压水堆核电厂氢气生产与分配系统（SHY）是生产、贮存及分配全厂所用氢气的系统，需要大量管网用以输送氢气。为确保安全，输氢管道均采用不锈钢双壁管（分为内管和外管），并且其对接环焊缝必须进行100%射线检测，尤其应对内管所有管体、管件间对接焊缝进行100%射线检测，内管焊接完成经射线检测合格后再安装外管。
       然而，某段SHY系统输氢不锈钢双壁管在外管已安装到位的情况下，发现未对内管环焊缝进行射线检测，这可是一个大问题！不过我们聪明的无损检测工程师还是找到了解决的办法，且看他们是如何在不切割拆除双壁不锈钢外管的情况下，直接隔着外管对内管进行射线检测。

输氢双壁管每段管长约6米，外管为不锈钢无缝管，管道工作压力为1.1MPa，工作介质为H₂，材质为022Cr19Ni10。管线采用氩弧焊连接，安装时内外管之间通过点焊支撑固定，内管焊接安装完成并检查合格后，先将各支撑点焊在内管的外表面后，再套入外管。其中，内管规格φ34mm×2.8mm，外管规格为φ60mm×3mm。

输氢双壁管焊缝属于双壁小径管焊缝，为验证并优化实际检测中射线经外管投射到内管的小径管透照工艺，工程师们模拟现场实际情况，采用带缺陷的SHY内管管道外加套管的模拟试块采取双壁双影椭圆透照方式进行了对比试验，以探索适合的射线检测工艺方案，并验证其可靠性。

不同管电压和曝光量条件下的透照对比试验的黑度值结果见表1，根据表1综合考虑影响射线检测灵敏度的各类因素，选择采用2505型X射线机透照，管电压为180kV，以期获得质量较为理想的底片。

对于外管φ60mm×3mm及内管φ34mm×2.8mm的双壁管，根据DL/T 821标准初步测算透照距离至少大于500mm，焦距的合理选择影响了透照几何不清晰度。

在实际透照工艺中，必须保证有足够的焦距，判断小径管底片几何不清晰度的经验做法是：观察小径管边缘的轮廓清晰程度，以及小径管在底片上的影像焊口尺寸与实际焊口尺寸的放大程度，可以初步判断几何不清晰度的大致情况。

表2给出了不同焦距透照的底片影像显示对比结果，结果显示焦距在600～650mm之间的几何不清晰度合理且影像质量较好。结合理论最短焦距，并考虑现场空间及工作效率，对于该双壁管的透照距离选择600～620 mm为宜，此时底片清晰度较高，既能保证底片质量又容易实施检测工艺。

双壁双影射线透照中，缺陷的检出率主要与开口宽度（上下焊缝投影最大间距）密切相关。而垂直于工件表面的裂纹是危害性最大的一种缺陷，为避免其漏检，在椭圆成像法中通常推荐椭圆开口宽度大致为焊缝宽度的1倍左右。对于该双壁不锈钢焊缝的间距不宜太大，间隙太大时，上焊缝清晰度和灵敏度低，对面状缺陷的检出率影响大。

不同规范标准对小径管的透照次数均有不同要求，如表3所示。

本项目虽然遵循DL/T 821标准执行检测，但工程师们认为若采用垂直透照时，应分两次透照，透照角度每次偏转小于或等于90°，以弥补一次透照可能导致的缺陷漏检。同时配合适宜的曝光量，管子内壁轮廓要清晰地显现在底片上。

因此对该双壁不锈钢焊缝透照对同一位置选择两次透照，且分别采用椭圆透照和垂直透照两种方式进行试验。若在椭圆透照检测中已发现许多根部面状缺陷或对缺陷的检出率存在疑问时，要同步采用垂直透照进行补充检测，在已经发现大量根部面状缺陷时要直接采用垂直透照进行检测。这样才能提高根部面状缺陷检出率，以此来保证检测质量。

根据上述工艺参数采用已知缺陷的模拟试块（包含条形夹渣类缺陷、未熔合未焊透），进行了不加套管和加套管的管道焊缝射线透照对比试验，按照标准要求，透照方式分为双壁双影垂直透照和椭圆透照：

1.首先在焊缝某一位置标记1，用双壁双影垂直透照方式透照的SHY管道焊缝得到1号底片；

2.在焊缝与位置1相隔90°位置标记2，透照得到2号底片；

3.在和1号底片标记的同一位置标记3，用椭圆透照方式透照的SHY管道焊缝得到3号底片；

4.相隔90°标记4，透照得到4号底片；

5.加套管在和1号底片标记的同一位置标记5，用双壁双影垂直透照方式透照得到5号底片；

6.对加套管的SHY焊缝按2号、3号、4号的方式得到6号、7号、8号底片。

所有透照均满足要求。对小径管射线透照过程中，由于透照厚度宽容度和检测灵敏度两者之间存在矛盾，所以对透照相质计灵敏度的控制至关重要，尤其是加套管情况下像质计灵敏度必须按照DL 821-2002标准的规定执行，即透照厚度12mm以下时，要求至少清晰看到13号线对应的线径为0.20mm。

试验结果如表4所示，可见加套管和不加套管透照的像质计灵敏度均达到标准要求。同时，底片黑度值在1.4～3.5之间，均满足标准要求。

对照透照对比结果1和5，2和6，3和7，4和8，缺陷类型均保持一致，且缺陷尺寸基本相同，按规范评级质量级别均为Ⅳ级，满足设计验收要求。

同时，试验解决了因透照厚度差大，导致缺陷灵敏度无法满足规范要求的问题，加套管缺陷基本能清晰显示，但缺陷有略微放大现象，但不影响最终的检测质量评价。

以上优化选择的射线检测工艺参数能够实现外部加套管透照工艺的要求，并且底片质量及相质计灵敏度能够满足规范要求，且相比不加套管的透照结果，其缺陷检出率及缺陷尺寸均能保持较好的一致性，缺陷能够有效检出，检测质量可控。因此，对核电厂SHY系统中漏检的双壁不锈钢内管焊缝，直接采用隔着外管透照内管的方式进行射线检验的方法是可行的，对检测结果无明显的颠覆性影响，无需切割拆除外管即可进行内管焊缝的射线检验。