胡慶仰

摘要：隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中對管道的質(zhì)量要求不斷上升，管道的焊接質(zhì)量對于工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。埋弧焊作為當(dāng)前管道焊接的主要焊接工藝，對埋弧焊管焊縫檢測工作的落實是保障工業(yè)生產(chǎn)安全性的重要保障，而X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管焊縫檢測中的應(yīng)用大大提升了檢測工作的效率和質(zhì)量。本文對X線數(shù)字成像技術(shù)及埋弧焊管的概念進(jìn)行分析，研究X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管焊縫檢測中的應(yīng)用價值，并提出其應(yīng)用要點。

關(guān)鍵詞：X線數(shù)字成像技術(shù);埋弧焊管;管縫檢測;應(yīng)用

中圖分類號：V448.15+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

埋弧焊管是長輸油氣管線建設(shè)中采用的主要管材，其焊接質(zhì)量對于管線輸送具有重要的意義。在實際建設(shè)的過程中，埋弧焊管如果出現(xiàn)質(zhì)量問題，那么就會對管線輸送造成不利影響，容易導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失的同時，也會使石油輸送存在安全隱患。而現(xiàn)階段X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管焊縫檢測中的應(yīng)用，能夠有效提升檢測工作的效率和質(zhì)量，為現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)中的埋弧焊管應(yīng)用提供檢測技術(shù)保障，保證我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中生產(chǎn)工作的科學(xué)化進(jìn)行。

1 X線數(shù)字成像技術(shù)與埋弧焊管

X線數(shù)字成像技術(shù)主要是由平板探測器、X線源、計算機(jī)及通信技術(shù)組成的X線數(shù)字檢測系統(tǒng)。早期主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，被當(dāng)作一種新型臨床檢測技術(shù)體系，能夠有效提升醫(yī)學(xué)體系中臨床檢測工作的效率和精準(zhǔn)性，X線數(shù)字成像技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要技術(shù)方法主要包括數(shù)字減影血管造影（DSA）、X線計算機(jī)成像（CR）及數(shù)字成像（DR）等，受到了廣大醫(yī)學(xué)工作者的認(rèn)可[1]。而隨著新時期科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是計算機(jī)技術(shù)及X線檢測技術(shù)研究的不斷加深，X線數(shù)字成像技術(shù)也愈加完善，應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸拓展，在工業(yè)生產(chǎn)的埋弧焊管焊縫檢測中也取得了較好的應(yīng)用效果，為我國工業(yè)發(fā)展提供了高質(zhì)量的檢測技術(shù)支持，推動了工業(yè)生產(chǎn)工作的安全化開展。

埋弧焊管是長輸油氣管線建設(shè)中采用的主要管材，是以埋弧焊技術(shù)為焊接工藝而生產(chǎn)的鋼管。埋弧焊是一種將電弧置于焊劑層下進(jìn)行燃燒焊接的方式，具有焊接效率高、焊接操作難度低、焊接質(zhì)量好的技術(shù)優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于焊接領(lǐng)域，尤其是在鋼管焊接中，更是受到業(yè)界人士的廣泛認(rèn)可。通過埋弧焊焊接的埋弧焊管，具有焊接質(zhì)量好、焊縫質(zhì)量高的特點，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，受到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的廣泛認(rèn)可。焊縫質(zhì)量作為工業(yè)生產(chǎn)中對埋弧焊管質(zhì)量要求的重點所在，只有高質(zhì)量的焊縫，才能夠保證工業(yè)生產(chǎn)中埋弧焊管焊接縫的密閉性，也能夠保證埋弧焊管道的使用周期，而埋弧焊管在埋弧焊熔渣對隔絕空氣保護(hù)效果高的技術(shù)優(yōu)勢下，能夠?qū)崿F(xiàn)對焊接參數(shù)的調(diào)節(jié)與控制，避免出現(xiàn)焊縫成分不穩(wěn)定的情況發(fā)生，通過埋弧焊較為優(yōu)質(zhì)的機(jī)械性能，全面提升埋弧焊管的焊縫質(zhì)量，為工業(yè)生產(chǎn)中的埋弧焊管應(yīng)用提供質(zhì)量保證，推動工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展。

