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摘要：在野外和高空作业场所，利用便携式X射线机数字化平板直接成像技术可缩短检测周期，快速得到检测结果。
关键词：便携式X射线机；移动式X射线机；数字化平板直接成像；灵敏度
文章编号：1674-3954（2013）09-0158-02
1 背景
普光气田天然气为高含硫天然气，H2S体积含量约14.14%，有机硫含量约340.6mg/m3，金属材料在H2S腐蚀作用下容易产生开裂。在对普光气田涉酸管道维保抢修工程过程中，应尽可能缩短检测周期，快速得到检测结果，保障设备安全运行。X射线数字化平板直接成像技术检测速度快，检测效率比射线胶片成像技术高数十倍，但目前X射线数字化平板直接成像技术一般采用移动式恒频X射线机，多用于固定或半固定场所，不适用于野外及高空作业。在普光气田维保抢修过程中，通过采用便携式变频X射线机数字化平板直接成像技术得到合格的图像，进而缩短检测周期，提高检测效率。
2 X射线胶片成像技术原理
X射线可穿透被检材料，被检材料对X射线有衰减作用，经衰减后的X射线与胶片起光化学反应，是X射线透过被检材料后的强度在胶片的再现。通过对胶片的显影、停影、定影、水洗和干燥处理形成射线底片。检测人员通过观察、分析底片，确定被检材料内部的缺陷性质、大小、位置等信息。底片成像质量与胶片的感光度、灰雾度、宽容度和密度有关，选择胶片时应考虑射线能量、透照厚度、被检材料的材质类别等因素。为了提高射线照相对比度，应选择颗粒度较小的胶片低能量x射线透照；为了提高射线照相宽容度，应选择颗粒度较大的照片高能量x射线透照。
GB/T19384.1-2003《无损检测工业射线照相胶片第1部分：工业射线胶片系统的分类》把胶片分为T1、T2、T3和T4四个类别，T1为最高类别，T4为最低类别。A级和AB级射线检测技术应采用T3类或更高类别的胶片，B级射线检测技术应采用T2类或更高类别的胶片。胶片的本底灰雾应不大于0.3。表1描述了胶片系统的特性指标。
3 X射线数字化平板直接成像技術原理
X射线穿透被检测材料后被数字化平板所接收，将X射线信号转化为数字信号，经计算机处理后，在显示器屏幕上显示出被检测材料内部的缺陷性质、大小、位置等信息。X射线数字化平板直接成像技术系统主要由射线源、数字平板、计算机图象处理系统和配套的辅助机械装置现场监视系统五大部分组成。目前使用的数字化平板技术有非晶硅（α-Si）、非晶硒（α-Se）和CMOS三种。与射线胶片成像技术相比有主要以下优点：
（1）透照被检工件可以立即获得数字化图像，检测速度快，工作效率高。
（2）不用胶片，无需暗室处理，不造成化学药品环境污染。
（3）数字化图像存储、传输、提取、观察方便。
（4）可减小曝光量，宽容度大，曝光参数易选择。
4 便携式X射线机与移动式X射线机的区别
根据工业X射线检测的需要，X射线的类型有多种划分方法，划分方法不同，X射线的类型也不同，X射线按照结构可分为便携式X射线机和移动式X射线机。
便携式X射线机结构如图1所示，采用结构简单的半波自整流线路，高压发生部分和X射线管共同装在射线机头内，控制性和射线发生管通过一根多芯低压电缆连接在一起。一般采用风扇冷却，SF6绝缘介质。便携式X射线机质量轻、体积小、便于携带、使用野外和高空作业，但射线穿透工件厚度能力低于移动式X射线机。
移动式X射线机结构如图2所示，高压发生部分和X射线管是分开的，通过高压电缆连接，一般采用油循环冷却，油绝缘介质。移动式X射线机质量大、体积大，按照在移动架车上，多用于固定或半固定场所，输出电压高，穿透能力强。
5 检测实际应用
结合普光气田集输工程项目，用便携式3005定向X射线机、非晶硒接收板对部分低合金钢管道环焊缝采用双壁单影透照得到的数字图像，像质计丝号见表2所示。根据JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测射线检测》的要求，承压设备对接接头的制造、安装、在用的射线检测，一般应采用AB级射线检测技术（中灵敏度技术）进行检测。对于重要的设备、结构、特殊材料和特殊的焊接工艺制作的对接接头，可采用B级射线检测技术（高灵敏度技术）进行检测。表2中数字成像质量已达到B级射线检测技术等级要求，满足根据JB/T4730.2-2005标准要求。
6 数字化平板直接成像技术与X射线胶片成像技术的性能比较
采用便携式X射线机数字化平板直接成像技术与采用X射线胶片成像技术进行对比主要区别如下：
（1）X射线数字平板直接成像技术灵敏度等级低于X射线胶片成像技术。
（2）X射线数字平板直接成像技术曝光时间只需几秒，远低于X射线胶片成像技术。
（3）X射线数字平板直接成像技术曝光电压比X射线胶片成像技术低30%左右。
（4）空间分辨率排序为非晶硅<非晶硒 （5）成像速度排序为胶片成像 7 结语
