X射線數(shù)字成像檢測(cè)原理及應(yīng)用

1、X射線數(shù)字成像檢測(cè)原理及應(yīng)用,中國(guó)特檢院壓力管道部 2015-7-31,提 綱,二、X射線數(shù)字成像檢測(cè)特點(diǎn),四、案例,射線透照被檢工件，衰減后的射線光子被數(shù)字探測(cè)器接收，經(jīng)過(guò)一系列的轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)放大和A/D轉(zhuǎn)換，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理，以數(shù)字圖像的形式輸出在顯示器上。,X射線數(shù)字成像（DR）檢測(cè)原理,1、X射線數(shù)字成像檢測(cè),數(shù)字成像檢測(cè)與膠片照相在射線透照原理上是一致的，均是由射線機(jī)發(fā)出射線透照被檢工件，衰減、吸收和散射的射線光子由成像器件接收。不同點(diǎn)在于成像器件對(duì)于接收到的信息的處理技術(shù)：膠片照相是射線光子在膠片中形成潛影，通過(guò)暗室的處理，利用觀片燈來(lái)觀察缺陷；而數(shù)字成像則是利用計(jì)算

2、機(jī)軟件控制數(shù)字成像器件，實(shí)現(xiàn)射線光子到數(shù)字信號(hào)再到數(shù)字圖像的轉(zhuǎn)換過(guò)程，最終在顯示器上進(jìn)行觀察和處理缺陷,設(shè)備組成,1、X射線數(shù)字成像檢測(cè),主機(jī) 發(fā)射機(jī) 成像板 PC 電源 其他線纜及附件,工作流程,1、X射線數(shù)字成像檢測(cè),曝光曲線,1、X射線數(shù)字成像檢測(cè),輻射區(qū)域,1、X射線數(shù)字成像檢測(cè),最大輻射區(qū)域 2 mR /小時(shí) (3000 脈沖),X射線的距離防護(hù)區(qū)域,射線源周圍的最大輻射區(qū)域：側(cè)面3英尺零10英寸(116 cm) 射線源后面7英尺零6英寸 (230 cm),射線源,便攜式X射線數(shù)字成像技術(shù)適合檢測(cè)各種金屬管材、管頭、焊縫質(zhì)量、裂紋、管子測(cè)厚、腐蝕成像等，并具有以下特點(diǎn)： （1）便攜性

3、強(qiáng)，既適合固定檢測(cè)也適于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè) 。 （2）不用膠片，2-5秒成像，現(xiàn)場(chǎng)即可了解檢測(cè)情況。 （3）圖像靈敏度高。 （4）無(wú)須拆除防護(hù)層，檢測(cè)效率高。 （5）能夠?qū)θ毕葸M(jìn)行高精度測(cè)量。,2、X射線數(shù)字成像檢測(cè)特點(diǎn),(1)焊縫檢測(cè),焊接接頭x射線成像,焊縫裂紋測(cè)量：利用灰度測(cè)量方法，可以對(duì)焊縫缺陷進(jìn)行測(cè)量,未焊透深度的測(cè)量,(2)壁厚、外徑檢測(cè),管子測(cè)厚、測(cè)徑：采用雙能量曝光模式，便于測(cè)量管徑、壁厚和管 道保護(hù)層厚度,基于灰度級(jí)進(jìn)行外徑測(cè)量,基于灰度級(jí)進(jìn)行測(cè)量外徑,基于灰度級(jí)進(jìn)行壁厚測(cè)量,基于灰度級(jí)變化對(duì)試件壁厚進(jìn)行測(cè)量圖,(3)外腐蝕檢測(cè),管道腐蝕檢測(cè)：利用灰度測(cè)量方法，可以對(duì)管道腐蝕情況進(jìn)行檢

4、測(cè),腐蝕深度的測(cè)量,（a） (b) 使用線輪廓工具進(jìn)行點(diǎn)狀腐蝕深度測(cè)定,(4)有保溫與無(wú)保溫成像比較,無(wú)保溫,有保溫,(5)有液和無(wú)液成像比較,滿液狀態(tài),無(wú)液狀態(tài),2、X射線數(shù)字成像檢測(cè)特點(diǎn),數(shù)字射線檢測(cè)相對(duì)普通射線檢測(cè)優(yōu)勢(shì)有： 1、無(wú)需去除管線外覆蓋層，所以對(duì)于帶有外覆蓋層的高溫管道也可以進(jìn)行拍片無(wú)損檢測(cè) 2、不需要清空介質(zhì)，尤其針對(duì)液相管道，也可以進(jìn)行拍片檢測(cè)。 3、能夠進(jìn)行壁厚定量檢測(cè)（有一定偏差） 4、檢測(cè)設(shè)備功率小，透照區(qū)域小。 5、數(shù)字射線檢測(cè)設(shè)備相對(duì)普通X光射線機(jī)設(shè)備小巧，搬運(yùn)方便。 6、能夠?qū)崟r(shí)成像，能夠在現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)觀察到缺陷。,數(shù)字射線檢測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),1、NB/T 47013.1

