基于热采压力管道检测DR 与RT 优势分析

胡建启，马立东，杨娟莉，范鹏军，白嘉伟，解 涛

（1.上海蓝滨石化设备有限责任公司，上海 201518；2.机械工业上海蓝亚石化设备检测所有限公司，上海 201518）

0 引言

注汽压力管道长期处于高温、高压、反复注汽的特殊工作环境，经常为了满足生产，无法停车检修。随着运行时间的增长，整个蒸汽管道的风险点和薄弱点进一步放大，可能在强度、材料、应力、疲劳等方面出现异常情况，结构失效概率增大，需从安全性、适用性及满足生产等因素对设备状况进行在线检验和综合评估，确保满足当前的使用工况要求。

1 DR 检测单元介绍

现场DR（Digital Radiography，数字射线成像）技术检测中，管道处于带压带保温状态，检测设备常采用敦瑞科技有限公司采集软件、瓦里安平板探测器、丹东射线机。

（1）注汽压力管道参数：管道规格，DN325×26；长度，16 条总计15 km；保温材料，岩棉、玻璃棉；使用压力，16.1 MPa；使用温度，320 ℃；介质，饱和湿蒸汽。

（2）成像平板技术规格参数：平板类型，非晶硅面阵列平板（感光材料碘化铯），通过CE 认证；动态范围，16 位（65536 灰度级别）；空间分辨力，3.94 线对/mm 等；像素尺寸，127，双丝像质计达9D；灰度级，16 bit；影像采集，千兆速率；供电，电池（8 h的配置）及电源适配器；寿命，辐射承受能力＞1 兆拉德（目前各厂家已知公布的最高参数）。

（3）射线机技术参数：高频射线机，160 kV 射线机；焦点尺寸，0.8 mm；供电方式，现场发电机；工作温度，-25～+50 ℃。

2 原理分析

射线检测技术是常规五大检测技术之一，对金属内部可能产生的缺陷，如气孔、针孔、夹杂、疏松、裂纹、偏析、未焊透和熔合不足等，都可以用射线检查。由于射线检测结果能非常直观地显示出材料及其构件的本质信息，能直接体现出缺陷的大小、分布和性质，在工业领域得到广泛应用，甚至在某些领域具有不可替代性。

（1）RT（Radiographic Testing，胶片检测法），也称作射线照相检测。RT 胶片检测法主要利用了胶片成像的基本原理。射线穿透被检物体，携带焊缝本体的具体缺陷信息，利用射线在胶片中使卤化银感光，通过胶片的黑度反映射线强度变化，判断有关射线信息，明确缺陷位置、大小等信息。

（2）DR 技术。随着计算机射线技术和传感器技术发展，胶片检测技术逐步被DR 技术取代。数字射线检测技术（DR）是可获得数字化图像的射线检测技术，最明显的特征是取代了传统的胶片成像模式，采用传感器接收、电子信号传输、数字成像，可以更加直观、即时地反映缺陷信息。

3 优势分析

射线检测过程中需要涉及的参量有射线源类型、射线源电压、电流、曝光时间、透照方式、教具和探测器类型等，当被检验工件较厚、构造相对复杂时，需要调节的参数较多，通过现场实现调整检测参数以达到最佳检测效果是很困难的，此时借助DR 技术可以提高工作效率，快捷有效。DR 技术由于不使用传统的胶片和冲洗设备，传统胶片检测的常见问题将迎刃而解，具有不可比拟的优势。

3.1 检测过程的优势

DR 技术对于检测设备的施工空间要求降低，可以对一些空间狭小，尤其对于不规范的压力管道布局具有很强的适应性。在具体的焊缝检测过程中，探测器可以和射线机一起快速机动，完成布点和检测工作。

RT 胶片检测法由于需要2 人以上有经验的检测人员进行布点，故其对于施工空间的要求较高，无法检测一些空间狭小的设备。在具体的焊缝检测过程中，针对每个布点，均需要完成相同的重复工作，设备尺寸越大，需要的时间越多。

