(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(jī)械廠，滄州 062658； 3.渤海石油裝備鋼管銷售公司，滄州 062658)

數(shù)字射線檢測(cè)一般是指DR(數(shù)字X射線攝影，使用數(shù)字探測(cè)陣列)檢測(cè)和CR(計(jì)算機(jī)X射線攝影，使用成像板)檢測(cè)，CR檢測(cè)在焊管行業(yè)的應(yīng)用較少，DR檢測(cè)的應(yīng)用非常廣泛[1]。由于DR檢測(cè)曝光時(shí)間短，檢測(cè)結(jié)果便于存儲(chǔ)，不需要處理藥液，安全環(huán)保，所以DR檢測(cè)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的膠片照相法檢測(cè)。

特種設(shè)備行業(yè)專門頒布了DR檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47013.11-2015 《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè) 第11部分：X射線數(shù)字成像檢測(cè)》和CR檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47013.14-2016 《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè) 第14部分：X射線計(jì)算機(jī)輔助成像檢測(cè)》，并頒發(fā)了專門的數(shù)字射線檢測(cè)證書(shū)。

制管廠的射線檢測(cè)人員在參加培訓(xùn)考試時(shí)，學(xué)習(xí)的DR檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)是NB/T 47013.11-2015，但GB/T 9711-2017 《石油天然氣工業(yè) 管線輸送系統(tǒng)用鋼管》標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于數(shù)字射線的引用標(biāo)準(zhǔn)為SY/T 6423.5-2014 《石油天然氣工業(yè) 鋼管無(wú)損檢測(cè)方法 第5部分：焊接鋼管焊縫缺欠的數(shù)字射線檢測(cè)》，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)雖然都是關(guān)于數(shù)字射線檢測(cè)的規(guī)定，但在某些方面還存在差異。筆者對(duì)NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)和SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)的異同點(diǎn)進(jìn)行比較分析，檢測(cè)對(duì)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(cè)人員深入理解和使用標(biāo)準(zhǔn)提供參考。

1 適用范圍

NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)適用于承壓設(shè)備金屬材料受壓元件的熔化焊焊接接頭的DR檢測(cè)。SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)適用于直縫或螺旋縫的熔化電弧焊鋼管的DR檢測(cè)和CR檢測(cè)。SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)與ISO 10893-7:2011 《用于缺陷探測(cè)的焊縫鋼管的焊縫數(shù)字射線探傷》標(biāo)準(zhǔn)相同，將數(shù)字探測(cè)器陣列簡(jiǎn)寫(xiě)為DDA，而標(biāo)準(zhǔn)ASTM E 2698-18將數(shù)字探測(cè)器陣列簡(jiǎn)寫(xiě)為DDAs。

2 設(shè)備要求

NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備的要求較為具體，包括射線機(jī)、探測(cè)器、顯示器、系統(tǒng)軟件等，其中要求探測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)不小于2 000：1，A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)不小于12 bit,這在SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)里沒(méi)有要求。SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了顯示器的要求，和NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)要求基本一致，未對(duì)探測(cè)器和系統(tǒng)軟件進(jìn)行具體規(guī)定,但兩者均要求對(duì)探測(cè)器進(jìn)行增益校準(zhǔn)和壞像素校準(zhǔn)，因?yàn)樵鲆嫘?zhǔn)和壞像素校準(zhǔn)與檢測(cè)的可靠性有關(guān)，如果壞像素過(guò)多，則可能造成漏檢；增益校準(zhǔn)則與圖像的對(duì)比度和信噪比有關(guān)。SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)要求按照ASTM E 2597-14標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行增益校準(zhǔn)和壞像素校準(zhǔn)，NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)要求按照探測(cè)器供貨商的方法進(jìn)行校準(zhǔn)。

3 檢測(cè)等級(jí)

SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)將圖像質(zhì)量分為A級(jí)和B級(jí)，A級(jí)是標(biāo)準(zhǔn)靈敏度，B級(jí)是增強(qiáng)靈敏度。

NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)將射線檢測(cè)技術(shù)等級(jí)分為AB 級(jí)和B級(jí)。無(wú)特殊要求時(shí)，使用SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)時(shí)一般采用A級(jí)檢測(cè)，使用NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)時(shí)一般采用AB級(jí)檢測(cè)。檢測(cè)級(jí)別不同，要求的檢測(cè)參數(shù)也不同，部分參數(shù)具體的要求如表1所示。由表1可知，NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)在信噪比和圖像灰度范圍方面要求較嚴(yán)。

表1 SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)與NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)中不同檢測(cè)級(jí)別的要求

4 曝光參數(shù)

為了保證對(duì)比靈敏度，標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6423.5-2014規(guī)定了不同透照厚度對(duì)應(yīng)的最高管電壓，但當(dāng)靈敏度滿足要求時(shí)，最高管電壓不是強(qiáng)制限制。

NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(qiáng)制執(zhí)行的，必須遵守。只有對(duì)于不等厚工件的檢測(cè)，當(dāng)圖像質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，實(shí)際曝光管電壓可適當(dāng)高于規(guī)定的最高管電壓。

由于DR檢測(cè)曝光時(shí)間短，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均沒(méi)有對(duì)曝光量進(jìn)行具體規(guī)定。

5 圖像質(zhì)量

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

常規(guī)像質(zhì)計(jì)用來(lái)檢測(cè)圖像的靈敏度，雙絲型像質(zhì)計(jì)用來(lái)檢測(cè)圖像的不清晰度(圖像分辨率)，信噪比用來(lái)控制圖像的噪聲大小。

