數字射線檢測標準NB/T 47013.11-2015與SY/T 6423.5-2014的對比

(1.華油鋼管有限公司，滄州 062658；2.渤海石油裝備制造有限公司第一機械廠，滄州 062658； 3.渤海石油裝備鋼管銷售公司，滄州 062658)

數字射線檢測一般是指DR(數字X射線攝影，使用數字探測陣列)檢測和CR(計算機X射線攝影，使用成像板)檢測，CR檢測在焊管行業的應用較少，DR檢測的應用非常廣泛[1]。由于DR檢測曝光時間短，檢測結果便于存儲，不需要處理藥液，安全環保，所以DR檢測逐漸代替傳統的膠片照相法檢測。

特種設備行業專門頒布了DR檢測的標準NB/T 47013.11-2015 《承壓設備無損檢測 第11部分：X射線數字成像檢測》和CR檢測的標準NB/T 47013.14-2016 《承壓設備無損檢測 第14部分：X射線計算機輔助成像檢測》，并頒發了專門的數字射線檢測證書。

制管廠的射線檢測人員在參加培訓考試時，學習的DR檢測的標準是NB/T 47013.11-2015，但GB/T 9711-2017 《石油天然氣工業 管線輸送系統用鋼管》標準中關于數字射線的引用標準為SY/T 6423.5-2014 《石油天然氣工業 鋼管無損檢測方法 第5部分：焊接鋼管焊縫缺欠的數字射線檢測》，這兩個標準雖然都是關于數字射線檢測的規定，但在某些方面還存在差異。筆者對NB/T 47013.11-2015標準和SY/T 6423.5-2014標準的異同點進行比較分析，檢測對象為直縫或螺旋縫的熔化電弧焊鋼管焊縫，以便為制管廠檢測人員深入理解和使用標準提供參考。

1 適用范圍

NB/T 47013.11-2015標準適用于承壓設備金屬材料受壓元件的熔化焊焊接接頭的DR檢測。SY/T 6423.5-2014標準適用于直縫或螺旋縫的熔化電弧焊鋼管的DR檢測和CR檢測。SY/T 6423.5-2014標準與ISO 10893-7:2011 《用于缺陷探測的焊縫鋼管的焊縫數字射線探傷》標準相同，將數字探測器陣列簡寫為DDA，而標準ASTM E 2698-18將數字探測器陣列簡寫為DDAs。

2 設備要求

NB/T 47013.11-2015標準對設備的要求較為具體，包括射線機、探測器、顯示器、系統軟件等，其中要求探測器的動態范圍應不小于2 000：1，A/D(模擬/數字)轉換器的位數不小于12 bit,這在SY/T 6423.5-2014標準里沒有要求。SY/T 6423.5-2014標準僅規定了顯示器的要求，和NB/T 47013.11-2015標準要求基本一致，未對探測器和系統軟件進行具體規定,但兩者均要求對探測器進行增益校準和壞像素校準，因為增益校準和壞像素校準與檢測的可靠性有關，如果壞像素過多，則可能造成漏檢；增益校準則與圖像的對比度和信噪比有關。SY/T 6423.5-2014標準要求按照ASTM E 2597-14標準進行增益校準和壞像素校準，NB/T 47013.11-2015標準要求按照探測器供貨商的方法進行校準。

3 檢測等級

SY/T 6423.5-2014標準將圖像質量分為A級和B級，A級是標準靈敏度，B級是增強靈敏度。

NB/T 47013.11-2015標準將射線檢測技術等級分為AB 級和B級。無特殊要求時，使用SY/T 6423.5-2014標準時一般采用A級檢測，使用NB/T 47013.11-2015標準時一般采用AB級檢測。檢測級別不同，要求的檢測參數也不同，部分參數具體的要求如表1所示。由表1可知，NB/T 47013.11-2015標準在信噪比和圖像灰度范圍方面要求較嚴。

表1 SY/T 6423.5-2014標準與NB/T 47013.11-2015標準中不同檢測級別的要求

4 曝光參數

為了保證對比靈敏度，標準SY/T 6423.5-2014規定了不同透照厚度對應的最高管電壓，但當靈敏度滿足要求時，最高管電壓不是強制限制。

NB/T 47013.11-2015標準規定了不同材料、不同透照厚度允許采用的最高管電壓，這一要求是強制執行的，必須遵守。只有對于不等厚工件的檢測，當圖像質量滿足標準要求時，實際曝光管電壓可適當高于規定的最高管電壓。

