特種設備無損檢測新技術介紹-無損檢測人員培訓課件PPT

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1、承壓設備無損檢測新技術介紹,無損檢測招聘網(wǎng)http://ndtcn.org 中國無損檢測論壇bbs.ndtcn.org 中國焊接論壇 weld.org,工業(yè)數(shù)字化射線檢測,前 言,隨著計算機技術的發(fā)展和普及，現(xiàn)在已進入數(shù)字化時代 。 射線無損探傷作為一種常規(guī)的無損檢測方法在工業(yè)領域應用已有近百年的歷史,射線無損探傷通常以膠片照相為主要方法，在檢測速度和成本等方面已無法滿足目前生產(chǎn)快速發(fā)展和競爭日益激烈的需要。我國經(jīng)過十多年的發(fā)展，一種新興的X射線無損檢測方法-X射線數(shù)字化實時成像檢測技術已日臻成熟并已成功應用于我國的實踐。X射線數(shù)字實時成像檢測技術主要特點是無需膠片照相，這與數(shù)碼相機可以代

2、替普通相機技術一樣，檢測結(jié)果的載體是數(shù)字圖像,標志著我國射線檢測技術進入無膠片時代，是無損檢測技術的一次革命。,數(shù)碼照片與膠片照片相媲美,X 射線數(shù)字化檢測圖像,一、數(shù)字化圖像的基本知識,由連續(xù)信號構(gòu)成的圖像稱為模擬圖像，射線照相得到的底片圖像就是模擬圖像；而數(shù)字圖像是指由大量的點（像素）構(gòu)成，可用二進制數(shù)字描述的圖像。 有很多方法可以將模擬圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像，如用掃描儀、或用數(shù)碼相機等。 工業(yè)射線檢測數(shù)字圖像有很多方法： 1、底片數(shù)字化掃描技術； 2、圖像增強器實時成像技術； 3、計算機X射線照相技術（CR）； 4、線陣列掃描技術（LDA）； 5、非晶硅和非晶硒數(shù)字平板成像技術；

3、 6、CMOS數(shù)字平板成像技術； 7、層析照相技術。,射線數(shù)字化實時成像檢測技術基本原理,射線數(shù)字化實時成像無損檢測原理如圖所示，它可用兩個“轉(zhuǎn)換”來概述：射線穿透金屬材料后被圖像采集器所接收，圖像采集器把不可見的射線檢測信號轉(zhuǎn)換為光學圖像，稱為“光電轉(zhuǎn)換”；圖像采集器（對于圖像不具備數(shù)字采集功能的圖像增強器而言，用高清晰度電視攝像機攝取光學圖像，輸入計算機進行轉(zhuǎn)換），將采集到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，經(jīng)計算機處理后，還原在顯示器屏幕上，可顯示出材料內(nèi)部的缺陷性質(zhì)、大小、位置等信息，按照有關標準對檢測結(jié)果進行缺陷等級評定，從而達到無損檢測的目的。射線數(shù)字化實時成像技術無論在檢測效率、經(jīng)濟效益

4、、表現(xiàn)力、遠程傳送、方便實用等方面都比照相底片更勝一籌，因而具有良好的發(fā)展前景。 所謂“實時”的是指圖像的采集速度制式，圖像采集速度能夠達到25幀秒（PAL制）或30幀秒（NTSC制），即視為實時成像。關于圖像的采集制式，我國采用PAL制式，歐美等國家多采用NTSC制式。,二、底片數(shù)字化掃描技術,底片掃描不采用反射式而采用透射式； 由于底片黑度高，掃描光源必須保證有足夠透過光亮度； 傳輸系統(tǒng)必須保證足夠精度； 掃描得到的數(shù)字圖像必須保證足夠高的空間分辨率和灰度分辨率； 目前工業(yè)底片數(shù)字掃描設備主要分為兩大類：基于CCD/CMOS成像的掃描系統(tǒng)和基于PMT成像的掃描。,底片數(shù)字化掃描技術的優(yōu)點和