5、1承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè) 第11部分：X射線數(shù)字成像檢測(cè)報(bào)批稿 2、質(zhì)檢總局特種設(shè)備局關(guān)于氨制冷裝置特種設(shè)備專項(xiàng)治理工作的指導(dǎo)意見質(zhì)檢特函（2013）61號(hào)文 3、在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)程（試行）,3、X射線數(shù)字成像檢測(cè)檢測(cè)案例,大型冷庫(kù)低溫管道檢測(cè),長(zhǎng)期投用無(wú)法停車的液化石油氣管道,氨制冷管道檢測(cè)解決的主要問(wèn)題,3、X射線數(shù)字成像檢測(cè)檢測(cè)案例,停機(jī)檢測(cè)難度大 保溫層和鐵皮 部分管道為液氨且無(wú)法排空 外徑DN32至DN150，壁厚2.5mm至6mm,氨制冷管道檢測(cè)主要問(wèn)題,焊接缺陷： 未焊透 未熔合 氣孔 條形缺陷,85%以上的焊口均存在根部未焊透,3、X射線數(shù)字成像檢測(cè)檢測(cè)案例,4、X射線數(shù)字成像

6、檢測(cè)檢測(cè)案例,3、X射線數(shù)字成像檢測(cè)檢測(cè)案例,液化石油氣管線三通馬鞍焊縫檢測(cè),高溫腐蝕測(cè)厚儀原理及應(yīng)用,提 綱,二、高溫腐蝕測(cè)厚檢測(cè)特點(diǎn),四、案例,高溫管線的腐蝕失效,高溫管線被廣泛應(yīng)用于石油化工、石油精煉、化學(xué)工業(yè)、冶煉工業(yè)、電力工業(yè)及食品和造紙工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，高溫管道腐蝕失效占高溫管道事故而迫使企業(yè)非計(jì)劃停車的30%以上，因此，高溫管道的在役腐蝕檢測(cè)與長(zhǎng)期狀態(tài)監(jiān)測(cè)是防止高溫管道腐蝕失效乃至災(zāi)難性事故的最為有效的手段。,管線腐蝕問(wèn)題,電力、化工企業(yè)管道網(wǎng)絡(luò)在高溫、高壓及腐蝕性介質(zhì)中運(yùn)行時(shí)，管道網(wǎng)絡(luò)的很多部位會(huì)發(fā)生腐蝕侵蝕：直管段的腐蝕坑點(diǎn)、彎頭處的沖刷腐蝕及管道支架或托架下的腐蝕，這些腐蝕會(huì)

7、直接導(dǎo)致管道網(wǎng)絡(luò)的局部破損而引發(fā)重大設(shè)備或人身傷亡事故，給企業(yè)造成重大經(jīng)濟(jì)損失；,高溫管線在線不停機(jī)殘余厚度測(cè)量：可在線不停機(jī)測(cè)量高溫管線的殘余厚度，最高應(yīng)用溫度可達(dá)600；,EMA超聲技術(shù)工作原理,EMA設(shè)備圖譜,1-EMA-傳感器；2-探測(cè)脈沖發(fā)生器；3-測(cè)量放大器和自動(dòng)增益放大器；4.模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換（ADC）部件；5-微處理器部件；6-內(nèi)存部件；7-指示部件；8-鍵盤。,高溫EMA高溫腐蝕檢測(cè)儀設(shè)備,EMA高溫探頭,EMA探頭主要由三部分組成： 高頻線圈：用于產(chǎn)生高頻激發(fā)磁場(chǎng)； 磁鐵：用來(lái)提供外加磁場(chǎng)，它可以是永久磁鐵或直流電磁鐵，也可以是交流電磁鐵或脈沖電磁鐵； 工件：EMA探頭的一部

8、分，必須具有導(dǎo)電性； 高溫EMA探頭采用的是耐高溫元器件，其工作溫度可達(dá) 600。,高溫EMA設(shè)備特點(diǎn),無(wú)需耦合劑； 無(wú)需清理工件表面油漆及浮銹； 非接觸式檢測(cè)技術(shù)，允許隔著油漆層或在凹凸不平的工件表面檢測(cè)，最大提離為6毫米； 可應(yīng)用于600高溫管線殘余厚度測(cè)量等； 材質(zhì)：碳鋼、合金鋼、不銹鋼、銅、鈦、鋁等一切導(dǎo)體材料； 檢測(cè)速度快：800檢測(cè)點(diǎn)/天； 測(cè)量精度高：0.01mm;,測(cè)量注意事項(xiàng),1、金屬受熱膨脹； 2、溫度對(duì)聲速的影響。 一般來(lái)講，碳鋼膨脹系數(shù)為10-13 106/； 不銹鋼膨脹系數(shù)為14.4-16 106/； 合金鋼受成分影響，膨脹系數(shù)的變化范圍較大。 溫度的提高致使構(gòu)建內(nèi)部發(fā)生變化，因