黄建明实战案例专栏 | 【案例65】这条裂纹到底在哪里?

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射线将垫板上的裂纹和焊缝同时投影在底片上，重迭的影像造成错觉好像裂纹在焊缝里， 射线只能看见一个平面图是看不到深度的，说明裂纹在垫板上。

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本系列专栏案例均在夏紀真老师的网站发布过，经作者本人修改和补充后，由本公众号发布，以满足当下年轻人互联网浏览习惯。

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实战案例专栏/ 案例65

1987年我们在为香港某电厂的一个直径300mm壁厚50mm的主蒸汽管对接焊缝进行伽玛射线Ir-192检验时，发现其中一张片子有条疑似裂纹的影像，长度约300mm。

用双壁透照单壁成像技术，分四张片子拍摄，重复再拍了两次结果都一样，排除了底片假缺陷的嫌疑后确定是裂纹。

影像是中间宽微微弯曲两头尖，这是典型的裂纹特征 。( 见图1)

（图 1 射线底片上的大裂纹）

这座使用近20年的电厂从未见过主蒸汽管有过这么大的裂纹，完全没有人相信。

为了慎重起见，电厂要求我们用超声波再验证下这个裂纹到底在焊缝的什么位置。

我最初看到这个底片上的裂纹后认为很简单，伽玛射线双壁透照100mm厚都能看到了， 一定是大裂纹，用超声波检测肯定很容易找出来的。

焊缝是主蒸汽管与汽轮机外壳接头的位置，形成两侧管壁厚不一样，靠汽轮机的 一侧很厚并且呈斜面的，是无法进行超声波探伤的，只能从壁厚50mm 的主蒸汽管单边扫查，而且一个加有垫板的对接焊缝。( 见图 2)

（图 2 焊缝的坡口型式）

没想到派去现场的同事做完超声波检测后，他告诉我 超声波看不到任何裂纹回波。

我就觉得奇怪， 再想想是什么原因呢?

反反复覆地思考后，想起会不会像厚板埋弧焊的「中心大裂纹」呢?

这种垂直的大裂纹如果用单探头扫查也是看不到的啊。

想到这里我马上安排正在电厂工作的同事，叫他用两个同是45°的横波斜探头，一个发射一个接收串联式的组合在出现裂纹的位置进行扫查，如果有垂直的中心大裂纹就可以得到一个很强的回波。( 见图 3、4)

（图 3 用两个相同角度的探头进行串联式扫查）

（图 4 没有裂纹时就没有回波）

过了一会同事打电话来告诉我说，刚才看到了一个回波，我一听说看到了回波，心里很高兴，心想终于找到了一个「中心大裂纹」，我就画出一个焊缝中心大裂纹的草图准备给报告电厂，( 如图3那样用两个相同角度的探头进行串联式扫查)， 用传真机传给电厂，当传真机正在转动时，那位同事又打电话来说：「不好意思，刚才是探头线松了，应该是没有反射回波……。」

没等他说完我赶紧把正在传真的草图从传真机拔了出来，然后在电话里臭骂他一通，我对他说：「这要是真的传真过去了我可完蛋了，我们公司的信誉就没了。有就是有， 没有就是没有， 你怎么可以一时说有一时说没有呢？！」

我赶紧开车前往电厂，叫那位同事带我到现场焊缝的所在位置，他把我带到焊缝的位置后，他说他还有其他事要做就先离开了，我正准备清理焊缝表面时，突然头顶上传来强烈振动的声音，原来工人正在用风动工具铲除汽轮上的保温层，好家伙一块块防火泥夹杂着保温棉从上而下把我全身给掩盖了，大热天里怒气冲冲的我本来就一身臭汗，这下可好满头满身都是白色的粉尘和汗水混合在一起，这些粉尘里带有破碎的玻璃纤维，顺着衣领的空隙钻进我的身上痒的要命，我急燥的拍打和摆动却是越拍越痒，难受极了。

面对这样的环境你叫人怎么能做好探伤?