5、局限性,與其他獲得數(shù)字化圖像的技術相比，掃描技術所需投資費用最低； 操作簡單，容易掌握，技術要求低； 操作過程長，需要比膠照相更比的時間才能獲取數(shù)字圖像； 圖形質(zhì)量會因掃描出現(xiàn)某種程度的退化。例如由于工業(yè)射線膠片雙面涂膜，掃描造成圖像清晰度損失。,二、圖像增強器實時成像技術CCD,,圖像增強器,圖像增強器工作原理,射線穿透工件后圖像增強器的前端熒光板，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，光電子在真空度很高的封閉的空腔內(nèi)經(jīng)高壓電場聚焦，工件的摸擬圖像被攝像機所攝取，輸入計算機進行摸擬量/數(shù)字化轉(zhuǎn)換。,CCD攝像機的工作方式,被攝物體的圖像經(jīng)過鏡頭聚焦至CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強弱積累相應比例的電荷，各個像素積累的電

6、荷在視頻時序的控 制下，逐點外移，經(jīng)濾波、放大處理后，形成視頻信號輸出。視頻信號連接到監(jiān)視器或電視機的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。,1、圖象增強器基本結(jié)構(gòu),,,,2 3 4 5 1 6,2、射線實時成像檢驗系統(tǒng)的圖象特性 像素 分辨率 不清晰度 對比靈敏度,3、射線實時成像技術工藝要點 （1）最佳放大倍數(shù)：Mo=1+(Us/df)3/2 （2）掃描速度和定位精度 （3）圖像處理 （4）系統(tǒng)性能校驗,4、圖像培強器實時成像的優(yōu)點和局限性 檢測速度快，工作效率比射線照相高數(shù)十倍。 不使用膠片，不需要處理膠片的化學藥品，運行成本低，且不造成環(huán)境污染。 檢測結(jié)果可轉(zhuǎn)化為數(shù)字化

7、圖像可用光盤等存儲器存放、調(diào)用、傳送比底片方便。 僅在最后階段通過數(shù)字式攝像機才變成數(shù)字信號圖像，而其成像過程，從射線作用多次轉(zhuǎn)換，造成信噪比降低和圖像質(zhì)量劣化，影響最終獲得的數(shù)字圖像質(zhì)量圖像質(zhì)量。 顯示器視域有局限。圖像邊沿容易出現(xiàn)扭曲失真。 設備一次投資較大。 圖像增強器體積較大，檢測系統(tǒng)應用的靈活性和適用性不如普通射線照相裝置。,三、計算機射線照相技術（CR）,計算機射線照相，是指將射透過工件后的信息記錄在成像板上，經(jīng)掃描裝置讀取，再由計算機生出數(shù)字化圖像的技術。整個系統(tǒng)由存儲磷光成像板（又稱IP板）、相應的讀出裝置（掃描器和讀出器）、計算機軟件（數(shù)字圖像處理和儲存管）、硬度（打印機和其

8、他存儲介質(zhì)）等組成。,1、計算機射線照相工作過程 （1）曝光：射線穿過工件到達IP板，與熒光物質(zhì)相互作用，在較高能帶俘獲的電子形成光激發(fā)射熒光中心，構(gòu)成潛影； （2）掃描：將IP板裝入專用掃描器，有激光掃描被射線照射過的熒光物質(zhì)，將存儲存在成像板上的射線影像轉(zhuǎn)換為可光信號； （3）成像：輸出藍色光輻射被光電接收器捕獲，通過具有光電倍增和模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的讀出器將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出，通過計算機重建為可視影像在顯示器上顯示。,2、計算機射線照相系統(tǒng)的性能和技術參數(shù) （1）激光掃描儀 （2）IP板 （3）空間分辨力和信噪比 （4）圖像不清晰度,3、CR技術和優(yōu)點和局限性 （1）目前最好的CR成像空間分