2 X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管焊縫檢測中應(yīng)用的價值

近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)和無損檢測技術(shù)的逐漸發(fā)展，X線數(shù)字成像技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展，而在埋弧焊管焊縫檢測工作中的應(yīng)用就是新時期X線數(shù)字成像技術(shù)應(yīng)用的最新領(lǐng)域。將X線數(shù)字成像技術(shù)應(yīng)用在埋弧焊管檢測中時，具有多方面的應(yīng)用價值。首先，X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管檢測中應(yīng)用時能夠提升檢測工作的效率。在新時期的工業(yè)生產(chǎn)中，人們對各環(huán)節(jié)工作效率的要求都越來越高，而埋弧焊管焊縫質(zhì)量檢測作為工業(yè)生產(chǎn)中檢測工作的重要組成部分，人們對埋弧焊管管縫檢測工作的效率要求也因此而提升。而在X線數(shù)字成像技術(shù)的使用中，通過X線技術(shù)計算分析速度，就能夠有效提升埋弧焊管檢測工作的效率，為工業(yè)生產(chǎn)效率的提升奠定高效的檢測工作基礎(chǔ)[2]。其次，X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管管縫檢測中應(yīng)用時，能夠有效提升檢測工作的質(zhì)量。相比工業(yè)生產(chǎn)中的傳統(tǒng)埋弧焊管焊縫檢測技術(shù)，X線數(shù)字成像技術(shù)是以X線源與DR平板探測器兩者為基礎(chǔ)的，再加上高效、精準(zhǔn)的計算機(jī)技術(shù)分析，能夠有效提升埋弧焊管焊縫檢測工作的精準(zhǔn)性和質(zhì)量，保證埋弧焊管焊縫的質(zhì)量，為長輸油氣管線建設(shè)提供高質(zhì)量的埋弧焊管。最后，X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管焊縫檢測中應(yīng)用時能夠?qū)崿F(xiàn)檢測工作的自動化發(fā)展。隨著新時期自動化技術(shù)體系在各行業(yè)發(fā)展中的高度融入，有效提升了行業(yè)的工作效率和發(fā)展速度。而現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)中埋弧焊管焊縫檢測中應(yīng)用X線數(shù)字成像技術(shù)時，就能夠?qū)崿F(xiàn)無損檢測技術(shù)與自動化技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，實現(xiàn)埋弧焊管焊縫檢測工作的自動化發(fā)展，這對于我國工業(yè)生產(chǎn)中埋弧焊管焊縫質(zhì)量檢測工作的發(fā)展具有重要意義，能夠有效降低焊縫檢測工作中人力資源成本的投入，提升檢測工作的規(guī)范性建設(shè)，為我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更加專業(yè)、精準(zhǔn)的自動化埋弧焊管焊縫檢測工作支持。

3 X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管焊縫檢測中應(yīng)用的結(jié)構(gòu)

X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管焊縫檢測中進(jìn)行應(yīng)用時，其技術(shù)結(jié)構(gòu)的完善性直接決定了焊縫檢測工作的整體質(zhì)量，焊縫檢測中X線數(shù)字成像技術(shù)應(yīng)用的主要結(jié)構(gòu)組成包括X線源、DR平板探測器及計算機(jī)技術(shù)設(shè)備三大部分[3]。X線數(shù)字成像系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)組成包括以下幾部分。

第一，X線源。X線源作為X線數(shù)字成像技術(shù)的主要部件，是埋弧焊管檢測過程中的首要部件，是X線的產(chǎn)生源頭，通過X線穿過埋弧焊管對焊縫質(zhì)量情況進(jìn)行透照，由DR平板探測器接收X線圖像光量子，然后在DR成像系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

第二，DR平板探測器。DR平板探測器是X線成像技術(shù)的核心結(jié)構(gòu)組成部分，是由非晶硒層和半導(dǎo)體陣列（TFT）共同構(gòu)成的。當(dāng)X線源發(fā)出的X線穿過埋弧焊管焊縫后，X線圖像光量子在DR平板探測器的成像器上被接收，然后經(jīng)過平板探測器轉(zhuǎn)換將X線圖像光量子轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，之后在系統(tǒng)的顯示器上將數(shù)字化檢測圖像顯示出來，最后由資質(zhì)檢測人員對埋弧焊管的焊縫質(zhì)量情況進(jìn)行檢查判斷。

