數(shù)字射線DR在管道腐蝕檢測中的應用

在石油化工行業(yè)，部分管道長期高溫或超低溫運行，受到內(nèi)部物料及外部介質的化學與電化學作用，管道易出現(xiàn)腐蝕及壁厚減薄現(xiàn)象，從而帶來安全隱患，嚴重的甚至導致泄漏或爆炸事故。為了保證在檢驗周期內(nèi)管道的安全運行，迫切需要實現(xiàn)管道缺陷隱患的在線檢測，但對于有保溫層的管道，傳統(tǒng)檢測方法難以實施。主要難點在于檢測時需要大量拆除保溫層，拆除保溫層后的管道表面高溫又可能影響檢測結果，檢測完恢復保溫層后還可能產(chǎn)生二次腐蝕。因此，選擇可靠的管道帶保溫層檢測技術具有十分重要的意義。

目前，常用的管道帶保溫層檢測技術有脈沖渦流檢測、漏磁檢測以及膠片射線檢測法，但都各有局限性。脈沖渦流技術對管道帶保溫層檢測時，周圍管道以及保溫層內(nèi)的鐵磁性物質對特征信號的提取會存在一定的干擾，保溫層厚度的不均勻也會干擾檢測結果，且對局部腐蝕的檢測靈敏度較低。膠片射線照相檢測技術有檢測效率低、寬容度較小、膠片長期儲存困難和不利于數(shù)字建檔等缺點。漏磁檢測技術只能發(fā)現(xiàn)較大的腐蝕坑，且圖像不直觀。

射線數(shù)字成像（DR）技術，可以在不拆除保溫層的前提下實現(xiàn)管道腐蝕和缺陷檢測。使用該技術檢測時，穿透被檢管道的射線被數(shù)字探測器陣列（DDA）接收，直接轉換成數(shù)字圖像顯示，無需暗室處理，寬容度大，檢測效率高，可自動測量管道壁厚、腐蝕坑、管徑等。數(shù)字射線圖像能在電腦、平板、手機等屏幕上查看，易于存儲、調(diào)用、傳輸和共享，大大方便了石油、化工、電力、機械、冶金、制藥、食品加工等行業(yè)的管道完整性評估和監(jiān)控。

■ DR基本原理

DR技術是利用X射線或γ射線穿透被檢管道，由于衰減特性，不同厚度區(qū)域透射出來的射線強度相對入射強度會有不同程度的減弱；透過工件后的射線由平板數(shù)字探測器接收并轉換為數(shù)字信號，數(shù)字信號被送至計算機中進行處理，從而形成數(shù)字圖像。

DR技術是最快速高效的射線成像技術之一，可以在幾秒鐘內(nèi)獲得數(shù)字圖像。便攜DR檢測系統(tǒng)一般由射線機、數(shù)字探測器陣列、計算機、軟件、電纜、電源線、網(wǎng)線等組成。

■ 檢測示意圖

■ 應用圖例

壁厚自動測量	點腐蝕
外壁腐蝕 - 減薄	焊縫缺陷 - 未熔合

■ 總結

1. DR技術可應用于在役高溫（超低溫）管道帶保溫層檢測，對于管道腐蝕與堆積、壁厚測量及焊縫缺陷可以高效檢出和識別， 便于在役或超期服役管道安全運行的評價及對隱患的及時發(fā)現(xiàn)。

2. DR技術解決了保溫管道常規(guī)檢測技術給生產(chǎn)帶來的停產(chǎn)停運、或拆除管道保溫層的麻煩和由此造成的經(jīng)濟損失，還間接地為保溫層的評價提供了依據(jù)。

3. DR技術的應用符合當前國家提倡的節(jié)能環(huán)保的政策。檢測靈敏度較高，快速、高效，降低了射線劑量，減少了對員工及公眾的輻射危害，減輕了輻射防護壓力。不使用膠片，沒有膠片的暗室處理環(huán)節(jié)，消除了化學藥劑對環(huán)境以及人員健康的影響。

4. 受保溫層限制及數(shù)字平板探測器不能彎曲，探測器側和射線源側的缺陷影像都有不同程度的放大，對缺陷的判定需要根據(jù)數(shù)字圖像的特點以及對比塊進行修正。

實際上，DR技術不僅可應用于管道腐蝕和焊縫缺陷檢測，還能應用于金屬及其合金和非金屬材料的鑄件檢測、塑料、橡膠、陶瓷、復合材料、電子零部件、重要裝置的裝配正確性和結構完整性檢測、礦物篩選、文物及考古鑒定等。