9、辨率可達到25m，稍低于膠片水平，但優(yōu)于其他各種數(shù)字成像方法。 （2）原有的X射線設備不需要更換或改造，可以真接使用。 （3）IP板與膠片一樣，能夠分割和彎曲，能適用于復雜部位，成像板可重復使用幾千次，其壽命決定于機械磨損程度。雖然價格昂貴，但實際比膠片更便宜。 （4）寬容度大，曝光條件易選擇。對于曝光不足或過度的膠片可通過影像處理進行補救。 （5）雖然比膠片照相速度快一些，但是不能直接獲得圖像，必須將IP板放入掃描讀取器中才能得到圖像。 （6）IP成像板與膠片一樣，對使用條件有一定要求，不能在潮濕的環(huán)境中和極端的溫度條件下使用。,四、線陣列掃描成像技術（LDA）,由射線機發(fā)出的一束射線，穿過

10、被檢測工件，被線掃描直接成像器（LDA探測器）接收，將射線直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后傳送至圖像采集控制器和計算機中。每次掃描LDA探測器所生成的圖像僅僅是很窄的一條線，為了獲得完整的圖像，就必須使被檢測工件作勻速運動，逐次進行掃描。計算將多次掃描獲得的線形圖像進行組合。最后在顯示器上顯示出完整的圖象，從而完成整個成像過程。,1、LDA線陣列掃描數(shù)字成像系統(tǒng),1,,7,,6,1、X射線管 2、準直后的X射線束 3、工件 4、傳磅裝置 5、LDA探測器 6、數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng) 7、顯示器,線陣列探測器,2、線陣列掃描數(shù)字成像系統(tǒng)的技術特性,（1）空間分辨率 （2）動態(tài)范圍 （3）動態(tài)標定 （4）掃描

11、速度 （5）閃爍體與射線能量的匹配,3、LDA技術的優(yōu)點和局限性,（1）一次投資費用較低，比數(shù)字平板（DR）技術低很多，大致與圖像增強器實時成像技術相近； （2）成像質(zhì)量比圖像增強器實時成像技術好，但低于數(shù)字平板（DR）技術，更低于計算機射線照相（CR）技術； （3）成像速度比計算機射線照相（CR）技術快得多，但比圖像增強器實時成像技術慢； （4）運行費用較低，大致與圖像增強器實時成像技術相近。,五、數(shù)字平板直接成像技術（DR）,數(shù)字平板技術與膠片或CR的處理過程不同，在兩次照射期間，不必更換膠片和存儲熒光板，僅僅需要幾秒種的數(shù)據(jù)采集，就可以觀察到圖像，檢測速度和效率大大高于膠片和CR技術。數(shù)

12、字平板的成像質(zhì)量比圖像增強器射線實時成像系統(tǒng)好很多，不僅成像區(qū)均勻，沒有邊緣幾何變形，而且空間分辨率和靈敏度更高一些。與LDA線陣列掃描相比，數(shù)字平板可做成大面積平板一次曝光形成圖像，而不需要通過移動或旋轉(zhuǎn)工件，經(jīng)過多次線掃描才獲得圖像。 數(shù)字平板技術有非晶硅（a-Si）、非晶硒（a-Se）和CMOS三種,1、非晶硅平板和非晶硒平板,非晶硅平板成像稱為間接成像：需要中間媒體閃爍層將X射線轉(zhuǎn)換為可見光，再轉(zhuǎn)換為電信號。 非晶硒平板成像稱為直接成像：X射線撞擊硒層，、硒層直接將X射線轉(zhuǎn)化成電荷。 當要求分辨率小于200m時應使用非晶硒板，而當允許分辨率大于200m時，可考慮使用非晶硅。非晶硅板成

13、像速度比非晶硒快。,2、CMOS數(shù)字平板,CMOS數(shù)字平板由集成的CMOS記憶芯片構(gòu)成，所謂“CMOS”是互補金屬氧化硅半導體。和CCD一樣，是可記錄光線變化的半導體。,CMOS的制造技術和一般計算機芯片沒什么差別，主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導體，使其在CMOS上共存著帶N（帶電） 和 P（帶+電）級的半導體，這兩個互補效應所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀錄和解讀成影像。 “活性像元探頭技術”是指把所有的電子控制和放大電路放置于每一個圖像探頭上，取代一般探頭器在邊沿布線的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)使CMOS探測器的抗震性更強，壽命更長。 CMOS工作溫度很寬。 CMOS探測器的填充系數(shù)高達90%以上