第三，數(shù)據(jù)采集和圖像處理結(jié)構(gòu)。X線數(shù)字成像技術(shù)主要的技術(shù)特性就是X線的無損檢測能力，因此在埋弧焊管焊縫檢測中應(yīng)用X線數(shù)字成像技術(shù)時，其數(shù)據(jù)采集和圖像處理結(jié)構(gòu)必須與X線的無損檢測特性相匹配，這就需要對X線數(shù)字成像系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行全面分析，以滿足X線數(shù)字成像技術(shù)應(yīng)用的高質(zhì)量數(shù)據(jù)采集和圖像處理需求，通過無損的數(shù)據(jù)采集和高質(zhì)量的圖像處理，全面提升埋弧焊管焊縫檢測工作的質(zhì)量。

4 X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管焊縫檢測中應(yīng)用的原理和要點

在埋弧焊管焊縫檢測中進(jìn)行X線數(shù)字成像技術(shù)應(yīng)用時，其主要的應(yīng)用原理就是以X線數(shù)字成像技術(shù)的主要結(jié)構(gòu)組成為基礎(chǔ)，用現(xiàn)有X線源發(fā)射的X線對埋弧焊管的焊縫進(jìn)行透照，形成的X線圖像光量子被數(shù)字探測器所接收，經(jīng)過數(shù)字探測器的轉(zhuǎn)換后形成數(shù)字信號，并與計算機(jī)系統(tǒng)連接，通過X線數(shù)字成像檢測系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)檢測和靜態(tài)數(shù)據(jù)采集。最終在顯示器上生成數(shù)字圖像，并對其檢測的圖像和結(jié)果進(jìn)行分析，最終實現(xiàn)對埋弧焊管焊縫質(zhì)量情況的全面檢測。

X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊焊縫檢測中應(yīng)用的要點主要包括3個方面。

一是X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管焊縫檢測中應(yīng)用的相對靈敏度要點。在埋弧焊管焊縫檢測中應(yīng)用X線數(shù)字成像技術(shù)時，對焊縫檢測圖像的動態(tài)和靜態(tài)相對靈敏度的檢測結(jié)果，直接決定了技術(shù)應(yīng)用的效果和質(zhì)量，因此，必須重視對焊縫檢測圖像的靈敏度測試，這也是我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)中對埋弧焊管焊縫檢測標(biāo)準(zhǔn)APISpec5L—2018管線鋼管、GBT 9711—2017石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管、ISO 10893-7—2019等標(biāo)準(zhǔn)的要求，因此，必須使用像質(zhì)計對焊縫射線檢測圖像進(jìn)行相對靈敏度的校驗。

二是X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管焊縫檢測中應(yīng)用的空間分辨率要點。檢測系統(tǒng)的空間分辨率是圖像質(zhì)量及檢測結(jié)果精準(zhǔn)性的重要影響因素，因此在埋弧焊管焊縫檢測中進(jìn)行X線數(shù)字成像技術(shù)應(yīng)用時，必須遵循ISO 10893-7—2019中灰度直方圖（亮度和對比度的調(diào)整）、空間分辨率測量、像素灰度值測量等相關(guān)要求，充分保證系統(tǒng)檢測圖像的清晰度，保證X線數(shù)字成像技術(shù)檢測工作應(yīng)用中檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性。

三是X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管焊縫檢測中應(yīng)用的動態(tài)檢測要點。動態(tài)檢測與平板探測器的最大幀速率有關(guān)，幀速率與檢測速度成正比，幀速率越大，檢測速度越快，檢測效率越高。X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管焊縫檢測中，為避免檢測過程中出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象，必須保證在工作速度下進(jìn)行動態(tài)檢驗時，使用像質(zhì)計校驗靈敏度和檢驗工藝的適用性。

5 結(jié)語

埋弧焊管作為當(dāng)前長輸油氣管線建設(shè)中采用的主要管材，其焊縫質(zhì)量對長輸油氣管線建設(shè)有重要的影響，通過X線數(shù)字成像技術(shù)在埋弧焊管焊縫檢測中的應(yīng)用，能夠有效提升焊縫檢測工作的效率和質(zhì)量，為我國工業(yè)生產(chǎn)中埋弧焊管的質(zhì)量提供檢測保障，推動我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2] 鞏德興.液氨管道X線數(shù)字成像檢驗技術(shù)[C]//.廈門大學(xué)，福建省特種設(shè)備協(xié)會，福建省特種設(shè)備檢驗研究院，等.2018遠(yuǎn)東無損檢測新技術(shù)論壇論文集.遠(yuǎn)東無損檢測新技術(shù)論壇，2018：417-422.

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