我马上意识到我刚才错怪了同事骂错了人。

心里就感到愧疚起来，说也奇怪，这时心情很快安定下来，我也就不觉闷热和痕痒了，任由尘土飞杨地坐着不动，看看手表快到中午吃饭时间了，心想再等多一会工人就要下班去吃饭的啦，再坚持一下就是了。

等工人停工走后，我就慢慢地先清理自己满身满头的粉尘，然后再仔细清理焊缝表面，再按超声波检测根部程序一步一步地进行根部扫查，通过静心和细心的扫查分析，我终于找到裂纹的位置了。

我回公司后整理好检测报告和图标裂纹位置，准备明天向电厂提交最后的检测报告时，电厂打电话来通知我明天上午到电厂开会。

原来与此同时，电厂把英国厂家的超声波专家也请来了香港，第二天在电厂办公室里有正副厂长、技术经理、机械维修部主管和我以及英国来的专家。

会议开始时，厂长就向专家解释说，之前 AES 公司用伽玛射线发现这个主蒸汽管焊缝有一条疑似裂纹的缺陷，我们想知道它是否是裂纹？如果是裂纹，又在焊缝的什么位置？

说着就把有裂纹影像的底片交给专家，这专家把底片拿起来看，看了又看，再看看我，又再看底片，然后用很疑惑的眼神看着我说：「这不就是裂纹吗？」

他接着说：「这么简单的事你们还要我特地从英国赶来，你知不知道要我来一次多少费用，来回机票和酒店吃住？还要放下我在英国的工作……。」

一副责怪我的样子对着我说，众人都看着我，好像我成了犯人似的被人审判着，我也看着他，但我没有出声。

坐在我身旁机械维修部总管看到这情景悄悄地对我说：「阿黄，今次你有难了！」

我没理他。

我就站起来问专家他：「你有什么方法知道裂纹在什么位置吗?」

他说：「VERY EASY！非常简单！用超声波检测就可以了。」

「那么您可以演示下吗？」我问。

「当然可以，5 分钟就行了！」他说。

我就对着大家说：「那好！我们跟他一同下车间去看看好不好？」

众人都点头同意。

待他换好工作服和带上他从英国带来的超声波仪后，我们一起到达现场。

我把焊缝的坡口型式和详细尺寸用作图法告诉他，他看了后马上调校仪器，然后他对着大家说：「等会我把探头往焊缝上扫查时，你们可以看到荧光屏上有一个很强的反射回波。」边说边用手指指着超声波仪的荧光屏。

我带着他钻进汽轮下的焊缝位置，并告诉他底片上出现裂纹的一段标记位置，这个焊缝的位置离平台很近，他要我把仪器拿到汽轮机的平台位置让大家看，再把连着线的探头和耦合剂从平台间的一个空隙传给他，我回到平台上与其他人一起看着仪器的荧光屏。

他开始探伤了，他在有疑似裂纹的位置来回扫查，同时又不停地问：「有信号吗？有信号吗？」

大家都没有出声，因为在荧光屏上看不到强烈的反射回波信号。

我看了一会干脆把仪器掉过头来给他自己看，当他看到无论他怎么扫查都得不到他想象的强烈反射回波时，就急躁起来，然后要我把仪器递交给他。

他在汽轮机下不停地扫查和重复调整仪器灵敏度，却得不到他想要的强烈回波，他完全没有哼声了。

时间是5分钟、10分钟半个小都过去了，他还是没有找到强烈的裂纹信号。

我看到中午吃饭时快到了，我叫厂长他们先去吃午饭我留下来照顾他。

等大家都走开后我也钻到汽轮机下面， 我问他找到裂纹了吗？

他说：「 没有。」

我看他满头大汗地不停抓着探头扫查，可就是找不出裂纹的信号，我就画个焊缝有中心大裂纹的草图给他看，要他试下用两个同角度探头，他一看就明白我的意思，马上 找出两个45°斜探头调校好仪器后再扫查，同样也找不到强烈的反射回波。

看到他实在是没有办法了我就笑着问他：「VERY EASY！非常容易吗？」

「NO！NO！NO！VERY VERY DIFFICULT！不！不！不！非常、非常困难！」他说不管他怎么扫查就是找不到这个裂纹的反射回波，实在是没办法了，他主动问我是怎么看这个裂纹的。

