?X線數字成像技術在埋弧焊管焊縫檢測中的應用

胡慶仰

摘要：隨著工業產業發展，產業生產中對管道的質量要求不斷上升，管道的焊接質量對于工業產業發展具有重要意義。埋弧焊作為當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生產安全性的重要保障，而X線數字成像技術在埋弧焊管焊縫檢測中的應用大大提升了檢測工作的效率和質量。本文對X線數字成像技術及埋弧焊管的概念進行分析，研究X線數字成像技術在埋弧焊管焊縫檢測中的應用價值，并提出其應用要點。

關鍵詞：X線數字成像技術;埋弧焊管;管縫檢測;應用

中圖分類號：V448.15+1 文獻標識碼：A

埋弧焊管是長輸油氣管線建設中采用的主要管材，其焊接質量對于管線輸送具有重要的意義。在實際建設的過程中，埋弧焊管如果出現質量問題，那么就會對管線輸送造成不利影響，容易導致經濟損失的同時，也會使石油輸送存在安全隱患。而現階段X線數字成像技術在埋弧焊管焊縫檢測中的應用，能夠有效提升檢測工作的效率和質量，為現階段工業生產中的埋弧焊管應用提供檢測技術保障，保證我國工業產業發展中生產工作的科學化進行。

1 X線數字成像技術與埋弧焊管

X線數字成像技術主要是由平板探測器、X線源、計算機及通信技術組成的X線數字檢測系統。早期主要應用于醫學領域，被當作一種新型臨床檢測技術體系，能夠有效提升醫學體系中臨床檢測工作的效率和精準性，X線數字成像技術在醫學領域的重要技術方法主要包括數字減影血管造影（DSA）、X線計算機成像（CR）及數字成像（DR）等，受到了廣大醫學工作者的認可[1]。而隨著新時期科學技術的不斷發展，尤其是計算機技術及X線檢測技術研究的不斷加深，X線數字成像技術也愈加完善，應用領域也逐漸拓展，在工業生產的埋弧焊管焊縫檢測中也取得了較好的應用效果，為我國工業發展提供了高質量的檢測技術支持，推動了工業生產工作的安全化開展。

埋弧焊管是長輸油氣管線建設中采用的主要管材，是以埋弧焊技術為焊接工藝而生產的鋼管。埋弧焊是一種將電弧置于焊劑層下進行燃燒焊接的方式，具有焊接效率高、焊接操作難度低、焊接質量好的技術優勢，被廣泛應用于焊接領域，尤其是在鋼管焊接中，更是受到業界人士的廣泛認可。通過埋弧焊焊接的埋弧焊管，具有焊接質量好、焊縫質量高的特點，在工業生產領域得到了廣泛應用，受到工業生產領域的廣泛認可。焊縫質量作為工業生產中對埋弧焊管質量要求的重點所在，只有高質量的焊縫，才能夠保證工業生產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效果高的技術優勢下，能夠實現對焊接參數的調節與控制，避免出現焊縫成分不穩定的情況發生，通過埋弧焊較為優質的機械性能，全面提升埋弧焊管的焊縫質量，為工業生產中的埋弧焊管應用提供質量保證，推動工業生產行業發展。

2 X線數字成像技術在埋弧焊管焊縫檢測中應用的價值

近年來，隨著計算機技術和無損檢測技術的逐漸發展，X線數字成像技術的應用領域逐漸擴展，而在埋弧焊管焊縫檢測工作中的應用就是新時期X線數字成像技術應用的最新領域。將X線數字成像技術應用在埋弧焊管檢測中時，具有多方面的應用價值。首先，X線數字成像技術在埋弧焊管檢測中應用時能夠提升檢測工作的效率。在新時期的工業生產中，人們對各環節工作效率的要求都越來越高，而埋弧焊管焊縫質量檢測作為工業生產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線數字成像技術的使用中，通過X線技術計算分析速度，就能夠有效提升埋弧焊管檢測工作的效率，為工業生產效率的提升奠定高效的檢測工作基礎[2]。其次，X線數字成像技術在埋弧焊管管縫檢測中應用時，能夠有效提升檢測工作的質量。相比工業生產中的傳統埋弧焊管焊縫檢測技術，X線數字成像技術是以X線源與DR平板探測器兩者為基礎的，再加上高效、精準的計算機技術分析，能夠有效提升埋弧焊管焊縫檢測工作的精準性和質量，保證埋弧焊管焊縫的質量，為長輸油氣管線建設提供高質量的埋弧焊管。最后，X線數字成像技術在埋弧焊管焊縫檢測中應用時能夠實現檢測工作的自動化發展。隨著新時期自動化技術體系在各行業發展中的高度融入，有效提升了行業的工作效率和發展速度。而現階段工業生產中埋弧焊管焊縫檢測中應用X線數字成像技術時，就能夠實現無損檢測技術與自動化技術的結合應用，實現埋弧焊管焊縫檢測工作的自動化發展，這對于我國工業生產中埋弧焊管焊縫質量檢測工作的發展具有重要意義，能夠有效降低焊縫檢測工作中人力資源成本的投入，提升檢測工作的規范性建設，為我國工業產業發展提供更加專業、精準的自動化埋弧焊管焊縫檢測工作支持。