14、，高出非晶硅探測器約60%。 采用軸外檢測方法，可減少噪音（不希望的信號），減少輻射對探測器的直接沖擊（輻射噪音），延長探測器壽命。由于主要的輻射束被屏蔽，可以提高信噪比。 可以使用各種X射線源：脈沖的、整流的、恒壓的，電流從幾微安培到30安培。 使用小型CMOS系統(tǒng)，曝光時間為0.5-3秒，把數(shù)據(jù)修正并把圖像傳輸?shù)接嬎銠C工作站上，并顯示出來再需10秒種。,六、X射線層析照相,工業(yè)CT是用經(jīng)過高度準直的窄束X射線，對工件分層進行掃描。X射線管與探測器作為同步轉(zhuǎn)動的整體，分別位于工年兩側(cè)的相對位置。檢查中X射線束從各個方向?qū)Ρ惶讲榈臄嗝孢M行掃描，位于對側(cè)的探測器接收透過斷面的X射線，然后將這些X

15、射線信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，再由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸入計算機進行處理，最后由圖像顯示器用不同的灰度等級顯示出來，就成為一幅X-CT圖像。,（1）特點 準確率高。 產(chǎn)生的數(shù)字化圖像信號貯存、轉(zhuǎn)錄十分方便。 完整地檢測一個工件比常規(guī)射線照相需要長得多的時間，費用要高得多。 （2）應用 缺陷檢測 尺寸測量 結(jié)構(gòu)和密度分布檢查,七、數(shù)字化射線成像技術特點總結(jié),各種數(shù)字化射線成像技術的共同點是：檢測過程容易實現(xiàn)自動化，工作效率高，數(shù)字圖像的處理、存儲、傳輸、提取、觀察應用十分方便。 （1）成像速度 數(shù)字化射線成像技術成像速度與成像精度有關，一般來說成像速度越快，所獲得的圖像質(zhì)量就越低。 各種檢測

16、技術按速度排列： 成像速度最高圖象增強器CCD實時成像 非晶硅 非晶硒 CMOS LDA CR 膠片照相 底片掃描,,,,,,,,（2）空間分辨率 各種檢測技術按速度排列： 分辨率最高膠片照相 CR 底片掃描 CMOS 非晶硒 非晶硅 LDA 圖像增強器CCD實時成像 （3）一次投入費用/運營成本 把各種檢測技術按一次投入費用排列： 一次投入費用最高CMOS 非晶硒 非晶硅 LDA CR 圖像增強器CCD實時成像 底片掃描 膠片照相 把各種檢測技術按運營成本排列： 運營成本最高底片掃描 膠片照相 CR 非晶硒 非晶硅 CMOS LDA 圖像增強器CCD實時成像 （4

17、）使用適應性 使用適應性最好CR 膠片照相 底片掃描 非晶硅 非晶硒 CMOS LDA 圖像增強器CCD實時成像,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,八、數(shù)字化射線圖像優(yōu)勢,與射線照相底片的模擬圖像相比，數(shù)字化的射線圖像至少有以下優(yōu)勢： （1）不再需要龐大的底片庫，檢測結(jié)果的保存問題很容易解決； （2）形成的電子文檔資料庫可通過先進和軟件實現(xiàn)高水平的管理，檢索、查找、統(tǒng)計、調(diào)用快速方便； （3）可在網(wǎng)絡上傳輸，實現(xiàn)檢測結(jié)果的異地遠程分析評定； （4）可通過計算機處理，提高圖像質(zhì)量； （5）容易復制，可保存時間幾乎無限，對于設備運行后期維修和安全具有十分重要的意義。

18、,九、標準,關于X 射線實時成像檢測方法，到目前為止我國已發(fā)布了GB 17925-1999氣瓶對接焊縫 X射線實時成像檢測和GB/T 19293-2003對接焊縫X射線實時成像檢測法兩個標準。GB/T 19293-2003是關于對接焊縫X射線實時成像檢測的通用方法標準，GB 17925-1999是關于氣瓶產(chǎn)品對接焊縫X射線實時成像檢測的方法標準。這兩個標準的發(fā)布，標志著我國 X 射線實時成像無損檢測技術的研究和應用已達到了一個新水平。但是，作為射線實時成像無損檢測標準化體系在我國尚未建立起來，需要盡快建立我國射線實時成像無損檢測標準化體系。,十、應用,X射線數(shù)字化實時成像技術在工業(yè)各個領域都有

