無(wú)損檢測(cè)的主要作用是保證產(chǎn)品質(zhì)量，防止零件或材料在使用過(guò)程中達(dá)不到設(shè)計(jì)的功能要求。無(wú)損檢測(cè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的保障程度取決于無(wú)損檢測(cè)的可靠性。影響無(wú)損檢測(cè)可靠性的因素很多，其中一個(gè)環(huán)節(jié)就是產(chǎn)品的無(wú)損檢測(cè)工藝性。

 ·無(wú)損檢測(cè)工藝性審查的作用及內(nèi)容· 

無(wú)損檢測(cè)工藝性就是產(chǎn)品的零部件適應(yīng)無(wú)損檢測(cè)工藝的能力，即零部件按照無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工藝方法，得到合格產(chǎn)品的可能性或難易程度。

包含無(wú)損檢測(cè)要求的產(chǎn)品圖紙初步完成時(shí)，一般應(yīng)經(jīng)過(guò)無(wú)損檢測(cè)工程師進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)工藝性審查。無(wú)損檢測(cè)工藝性審查主要有三個(gè)方面內(nèi)容：

①檢測(cè)部位、檢測(cè)方法、檢測(cè)比例是否符合相關(guān)產(chǎn)品法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；

②產(chǎn)品采用的無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)技術(shù)等級(jí)、合格級(jí)別是否正確；

③產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、材料等能否按照?qǐng)D紙規(guī)定的方法進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。

無(wú)損檢測(cè)工藝性審查人員應(yīng)了解產(chǎn)品執(zhí)行的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系，熟悉無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和各種無(wú)損檢測(cè)方法的能力范圍、局限性。因此各單位一般都由無(wú)損檢測(cè)3級(jí)人員來(lái)實(shí)施無(wú)損檢測(cè)工藝性審查。

 · LNG鐵路罐車無(wú)損檢測(cè)工藝審查· 

LNG(液化天然氣)鐵路罐車是中車西安車輛有限公司為滿足液化天然氣鐵路運(yùn)輸而設(shè)計(jì)的一種新型鐵路罐車，其主要由罐體裝配、加排系統(tǒng)、底架裝配、鉤緩制動(dòng)裝配、轉(zhuǎn)向架、操作間等部分組成，其中無(wú)損檢測(cè)工藝審查的重點(diǎn)為罐體裝配和加排系統(tǒng)。

圖1 LNG鐵路罐車結(jié)構(gòu)示意

LNG鐵路罐車罐體裝配采用高真空絕熱結(jié)構(gòu)，主要由內(nèi)罐體?外罐體?夾層管路?內(nèi)外罐體支撐組成。內(nèi)罐體設(shè)計(jì)溫度為-196℃，外罐體設(shè)計(jì)溫度為-40℃~50℃。加排系統(tǒng)是液態(tài)LNG的進(jìn)出通道，由直徑14~76mm的管路和測(cè)量裝置組成，管路材料為S30408不銹鋼，管路中的幾十個(gè)對(duì)接接頭需要進(jìn)行射線檢測(cè)。

 · 工藝性審查發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及改進(jìn)措施· 

① 底架中梁對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)

罐體底架除了承受罐體重力外，還傳遞列車牽引力，屬于受力鋼結(jié)構(gòu)。

設(shè)計(jì)人員參照以前的圖紙，將無(wú)損檢測(cè)技術(shù)要求規(guī)定為：“中梁對(duì)接焊接完成24小時(shí)后，對(duì)焊接接頭按GB/T 11345規(guī)定的B級(jí)進(jìn)行超聲檢測(cè)，1級(jí)合格?！?/span>

