NB/T 47013.2-2015与DL/T 821-2017在电站锅炉射线检测中的差异

(上海市特种设备监督检验技术研究院, 上海 200062)

射线检测技术能检测焊接接头中存在的未焊透、气孔、夹渣、裂纹等缺陷，也能检测铸件中存在的缩孔、气孔等缺陷，还能确定缺陷平面投影的位置、大小以及缺陷的性质[1]。射线检测技术作为常规无损检测技术之一，广泛应用于电站锅炉的制造、安装、改造以及维修中。

某电站锅炉改造单位对集箱、管道进行射线检测，总共拍摄30张片子，全部Ⅱ级及以上合格。而监检人员在进行底片核查时却发现：材料为20G碳钢、规格(直径×壁厚)为273 mm×8 mm的单面焊集箱的一张底片上有长4 mm的根部未焊透,Ⅱ级应判为Ⅳ级；材料为20G碳钢、规格(直径×壁厚)为273 mm×6 mm的单面焊管道的2张底片上有2 mm长的内凹，Ⅰ级应判为Ⅱ级。

造成这一差异的原因在于企业采用DL/T 821-2017《金属熔化焊对接接头射线检测技术和质量分级》(以下简称DL/T 821)进行评定，而监检人员采用NB/T 47013.2-2015《承压设备无损检测 第2部分 射线检测》(以下简称NB/T 47013.2)来复审。标准使用的不同，造成了最终结果判定的不同。

笔者从评定范围、透照工艺和质量等级评定3方面来比较DL/T 821与NB/T 47013.2之间的差异。

1 评定范围

NB/T 47013.2和DL/T 821都对应一系列的材料，如钢、镍、铜、铝、钛及其合金，不过对于电站锅炉，目前主要还是以钢、合金钢为主，其评定范围如表1所示(表中数据为材料厚度)。

表1 钢、合金钢的评定范围差异 mm

虽然两个标准的范围不尽相同，但是考虑到目前电站锅炉基本没有使用过200 mm以上厚度的材料，同时由于灵敏度和像质计的原因，标准也不对厚度2 mm以下的焊缝进行评定，因此可以认为DL/T 821的厚度适用范围和NB/T 47013.2是重合的。

2 透照工艺的差异

射线透照工艺主要包括：射线检测等级、射线源和能量、焦距、检测时机、检测区、表面要求、胶片选择、透照布置、透照参数、曝光量、标记等。其中，在透照布置和底片黑度方面，DL/T 821和NB/T 47013.2有比较明显的区别。

2.1 透照布置的差异

透照布置包括透照胶片技术、透照方式、透照方向、一次透照长度、小径管透照等方面。

2.1.1 透照胶片技术的差异

NB/T 47013.2中的双胶片透照技术，即利用两种感光速度相同的胶片一次透照，特别适合两边厚薄不同的对接焊缝，也适用于减少曝光时间和缩短曝光量[2]，以及提高射线穿透力的场合。而DL/T 821里没有采用双胶片技术。

2.1.2 对一次透照长度的差异

一次透照长度应以透照厚度比K进行控制，不同级别射线检测技术和不同类型焊接接头的K值如表2所示。

表2 NB/T 47013.2中允许的透照厚度比K

然而，DL/T 821仅规定纵向焊接接头系数K≤1.03，横向焊接接头系数K≤1.1，而与射线检测技术等级无关。这样一来，如果有用户或者设计要求，需提高检测等级至B级的时候，企业就会发生不满足NB/T 47013.2的情形。

2.1.3 双壁单影透照方式的差异

DL/T 821则规定根据射线源到工件表面距离f的不同，给出了最低拍片数量：当f≤15 mm时，N=3；当f>15 mm时，N=4。

NB/T 47013.2中，双壁单影透照方式的透照数量则是通过查图表的方式得出的，仅当管径范围为100～400 mm、K=1.2、T/D0很小时，最低透照次数为3次；具体透照数量随T/D0的变大而增加，随D0/F的减小而增加(其中T为工件厚度，F为焦距，D0为工件外径)。

可以看出，NB/T 47013.2的标准略微严格一些，实际操作起来也略微复杂。

2.1.4 小径管双壁双影倾斜透照椭圆成像方式的差异

NB/T 47013.2中对于小径管双壁双影倾斜透照椭圆成像方式的工艺条件相当严格，需同时满足壁厚≤8 mm，焊缝宽度≤D0/4；而DL/T 821中则要宽松很多，只要符合D0≤76 mm的规定，均可使用双壁双影倾斜透照椭圆成像。

同时，NB/T 47013.2规定，当T/D0≤0.12时，相隔90°透照2次；当T/D0>0.12时，采用椭圆成像或垂直透照,相隔60°或120°透照3次；而DL/T 821统一为相隔90°透照2次。

