X射线数字化实时成像检测技术在天然气长输管道焊缝探伤中应用的可行性.pdf

61无损探伤(双月刊)2001年第2期

X射线数字化实时成像检测技术
在天然气长输管道焊缝探伤中应用的可行性

曾祥照孙忠诚

(广东粤海钢瓶厂南海528247)(兰州三磊电子公司兰州730000)
张正荣

(四川石油局油建总公司内江641003)

摘要经分析X射线数字化实时成像检测技术在天然气长输钢制管道对接焊缝探伤应用是可行的,
并能取得良好的经济效益和社会效益,建议在“西气东输”工程中采用。
关键词X射线实时成像

1前言焊接无损检测制,100%射线探伤检验。
按照常规的检验方法,石油天然气长输钢质管
党中央作出西部大开发的战略决策,西部开发
道对接焊缝主要采用X射线胶片照相探伤检验,此
的重点工程之一的“西气东输”工程即将启动。“西气
方法需要耗用大量的X射线胶片,检测周期长,劳
东输”工程是将新疆塔里木油田的大量天然气通过
动量大,贴片、拍片、洗片工序复杂,且管道施工多在
钢制管道输送到上海,是造福于东西部人民的重大
野外作业,给拍片、洗片带来更大的困难。在高新技
工程。据报道,“西气东输”工程主干线管道全长
术不断发展的今天,实施宏伟的“西气东输”工程,应
4167公里,横贯9个省市自治区,首期工程建设后,
该打破常规采用先进的技术。按照目前无损检测的
年供气量达120亿立方米。工程计划从2001年4月
技术水平,在“西气东输”管道对接焊缝探伤中采用
开始动工,2003年底全线贯通。整个工程计划耗用
X射线数字化实时成像检测技术是可行的。
钢材175万吨,焊材5100吨,主管道投资384亿元,
主管线和城市管网投资将突破1000亿元。输气主管2天然气长输管道对接焊缝探伤的基
道管径为1118mm,输气压力为814MPa,其中螺旋本要求
焊管137万吨,壁厚1614mm,直缝焊管38万吨,直
缝焊管壁厚分别为1714mm、2019mm、2611mm。钢按现行标准,天然气长输管道的施工及验收按
材级别为中厚板X65具有良好的轫性和可焊性。另照SYJ4001—90《长输管道线路工程施工及验收规
据报导,作为“西气东输”的首条线路青海涩北——范》标准进行,管道焊缝射线胶片照相方法探伤按照
西宁——兰州天然气输气管道工程已于2000年4SY4056—93《石油天然气钢质管道对接焊缝射线照
月1日开工建设。“涩宁兰”工程预计耗资25亿元,相质量分级》标准进行,工作压力大于或等于4MPa
全长953公里,年输气量达20亿立方米,预计2001时,焊缝质量以Ê级为合格;工作压力小于4MPa
年10月建成,主管道管径为660mm,壁厚为时,以Ë级为合格。
1013mm和1413mm,钢材级别X60,输气压力为据报导,国外某天然气管道施工曾用X射线实
614MPa。“西气东输”工程管理按照国际惯例实行业时成像检测方法对焊缝进行探伤(注:这里讲的“X
主负责制,实施工程建设的全过程管理,工程质量实射线实时检测”与本文讲的“X射线数字化实时成像
行终身负责制。为了保证焊接质量,焊缝实行第三方检测”有所不同),钢管壁厚为16mm,焊缝探伤比例
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为100%,成像质量中相对灵敏度达到118%(相当图像增强器,立杆在轨道上按N等分旋转,图像增
于我国GB3323—87标准的AB级),总不清晰度不强器就能按N等分接受X射线检测信号。为了防止
大于0125mm(相当于图像分辨率118LPömm)。图像增强器损坏,图像增强器与焊缝之间应保持一
随着无损检测技术的日益发展,现在X射线数定的距离。
字化实时成像检测技术已经能够应用于焊缝的无损
探伤,例如,X射线数字化实时成像检测技术已正式
应用于气瓶对接焊缝的无损探伤,我国发布了
GB17925—1999《气瓶对接焊缝X射线实时成像检
测》国家标准,为X射线数字化实时成像技术在天
然气长输管道对接焊缝探伤领域的推广应用提供了
成功的经验。
3X射线数字化实时成像检测技术可
图1管道焊缝周向中心内照成像方法简图
代替胶片照相检测
(3)根据几何投影的原理,X射线实时成像检测
X射线数字化实时成像检测原理可以用两个的图像是放大的,放大倍数M为:

“转换”来概括:X射线透过金属材料,经图像增强器LL1+L2L2
M===1+
(或成像板)将隐含的X射线检测信号转换为可见L1L1L1
图像放大不仅是几何投影所致,而且也是提高
的模拟图像;模拟图像输入计算机进行模拟ö数字的
图像质量所必需。图像放大倍数根据设备性能而定,
转换,形成数字图像。数字图像能够提供有关金属材
通常有一个最佳放大倍数Mopt为:
料表面及内部缺陷的各种信息,运用计算机程序对
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Us
数字图像进行评定,从而达到金属材料无损检测之Mopt=1+
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目的。当采用微小焦点成像、高清晰度图像增