無(wú)損檢測(cè)人員不清楚執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》還是GB/T 11345-2013《焊縫無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)技術(shù)?檢測(cè)等級(jí)和評(píng)定》，咨詢?cè)O(shè)計(jì)人員，回應(yīng)是執(zhí)行GB/T 11345的新版標(biāo)準(zhǔn)。由于部分設(shè)計(jì)人員不了解GB/T 11345-2013里面沒(méi)有規(guī)定焊縫質(zhì)量驗(yàn)收等級(jí)，與GB/T 11345-2013配套的GB/T 29712-2013《焊縫無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)驗(yàn)收等級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)里面驗(yàn)收等級(jí)沒(méi)有1級(jí)，只有驗(yàn)收等級(jí)2和驗(yàn)收等級(jí)3，于是無(wú)損檢測(cè)工藝性審查人員向設(shè)計(jì)人員說(shuō)明了GB/T 11345標(biāo)準(zhǔn)的更新情況，并提出修改建議。

后來(lái)，設(shè)計(jì)人員將中梁對(duì)接接頭無(wú)損檢測(cè)技術(shù)要求修改為：“中梁對(duì)接焊縫焊接完成24小時(shí)后，按GB/T 11345-2013進(jìn)行超聲檢測(cè)，檢測(cè)技術(shù)等級(jí)為B級(jí)。中梁對(duì)接接頭超聲檢測(cè)按照GB/T 29712-2013驗(yàn)收，驗(yàn)收等級(jí)為2級(jí)?！?/span>

②外罐封頭對(duì)接焊縫無(wú)損檢測(cè)

鐵路罐車外罐端部封頭(見(jiàn)圖2)材料為16MnDR，由兩塊板拼接后冷壓而成，設(shè)計(jì)要求對(duì)該拼接焊縫進(jìn)行100%射線檢測(cè)。

圖2 LNG鐵路罐車外罐封頭

無(wú)損檢測(cè)工藝性審查人員查閱質(zhì)檢總局相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范（TSG R0005-2011《移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》），規(guī)定該對(duì)接接頭還應(yīng)進(jìn)行磁粉檢測(cè)。與設(shè)計(jì)人員溝通后，設(shè)計(jì)圖紙補(bǔ)充了對(duì)封頭拼接接頭進(jìn)行100%磁粉檢測(cè)的要求。

③ 外罐端環(huán)縫超聲檢測(cè)

按照質(zhì)檢總局安全技術(shù)規(guī)范，LNG鐵路罐車外罐體對(duì)接焊縫需要進(jìn)行射線檢測(cè)或者超聲檢測(cè)，而由于外罐體筒體與封頭連接的端環(huán)縫B11及B17（見(jiàn)圖3）焊接時(shí)內(nèi)罐已經(jīng)組裝，無(wú)法進(jìn)行射線檢測(cè)，只能考慮超聲檢測(cè)。

圖3 罐車外罐焊縫編號(hào)

該對(duì)接焊縫結(jié)構(gòu)如圖4所示，其筒體側(cè)板厚為6mm，封頭側(cè)板厚為8mm，墊板厚度為5mm。筒體與封頭焊接時(shí)，墊板與罐體環(huán)縫在整個(gè)周長(zhǎng)范圍內(nèi)的熔合情況存在3種可能：完全熔合、部分熔合、沒(méi)有熔合。

圖4 外罐封頭與筒體連接端環(huán)縫結(jié)構(gòu)示意

該焊接接頭超聲檢測(cè)的難點(diǎn)有：端環(huán)縫封頭直邊段長(zhǎng)度只有40mm，當(dāng)薄板采用大角度探頭時(shí)，探頭移動(dòng)范圍不足；從筒體側(cè)探傷時(shí)，超聲波會(huì)進(jìn)入墊板與筒體角焊縫，存在部分檢測(cè)盲區(qū)；環(huán)縫與墊板部分熔合，在未結(jié)合部位可能存在反射，影響缺陷判定；超聲波通過(guò)環(huán)焊縫進(jìn)入熔合的墊板時(shí)，無(wú)法采用二次波檢測(cè)。由于超聲檢測(cè)存在檢測(cè)盲區(qū)，除了采用特定的超聲檢測(cè)工藝外，還建議采用磁粉檢測(cè)作補(bǔ)充。

