X射線數字成像檢測原理及應用

X射線數字成像檢測原理及應用

中國特檢院壓力管道部

2015-7-31

X射線數字成像檢測原理及應用提綱一、X射線數字成像檢測三、應用范圍二、X射線數字成像檢測特點四、案例提綱一、X射線數字成像檢測三、應用范圍二、X射線數字射線透照被檢工件，衰減后的射線光子被數字探測器接收，經過一系列的轉換變成數字信號，數字信號經放大和A/D轉換，通過計算機處理，以數字圖像的形式輸出在顯示器上。X射線數字成像（DR）檢測原理

1、X射線數字成像檢測數字成像檢測與膠片照相在射線透照原理上是一致的，均是由射線機發(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。不同點在于成像器件對于接收到的信息的處理技術：膠片照相是射線光子在膠片中形成潛影，通過暗室的處理，利用觀片燈來觀察缺陷；而數字成像則是利用計算機軟件控制數字成像器件，實現射線光子到數字信號再到數字圖像的轉換過程，最終在顯示器上進行觀察和處理缺陷射線透照被檢工件，衰減后的射線光子被數字探測器接收，經過一系設備組成1、X射線數字成像檢測主機發(fā)射機成像板PC電源其他線纜及附件設備組成1、X射線數字成像檢測主機工作流程1、X射線數字成像檢測工作流程1、X射線數字成像檢測曝光曲線1、X射線數字成像檢測曝光曲線1、X射線數字成像檢測輻射區(qū)域1、X射線數字成像檢測最大輻射區(qū)域2mR/小時(3000脈沖)

X射線的距離防護區(qū)域射線源周圍的最大輻射區(qū)域：側面3英尺零10英寸(116cm)射線源后面7英尺零6英寸(230cm)射線源輻射區(qū)域1、X射線數字成像檢測最大輻射區(qū)域

X射線的距離防護便攜式X射線數字成像技術適合檢測各種金屬管材、管頭、焊縫質量、裂紋、管子測厚、腐蝕成像等，并具有以下特點：（1）便攜性強，既適合固定檢測也適于現場檢測。（2）不用膠片，2-5秒成像，現場即可了解檢測情況。（3）圖像靈敏度高。（4）無須拆除防護層，檢測效率高。（5）能夠對缺陷進行高精度測量。2、X射線數字成像檢測特點便攜式X射線數字成像技術適合檢測各種金屬管材、管頭、焊縫質量(1)焊縫檢測焊接接頭x射線成像焊縫裂紋測量：利用灰度測量方法，可以對焊縫缺陷進行測量(1)焊縫檢測焊接接頭x射線成像焊縫裂紋測量未焊透深度的測量未焊透深度的測量(2)壁厚、外徑檢測管子測厚、測徑：采用雙能量曝光模式，便于測量管徑、壁厚和管道保護層厚度(2)壁厚、外徑檢測管子測厚、測徑：采用雙能量

基于灰度級進行外徑測量

基于灰度級進行測量外徑基于灰度級進行外徑測量

基于灰度級進行測量外

基于灰度級進行壁厚測量

基于灰度級變化對試件壁厚進行測量圖基于灰度級進行壁厚測量

基于灰度級變化對(3)外腐蝕檢測

管道腐蝕檢測：利用灰度測量方法，可以對管道腐蝕情況進行檢測(3)外腐蝕檢測管道腐蝕檢測：利用灰度測量方腐蝕深度的測量

（a）(b)使用線輪廓工具進行點狀腐蝕深度測定腐蝕深度的測量

(4)有保溫與無保溫成像比較

無保溫有保溫(4)有保溫與無保溫成像比較無保溫有保溫(5)有液和無液成像比較

滿液狀態(tài)無液狀態(tài)(5)有液和無液成像比較

滿液狀態(tài)無液狀態(tài)2、X射線數字成像檢測特點數字射線檢測相對普通射線檢測優(yōu)勢有：1、無需去除管線外覆蓋層，所以對于帶有外覆蓋層的高溫管道也可以進行拍片無損檢測2、不需要清空介質，尤其針對液相管道，也可以進行拍片檢測。3、能夠進行壁厚定量檢測（有一定偏差）4、檢測設備功率小，透照區(qū)域小。5、數字射線檢測設備相對普通X光射線機設備小巧，搬運方便。6、能夠實時成像，能夠在現場即時觀察到缺陷。2、X射線數字成像檢測特點數字射線檢測相對普通射線檢測優(yōu)勢有