國(guó)內(nèi)常用的常規(guī)像質(zhì)計(jì)為線型像質(zhì)計(jì)，對(duì)于不同的壁厚，要求的像質(zhì)計(jì)絲號(hào)不同。對(duì)于鋼管的射線檢測(cè)方式，通常采用單壁透照技術(shù)，此時(shí)SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)的A級(jí)和NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)的AB級(jí)、SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)的B級(jí)和NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)的B級(jí)對(duì)于像質(zhì)計(jì)的要求完全一致(見(jiàn)表2，A級(jí)和AB級(jí)未考慮壁厚大于55 mm的鋼管，B級(jí)未考慮壁厚大于65 mm的鋼管)。

表2 不同壁厚、不同標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)應(yīng)的線型像質(zhì)計(jì)絲號(hào)

在SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)中，圖像的不清晰度是用雙絲像質(zhì)計(jì)測(cè)量的，在NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)中，要求用雙絲像質(zhì)計(jì)測(cè)量圖像的分辨率。圖像分辨率和圖像不清晰度是一一對(duì)應(yīng)的，可以認(rèn)為是同一事物的不同描述方式，均可以用雙絲像質(zhì)計(jì)表示。

SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)A級(jí)和NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)AB 級(jí)要求的雙絲像質(zhì)計(jì)絲號(hào)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(shí)，兩者的要求完全一致，只是在壁厚小于5 mm時(shí)，壁厚的分區(qū)稍有差異，但要求基本一致。

表3 SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)A級(jí)和NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)AB級(jí)要求的雙絲像質(zhì)計(jì)絲號(hào)

SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)B級(jí)和NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)B級(jí)要求的雙絲像質(zhì)計(jì)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(shí)，兩者要求完全一致。當(dāng)壁厚不大于1.5 mm時(shí)，SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)要求稍高。

表4 SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)B級(jí)和NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)B級(jí)要求的雙絲像質(zhì)計(jì)絲號(hào)

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(dāng)圖像的不清晰度不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，SY/T 6423.5-2014和NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)均允許采用補(bǔ)償原則,即通過(guò)提高線型像質(zhì)計(jì)的絲號(hào)來(lái)補(bǔ)償雙絲像質(zhì)計(jì)的不足。

SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定可以補(bǔ)償?shù)淖畲蟛钪担琋B/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了最大的補(bǔ)償差值，即最多補(bǔ)償2級(jí)，補(bǔ)償最大不超過(guò)2個(gè)絲號(hào)。

6 圖像處理

數(shù)字圖像的最大優(yōu)勢(shì)就是后期可以進(jìn)行圖像處理。曝光結(jié)束后，可以通過(guò)調(diào)節(jié)圖像對(duì)比度和亮度進(jìn)行二次處理，以達(dá)到評(píng)定圖像細(xì)節(jié)的需求，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)和NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)均要求存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)，允許通過(guò)降噪、改變窗寬窗位、對(duì)比度增強(qiáng)等方法進(jìn)行處理。當(dāng)每張圖像上都有線型像質(zhì)計(jì)時(shí)，進(jìn)行圖像處理可以明顯看到對(duì)比度的變化。當(dāng)圖像上沒(méi)有像質(zhì)計(jì)時(shí)，此時(shí)對(duì)圖像進(jìn)行處理調(diào)節(jié)，可能會(huì)提高對(duì)比度，也有可能降低對(duì)比度，造成評(píng)定時(shí)看到的圖像靈敏度低，但圖像原始的靈敏度并不低，關(guān)于這點(diǎn)，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均沒(méi)有考慮。

7 評(píng)定和驗(yàn)收

SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)將圖像上的顯示分為缺欠和缺陷，缺欠是指按照數(shù)字射線檢測(cè)出的不連續(xù)，其尺寸或分布密度對(duì)鋼管的預(yù)期使用沒(méi)有實(shí)際影響，是可以接受的。缺陷則是超過(guò)驗(yàn)收極限的缺欠，缺陷會(huì)對(duì)鋼管的預(yù)期使用產(chǎn)生不良影響或限制。這種區(qū)分方法和GB/T 9711-2017等標(biāo)準(zhǔn)的一致。按照SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定時(shí)，評(píng)定結(jié)果只有合格和不合格兩種，沒(méi)有質(zhì)量分級(jí)的概念，具體評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)就不再敘述。

NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圖像上的顯示一律稱為缺陷(偽缺陷除外)，不區(qū)分缺欠和缺陷，其評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)引用NB/T 47013.2-2015標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)章節(jié)，將評(píng)定結(jié)果分為4個(gè)質(zhì)量等級(jí)，分別為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)，Ⅰ級(jí)最高，Ⅳ級(jí)最低。NB/T 47013-2015標(biāo)準(zhǔn)不含驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，即不規(guī)定幾級(jí)合格。

8 結(jié)語(yǔ)

(1) 整體來(lái)看，和SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)相比，NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)適用于承壓設(shè)備行業(yè)，范圍更廣，SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)僅適用于鋼管行業(yè)。

(2) NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備的要求更加全面和嚴(yán)格。

(3) 檢測(cè)等級(jí)方面，兩者均包含了兩個(gè)檢測(cè)等級(jí)，具體參數(shù)基本相同，但NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)部分參數(shù)相對(duì)比較嚴(yán)格。

(4) 圖像質(zhì)量方面，在同等檢測(cè)等級(jí)下，在常規(guī)鋼管壁厚范圍內(nèi)兩者對(duì)于線型像質(zhì)計(jì)和雙絲型像質(zhì)計(jì)的要求完全一致。

(5) 兩者對(duì)圖像處理的要求基本相同，評(píng)定驗(yàn)收時(shí)，SY/T 6423.5-2014標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)定結(jié)果有合格和不合格兩種，而NB/T 47013.11-2015標(biāo)準(zhǔn)將評(píng)定結(jié)果分為4個(gè)質(zhì)量等級(jí)，未規(guī)定幾級(jí)合格。