因此，DR 技术较于RT 胶片检测法在检测过程中检测人员、检测时间、设备空间方面更具有优势，更具便捷性。

3.2 检测结果的优势

DR 技术采用辐射探测器代替胶片完成射线信号的探测和转换，可以直接完成图像数字化，获得检测数字图像，评片人员可以直接在PC 端进行缺陷信息的判断。

RT 胶片检测法则需要对底片，在暗房进行冲洗，然后由评片人员在评片灯的辅助下进行缺陷信息的判断。在实际应用中还需要解决很多问题，如胶片的冲洗过程比较复杂，需要专业的洗片人员进行参数设置，在检测和保存过程中胶片很可能出现划伤和黑度超标等问题，一旦某个环节出现问题，整个检测工作都会失败。

因此，DR 技术较于RT 胶片检测法在检测结果的表现形式、成像方式上更具优势，更具便捷性。

3.3 成像能力的优势

DR 技术的成像更具清晰度，能更加直观的反映缺陷的客观信息（图1，图2）。在图像采集过程中，不可避免地伴随有随机的噪声信号干扰图像质量，运用计算机图像处理技术对采集的图像进行连续帧叠加，能够有效地降低噪声信号，另外运用图像处理技术增强图像灰度、锐化图像边界、平滑对比强度，赋予图像的像素更大的灰度等级，对提高图像分辨率有明显的效果。

图1 DR 技术成像

图2 RT 胶片检测法成像

RT 胶片检测法成像的质量则受限于底片的质量、检测过程的控制、底片的冲洗和评片人员对于模糊信息判断的经验，影响反映缺陷客观信息的不可控因素较多。

因此，DR 技术较于RT 胶片检测法在成像能力上优势明显，更加准确地反映缺陷的客观信息。

3.4 可修正的优势

DR 技术可以在检测工作进行中即刻生成图像，评片人员可以在检测过程中对缺陷进行分析，有不合格的底片可以立即重拍。

RT 胶片检测法底片则只能在检测工作完成后，在室内进行底片冲洗成像，一旦发现不合格的底片，则需要进行重新拍摄。但是由于时间延续性，有些地方已经完成了工艺恢复，重新拍摄所涉及的流程较多，对生产作业影响较大，甚至有的地方已经不具备二次拍摄的条件，造成不可逆的影响。

因此，DR 技术较于RT 胶片检测法在结果的可修正性上具有明显优势。

3.5 原始记录存储的优势

DR 技术的原始记录为电子图像，可以在U 盘、硬盘等电子载体进行存储。

RT 胶片检测法则需要对底片进行存储，并且随着检测对象的增多，需要庞大的底片库存放底片，在人员、空间、管理程序方面需要更多的资源。

因此，DR 技术较于RT 胶片检测法在原始记录的存储方面存储空间更小、管理更便捷、成本更低，更具简便、长久性。

3.6 技术稳定的优势

DR 技术在整个数据采集、成像系统中，充分考虑了图像质量，加强了技术稳定性、系统稳定性、工艺稳定性等方面的控制，可以更好地满足图像在对比度、颗粒度和不清晰度等关键成像因素方面的要求。

长期使用RT 胶片检测法，由于检测过程涉及的“人的因素”较多，更多依赖于检测人员的经验，随着检测工期的增强，所检测的结果可能发生变化。

因此，DR 技术较于RT 胶片检测法在技术稳定性方面更有优势，而且工作量越大、检测周期越长，优势越明显。

4 结束语

通过对DR 技术与RT 胶片检测法的优势分析可知，DR 技术在提高工作效率、提升检验品质、节约成本及环保等方面具有不可比拟的优势，具有更明显的准确性、可靠性和可持续发展性，尤其在高温、高压的长输管道检测中具有明显的优势，适于推广。