X射线数字成像检测原理及应用
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射线源
2、X射线数字成像检测特点
便携式X射线数字成像技术适合 检测各种金属管材、管头、焊缝 质量、裂纹、管子测厚、腐蚀成 像等，并具有以下特点：
（1）便携性强，既适合固定检 测也适于现场检测 。 （2）不用胶片，2-5秒成像，现 场即可了解检测情况。 （3）图像灵敏度高。 （4）无须拆除防护层，检测效 率高。 （5）能够对缺陷进行高精度测 量。
85%以上的焊口均存在根部未焊透
4、X射线数字成像检测检测案例
3、X射线数字成像检测检测案例
液化石油气管线三通马鞍焊缝检测
高温腐蚀测厚仪原理及应用
提纲
一、高温腐蚀测厚原理 二、高温腐蚀测厚检测特点 三、应用范围 四、案例
高温管线的腐蚀失效
•
高温管线被广泛应用于石油化工、石油精炼、化学工业、冶炼工业、电力工业
(3)外腐蚀检测
管道腐蚀检测：利用灰度测量方法，可以对管道腐蚀情况进行检测
腐蚀深度的测量
（a）
(b)
使用线轮廓工具进行点状腐蚀深度测定
(4)有保温与无保温成像比较
无保温
有保温
(5)有液和无液成像比较
满液状态
无液状态
2、X射线数字成像检测特点
数字射线检测相对普通射线检测优势有：
1、无需去除管线外覆盖层，所以对于带有外覆盖层的高温管道也可以 进行拍片无损检测 2、不需要清空介质，尤其针对液相管道，也可以进行拍片检测。 3、能够进行壁厚定量检测（有一定偏差） 4、检测设备功率小，透照区域小。 5、数字射线检测设备相对普通X光射线机设备小巧，搬运方便。 6、能够实时成像，能够在现场即时观察到缺陷。
数字射线检测评价标准
1、NB/T 47013.11《承压设备无损检测 第11部分：X射线数字成像检测》 报批稿
2、《质检总局特种设备局关于氨制冷装置特种设备专项治理工作的指 导意见》质检特函（2013）61号文
3、《在用工业管道定期检验规程》（试行）
3、X射线数字成像检测检测案例
大型冷库低温管道检测
油浆
350℃ 348℃
20#
325×1 0
8.8
同上
8.3
感谢下 载
• 1、金属受热膨胀；
测量注意事项
• 2、温度对声速的影响。
• 一般来讲，碳钢膨胀系数为10-13 ×10ˉ6/℃； 不锈钢膨胀系数为14.4-16 ×10ˉ6/℃； 合金钢受成分影响，膨胀系数的变化范围较大。
• 温度的提高致使构建内部发生变化，因此声波的传递速度也随之变化。
• 电磁超声是反射的纵波，而普通超声一般采用的横波，高温腐蚀检测仪采用 是纵波，声速受材料影响较小。
2008-7.6
6.5
催化
3
反应 P210B出口弯头
350℃ 348℃ 20# 89×7
油浆
7.3
7.4
同上
6.9
4
催化 P209A入口（西侧）弯头 反应 中部
油浆
350℃ 348℃
20#
356×1 1
9.3
9.6
9.3
同上
9.0
5
催化 P209A入口（东侧）弯头 反应 中部
油浆
350℃ 348℃
20#
• 通过高温状态下的多次实验，同种材料受温度的影响，每升高55℃测量数据 比实际值增加1%
现场实测数据案例
1 区域
检测部位
介质
设计 温度
操作 温度
管线 设计壁 材质 厚（mm）
测量数据
备注
修正 结果
催化
2
反应 P210A出口弯头
350℃ 348℃ 20# 89×7
油浆
6.9
参照GB-T 11344-
1、X射线数字成像检测
设备组成
主机 发射机 成像板 PC 电源 其他线缆及附件
1、X射线数字成像检测
工作流程
1、X射线数字成像检测
曝光曲线
1、X射线数字成像检测
辐射区域
最大辐射区域 2 mR /小时 (3000 脉冲)
X射线的距离防护区域
射线源周围的最大辐射区域：侧面3英尺零10英 寸(116 cm) 射线源后面7英尺零6英寸 (230 cm)
356×1 1
9.3
同上
8.7
6
催化 P209A入口（东侧）弯头 反应 北部
油浆
350℃ 348℃
20#
356×1 1
