ASME核級鑄鋼件射線檢驗(yàn)要求

　　介紹了ASME 核級鑄鋼件的射線檢驗(yàn)要求，提出了與國家標(biāo)準(zhǔn)及ASME 常規(guī)材料規(guī)范的不同之處。

1、概述

　　隨著國家核電工業(yè)的快速發(fā)展，尤其是AP1000先進(jìn)壓水堆三代核電技術(shù)的引進(jìn)，ASME 核級材料在核電設(shè)備中得到了更加廣泛的應(yīng)用。ASME 核級鑄鋼件作為核電站管道、閥門和泵等部件的承壓邊界，真空技術(shù)網(wǎng)(http://genius-power.com/)認(rèn)為對核電站的安全運(yùn)行起著非常重要的作用。為了保證核級鑄鋼件產(chǎn)品質(zhì)量，ASME 對核級鑄鋼件的射線檢驗(yàn)提出了特殊要求。

2、核級鑄鋼件

　　ASME 核級鑄鋼件材料除了必須滿足常用鑄鋼件(表1) 材料規(guī)范要求外，還必須滿足特殊的適用要求。以SA - 216 WCA 材料為例，如該材料作為核級部件的承壓邊界必須同時(shí)滿足該材料規(guī)范及ASME 第Ⅲ卷NX2570 的要求。ASME 核級材料分為核Ⅰ級、核Ⅱ級和核Ⅲ級3 個(gè)級別，不同級別的材料要求不同，核Ⅰ級材料的要求最高。

3、無損檢驗(yàn)

　　以ASME 核Ⅰ級鑄鋼件為例，其不同的無損檢驗(yàn)方式和要求(表2) 主要依據(jù)核級部件類別、口徑和材料，口徑越大要求越高，對泵閥用鑄鋼件的要求相對較低。常用的無損檢驗(yàn)主要包括體積檢驗(yàn)( 射線檢驗(yàn)、超聲波檢驗(yàn)) 和表面檢驗(yàn)( 磁粉檢驗(yàn)、液體滲透檢驗(yàn)) 。

表1 ASME 常用鑄鋼件

4、射線檢驗(yàn)

　　射線檢驗(yàn)必須按照ASME 要求進(jìn)行操作和評定，同時(shí)要滿足ASME 中NB2575.3 的特殊要求。

　　4. 1、設(shè)備和材料

　　射線檢驗(yàn)應(yīng)使用工業(yè)射線照相膠片，可以使用增感屏，但不能使用熒光增感屏，其中銥192 和X射線的前屏最小厚度為0.005in. (0.13mm) ，Co60的前屏最小厚度為0.01in. ( 0.25mm) 。線型像質(zhì)計(jì)的制造和標(biāo)識應(yīng)滿足SE - 747 的要求或其允許的相當(dāng)要求，孔型像質(zhì)計(jì)的制造和標(biāo)識應(yīng)滿足SE1025 的要求或相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求。觀片設(shè)施應(yīng)能提供柔和的背景亮度，而不會(huì)在射線底片上引起反射、陰影或眩光。評片燈應(yīng)具有一個(gè)足夠的可變光源，以便能在規(guī)定的黑度范圍內(nèi)看到孔型像質(zhì)計(jì)的基本孔或線型像質(zhì)計(jì)的線徑。黑度測量應(yīng)使用校準(zhǔn)的黑度計(jì)。

表2 鑄鋼件的無損檢驗(yàn)要求

　　4. 2、檢驗(yàn)時(shí)機(jī)和像質(zhì)計(jì)

　　(1) 最終機(jī)加前的鑄件表面照相可在熱處理前進(jìn)行。在下列厚度范圍內(nèi)可以在最終機(jī)加前或之后進(jìn)行。

　　①最終厚度小于2.5in. (64mm) 的鑄件可在最終厚度上增加13mm 或者在最終厚度上增加20%進(jìn)行照相，二者中取較大值。像質(zhì)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)以最終厚度為基礎(chǔ)。

　�、谧罱K厚度在2.5in. (64mm) ～ 6in. (150mm)的鑄件可在最終厚度上增加20% 進(jìn)行照相。像質(zhì)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)以最終厚度為基礎(chǔ)。

　　③最終厚度大于6in. (150mm) 的鑄件可在最終厚度上增加13mm 或在最終厚度上增加15% 進(jìn)行照相，二者中取較大值。像質(zhì)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)以最終厚度為基礎(chǔ)。

　　(2) 對鑄造狀態(tài)或粗加工的閥門用鑄件進(jìn)行射線檢驗(yàn)時(shí)，其厚度范圍可以超出上述①、②和③的規(guī)定值，但仍需滿足下列要求。

　�、偃绻�鑄態(tài)或經(jīng)粗加工的鑄件厚度超過2in.(50mm) ，按下一級較薄的厚度進(jìn)行驗(yàn)收。例如透照鑄件超過2. 25in. (114mm) ，使用ASTM E186。像質(zhì)計(jì)須按被照部件厚度來選擇。

　　②如果鑄態(tài)或經(jīng)粗加工的鑄件厚度等于或小于2in. (50mm) ，使用ASTM E446，像質(zhì)計(jì)按最終工件厚度選擇。

　　4.3、底片質(zhì)量

　　所有的射線底片不得有機(jī)械劃傷，化學(xué)損傷或其他形式的污損，以免對所照工件的受檢區(qū)域產(chǎn)生遮蔽或干擾缺陷的影像。透過孔型像質(zhì)計(jì)本體或線型像質(zhì)計(jì)指定金屬線鄰近區(qū)和被檢區(qū)域的射線照相的透照底片黑度，單片觀察的最小黑度為1. 5，多片曝光疊片觀察時(shí)，疊片組合中的每張底片最小黑度為1.0。不論單片或疊片觀察，其最大黑度均為4.0，允許黑度計(jì)的讀數(shù)誤差為±0.05。

　　4.4、射線范圍

　　射線范圍應(yīng)盡最大可能涵蓋鑄鋼件體積，因鑄件的形狀不能覆蓋所有范圍時(shí)，以閥門為例，照相范圍至少應(yīng)達(dá)到圖1 所示要求。

　　4.5、驗(yàn)收

　　厚度t 小于2in. (50mm) 的鑄鋼件應(yīng)滿足ASTME446 的2 級要求，2in. (50mm) ≤ t < 4.5in.(114mm) 的鑄鋼件滿足ASTM E 186 的要求，4.5in.(114mm) ≤ t < 12in. (300mm) 的鑄鋼件滿足ASTME 280 的要求。D、E、F 或G 類缺陷是不可接受的。規(guī)定的經(jīng)機(jī)加工的鑄件按表3 驗(yàn)收，未經(jīng)機(jī)加工鑄件按表4 驗(yàn)收，底片按照表5 驗(yàn)收。

圖1 閥門鑄鋼件典型射線范圍

表3 經(jīng)機(jī)加工的鑄鋼件驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

表4 未經(jīng)機(jī)加工的鑄鋼件驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

表5 底片驗(yàn)收依據(jù)

5、結(jié)語

　　ASME 標(biāo)準(zhǔn)對核級鑄鋼件的射線檢驗(yàn)提出了明確要求，為保證產(chǎn)品質(zhì)量提供了充分的理論依據(jù)。在實(shí)施無損檢驗(yàn)過程中，要結(jié)合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以科學(xué)的方式，保證核級產(chǎn)品質(zhì)量，為核電站安全運(yùn)行提供保障。