摘 要:保温层下腐蚀是压力管道中经常发生且难以避免的一种损伤,脉冲涡流和超声导波 等方法对该损伤的检测精度较低,无法满足管道定期精确测厚的要求。采用数字射线边界法对带 保温层管道的壁厚进行检测,对检测误差进行了理论分析。结果表明,数字射线边界法检测精度较 高,可用于工程实际。
关键词:压力管道;数字射线;边界法;壁厚检测
中图分类号:TG115.28 文献标志码:B 文章编号:1000-6656(2022)07-0072-03
保温层下腐蚀是水等介质渗入保温层后与金属 形成的电化学腐蚀,是压力管道中经常发生且难以 避免的一种损伤,具有隐蔽性强、范围大的特点[1]。 在定期检验过程中,拆除保温层进行壁厚检测是常 用方法[2]。考虑生产周期和工艺要求等因素,无法 拆除保温层时常用超声导波检测技术、脉冲涡流检 测技术和数字射线检测技术进行检测。超声导波和 脉冲涡流检测技术的检测精度很容易受外部因素影 响,检测可靠性较难保证。数字射线检测技术通过对 数字图像的处理分析,可以实现对腐蚀深度的检测。
数字 射 线 检 测 技 术 通 过 数 字 阵 列 探 测 器 (DDA)将射线转换成电信号传输至电脑形成数字 图像,相比传统胶片射线检测技术,其具有曝光时间 小、宽 容 度 高 的 特 点,更 适 用 于 在 役 管 道 检 测。 DDA 在进行成像时每个像素黑度存在不一致性,会 导致成像时的黑度偏差大于10%,因此依据黑度进 行壁厚检测的精度不高。文章采用边界法,根据管 壁影像的边界进行带保温层管道壁厚检测。
1 数字射线检测理论
采用数字射线检测技术对带保温层管道进行检 测,根据成像边界进行壁厚检测(见图1)。检测设 备为微焦点 X 射线机,其焦点尺寸远小于焦距,射 线近似看成平行入射,且方向垂直 DDA 探测器。
理论上,如图1所示,射线 A 与管道外壁a 点 相切,可以对管道外轮廓进行成像。射线 B与管道 内壁c点相切,对管道内壁轮廓进行成像。通过已 知尺寸的标定物对检测图像的像素尺寸进行标定 后,系统可以测量a,c 两点的距离或者管道外径, 从而实现管道壁厚的精确检测,实现对保温层下腐蚀尺寸的检测。
采用边界法对管道内壁腐蚀进行检测时,需要 计算射线 B的最大透照厚度,常用标准规格管道的 最大透照厚度如表1所示。由表1可知,对于公称 直径不小于250mm 的管道,已经不适合采用边界 法进行检测。