9.0
9.1
同上
8.6
7
催化 P209B入口（西侧）弯头 反应 中部
油浆
350℃ 348℃
20#
356×1 1
9.8
同上
9.2
8
催化 P209A出口（东下侧）弯 反应 头中部
源自文库
油浆
350℃ 348℃
长期投用无法停车的液化石油气管道
3、X射线数字成像检测检测案例
氨制冷管道检测解决的主要问题
停机检测难度大 保温层和铁皮 部分管道为液氨且无法排空 外径DN32至DN150，壁厚2.5mm至6mm
3、X射线数字成像检测检测案例
焊接缺陷： 未焊透 未熔合 气孔 条形缺陷
氨制冷管道检测主要问题
高温管线在线不停机残余厚度测量：可在线不停机测量高 温管线的残余厚度，最高应用温度可达600℃；
EMA超声技术工作原理
EMA设备图谱
2
1
3
4
5
7
6
8
1-EMA-传感器；2-探测脉冲发生器；3-测量放大器 和自动增益放大器；4.模拟-数字转换（ADC）部件； 5-微处理器部件；6-内存部件；7-指示部件；8-键 盘。
及食品和造纸工业等各个领域，高温管道腐蚀失效占高温管道事故而迫使企业非计划
停车的30%以上，因此，高温管道的在役腐蚀检测与长期状态监测是防止高温管道腐蚀
失效乃至灾难性事故的最为有效的手段。
管线腐蚀问题
• 电力、化工企业管道网络在高温、高压及腐蚀性介质 中运行时，管道网络的很多部位会发生腐蚀侵蚀：直 管段的腐蚀坑点、弯头处的冲刷腐蚀及管道支架或托 架下的腐蚀，这些腐蚀会直接导致管道网络的局部破 损而引发重大设备或人身伤亡事故，给企业造成重大 经济损失；
• 无需耦合剂；
高温EMA设备特点
• 无需清理工件表面油漆及浮锈；
• 非接触式检测技术，允许隔着油漆层或在凹凸不平的工件表面检测， 最大提离为6毫米；
• 可应用于600℃高温管线残余厚度测量等；
• 材质：碳钢、合金钢、不锈钢、铜、钛、铝等一切导体材料；
• 检测速度快：800检测点/天；
• 测量精度高：0.01mm;
(1)焊缝检测
焊接接头x射线成像
焊缝裂纹测量：利用灰度 测量方法，可以对焊缝缺 陷进行测量
未焊透深度的测量
(2)壁厚、外径检测
管子测厚、测径：采用双能量曝光模式，便于测量管径、壁厚和管 道保护层厚度
基于灰度级进行外径测量
基于灰度级进行测量外径
基于灰度级进行壁厚测量
基于灰度级变化对试件壁厚进行测量图
20#
325×1 0
9.2
9.5
同上
9.0
9
催化 P209A出口（东下侧）弯 反应 头南部
油浆
350℃ 348℃
20#
325×1 0
9.1
同上
9.6
10
催化 P209A出口（东上侧）弯 反应 头中部
油浆
350℃ 348℃
20#
325×1 0
8.1/8.4
8.5/8.7 8.7/8.8
同上
8.3
11
催化 P209A出口（东上侧）弯 反应 头左部
高温EMA高温腐蚀检测仪设备
EMA高温探头
• EMA探头主要由三部分组成：
I. 高频线圈：用于产生高频激发磁场；
II. 磁铁：用来提供外加磁场，它可以是 永久磁铁或直流电磁铁，也可以是交 流电磁铁或脉冲电磁铁；
III.工件：EMA探头的一部分，必须具有导 电性；
• 高温EMA探头采用的是耐高温元器件， 其工作温度可达 600℃。
X射线数字成像检测原理及应用
中国特检院压力管道部
2015-7-31
提纲
一、X射线数字成像检测 二、X射线数字成像检测特点 三、应用范围 四、案例
1、X射线数字成像检测
X射线数字成像（DR）检测原理
射线透照被检工件，衰减后的射 线光子被数字探测器接收，经过一 系列的转换变成数字信号，数字信 号经放大和A/D转换，通过计算机处 理，以数字图像的形式输出在显示 器上。
数字成像检测与胶片照相在射线透照原理 上是一致的，均是由射线机发出射线透照被检 工件，衰减、吸收和散射的射线光子由成像器 件接收。不同点在于成像器件对于接收到的信 息的处理技术：胶片照相是射线光子在胶片中 形成潜影，通过暗室的处理，利用观片灯来观 察缺陷；而数字成像则是利用计算机软件控制 数字成像器件，实现射线光子到数字信号再到 数字图像的转换过程，最终在显示器上进行观 察和处理缺陷