由于DR檢測曝光時間短，兩個標準均沒有對曝光量進行具體規定。

5 圖像質量

圖像質量主要靠常規像質計(線型像質計、孔型/階梯型像質計)、雙絲型像質計、信噪比等來檢驗。只有圖像質量合格[2]，才能保證缺陷的檢出率和一致性。

常規像質計用來檢測圖像的靈敏度，雙絲型像質計用來檢測圖像的不清晰度(圖像分辨率)，信噪比用來控制圖像的噪聲大小。

國內常用的常規像質計為線型像質計，對于不同的壁厚，要求的像質計絲號不同。對于鋼管的射線檢測方式，通常采用單壁透照技術，此時SY/T 6423.5-2014標準的A級和NB/T 47013.11-2015標準的AB級、SY/T 6423.5-2014標準的B級和NB/T 47013.11-2015標準的B級對于像質計的要求完全一致(見表2，A級和AB級未考慮壁厚大于55 mm的鋼管，B級未考慮壁厚大于65 mm的鋼管)。

表2 不同壁厚、不同標準要求對應的線型像質計絲號

在SY/T 6423.5-2014標準中，圖像的不清晰度是用雙絲像質計測量的，在NB/T 47013.11-2015標準中，要求用雙絲像質計測量圖像的分辨率。圖像分辨率和圖像不清晰度是一一對應的，可以認為是同一事物的不同描述方式，均可以用雙絲像質計表示。

SY/T 6423.5-2014標準A級和NB/T 47013.11-2015標準AB 級要求的雙絲像質計絲號如表3所示(未考慮壁厚大于55 mm的鋼管)。由表3可知，壁厚為5～55 mm時，兩者的要求完全一致，只是在壁厚小于5 mm時，壁厚的分區稍有差異，但要求基本一致。

表3 SY/T 6423.5-2014標準A級和NB/T 47013.11-2015標準AB級要求的雙絲像質計絲號

SY/T 6423.5-2014標準B級和NB/T 47013.11-2015標準B級要求的雙絲像質計如表4所示(未考慮壁厚大于40 mm的鋼管)。由表4可知，在壁厚為2～40 mm時，兩者要求完全一致。當壁厚不大于1.5 mm時，SY/T 6423.5-2014標準要求稍高。

表4 SY/T 6423.5-2014標準B級和NB/T 47013.11-2015標準B級要求的雙絲像質計絲號

圖像的不清晰度(圖像的分辨率)的極限值受DR平板像素的限制，當圖像的不清晰度不能滿足標準要求時，SY/T 6423.5-2014和NB/T 47013.11-2015標準均允許采用補償原則,即通過提高線型像質計的絲號來補償雙絲像質計的不足。

SY/T 6423.5-2014標準未規定可以補償的最大差值，NB/T 47013.11-2015標準規定了最大的補償差值，即最多補償2級，補償最大不超過2個絲號。

6 圖像處理

數字圖像的最大優勢就是后期可以進行圖像處理。曝光結束后，可以通過調節圖像對比度和亮度進行二次處理，以達到評定圖像細節的需求，滿足標準要求。SY/T 6423.5-2014標準和NB/T 47013.11-2015標準均要求存儲原始數據，允許通過降噪、改變窗寬窗位、對比度增強等方法進行處理。當每張圖像上都有線型像質計時，進行圖像處理可以明顯看到對比度的變化。當圖像上沒有像質計時，此時對圖像進行處理調節，可能會提高對比度，也有可能降低對比度，造成評定時看到的圖像靈敏度低，但圖像原始的靈敏度并不低，關于這點，兩個標準均沒有考慮。

7 評定和驗收

SY/T 6423.5-2014標準將圖像上的顯示分為缺欠和缺陷，缺欠是指按照數字射線檢測出的不連續，其尺寸或分布密度對鋼管的預期使用沒有實際影響，是可以接受的。缺陷則是超過驗收極限的缺欠，缺陷會對鋼管的預期使用產生不良影響或限制。這種區分方法和GB/T 9711-2017等標準的一致。按照SY/T 6423.5-2014標準評定時，評定結果只有合格和不合格兩種，沒有質量分級的概念，具體評定標準就不再敘述。

NB/T 47013.11-2015標準對圖像上的顯示一律稱為缺陷(偽缺陷除外)，不區分缺欠和缺陷，其評定標準引用NB/T 47013.2-2015標準相關章節，將評定結果分為4個質量等級，分別為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級和Ⅳ級，Ⅰ級最高，Ⅳ級最低。NB/T 47013-2015標準不含驗收標準，即不規定幾級合格。

8 結語

(1) 整體來看，和SY/T 6423.5-2014標準相比，NB/T 47013.11-2015標準適用于承壓設備行業，范圍更廣，SY/T 6423.5-2014標準僅適用于鋼管行業。

(2) NB/T 47013.11-2015標準對設備的要求更加全面和嚴格。

(3) 檢測等級方面，兩者均包含了兩個檢測等級，具體參數基本相同，但NB/T 47013.11-2015標準部分參數相對比較嚴格。

(4) 圖像質量方面，在同等檢測等級下，在常規鋼管壁厚范圍內兩者對于線型像質計和雙絲型像質計的要求完全一致。

(5) 兩者對圖像處理的要求基本相同，評定驗收時，SY/T 6423.5-2014標準的評定結果有合格和不合格兩種，而NB/T 47013.11-2015標準將評定結果分為4個質量等級，未規定幾級合格。