標(biāo)準(zhǔn)多， 應(yīng)用起來較復(fù)雜。 所以在執(zhí)行檢測時應(yīng)充分考慮到兩種標(biāo)準(zhǔn)的特點， 首先要確認委托方要求的檢測部位和比例、 檢測標(biāo)準(zhǔn)和驗收標(biāo)準(zhǔn)， 然后制定合理的透照工藝。 執(zhí)行檢測時如果發(fā)現(xiàn)有不合理的地方， 應(yīng)對工藝及時修正。 底片評定時應(yīng)正確識別是內(nèi)部缺陷還是外部缺陷，合理定性評級。 總之，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和閥門的特點，選用合適的檢測技術(shù)，避免漏檢誤判，為閥門質(zhì)量提供保障。