2、X射线数字成像检测特点
便携式X射线数字成像技术适合 检测各种金属管材、管头、焊缝 质量、裂纹、管子测厚、腐蚀成 像等，并具有以下特点：
（1）便携性强，既适合固定检 测也适于现场检测 。 （2）不用胶片，2-5秒成像，现 场即可了解检测情况。 （3）图像灵敏度高。 （4）无须拆除防护层，检测效 率高。 （5）能够对缺陷进行高精度测 量。
85%以上的焊口均存在根部未焊透
4、X射线数字成像检测检测案例
3、X射线数字成像检测检测案例
液化石油气管线三通马鞍焊缝检测
高温腐蚀测厚仪原理及应用
提纲
一、高温腐蚀测厚原理 二、高温腐蚀测厚检测特点 三、应用范围 四、案例
高温管线的腐蚀失效
•
高温管线被广泛应用于石油化工、石油精炼、化学工业、冶炼工业、电力工业
(3)外腐蚀检测
管道腐蚀检测：利用灰度测量方法，可以对管道腐蚀情况进行检测
腐蚀深度的测量
（a）
(b)
使用线轮廓工具进行点状腐蚀深度测定
(4)有保温与无保温成像比较
无保温
有保温
(5)有液和无液成像比较
满液状态
无液状态
2、X射线数字成像检测特点
数字射线检测相对普通射线检测优势有：
1、无需去除管线外覆盖层，所以对于带有外覆盖层的高温管道也可以 进行拍片无损检测 2、不需要清空介质，尤其针对液相管道，也可以进行拍片检测。 3、能够进行壁厚定量检测（有一定偏差） 4、检测设备功率小，透照区域小。 5、数字射线检测设备相对普通X光射线机设备小巧，搬运方便。 6、能够实时成像，能够在现场即时观察到缺陷。
数字射线检测评价标准
1、NB/T 47013.11《承压设备无损检测 第11部分：X射线数字成像检测》 报批稿
2、《质检总局特种设备局关于氨制冷装置特种设备专项治理工作的指 导意见》质检特函（2013）61号文
3、《在用工业管道定期检验规程》（试行）
3、X射线数字成像检测检测案例
大型冷库低温管道检测
油浆
350℃ 348℃
20#
325×1 0
8.8
同上
8.3
感谢下 载
• 1、金属受热膨胀；
测量注意事项
• 2、温度对声速的影响。
• 一般来讲，碳钢膨胀系数为10-13 ×10ˉ6/℃； 不锈钢膨胀系数为14.4-16 ×10ˉ6/℃； 合金钢受成分影响，膨胀系数的变化范围较大。
• 温度的提高致使构建内部发生变化，因此声波的传递速度也随之变化。
• 电磁超声是反射的纵波，而普通超声一般采用的横波，高温腐蚀检测仪采用 是纵波，声速受材料影响较小。
2008-7.6
6.5
催化
3
反应 P210B出口弯头
350℃ 348℃ 20# 89×7
油浆
7.3
7.4
同上
6.9
4
催化 P209A入口（西侧）弯头 反应 中部
油浆
350℃ 348℃
20#
356×1 1
9.3
9.6
9.3
同上
9.0
5
催化 P209A入口（东侧）弯头 反应 中部
油浆
350℃ 348℃
20#
• 通过高温状态下的多次实验，同种材料受温度的影响，每升高55℃测量数据 比实际值增加1%
现场实测数据案例
1 区域
检测部位
介质
设计 温度
操作 温度
管线 设计壁 材质 厚（mm）
测量数据
备注
修正 结果
催化
2
反应 P210A出口弯头
350℃ 348℃ 20# 89×7
油浆
6.9
参照GB-T 11344-
1、X射线数字成像检测
设备组成
主机 发射机 成像板 PC 电源 其他线缆及附件
1、X射线数字成像检测
工作流程
1、X射线数字成像检测
曝光曲线
1、X射线数字成像检测
辐射区域
最大辐射区域 2 mR /小时 (3000 脉冲)
X射线的距离防护区域
射线源周围的最大辐射区域：侧面3英尺零10英 寸(116 cm) 射线源后面7英尺零6英寸 (230 cm)
356×1 1
9.3
同上
8.7
6
催化 P209A入口（东侧）弯头 反应 北部
油浆
350℃ 348℃
20#
356×1 1
9.0
9.1
同上
8.6
7
催化 P209B入口（西侧）弯头 反应 中部
