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探伤实战案例 |通过油气管道环焊缝DR检测与RT-F检测技术实例分析对比差异(二)

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探伤实战案例 |通过油气管道环焊缝DR检测与RT-F检测技术实例分析对比差异(二)

发布日期:2019-12-24 作者:青岛发现检验技术咨询有限公司 点击:

2.DR与RT-F对比试验


透照方式采用环焊缝内透中心法,将X射线机的焦点调整到环焊缝中心位置处,对预制人工缺陷的管道环焊缝进行周向曝光,分别采用DR与RT-F对人工缺陷焊缝进行单壁单影检测,然后对两种检测方法的结果进行对比分析。


DR与RT-F检测分别按照标准SY/T4109-2013《石油天然气钢质管道无损检测》中的第5部分(射线数字成像检测)和第4部分(射线检测)的相关规定进行。


2.1 RT-F系统及工艺参数


采用的射线机型号为YXLONEVO300P,焦点尺寸(宽×长)为0.5mm×5.5mm;胶片为AGFAC7型胶片;线型像质计为FE10-16。


检测参数如下:


采用中心透照方式;焦距为711mm;电压为260kV;电流为2.8mA;曝光时间为150s。


2.2 DR系统及工艺参数


采用D/PTech公司的DR检测系统;射线机型号为YXLONEVO300P,焦点尺寸(宽×长)为0.5mm×5.5mm;数字探测器像素尺寸为127μm;成像面积(长×宽)为150mm×150mm;线型像质计为FE10-16;双线型像质计为ISO19232H446。


检测参数如下:


中心透照方式;焦距为726mm;电压为260kV;电流为2.5mA;单幅图像曝光时间为3.2s。


2.3 人工缺陷管道环焊缝设计与加工


含人工缺陷的环焊缝采用:


1422mm×21.4mm(外径×壁厚,下同)的X80碳钢管道加工制作,焊缝坡口形式为V型坡口。


焊缝坡口结构及焊缝的RT-F透照布置如图3,4所示。


在焊缝的不同高度区域设计加工了60个不同类型的焊接缺陷,缺陷类型涵盖单个气孔、密集气孔、坡口未熔合、层间未熔合、根部未焊透和裂纹等,缺陷类型及分布的区域信息如表1所示,缺陷之间距离约为149mm。


微信截图_20191225091811.png

(图3 焊缝坡口结构)

微信截图_20191225091053.png

(图4 RT-F检测的透照布置)


表1 缺陷类型及分布区域信息


微信截图_20191225091822.png



2.4 检测程序


2.4.1 DR的检测程序


(1)根据被检工件(1422mm×21.4mm管道环焊缝)的管径和壁厚,依据标准SY/T4109-2013中的第5部分内容和DR曝光曲线,计算曝光工艺参数。


(2)设置DR系统参数,并进行DR探测器校正。


(3)将DR系统的轨道固定到管道上,DR图像采集系统安装于轨道,并在采取有效的射线防护条件下,对管道环焊缝进行检测。


(4)测定检测图像的分辨率、对比度、灵敏度、归一化信噪比、灰度值等图像质量指标是否符合标准要求,若不符合,对工艺参数进行调整并重新检测,直到图像质量指标满足标准要求。


(5)对符合标准要求的检测图像进行评定,标注缺陷,保存检测数据,生成DR报告。


2.4.2 RT-F检测程序


(1)根据被检工件的管径和壁厚,依据标准SY/T4109-2013中的第4部分内容和RT-F曝光曲线,计算曝光工艺参数。


(2)进行RT-F之前的工艺准备,包括射线机型号的选择、胶片、增感屏的选择,确定像质计、标记、暗盒、屏蔽板、标准密度片等。


(3)在采取有效的射线防护条件下,按照计算的曝光工艺参数,对管道环焊缝进行RT-F。


(4)对曝光后的底片进行显影、停影、定影、水洗和干燥,所得到底片的对比度、灵敏度、黑度、标记、表观品质应符合标准的要求。


若不符合,对工艺参数进行调整并重新检测,直到符合标准要求。


(5)按标准要求对底片进行评定,记录缺陷的位置、大小,出具检测报告。


2.4.3 两种方法的对比


1422mm×21.4mm管道环焊缝DR检测与RT-F检测方法的优缺点对比如表2所示。


表2 1422mm×21.4mm管道环焊缝DR检测与RT-F检测方法的优缺点对比。


微信截图_20191225091921.png


2.5 检测结果


通过PROFESSIONAL软件对DR的图像品质进行测量,图像分辨率达到D8,线型像质计灵敏度达到W12,归一化信噪比为190,检测图像质量满足标准Y/T4109-2013的要求。


DR图像质量的测量如图5~7所示。


微信截图_20191225091946.png

(图5 图像分辨率)

微信截图_20191225091958.png

(图6 线型像质计灵敏度)

微信截图_20191225092006.png

(图7 归一化信噪比)


DR与RT-F对比试验结果如表3所示。


微信截图_20191225092120.png


对比数字图像和底片中的缺陷细节,DR方法和RT-F方法均检测出了管道环焊缝中的缺陷,均未出现漏检情况。


但缺陷显示的长度和边缘的清晰度存在差异,DR检测图像通过调节图像对比度等图像处理方法,可以有效地提高检测人员对缺陷的观测能力,观察到更小的缺陷细节。


不同类型缺陷的DR检测图像如图8~13所示。


微信截图_20191225092150.png

(图8密集气孔的DR图像)

微信截图_20191225092159.png

(图9 坡口未熔合的DR图像)

微信截图_20191225092209.png

(图10 裂纹的DR图像)

微信截图_20191225092220.png

(图11 根部未焊透的DR图像)

微信截图_20191225092229.png

(图12 气孔的DR图像)

微信截图_20191225092236.png

(图13 层间未熔合的DR图像)

3.结论


采用DR和RT-F两种不同的射线检测方法,对加工制作的含有缺陷的管管对接环焊缝进行对比检测试验,比较两种检测方法对不同类型缺陷的检出能力。


试验结果表明,DR和RT-F两种检测方法对管道环焊缝中的气孔、坡口未熔合、层间未熔合、根部未焊透和裂纹等缺陷均能检出;


在图像灵敏度方面,DR和RT-F水平相当,均能看到线型像质计W12;


在图像分辨率方面,DR图像的双线型像质计指数略低于RT-F的;


在信噪比方面,DR图像的信噪比要远远大于RT-F的;


由于检测图像细节识别能力取决于被检焊缝的有效衰减系数、信噪比和图像分辨率,因此DR可以观察到更小的缺陷细节,DR图像的缺陷尺寸略大于RT-F。


DR满足了数字化管道的发展要求,已在油气管道检测中逐步应用,未来将具有广阔的发展前景。


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