因此，企业在使用DL/T 821的时候，就有可能不满足NB/T 47013.2的要求。

小径管的分类也是两个标准有歧义的地方。NB/T 47013.2认为D0≤100 mm为小径管，而DL/T 821则规定为D0≤89 mm。这对选择射线检测工艺以及适用的评定等级，会有一定影响。

2.2 底片黑度的差异

底片需要有足够的黑度。黑度太小，不能保证底片具有足够的对比度，所以标准都规定了黑度的下限值；黑度太大，会造成透过的光强不够，人眼的识别能力下降，所以标准规定了黑度的上限值。

DL/T 821和NB/T 47013.2规定的黑度限制值如表3所示。

表3 黑度D的限制值

特别地，对于小径管和其他截面厚度变化大的工件，DL/T 821可放宽至D=1.5；而NB/T 47013.2单胶片则强调必须采用X射线检测，并且对于AB级，D可降至1.5，而对于B级，D=2.0。

可以看出，多数电站锅炉企业若采用DL/T 821的底片黑度标准是符合NB/T 47013.2要求的；除非使用γ源来检测小径管和其他截面厚度变化大的工件或者由于用户要求，检测等级提高至B级的情况下，就有黑度等级不符合的问题。

3 质量级别评定的差异

质量级别评定主要包括对缺陷的定性和定量。根据对两个标准的对比，发现其差异主要体现在缺陷分类、根部内凹I级评定、条形缺陷累计长度和未焊透4个方面上。

3.1 缺陷分类的差异

对于电站锅炉承压部件焊接接头，根据不同的部件和不同的焊接接头型式，其缺陷分类如表4所示。

表4 缺陷分类的对比

由表4可知，DL/T 821 和NB/T 47013.2中的缺陷种类不太一致；具体来说，对于电站锅炉筒体、集箱以及采用等同于双面焊的其他承压部件，用DL/T 821来评定缺陷，多了根部内凹的分类；对于采用单面焊的管子和管道来说，用DL/T 821来评定缺陷就缺少了对根部咬边的分类。

质量等级评定对于产品合格与否具有决定性作用。TSG G0001-2012《锅炉安全技术监察规程》(以下简称TSG G0001)中规定，通常承压部件规定射线检测评定等级在Ⅱ级以上为合格，梳理后发现，除了单面焊管子管道根部咬边之外，还存在以下不同。

3.2 对焊缝根部内凹I级评定的差异

两标准对根部内凹Ⅰ级评定的差异，如表5所示。由表5可见，对于单面焊管子管道， NB/T 47013.2 Ⅰ级评定不允许存在根部内凹，而DL/T 821允许存在。

表5 根部内凹的I级评定

对于Ⅱ级及以下级别，两者评定基本相同。因此，根据NB/T 47013.2，对文中开头提到的2张I级片改判为Ⅱ级；再依据TSG G0001，最终判定为Ⅱ级合格。

3.3 对条形缺陷累计长度评定的差异

两标准对条形缺陷的评定基本一致，唯一的差别是NB/T 47013.2对于条形缺陷累计最大长度给出了最小值：Ⅱ级评定是4 mm，Ⅲ级评定是6 mm；而DL/T 821没有给出最小值。

以厚度为3.5 mm的受热面管对接焊缝为例，在长度为42 mm的任意矩形评定区内，累计长度在4 mm的，NB/T 47013.2可以评定为Ⅱ级；而DL/T 821应评为Ⅲ级。由此看来，DL/T 821稍显严格。

3.4 对未焊透评定的差异

两标准对未焊透的评定是两个标准质量分级中分歧最大的地方。

NB/T 47013.2中除了不加垫板单面焊允许对未焊透进行分级外，其余焊接接头如有未焊透一律评为Ⅳ级缺陷。

而DL/T 821对未焊透，依据不同长度、不同深度进行Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级评定。

文中开头提到的集箱上的长4 mm的根部未焊透，按DL/T 821评定，判为Ⅱ级；但是依据NB/T 47013.2，则为Ⅳ级；再依据TSG G0001，最终判定为Ⅳ级不合格。

4 结论和建议

在国内，TSG G0001是关于国内锅炉设计、制造、安装、改造、修理、检验、监察的规范，其4.5.4.3条明确引用NB/T 47013；《电力行业锅炉压力容器安全监督规程》中的9.5.1条也引用了NB/T 47013。除此之外，NB/T 47013还被GB/T 16507

《水管锅炉》等标准引用，而DL/T 821仅在DL/T 612中被引用。因此，对于电站锅炉射线检测来说，NB/T 47013是被强制引用的，而DL/T 821却不是，两者地位不同。

然而，出于传统习惯，部分电站锅炉的安装修理改造企业仍沿用DL/T 821。因此，其部分要求可能不满足TSG G0001。

DL/T 821有其自身的优点。企业如果习惯使用DL/T 821标准，那么在设备仪器核查等方面依然可以遵循自己原先的做法，而在质量分级和小径管检测工艺等方面，需要和NB/T 47013.2多加对照，补充相应的措施，遵循就高不就低的原则，使检测符合TSG G0001的要求。