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文檔簡介
定期對管道進行無損檢測,評估管道壁厚的變化,可以對管道腐蝕情況進行監測以及對管道焊接質量進行把控。隨著時間的推移,來自外部的腐蝕、來自內部的侵蝕,以及流經管道的氣體或流體施加的壓力,都可能影響管道的原始壁厚。即使是最微小的變化也會影響管道的耐壓能力,從而影響到相關操作。這種壁厚的衰減可能導致裂縫更快的發展,甚至整個管道的破裂。在嘗試使用數字射線照相測量壁厚時,無損檢測操作人員面臨著許多挑戰:為了進行準確檢測,需要了解穿透材料的數量和種類(保溫層和管材、內部介質分別是什么材料?)、散射線的影響(對于穿透能力與灰度值飽和度的影響)以及幾何放大的效果(圖像失真和圖像不清晰度)等。為了開發用戶友好的無損檢測數字X射線工具,Vidisco推出了一種新的壁厚(單壁和雙壁)測量工具,集成在其XbitPro和VEOPro軟件中,有效克服了以上難題。測量工具圖對材料厚度的處理對于管材,穿透中間和穿透管壁兩側,在穿透厚度方面存在巨大差異,特別是薄壁大口徑管。這樣,在透照時就會出現曝光量的選擇難題,很難兼顧到曝光中心(壁厚的2倍)和管側(管徑越大,理論上穿透厚度越接近于管直徑)。Vidisco的數字射線照相軟件能夠自動抓取多個圖像,并收集精確切向壁厚測量和雙壁檢測所需的所有數據,以及自動進行測量校準。測量方法利用切向技術,可以測量像素強度沿著直徑方向的分布情況。采用雙壁測量,可以測量灰度(強度)。在這兩種情況下,數據都被轉換為實際的數值測量值,單位可以是英寸,也可以是毫米。只需要簡單的點擊左側的單壁或者雙壁圖標即可完成相應的測量。切向技術測量管徑和壁厚關于這種技術的一個常見錯誤是,必須穿透的材料厚度(即透照厚度)等于其中一個管壁厚度的兩倍。根據這個假設,如果管道的壁厚是3mm,那么就需要穿透6mm的鋼才能達到精確測量。但是,這種假設是錯誤的。在處理外壁時,需要穿透的材料厚度幾乎為零。而對于管道的內壁,實際情況卻是相反的。如下圖所示,為了獲得準確的測量值,需要穿透的材料要厚得多。雙壁技術在識別和測量壁損、點蝕等方面是非常有用的。在這種情況下,最終結果以毫米或英寸為單位提供,并進行比較,以測量灰度的差異。例如,一根壁厚2.5mm的4英寸管道,需要穿透至少31.3mm的鋼,即要穿透雙壁厚度的6倍以上,才能清楚地看到管道內壁。代號尺寸單位尺寸單位D=4inch101.6mmr=2inch50.08mmd=0.1inch2.5mmY=1.9inch47.58mmX=1.23inch31.3mm考慮放大效應放大倍數等于源和探測器之間的距離(a+b),除以源和測量點之間的距離(a)。由于管是圓形的,并且所使用的測量方式是切向測量(圓管最外層的射線方向與圓的外表面相切),這個點到探測器的距離記為b,如下圖所示:由探測器與測點之間的距離(b)產生了兩個問題:首先,在探測器上的壁厚方向上的投影大于實際管壁厚度。第二,圖像變得不清晰。管子離面板越遠,放大效果就越大,圖像不清晰度也會增加。如果管道被絕緣材料或者保溫層覆蓋,問題就會變得更加復雜,這也是現在DR技術在不拆除保溫層條件下檢測管道所遇到的現實難題。使用壁厚測量工具,將已知尺寸的物體放置在與管道中心對應的平面上,從而實現對捕獲的X射線圖像的完全自動校準。要獲得測量值,用戶只需輸入對象的尺寸,即可對測量結果進行校準。Vidisco為此提供了一個精確的直徑為1英寸(25.4毫米)的鋼球。圓形的鋼球有效地防止了投影畸變。另一種能夠自動校準測量值的選擇是利用管道本身,前提是已知管道的確切直徑,且其外層光滑無腐蝕。當使用管道本身進行校準時,校準和測量過程也是完全自動的——管道的直徑只需要輸入一次即可。徹底克服放大/不清晰的現象是可能的,應用自動數學算法系統地標記出不清晰內、外壁的確切位置,并精確測量兩點之間的距離。由上圖可見用戶測點的線輪廓,并顯示了自動算法的實現。用戶在完成校準(計算放大倍數)后,即可測量管徑和壁厚投影,扣除放大效果后,即可準確標注實際管徑和壁厚。利用數字射線檢測技術的寬動態范圍(16位/65536灰階水平)和Vidisco獨特功能的探測器,可以準確找到所需的能量,將管材的內壁和外壁完美成像在一張圖像中,從而完整顯示出整個管道的結構和缺陷信息。為了提高靈活性和允許使用同位素(Ir-192),開發了一個獨特的算法——壁厚測量宏,這種算法可以自動獲取多張圖像以及整合所有必要的數據信息來準確識別外壁的確切位置(沒有過飽和的區域邊界)。
過度飽和導致管道外壁的邊蝕現象所有的管道信息都可以清晰顯示和精確自動測量Vidisco的XbitPro和VEOPro軟件可以實現全自動、直觀和
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