3 X線數字成像技術在埋弧焊管焊縫檢測中應用的結構

X線數字成像技術在埋弧焊管焊縫檢測中進行應用時，其技術結構的完善性直接決定了焊縫檢測工作的整體質量，焊縫檢測中X線數字成像技術應用的主要結構組成包括X線源、DR平板探測器及計算機技術設備三大部分[3]。X線數字成像系統的主要結構組成包括以下幾部分。

第一，X線源。X線源作為X線數字成像技術的主要部件，是埋弧焊管檢測過程中的首要部件，是X線的產生源頭，通過X線穿過埋弧焊管對焊縫質量情況進行透照，由DR平板探測器接收X線圖像光量子，然后在DR成像系統中進行數據采集。

第二，DR平板探測器。DR平板探測器是X線成像技術的核心結構組成部分，是由非晶硒層和半導體陣列（TFT）共同構成的。當X線源發出的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，然后經過平板探測器轉換將X線圖像光量子轉換為數字信號，之后在系統的顯示器上將數字化檢測圖像顯示出來，最后由資質檢測人員對埋弧焊管的焊縫質量情況進行檢查判斷。

第三，數據采集和圖像處理結構。X線數字成像技術主要的技術特性就是X線的無損檢測能力，因此在埋弧焊管焊縫檢測中應用X線數字成像技術時，其數據采集和圖像處理結構必須與X線的無損檢測特性相匹配，這就需要對X線數字成像系統設計進行全面分析，以滿足X線數字成像技術應用的高質量數據采集和圖像處理需求，通過無損的數據采集和高質量的圖像處理，全面提升埋弧焊管焊縫檢測工作的質量。

4 X線數字成像技術在埋弧焊管焊縫檢測中應用的原理和要點

在埋弧焊管焊縫檢測中進行X線數字成像技術應用時，其主要的應用原理就是以X線數字成像技術的主要結構組成為基礎，用現有X線源發射的X線對埋弧焊管的焊縫進行透照，形成的X線圖像光量子被數字探測器所接收，經過數字探測器的轉換后形成數字信號，并與計算機系統連接，通過X線數字成像檢測系統進行動態檢測和靜態數據采集。最終在顯示器上生成數字圖像，并對其檢測的圖像和結果進行分析，最終實現對埋弧焊管焊縫質量情況的全面檢測。

X線數字成像技術在埋弧焊焊縫檢測中應用的要點主要包括3個方面。

一是X線數字成像技術在埋弧焊管焊縫檢測中應用的相對靈敏度要點。在埋弧焊管焊縫檢測中應用X線數字成像技術時，對焊縫檢測圖像的動態和靜態相對靈敏度的檢測結果，直接決定了技術應用的效果和質量，因此，必須重視對焊縫檢測圖像的靈敏度測試，這也是我國工業產業中對埋弧焊管焊縫檢測標準APISpec5L—2018管線鋼管、GBT 9711—2017石油天然氣工業管線輸送系統用鋼管、ISO 10893-7—2019等標準的要求，因此，必須使用像質計對焊縫射線檢測圖像進行相對靈敏度的校驗。

二是X線數字成像技術在埋弧焊管焊縫檢測中應用的空間分辨率要點。檢測系統的空間分辨率是圖像質量及檢測結果精準性的重要影響因素，因此在埋弧焊管焊縫檢測中進行X線數字成像技術應用時，必須遵循ISO 10893-7—2019中灰度直方圖（亮度和對比度的調整）、空間分辨率測量、像素灰度值測量等相關要求，充分保證系統檢測圖像的清晰度，保證X線數字成像技術檢測工作應用中檢測結果的精準性。

三是X線數字成像技術在埋弧焊管焊縫檢測中應用的動態檢測要點。動態檢測與平板探測器的最大幀速率有關，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線數字成像技術在埋弧焊管焊縫檢測中，為避免檢測過程中出現拖尾現象，必須保證在工作速度下進行動態檢驗時，使用像質計校驗靈敏度和檢驗工藝的適用性。

5 結語

埋弧焊管作為當前長輸油氣管線建設中采用的主要管材，其焊縫質量對長輸油氣管線建設有重要的影響，通過X線數字成像技術在埋弧焊管焊縫檢測中的應用，能夠有效提升焊縫檢測工作的效率和質量，為我國工業生產中埋弧焊管的質量提供檢測保障，推動我國工業產業發展。

參考文獻

[1] 徐永波.X線數字成像（DR）在天然氣管道焊縫探傷中的研究應用[J].化學工程與裝備，2018（6）：240-241.

[2] 鞏德興.液氨管道X線數字成像檢驗技術[C]//.廈門大學，福建省特種設備協會，福建省特種設備檢驗研究院，等.2018遠東無損檢測新技術論壇論文集.遠東無損檢測新技術論壇，2018：417-422.

[3] 郭優.帶墊板環焊縫X線檢測工藝分析[J].內燃機與配件，2018（1）：59-60.