核电PTR储罐下封头带垫板对接焊缝射线检测底片的黑线影像

王俊龙，张 洋，杨建龙，刘子淇

(核工业工程研究设计有限公司,北京 101300)

某核电站反应堆换料水池和乏燃料水池冷却和处理系统(PTR储罐)下封头发生泄漏事件，因此后续对该堆型核电的PTR储罐焊接工艺进行了改进，将焊接工艺由搭接焊改成带垫板的对接焊工艺，并新增了射线检测。变更前只需进行100%渗透检测(PT)和100%泄漏检测(LT)，变更后检测方法增加了100%射线检测(RT)。PTR储罐下封头位置受限，为满足射线检测条件，设计增加了矩形检测通道，其规格为12 000 mm×200 mm×100 mm(长×宽×高)，因此，PTR储罐下封头对接焊采用带垫板的焊接工艺(见图1)。PTR储罐下封头材料为镍基合金不锈钢，其厚度为6 mm，矩形探伤通道壁厚为6 mm。射线检测时，发现底片中容易出现黑线形状的异常影像，笔者对该现象展开了研究。

图1 带垫板的对接焊缝结构示意

1 底片黑线影像特征

射线检测时大量的底片中会出现两种黑线影像(见图2)，图2(a)中，一种黑线影像位于距离焊缝中心线两侧1 mm范围内(有时也只出现在焊缝中心线单侧)，该影像有时酷似线状、条状缺陷的影像，且平行于焊缝，还伴有羽毛状条纹，出现条状黑线影像的焊缝中心黑度低于焊缝其他部位的[1]；图2(b)中，另一种黑线影像位于焊缝坡口根部边缘附近，一般会出现在整条焊缝的两端，由于焊缝背面带垫板，无法对照其外观进行核实。

图2 射线检测底片中出现的黑线影像

2 黑线影像分析

2.1 宏观金相检验

在邻近焊缝中心线位置的黑线和坡口根部边缘附近位置的黑线处各截取了一个试样，同时也在没有黑线显示的位置截取了一个试样，对3个试样进行宏观金相检验(见图3)。……