x射线工业电视在焊管检测中的应用.

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1、...X射线工业电视在焊管检测中的应用白清春(江汉石油管理局沙市钢管厂荆州434001)摘要简述X射线工业电视在焊管检测中的工作原理，设备配置及检测工艺，对目前X射线在焊管焊缝检测中存在的问题及X射线实时成像检测系统的发展方向提出了一些见解。主题词X射线工业电视焊管检测计算机实时图像处理序言承压流体输送用焊接钢管是石油天然气工业中普遍采用的用以输送石油和天然气的主要工具，实践经验表明，如果仅仅采用手动超声波和X射线拍片抽查的方法是很难控制住钢管质量的，目前国际国内生产的如西气东输工程，仪—长管线，苏丹管线，巴基斯坦管线对焊

2、缝质量都提出了很高的要求，对焊缝进行100%射线探伤（灵敏度4%）和超声波探伤，对管端及补焊缝进行X射线实时图像处理检查（灵敏度2%），用两种无损探伤方法来综合评价焊接质量。要进行100%X射线检查和X射线实时图像处理，要求有一种高效的方法才能满足生产的需要，X射线工业电视检测具有经济、高效、在线等优点，在焊管生产企业中得到广泛应用。1、X射线工业电视工作原理X射线工业电视是一套带有长支臂的X射线闭路电视检验系统，把射线管头装在长约18米的探臂末端，运管小车朝探臂方向运动，探臂伸到钢管内部，使射线穿透钢管焊缝进行检查，X射

3、线探伤机通过安装在长支臂末端的X射线管产生X射线，通过钢管焊缝就得到了一幅人眼不可见的X射线辐射图像，该图像以往通过射线胶片接受，现在不用胶片，而用图像增强器的输入屏接受，通过图像增强器的转换，在图像增强器的输出屏上就得到了一幅信号增强了的图像信号，这种图像再经过光学镜头的聚焦就投射到电视机的靶面上再经过电视系统的一系列加工处理最后成为监视器上的可见图像。由于工业电视图像增强器不可能紧贴钢管焊缝，（因为钢管不断运动，以避免损坏图像增强器），因此图像的几何不清晰度Ug为：Ug=bf1/f2其中：b=焦点f1=射线源到焊缝内表

4、面的距离f2=焊缝内表面到图像增强器的距离可见，f2>TA（TA为透照厚度），因此图像的几何不清晰度大于底片的几何不清晰度，又由于透过被检钢管的X射线，再到监视器上，中间要经过多次光电转换，由于图像增强器、摄像管、显像管的光电转换特性不可能完全理想化，因此图像会发生畸变而使被照物体的主因对比度降低，监视屏上一般会产生噪声。因而，一般用拍片方法得到的图像灵敏度可以优于2%，而工业电视的灵敏度却达不到2%，API-5L标准对X射线工业电视检测时的灵敏度要求是只要达到4%即可，就目前工厂配置的X射线工业电视系统可以满足一般API

5、钢管的生产。但是在各大长输管线的钢管生产中，用户都不约而同的提出了对钢管管端、补焊缝等进行特殊的X射线检测要求，并且灵敏度要求达到2%，检测的图像数据要能够存档可查。......因此在国内外同行们的努力下，通过采用小焦点X射线管、高清晰度的CCD摄像机，对从图像增强器输送到监视器的信号进行计算机图像处理，通过一系列降噪、边缘锐化、局部增强，去伪存真等的处理，静态情况下灵敏度可以达到2%，并且图像可以存储、保存和打印，生产效率也比拍片高。2、设备配置2.1X射线工业电视设备一般包括以下几部分（见图1）：1、高压发生器2、冷却

6、装置3、X射线管4、图像增强器5、光学镜头6、CCD电视摄像机7、X射线机控制系统8、视频信号9、图像处理系统10、光盘刻录机11、高分辨率电视监视器12、钢管3891045611 12127图1X射线工业电视设备结构布置图2.2为了能高效的检测钢管焊缝，必须有一套机械装置----运管小车来运送钢管进出，小车必须有两个功能，钢管能够在小车上正反旋转和小车能够运载钢管前进和后退，并且速度可调。2.3探伤室内的钢管，运管小车，射线管，图像增强器，应时刻处于被监控状态，一般都用电视摄像机摄得图像直接传送到控制室以便监视，为了安全

7、生产，一般附加一些连锁装置以保证人员及设备的安全。2.4整个探伤室建成投产前必须请当地的卫生防御部门计量测定射线计量，以确保安全。3、工业电视探伤工艺3.1API-5L标准规定，X射线探伤不得显示裂纹、未焊透、未熔合，气孔的最大直径为3.2mm时在152.4mm长度内只允许存在2个，间距还应大于50.8mm，夹渣最长为12.7mm时在152.4mm长度内只允许有一处，具体允许的气孔和夹渣的要求详见API-5L标准。根据API-5L等标准要求，工业电视灵敏度不得小于4%，灵敏度公式如下：K=d/TA×100%K=以百分数表示

8、的射线灵敏度d=显示屏上可观察到的像质计的最细的钢丝直径TA=被检工件厚度（TA=母材厚度+焊缝余高）像质计一般采用ISO标准样式（GB5618型、JB4730型像质计为等效采用ISO），根据规定的灵敏度，选用与透照厚度相对应的金属丝放在靠近焊缝中部，比如透照Φ660*7.1规格的钢管时，透照厚度TA=