19、廣泛的應用，例如在氣瓶、鍋爐、壓力容器、壓力管道、油氣長輸管道對接焊縫的無損檢測，汽車輪轂、汽車/飛機輪胎等領域的無損檢測，機械 零件的無損檢測等。,氣瓶對接焊縫X射線實時成像檢測,在20世紀90年代中期，X射線數(shù)字化實時成像檢測已正式應用于液化石油氣鋼瓶對接焊縫的無損檢測。,1-射線管焦點 2-氣瓶 3-被檢測焊縫 4-圖像增強器 5-光學鏡頭 6-攝象機,當時圖像采集器主要是采用圖像增強器技術，可以說是X射線實時成像檢測系統(tǒng)的第一代技術，在此技術的基礎上形成了17925-1999標準。采用此技術的設備造價較低，雖然圖像質(zhì)量比現(xiàn)在的線陣列探測器技術低一些，但經(jīng)過十多年實際應用，證明技術已經(jīng)日

20、臻成熟，能滿足氣瓶和壓力管道及有關壓力容器焊縫無損檢測的要求，至今仍然有堅強生命力。檢測工裝由兩個自由構(gòu)成，檢測環(huán)焊縫時，氣瓶在工裝上繞軸線呈360旋轉(zhuǎn)，檢測縱焊縫時，氣瓶沿水平方向移動，確保焊縫100%檢驗。,線陣列探測器X射線實時成像檢測技術,線陣列探測器X射線實時成像檢測技術是當前比較流行的X射線實時成像檢測技術，它采用線陣列探測器作為圖像采集器，可以說是第二代X射線實時成像檢測系統(tǒng)技術。,線陣列探測器X射線實時成像檢測技術,,長輸管道中心內(nèi)透法實時成像檢測技術（爬行器將X射線機推入管道內(nèi)）,管道爬行器,管子-管板角接焊接接頭 射線檢測,一、管子-管板角接焊接接頭射線照相技術應用意義,1

21、、管子-管板角焊縫無損檢測的重要性 管子-管板角接焊接接頭是列管式換熱器和列管式反應器管子與管板聯(lián)接的主要部位，即使小的缺陷也會大大地降低該類接頭的密封性和聯(lián)接強度。 氣孔是造成管子-管板角接焊接接頭泄漏失效的重要原因。在設備投入使用后一至三年，由于腐蝕作用，有氣孔的部位會出現(xiàn)穿透，發(fā)生泄漏，導致停產(chǎn)，造成重大經(jīng)濟損失和環(huán)境污染。 提前發(fā)現(xiàn)缺陷是無損檢測技術的重要課題。,管子-管板角焊縫泄漏的危害,A.影響承壓設備運行的安全； B.造成不正常停車，縮短裝置運行周期； C.泄漏可能引起設備腐蝕； D.泄漏可能對產(chǎn)品指標和質(zhì)量造成影響。 E泄漏造成環(huán)境污染,存在于管子-管板角接接頭焊縫中的氣孔,氣

22、孔造成管子-管板角接接頭焊縫泄漏失效,2、管子-管板角焊縫其它無損檢測技術的難點 管子-管板角焊縫因其形狀特殊，應用常規(guī)射線和超聲波技術檢測很困難； 只能用表面檢測(滲透或磁粉)，但此方法只能檢查焊縫的表面缺陷，無法知道焊縫內(nèi)部缺陷的情況。 可用特殊超聲波技術檢測管子-管板焊縫：但專用設備系統(tǒng)價格昂貴，效率低，現(xiàn)場適應能力差，對氣孔的檢測靈敏度低。,管板角接接頭焊縫的檢測方法,MT？ PT？ UT？ ET？ RT？,,3、管子-管板角焊縫射線照相成效 該方法不僅能檢出氣孔外，還能檢出接頭中的裂紋、未熔合、未焊透、夾渣等各類缺陷。 管子-管板焊縫的射線照相是一項降低換熱器和反應器的失效概率非常有