那么这条裂纹到底在哪里呢？

我就把我正准备交给电厂的报告拿出来给他看，告诉他我认为裂纹不在焊缝里，而是在脱离焊缝的垫板上。

然后我用他的仪器和探头扫查当现演示给他看，可以清楚地看到底片上有裂纹的一段是没有垫板回波，其他没有裂纹的位置都有垫板回波，很明显垫板脱离焊缝时与没有脱离时的回波是不一样的，垫板脱离了焊缝超声波入射不到垫板，所以超声波看不到裂纹的反射回波，射线将垫板上的裂纹和焊缝同时投影在底片上，重迭的影像造成错觉好像裂纹在焊缝里， 射线只能看见一个平面图是看不到深度的，说明裂纹在垫板上。

他看完我的演示后也照我的方法做一次，做完后他立即明白并且同意我的分析判断，还不停地赞扬我做得仔细和做得好。( 见图 5、6)

（图 5 如果垫板熔合良好的情况下可以见到垫板的端角回波）

（图 6 垫板脱离焊缝时没有垫板回波）

他马上收拾仪器和探头收工，问我有车吗？

我说有，说他以前来过香港在一个叫深井的地吃烧鹅和生力啤酒，他知道这个地方离电厂很近，要我开车和他一块去吃饭，他说要请我吃饭，我高兴地说好啊！

吃完午饭后我把他送回电厂，并且把报告交给机械维修部总管我就走了， 因为我要赶去另一个新建的电厂工作，我告诉他下午我就不去参加开会了，有什么事你直接向厂长汇报吧，他说好。

第二天当我回到电厂时，正副厂长、技术经理和机械维修部总管个个都笑容满面地对着我，并举起大拇指赞扬我。

机械维修部总管对我说：「阿黄，你知不知道昨天下午那个专家怎么评价你的？」

我问他：「怎么评价啊？」

「他说：“以后香港电厂有AES在就不需我们派人来了！”你知道这句话是多么值钱啊！..... 。」

70-80年代的香港很多技术都是要靠国外派专家来解决的，花费昂贵不说浪费很多时间，却又无可奈何，因为自已没有技术。

自此以后电厂很少再找老外来了。

也就是这样我把香港电厂的生意给拿下了，真是一件令人开心的好事， 让我心情激动不已，做到自已喜欢做的事情，又赚到钱还得到客户的赞赏，你们说还有什么事会比它更好？真是太高兴了！

各位年青的朋友千万不要小看我写的「10个焊缝根部扫查程序」！它可能会帮你创出事业的一片新天地，也可能救你一命啊！

那么怎样证明是垫板上的裂纹呢?

事后我看到在焊缝旁约100mm的位置有个螺帽被焊接住的，我知道这个螺孔是用来让做伽玛射线时射源可以穿入到管中心透照焊缝用的，英文叫Gamma Plug，这在电厂透照厚壁管是经常用，当射线检验完毕后把螺栓拧上并且用焊接焊上。

那么现在我们只要把螺帽上的焊缝打磨去，再拧开螺栓用内窥镜伸入管内到垫板处就可以看垫板上的裂纹了。( 见图 7)

（图 7 通过在焊缝旁的孔(Gamma plug)用内窥镜就能看到垫板上的裂纹了 ）

后来电厂参照我建议拆除螺栓，用内窥镜入内检查果然看到垫板上有条大裂纹。

之后及时的处理了这个大裂纹，避免了一次严重事故。

关于作者

黄建明，长期从事在役无损检测技术工作近40年。任职于香港安捷材料试验有限公司，北京理工大学珠海学院“应用物理（无损检测方向）”本科专业兼职教授。美国焊接学会会员，美国无损检测学会会员，中国机械工程学会会员暨无损检测分会理事。英国焊接和无损检测人员考试发证章程（CSWIP）焊接检验督察，英国无损检测人员考试发证章程（PCN）II级焊缝射线照相评片员，美国焊接学会（AWS）高级焊接检验督察，AWS焊接导师，美国无损检测学会（ASNT）NDT检验师-UT、RT、MT、ET III级（高级）技术资格，中国机械工程学会无损检测分会RT、UT 3级（高级）技术资格。

联系方式：

邮箱：kmwong@aes.hk

公司：香港安捷材料试验有限公司

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