由于采用便携式X射线机，检测系统的灵活性和实用性得到有效提高，数字化平板成像检测技术在野外和高空作业中得到应用，采用正确的检测工艺，检测灵敏度能满足标准要求，进而缩短检测周期，快速得到检测结果。
关键词：便携式X射线机；移动式X射线机；数字化平板直接成像；灵敏度
文章编号：1674-3954（2013）09-0158-02
1 背景
普光气田天然气为高含硫天然气，H2S体积含量约14.14%，有机硫含量约340.6mg/m3，金属材料在H2S腐蚀作用下容易产生开裂。在对普光气田涉酸管道维保抢修工程过程中，应尽可能缩短检测周期，快速得到检测结果，保障设备安全运行。X射线数字化平板直接成像技术检测速度快，检测效率比射线胶片成像技术高数十倍，但目前X射线数字化平板直接成像技术一般采用移动式恒频X射线机，多用于固定或半固定场所，不适用于野外及高空作业。在普光气田维保抢修过程中，通过采用便携式变频X射线机数字化平板直接成像技术得到合格的图像，进而缩短检测周期，提高检测效率。
2 X射线胶片成像技术原理
X射线可穿透被检材料，被检材料对X射线有衰减作用，经衰减后的X射线与胶片起光化学反应，是X射线透过被检材料后的强度在胶片的再现。通过对胶片的显影、停影、定影、水洗和干燥处理形成射线底片。检测人员通过观察、分析底片，确定被检材料内部的缺陷性质、大小、位置等信息。底片成像质量与胶片的感光度、灰雾度、宽容度和密度有关，选择胶片时应考虑射线能量、透照厚度、被检材料的材质类别等因素。为了提高射线照相对比度，应选择颗粒度较小的胶片低能量x射线透照；为了提高射线照相宽容度，应选择颗粒度较大的照片高能量x射线透照。
GB/T19384.1-2003《无损检测工业射线照相胶片第1部分：工业射线胶片系统的分类》把胶片分为T1、T2、T3和T4四个类别，T1为最高类别，T4为最低类别。A级和AB级射线检测技术应采用T3类或更高类别的胶片，B级射线检测技术应采用T2类或更高类别的胶片。胶片的本底灰雾应不大于0.3。表1描述了胶片系统的特性指标。
3 X射线数字化平板直接成像技術原理
X射线穿透被检测材料后被数字化平板所接收，将X射线信号转化为数字信号，经计算机处理后，在显示器屏幕上显示出被检测材料内部的缺陷性质、大小、位置等信息。X射线数字化平板直接成像技术系统主要由射线源、数字平板、计算机图象处理系统和配套的辅助机械装置现场监视系统五大部分组成。目前使用的数字化平板技术有非晶硅（α-Si）、非晶硒（α-Se）和CMOS三种。与射线胶片成像技术相比有主要以下优点：
（1）透照被检工件可以立即获得数字化图像，检测速度快，工作效率高。
（2）不用胶片，无需暗室处理，不造成化学药品环境污染。
（3）数字化图像存储、传输、提取、观察方便。
（4）可减小曝光量，宽容度大，曝光参数易选择。
4 便携式X射线机与移动式X射线机的区别
根据工业X射线检测的需要，X射线的类型有多种划分方法，划分方法不同，X射线的类型也不同，X射线按照结构可分为便携式X射线机和移动式X射线机。
便携式X射线机结构如图1所示，采用结构简单的半波自整流线路，高压发生部分和X射线管共同装在射线机头内，控制性和射线发生管通过一根多芯低压电缆连接在一起。一般采用风扇冷却，SF6绝缘介质。便携式X射线机质量轻、体积小、便于携带、使用野外和高空作业，但射线穿透工件厚度能力低于移动式X射线机。
移动式X射线机结构如图2所示，高压发生部分和X射线管是分开的，通过高压电缆连接，一般采用油循环冷却，油绝缘介质。移动式X射线机质量大、体积大，按照在移动架车上，多用于固定或半固定场所，输出电压高，穿透能力强。
5 检测实际应用
结合普光气田集输工程项目，用便携式3005定向X射线机、非晶硒接收板对部分低合金钢管道环焊缝采用双壁单影透照得到的数字图像，像质计丝号见表2所示。根据JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测射线检测》的要求，承压设备对接接头的制造、安装、在用的射线检测，一般应采用AB级射线检测技术（中灵敏度技术）进行检测。对于重要的设备、结构、特殊材料和特殊的焊接工艺制作的对接接头，可采用B级射线检测技术（高灵敏度技术）进行检测。表2中数字成像质量已达到B级射线检测技术等级要求，满足根据JB/T4730.2-2005标准要求。
6 数字化平板直接成像技术与X射线胶片成像技术的性能比较
采用便携式X射线机数字化平板直接成像技术与采用X射线胶片成像技术进行对比主要区别如下：
（1）X射线数字平板直接成像技术灵敏度等级低于X射线胶片成像技术。
（2）X射线数字平板直接成像技术曝光时间只需几秒，远低于X射线胶片成像技术。
（3）X射线数字平板直接成像技术曝光电压比X射线胶片成像技术低30%左右。
（4）空间分辨率排序为非晶硅<非晶硒
由于采用便携式X射线机，检测系统的灵活性和实用性得到有效提高，数字化平板成像检测技术在野外和高空作业中得到应用，采用正确的检测工艺，检测灵敏度能满足标准要求，进而缩短检测周期，快速得到检测结果。