設(shè)計(jì)人員了解端環(huán)縫超聲檢測(cè)的難點(diǎn)后，對(duì)端環(huán)縫增加了磁粉檢測(cè)的要求。

④ 帶墊圈的管子環(huán)向?qū)咏宇^射線檢測(cè)

LNG鐵路罐車加排系統(tǒng)上有多個(gè)帶墊圈的管子對(duì)接接頭（見(jiàn)圖5），墊圈長(zhǎng)度為40mm，圖中斜箭頭表示射線檢測(cè)時(shí)射線透照的方向。

圖5 加排系統(tǒng)帶墊圈的管子環(huán)向?qū)咏宇^結(jié)構(gòu)示意

按照NB/T 47013.2-2015《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)第2部分：射線檢測(cè)》規(guī)定，小徑管對(duì)接焊縫進(jìn)行射線檢測(cè)時(shí)，一般采用雙壁雙影透照的方式，橢圓開(kāi)口間距在1倍焊縫寬度左右。因?yàn)榄h(huán)縫是橢圓成像，因此焊縫影像會(huì)重疊在環(huán)縫周圍的母材上。如果墊圈過(guò)短，一部分焊縫影像會(huì)疊加在墊圈上，一部分焊縫影像會(huì)疊加在墊圈以外的母材上。由于有墊圈和無(wú)墊圈部分厚度不一樣，因此兩部分的檢測(cè)靈敏度不一樣，底片黑度也不一樣，射線透照時(shí)難以確定工藝參數(shù)，且影像評(píng)定困難，建議設(shè)計(jì)部門(mén)將墊圈長(zhǎng)度增加至焊縫中心兩側(cè)各25mm。經(jīng)射線檢測(cè)工藝驗(yàn)證，當(dāng)小徑管環(huán)縫兩側(cè)的墊圈長(zhǎng)度各達(dá)到25mm時(shí)，焊縫的橢圓透照影像就會(huì)全部疊加在墊圈上，有利于射線檢測(cè)底片黑度控制及缺陷評(píng)定。

設(shè)計(jì)人員了解射線檢測(cè)工藝情況后，將墊圈長(zhǎng)度增加至焊縫中心兩側(cè)各25mm。

⑤ 三通管子環(huán)向?qū)咏宇^射線檢測(cè)

LNG鐵路罐車加排系統(tǒng)中，有幾個(gè)?76mm×3mm(直徑×壁厚)三通管子環(huán)向?qū)咏宇^(見(jiàn)圖6)，環(huán)縫一側(cè)管子壁厚為3mm，環(huán)縫另一側(cè)厚度接近10mm。

圖6 三通管子環(huán)向?qū)咏宇^結(jié)構(gòu)示意

由于過(guò)渡部分長(zhǎng)度較短，橢圓成像時(shí)焊縫影像會(huì)疊加在厚度為10mm的側(cè)母材上面。當(dāng)焊縫兩側(cè)壁厚不一致時(shí)，應(yīng)按照壁厚較薄一側(cè)厚度選擇檢測(cè)工藝參數(shù)。而按照3mm厚度選擇的射線檢測(cè)參數(shù)，無(wú)法穿透10mm側(cè)母材，導(dǎo)致10mm側(cè)焊縫黑度及靈敏度過(guò)低，滿足不了射線檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

建議設(shè)計(jì)部門(mén)重新選擇三通結(jié)構(gòu)，使環(huán)縫兩側(cè)厚度基本一致。設(shè)計(jì)部門(mén)采納建議，重新選擇三通結(jié)構(gòu)后，射線檢測(cè)難題迎刃而解。

結(jié)語(yǔ)

無(wú)損檢測(cè)工藝性審查人員在產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)工藝性審查過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)要求存在不明確、不完整的地方，或者零部件結(jié)構(gòu)無(wú)法按圖紙規(guī)定方法進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí)，應(yīng)向設(shè)計(jì)人員反饋意見(jiàn)。只有圖紙中零部件結(jié)構(gòu)具有可探性、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)要求正確，才能在產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)制定出合格的無(wú)損檢測(cè)工藝，從而提高無(wú)損檢測(cè)的可靠性。