23、效的預防性控制措施。過去的25年的國外應用實踐表明，管子-管板焊縫射線照相技術的應用大大降低泄漏事故發(fā)生率從而減少了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟效益。尤其是大型石油化工裝置，長周期運行可以獲得可觀的經(jīng)濟利益，而意外停車損失是巨大的。,二、管子-管板角焊縫射線照相技術適用的檢測對象,1、重要設備、關鍵設備、高價值設備； 2、劇毒介質(zhì)設備； 3、要求高可靠性，長周期運行的設備； 4、投用后無法維護修理的設備； 5、管程和殼程高壓差設計條件； 6、高溫或溫度劇烈變化設計條件；,7、難以避免振動的設計條件； 8、負荷經(jīng)常變化或循環(huán)負荷的設計條件； 9、泄漏可能引起系統(tǒng)嚴重腐蝕的設計條件； 10、泄漏會對工藝參

24、數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量造成影響，因此微量泄漏也不允許的運行條件； 11、被檢測管子內(nèi)徑應在1446mm范圍內(nèi)，采用特殊措施可檢測小徑管內(nèi)徑為11mm。 12、用于制作焊接接頭的金屬材料包括碳素鋼、低合金鋼、不銹鋼、鈦及鈦合金、鎳及鎳合金、鋯及鋯合金。,三、管子管板角接焊接接頭射線照相的難點,,透照厚度變化大； 從 0 到1.4(T2)mm 焦距??； 透照厚度隨焦距而變化； 透照布置困難；,,透照厚度變化大： 黑度變化大，散射嚴重。 焦距選擇： F透照厚度； F 影像畸變 焦點尺寸影響： 焦距要求df df Ug 靈敏度 源膠片相對位置 膠片在源前方，還是膠片在源后方,四、管子-管板角接接接頭射線檢測設備

25、和器材,1.射線源：X射線源或源 X射線源：微焦點棒陽極X射線管；源：高活度微小焦點Ir192源。 焦點尺寸：0.51mm、0.71.4。 2、射線膠片： T1或T2類膠片 膠片尺寸：不小于80mm80mm。 增感屏和濾板:散裝膠片：0.10.2mm鉛增感屏；真空包裝膠片0.03mm鉛增感屏（可在暗盒與工件之間使用錫板作為濾板）。 3、象質(zhì)計：專用象質(zhì)計 4、補償塊,技術措施（1）：使用補償塊,技術措施（2）,使用微小焦點源，盡量減小幾何不清晰度： 有效焦點尺寸：0.5 mm； 0.7 mm； 與普通源相比，微小焦點源的比活度大10倍；單位價格（元/Ci)貴100倍。,五、管子-

26、管板角接接接頭射線檢測表面準備和檢測時機,實施檢測前應采用適當?shù)墓に嚾コ齼?nèi)側(cè)（管內(nèi)壁及其附近）和外側(cè)上多余和不規(guī)則的焊縫金屬，以保證透照時補償塊能順利放入，同時保證底片上缺陷的影像不會被干擾或混淆。 射線檢測應在焊后外觀檢查和表面裂紋檢查合格后進行。對有延遲裂紋的材料，至少應在焊接完成20小時后進行。,六、透照工藝,1、透照方式：向后透照；向前透照。 2、焦點-膠片距離：根據(jù)管內(nèi)徑選擇。 3、曝光時間：不小于30s。 4、工件標識 5、底片標識,膠片在源前方向前透照的示意圖,膠片在源后方向后透照的示意圖,管子-管板角焊縫射線照相工藝試驗,,厚度補償試驗： 不同形狀厚度補償塊；不同材質(zhì)補償塊 散