數字射線檢測評價標準1、NB/T47013.11《承壓設備無損檢測第11部分：X射線數字成像檢測》報批稿2、《質檢總局特種設備局關于氨制冷裝置特種設備專項治理工作的指導意見》質檢特函（2013）61號文3、《在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程》（試行）數字射線檢測評價標準1、NB/T47013.3、X射線數字成像檢測檢測案例大型冷庫低溫管道檢測長期投用無法停車的液化石油氣管道3、X射線數字成像檢測檢測案例大型冷庫低溫管道檢測長期投用無氨制冷管道檢測解決的主要問題3、X射線數字成像檢測檢測案例停機檢測難度大保溫層和鐵皮部分管道為液氨且無法排空外徑DN32至DN150，壁厚2.5mm至6mm氨制冷管道檢測解決的主要問題3、X射線數字成像檢測檢測案例停氨制冷管道檢測主要問題焊接缺陷：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射線數字成像檢測檢測案例氨制冷管道檢測主要問題焊接缺陷：85%以上的焊口均存在根部未4、X射線數字成像檢測檢測案例4、X射線數字成像檢測檢測案例3、X射線數字成像檢測檢測案例液化石油氣管線三通馬鞍焊縫檢測3、X射線數字成像檢測檢測案例液化石油氣管線三通馬鞍焊縫檢測高溫腐蝕測厚儀原理及應用高溫腐蝕測厚儀原理及應用提綱一、高溫腐蝕測厚原理三、應用范圍二、高溫腐蝕測厚檢測特點四、案例提綱一、高溫腐蝕測厚原理三、應用范圍二、高溫腐蝕測厚高溫管線的腐蝕失效

高溫管線被廣泛應用于石油化工、石油精煉、化學工業(yè)、冶煉工業(yè)、電力工業(yè)及食品和造紙工業(yè)等各個領域，高溫管道腐蝕失效占高溫管道事故而迫使企業(yè)非計劃停車的30%以上，因此，高溫管道的在役腐蝕檢測與長期狀態(tài)監(jiān)測是防止高溫管道腐蝕失效乃至災難性事故的最為有效的手段。高溫管線的腐蝕失效高溫管線被廣泛應用于石油化工管線腐蝕問題電力、化工企業(yè)管道網絡在高溫、高壓及腐蝕性介質中運行時，管道網絡的很多部位會發(fā)生腐蝕侵蝕：直管段的腐蝕坑點、彎頭處的沖刷腐蝕及管道支架或托架下的腐蝕，這些腐蝕會直接導致管道網絡的局部破損而引發(fā)重大設備或人身傷亡事故，給企業(yè)造成重大經濟損失；高溫管線在線不停機殘余厚度測量：可在線不停機測量高溫管線的殘余厚度，最高應用溫度可達600℃；管線腐蝕問題電力、化工企業(yè)管道網絡在高溫、高壓及腐蝕性介質中EMA超聲技術工作原理EMA超聲技術工作原理EMA設備圖譜134572681-EMA-傳感器；2-探測脈沖發(fā)生器；3-測量放大器和自動增益放大器；4.模擬-數字轉換（ADC）部件；5-微處理器部件；6-內存部件；7-指示部件；8-鍵盤。EMA設備圖譜134572681-EMA-傳感器；2-探測脈高溫EMA高溫腐蝕檢測儀設備高溫EMA高溫腐蝕檢測儀設備EMA高溫探頭EMA探頭主要由三部分組成：高頻線圈：用于產生高頻激發(fā)磁場；磁鐵：用來提供外加磁場，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探頭的一部分，必須具有導電性；高溫EMA探頭采用的是耐高溫元器件，其工作溫度可達600℃。EMA高溫探頭EMA探頭主要由三部分組成：高溫EMA設備特點無需耦合劑；無需清理工件表面油漆及浮銹；非接觸式檢測技術，允許隔著油漆層或在凹凸不平的工件表面檢測，最大提離為6毫米；可應用于600℃高溫管線殘余厚度測量等；材質：碳鋼、合金鋼、不銹鋼、銅、鈦、鋁等一切導體材料；檢測速度快：800檢測點/天；測量精度高：0.01mm;高溫EMA設備特點無需耦合劑；測量注意事項1、金屬受熱膨脹；2、溫度對聲速的影響。一般來講，碳鋼膨脹系數為10-13×10ˉ6/℃；不銹鋼膨脹系數為14.4-16×10ˉ6/℃；合金鋼受成分影響，膨脹系數的變化范圍較大。溫度的提高致使構建內部發(fā)生變化，因此聲波的傳遞速度也隨之變化。電磁超聲是反射的縱波，而普通超聲一般采用的橫波，高溫腐蝕檢測儀采用是縱波，聲速受材料影響較小。通過高溫狀態(tài)下的多次實驗，同種材料受溫度的影響，每升高55℃測量數據比實際值增加1%測量注意事項1、金屬受熱膨脹；現場實測數據案例1區(qū)域檢測部位介質設計溫度操作溫度管線材質設計壁厚（mm）測量數據備注修正結果2催化反應P210A出口彎頭油漿350℃348℃20#89×76.9參照GB-T11344-2008-7.66.53催化反應P210B出口彎頭油漿350℃348℃20#89×77.37.4同上6.94催化反應P209A入口（西側）彎頭中部油漿350℃348℃20#356×119.39.69.3同上9.05催化反應P209A入口（東側）彎頭中部油漿350℃348℃20#356×119.3同上8.76催化反應P209A入口（東側）彎頭北部油漿350℃348℃20#356×119.09.1同上8.67催化反應P209B入口（西側）彎頭中部油漿350℃348℃20#356×119.8同上9.28催化反應P209A出口（東下側）彎頭中部油漿350℃348℃20#325×109.29.5同上9.09催化反應P209A出口（東下側）彎頭南部油漿350℃348