[发明专利]一种管子-管板角焊缝未焊透缺陷高度测量系统及方法

说明书

本发明涉及焊缝检测，具体公开了一种测量方法，用于测量管子‑管板角焊缝未焊透缺陷高度，该测量系统包括X射线机、透照底片和刻度尺，所述X射线机的射线焦点置于管子内，所述透照底片、刻度尺依次置于待测焊缝外，当管子射线焦点照射待测焊缝时，待测焊缝上的未焊透缺陷可在透照底片上形成影像，而所述刻度尺则可读取影像刻度值。该测量系统填补了国内外对焊缝未焊透高度控制有需求但无测量方法这一块的空白。并且，采用上述系统测量管子‑管板角焊缝未焊透缺陷高度，测量操作简单快速，测量结果真实、可靠、一致性好，对于评价未焊透类缺陷是否超标具有重要意义。

技术领域

本发明涉及焊缝测量，具体涉及一种管子-管板角焊缝未焊透缺陷高度测量系统及方法。

背景技术

随着化工技术的飞速发展，大型复杂高参数的化工换热器产品不断涌现，对产品运行的可靠性提出了更高的要求，保证产品在运行工况恶劣的环境下可靠地运行，减低机组非计划停机率的关键因数就是换热器管子与管板角焊缝质量。管子与管板角焊缝的频繁泄露，不但减低了机组的换热和生产效率，还将导致运行参数不稳定，严重影响机组的使用寿命。因此，仅对管子与管板角缝进行表面检测远不能满足产品使用要求。

随着棒阳极X射线机和微焦点X射线机诞生，许多化工换热器产品都要求采用X射线检测管子与管板角焊缝内部质量，以达到提高机组运行的安全可靠性的目的，欧美许多设计方和用户对高端化工换热器都提出了这一要求，国内许多国家重点高端化工换热设备也提出需要采用X射线检测管子与管板角缝内部缺陷，因此管子与管板角缝内部缺陷检测要求逐渐成为一种必然需求。

焊缝内部或根部区域的未焊透缺陷，将减少焊缝有效厚度，焊缝厚度减少的焊缝区域在运行时在交变应力、管子震动、压力、高温、腐蚀环境等共同作用下，将导致焊缝泄露，因此不同规范对管子管板角缝根部未焊透缺陷的高度都提出了不同的限值，如ISO标准要求“不允许未焊透缺陷”；ASME规范管子管板角缝工艺评定要求“焊缝根部接头0.4mm以上的部分必须全部熔透”即允许0.4mm高度的未焊透；世界先进的换热设备制造商德国巴士夫公司在未焊透缺陷限值的经验“h≤0.5mm,仅允许局部不允许整圈”；国内规范验NB/47013对管子管板未焊透缺陷验收描述“密封焊缺陷分类就没有涉及未焊透，即允许未焊透；强度焊未焊透验收需要合同双方商定”。虽然相关规范对未焊透缺陷高度限值提出量值要求，但国内外标准并没有提出如何定量测量未焊透高的方法。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种测量系统，用于测量管子-管板角焊缝未焊透缺陷高度，填补了国内外对焊缝未焊透高度控制有需求但无测量方法这一块的空白。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于测量管子-管板角焊缝未焊透缺陷高度的测量系统，包括X射线机、透照底片和刻度尺，所述X射线机的射线焦点置于管子内，所述透照底片、刻度尺依次置于待测焊缝外，当管子射线焦点照射待测焊缝时，待测焊缝上的未焊透缺陷可在透照底片上形成影像，而所述刻度尺则可读取影像刻度值。

具体的说，所述X射线机为棒阳极射线机，所述射线焦点即位于X射线机的阳极棒上，该阳极棒伸入管子内且棒阳极的轴线与管子的轴线重合。

进一步的，还包括透照补偿块，所述透照补偿块环绕射线焦点设置并固定在X射线机上；所述透照补偿块上设有内斜槽，该内斜槽环绕射线焦点设置。

进一步的，所述内斜槽的上表面为倾斜面，且该倾斜面位于射线焦点与待测焊缝之间；所述倾斜面的倾斜角度及方向均与待测焊缝的外表面相对应。

更进一步的，所述透照补偿块螺纹连接在X射线机的阳极棒上。

作为一种优选方案，所述刻度尺上均匀设有刻度，且刻度尺上均匀设有刻度一面朝向透照底片。

本发明的另一个目的是为了提供一种使用上述系统测量管子-管板角焊缝未焊透缺陷高度的方法，测量操作简单快速，测量结果真实、可靠、一致性好。