27、射線屏蔽試驗： 不同增感屏 工藝參數(shù)試驗： 不同膠片 不同焦距,專用象質(zhì)計1,,圖C.1 II型專用象質(zhì)計,專用象質(zhì)計2,,圖C.2 II型專用象質(zhì)計,七、評定,缺陷評定： TRST2003特殊無損檢測方法:管子-管板焊接接頭射線檢測 1、底片質(zhì)量要求： （1）底片上不應有邊蝕散射跡象； （2）底片上焊縫影像的變形程度應不影響缺陷識別； （3）管口部位顯示的黑度應與被評定的焊縫區(qū)域一樣均勻； （4）底片評定區(qū)黑度范圍控制在D=2.5-3.5； （5）工藝鑒定試驗應能檢出試塊上0.5mm小孔。,2、不允許存在缺陷和可接受缺陷,不允許缺陷：裂紋；條孔；蛀孔；密集氣孔；熔合不足；熔深不足（缺陷性質(zhì)參

28、照ISO6520-1）。 可接受缺陷：氣孔和夾渣（缺陷性質(zhì)參照ISO6520-1）。 管徑20mm，缺陷直徑dp 0.5t，且最大不超過1mm，其間距2dp允許3點 ； 管徑20mm，缺陷直徑dp 0.5t，且最大不超過1mm，其間距2dp允許3點 ；其間距5dp允許5點。（t=管壁厚度）,管子-管板角焊縫射線照相現(xiàn)場,管子-管板角焊縫射線照相工裝,管子-管板焊縫射線照相的第一種形式 (適用管子內(nèi)徑14mm-60mm，厚度2mm-8mm， 管板厚度不限，照相靈敏度0.5 mm。),,管子-管板焊縫射線照相的第二種形式 （放射源伸出最大長度：300mm；阻擋結(jié)構(gòu)距管子管板，角焊縫最大距離：250

29、mm；阻擋結(jié)構(gòu)開孔最小直徑： 管子管板角焊縫外圓尺寸2mm,管子-管板焊縫射線照相的第三種形式 （適用管子內(nèi)徑19-90mm，厚度2mm-20mm，照 相靈敏度0.5 mm）,這是一張標準的管子-管板焊縫射線照相的底片。兩條紅線中間的區(qū)域為管子管板焊縫的影像。,,,氣孔,,,,,這是一張402mm管子與管板焊縫的人工缺陷樣片。,,氣孔,,,,冷凝器射線照相的一張底片，上面有兩處缺陷：夾鎢和氣孔。,,這是上面那張底片的放大圖，較粗黑線為管子-管板焊縫的內(nèi)邊緣。,,這是一張402mm管子與管板焊縫的人工缺陷樣片。,,八、管子-管板角焊縫射線照相技術的應用,主要應用于以下條件下運行的石油化工反應器和

30、換熱器設備： 高壓差； 高應力或交變應力； 不允許微量泄漏的高毒性介質(zhì)； 不允許微量泄漏的強腐蝕介質(zhì)；,過去的25年的國外應用實踐表明，管子-管板焊縫射線照相技術的應用大大降低了換熱器和反應器的失效概率，泄漏事故發(fā)生率從18%降至3%，從18%降至3%，,超聲導波檢測技術,壓力管道低頻超聲導波檢測,導波檢測是一種新的無損檢測方法，在許多結(jié)構(gòu)上得到應用，特別是在用管道檢驗上； 導波(Guided Wave)屬于超聲波范疇，是一種與介質(zhì)斷面尺寸有關的特殊波動； 管道檢測所應用的低頻導波的頻率范圍大致為20KHz-100KHz；,管道中傳輸?shù)膶Р愋涂v波和扭曲波,鋼管中的縱波（L），扭曲波(T)，以

31、及散射撓曲波（F）的曲線。,4.1.1導波檢測原理,導波主要沿管道軸向傳輸，平均分布于管壁內(nèi)部，當導波傳輸過程中遇到缺陷時(缺陷在環(huán)狀截面有一定的面積)，導波會在缺陷處返回一定比例的反射波，因此可根據(jù)反射波來發(fā)現(xiàn)缺陷和判斷缺陷的大小。,導波檢測的優(yōu)越性（1）,只要在管道上某一段部位（約0.5米長）安裝探頭卡環(huán)，便可對卡環(huán)兩側(cè)各數(shù)十米長度的管道進行100%的快速檢測。 可以檢測空中和水下管道而無需在空中或水下作業(yè) 。 可以檢測被保溫或絕熱材料包覆的管道，除安放探頭的位置外，無需破壞包覆層,導波檢測的優(yōu)越性（2）,可以檢測難以接近區(qū)段的管道，例如有支座，夾套的管段，被墻壁、容器壁、其它管子或結(jié)構(gòu)件