油浆
350℃ 348℃
20#
356×1 1
9.8
同上
9.2
8
催化 P209A出口（东下侧）弯 反应 头中部
源自文库
油浆
350℃ 348℃
长期投用无法停车的液化石油气管道
3、X射线数字成像检测检测案例
氨制冷管道检测解决的主要问题
停机检测难度大 保温层和铁皮 部分管道为液氨且无法排空 外径DN32至DN150，壁厚2.5mm至6mm
3、X射线数字成像检测检测案例
焊接缺陷： 未焊透 未熔合 气孔 条形缺陷
氨制冷管道检测主要问题
高温管线在线不停机残余厚度测量：可在线不停机测量高 温管线的残余厚度，最高应用温度可达600℃；
EMA超声技术工作原理
EMA设备图谱
2
1
3
4
5
7
6
8
1-EMA-传感器；2-探测脉冲发生器；3-测量放大器 和自动增益放大器；4.模拟-数字转换（ADC）部件； 5-微处理器部件；6-内存部件；7-指示部件；8-键 盘。
及食品和造纸工业等各个领域，高温管道腐蚀失效占高温管道事故而迫使企业非计划
停车的30%以上，因此，高温管道的在役腐蚀检测与长期状态监测是防止高温管道腐蚀
失效乃至灾难性事故的最为有效的手段。
管线腐蚀问题
• 电力、化工企业管道网络在高温、高压及腐蚀性介质 中运行时，管道网络的很多部位会发生腐蚀侵蚀：直 管段的腐蚀坑点、弯头处的冲刷腐蚀及管道支架或托 架下的腐蚀，这些腐蚀会直接导致管道网络的局部破 损而引发重大设备或人身伤亡事故，给企业造成重大 经济损失；
• 无需耦合剂；
高温EMA设备特点
• 无需清理工件表面油漆及浮锈；
• 非接触式检测技术，允许隔着油漆层或在凹凸不平的工件表面检测， 最大提离为6毫米；
• 可应用于600℃高温管线残余厚度测量等；
• 材质：碳钢、合金钢、不锈钢、铜、钛、铝等一切导体材料；
• 检测速度快：800检测点/天；
• 测量精度高：0.01mm;
(1)焊缝检测
焊接接头x射线成像
焊缝裂纹测量：利用灰度 测量方法，可以对焊缝缺 陷进行测量
未焊透深度的测量
(2)壁厚、外径检测
管子测厚、测径：采用双能量曝光模式，便于测量管径、壁厚和管 道保护层厚度
基于灰度级进行外径测量
基于灰度级进行测量外径
基于灰度级进行壁厚测量
基于灰度级变化对试件壁厚进行测量图
20#
325×1 0
9.2
9.5
同上
9.0
9
催化 P209A出口（东下侧）弯 反应 头南部
油浆
350℃ 348℃
20#
325×1 0
9.1
同上
9.6
10
催化 P209A出口（东上侧）弯 反应 头中部
油浆
350℃ 348℃
20#
325×1 0
8.1/8.4
8.5/8.7 8.7/8.8
同上
8.3
11
催化 P209A出口（东上侧）弯 反应 头左部
高温EMA高温腐蚀检测仪设备
EMA高温探头
• EMA探头主要由三部分组成：
I. 高频线圈：用于产生高频激发磁场；
II. 磁铁：用来提供外加磁场，它可以是 永久磁铁或直流电磁铁，也可以是交 流电磁铁或脉冲电磁铁；
III.工件：EMA探头的一部分，必须具有导 电性；
• 高温EMA探头采用的是耐高温元器件， 其工作温度可达 600℃。
X射线数字成像检测原理及应用
中国特检院压力管道部
2015-7-31
提纲
一、X射线数字成像检测 二、X射线数字成像检测特点 三、应用范围 四、案例
1、X射线数字成像检测
X射线数字成像（DR）检测原理
射线透照被检工件，衰减后的射 线光子被数字探测器接收，经过一 系列的转换变成数字信号，数字信 号经放大和A/D转换，通过计算机处 理，以数字图像的形式输出在显示 器上。
数字成像检测与胶片照相在射线透照原理 上是一致的，均是由射线机发出射线透照被检 工件，衰减、吸收和散射的射线光子由成像器 件接收。不同点在于成像器件对于接收到的信 息的处理技术：胶片照相是射线光子在胶片中 形成潜影，通过暗室的处理，利用观片灯来观 察缺陷；而数字成像则是利用计算机软件控制 数字成像器件，实现射线光子到数字信号再到 数字图像的转换过程，最终在显示器上进行观 察和处理缺陷