32、阻礙的管段，橋梁下的管道以及穿越道路、堤壩的管道，而無需破壞造成障礙的結(jié)構(gòu)。 可在運行狀態(tài)下進行在線檢測。 檢測現(xiàn)場無需電源，無污染、不影響周圍工作，23人即可進行操作，每天檢測長度達5公里(視現(xiàn)場條件)。,導波檢測的特點（1）,導波容易檢出的缺陷包括局部腐蝕，沖蝕，機械損傷，成群的點蝕以及環(huán)向裂紋。 對均勻腐蝕，個別點蝕，軸向裂紋，焊縫中的小缺陷則不敏感。 但如果軸向裂紋和焊縫中的缺陷足夠大，也是可以檢出的。,導波檢測的特點（2）,導波一次檢測的可檢測長度可達卡環(huán)兩側(cè)各80米。當管內(nèi)有介質(zhì)或外面包裹有瀝青等材料，或管壁及內(nèi)部存在較大的缺陷(如裂紋、未焊透、腐蝕坑等)，以及管道結(jié)構(gòu)特征(如焊縫

33、余高、接管、支架、變徑處等)會使一次可檢測長度減少，減少程度與管道腐蝕程度、具體接觸物質(zhì)特性、管道結(jié)構(gòu)特征有關。,導波的檢測靈敏度,導波的檢測靈敏度用管道環(huán)狀截面上的金屬缺損面積與管道環(huán)狀截面的百分比評價，目前的檢測靈敏度可達到3%，即當缺損面積達到管道截面積的3%便可檢出。,揚子石化的檢測現(xiàn)場,這是一張管道較好部位的導波檢測圖,這是一張管道表面有點狀腐蝕坑的導波檢測圖,高頻超聲導波檢測技術,特點： 頻率0 .52MHZ； 可在大面積的金屬平面或曲面上，對凹坑（腐蝕）、裂紋等缺陷進行快速檢測； 靈敏度高于低頻導波； 正面和背面的缺陷均可檢測； 可越過障礙物，對遠距離缺陷進行掃查。,典型的應用范

34、圍包括：,1.從外部檢測儲罐的底板和罐壁環(huán)板； 2.從外部檢測在用管道 3.從外部檢測在用長管拖車氣瓶內(nèi)壁缺陷； 4.從外部檢測無法進入的容器的內(nèi)壁缺陷 5.從內(nèi)部檢測在用多層容器內(nèi)筒的背面缺陷； 6.從內(nèi)部檢測埋地罐的外壁缺陷；,導波的波束和檢測范圍,導波定點掃查的檢測范圍： 對于平板狀工件，檢測區(qū)域為一扇形區(qū)域，最大探測距離一般11.5m ； 適用的工件厚度范圍為630mm。,,高頻導波檢測具有較高的靈敏度和分辨率，靈敏度：可檢出深度0.5mm，長5mm的裂紋； 對自然裂紋分辨能力：兩條相鄰3mm裂紋，可以得到明顯分辨，見右圖的波形：,,高頻導波從外部檢測儲罐的底板,應用高頻導波技術對尿素合成塔內(nèi)筒的外壁裂紋檢測的試驗從尿素合成塔內(nèi)壁檢測內(nèi)筒外壁的環(huán)向與縱向裂紋,實驗總結(jié),超聲導波技術可以用于多層包扎式尿素合成塔內(nèi)筒外壁裂紋缺陷檢測，具有以下優(yōu)點： 1、檢測效率高，掃查速度快； 2、檢測覆蓋率可達到100%； 3、探測距離遠，在試塊上可清晰分辨距離為2米處的1.5mm深裂紋； 4、檢測靈敏度高，可發(fā)現(xiàn)試塊上深度為壁厚2.6%的人工切槽，或深度0.5mm長度20mm的自然裂紋；,