x射線數(shù)字化實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)在油氣輸送管道焊接質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用

在過(guò)去的x射線損傷試驗(yàn)中，使用膠囊透視圖像作為圖像信息的載體。該方法以其真實(shí)性和可靠性為主要依據(jù)，是工程驗(yàn)收和設(shè)備交付的主要依據(jù)。但由于其存在現(xiàn)場(chǎng)透照、膠片暗室成像處理、底片評(píng)定、成果登記、報(bào)告發(fā)布等落后的工藝狀況,致使從業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、費(fèi)用成本居高不下、檢測(cè)報(bào)告滯后,并可能因焊接后的質(zhì)量情況不明確,難以立即與后續(xù)工序銜接,從而影響工程施工。更有甚者違規(guī)以濕片進(jìn)行評(píng)片,其評(píng)定成果有可能存在漏評(píng)裂紋等重大缺陷,從而可能給工程留下重大隱患。膠片存檔7年以上及其因保存不當(dāng)而變質(zhì),也是我們面臨的一道難題。這種狀況無(wú)論在檢測(cè)速度或成本以及歸檔、查詢等方面都無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前焊接生產(chǎn)技術(shù)快速發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的需要,急需改變。例如,當(dāng)前高酸性環(huán)境和高壓力等級(jí)天然氣管道的建設(shè),對(duì)管道焊接質(zhì)量的要求越來(lái)越高。一些重點(diǎn)工程均要求以高百分率進(jìn)行射線檢查和施行焊后熱處理,進(jìn)而要求在不改變現(xiàn)有X射線檢測(cè)工藝和相應(yīng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的前提下,加快透照評(píng)定的速度且盡快與后續(xù)工藝銜接,并能有效地降低檢測(cè)成本,形成具有更高清晰度的X射線現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)成像工藝技術(shù)。顯然,傳統(tǒng)的X射線無(wú)損探傷技術(shù)是不可能適應(yīng)上述要求的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與普及,一種新的無(wú)損檢測(cè)方法———X射線數(shù)字化實(shí)時(shí)成像檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)成功地應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域并取得了重大突破。這種技術(shù)的主要特點(diǎn)是無(wú)須再采用膠片透照工件,就像用數(shù)碼相機(jī)替代普通模擬相機(jī)技術(shù)一樣。其檢測(cè)結(jié)果的載體是數(shù)字化圖像,而不一定是膠片,可稱為X射線檢測(cè)的一次重大革命,也是射線檢測(cè)技術(shù)質(zhì)的飛躍的體現(xiàn)。一、X射線數(shù)字化實(shí)時(shí)成像檢測(cè)技術(shù)概述如圖1所示,X射線透照工件后,其圖像被一個(gè)包括集光學(xué)鏡頭、攝像機(jī)和圖像采集卡(俗稱數(shù)碼卡)所構(gòu)成的圖像采集器所接收;圖像采集器將采集到的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后還原在顯示器上,從而顯示出被檢測(cè)工件內(nèi)部的缺陷性質(zhì)、大小、位置等信息;在此基礎(chǔ)上再按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行缺陷等級(jí)評(píng)定,以達(dá)到X射線檢測(cè)的目的。X射線數(shù)字化采集、計(jì)算機(jī)的海量存儲(chǔ)以及寬帶互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,使得這種技術(shù)的發(fā)展具備了圖像數(shù)字化、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)傳輸、遠(yuǎn)程評(píng)定等特點(diǎn)。鑒于不再使用傳統(tǒng)的膠片與沖片設(shè)備,可使成本降低、環(huán)保問(wèn)題顯著減少,并降低對(duì)人體的損傷;不再存在膠片劃傷、黑度超標(biāo)的問(wèn)題,尤其是采集系統(tǒng)寬容度的改善以及圖像處理技術(shù)的應(yīng)用,膠片曝光不足或過(guò)量都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行修正,以使焊縫圖像的表現(xiàn)程度更加良好,從而極少需要補(bǔ)攝圖像;對(duì)于焊縫有延時(shí)性的缺陷,也可以通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,使變化之處得以突出顯示;將不再需要龐大而難于保管的底片庫(kù),而以光盤或高容量的硬盤替代;利用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆奖憧旖?可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中評(píng)片,有效杜絕人為因素的影響和防止舞弊行為的發(fā)生;消除了膠片制作中工業(yè)重金屬的污染與有害廢水的產(chǎn)生,有利于環(huán)境保護(hù)。二、X射線數(shù)字化實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)原理在不改變?cè)械耐刚展に嚒⒀赜矛F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、使用現(xiàn)有X射線檢測(cè)設(shè)備的前提下,數(shù)字化實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)示意圖如圖2:該X射線數(shù)字化實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)為滿足當(dāng)前焊接工程檢測(cè)與承壓設(shè)備的檢測(cè)以及底片質(zhì)量達(dá)到小于AB級(jí)、系統(tǒng)設(shè)置上要具有優(yōu)良性價(jià)比的要求,采用了目前國(guó)際上較為先進(jìn)的面陣高清晰度數(shù)碼成像系統(tǒng);考慮到操作的可靠性并最大限度地減少操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,采用了最輕型的器材與簡(jiǎn)易可靠的工藝裝備;考慮到檢測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)采集及其對(duì)焊接缺陷統(tǒng)計(jì)分析和報(bào)告的發(fā)布,編制了用于實(shí)時(shí)成像X射線檢測(cè)的專用軟件;考慮到檢測(cè)結(jié)果使用的多樣性,配備了激光數(shù)碼打印機(jī),可以進(jìn)行光盤刻錄和建立電子文檔及無(wú)損檢測(cè)的數(shù)據(jù)庫(kù)等。三、X射線數(shù)字化實(shí)時(shí)成像檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)X射線數(shù)字化實(shí)時(shí)成像檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用使膠片成像的耗材得以減少,極大地降低了檢測(cè)成本:一張價(jià)格不足2元人民幣的光盤,可存入相當(dāng)于500張底片的高質(zhì)量圖像;一個(gè)價(jià)格不足400元人民幣20G的外掛硬盤,足可替代存儲(chǔ)一個(gè)大中型管道焊接工程的圖像和所檢測(cè)的數(shù)據(jù)資料,而以膠片透照一個(gè)工程常用的不同管徑的鋼管環(huán)形焊口則至少需要數(shù)十元乃至數(shù)百元以上的費(fèi)用。除成本因素外,X射線數(shù)字化實(shí)時(shí)成像檢測(cè)技術(shù)的其他優(yōu)勢(shì)也是很明顯的,如保存時(shí)間長(zhǎng)與存儲(chǔ)空間極小的優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)可比擬的;減少了X射線透照膠片及其暗室處理所使用的顯影、定影液對(duì)人體的危害及殘液對(duì)環(huán)境的污染,將不再會(huì)違反HSE工程管理;通過(guò)把在暗室至少需要6個(gè)小時(shí)的顯影、評(píng)片作業(yè)變成在電腦顯示屏高清晰度圖像下的評(píng)片,從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)成像及判別。數(shù)字化實(shí)時(shí)成像技術(shù)的應(yīng)用,既縮短了檢測(cè)所需的時(shí)間,又保證了工程施工的連續(xù)性與現(xiàn)場(chǎng)對(duì)焊接質(zhì)量的直觀分析,同時(shí)還大大提高了檢測(cè)結(jié)果的可靠性、真實(shí)性與準(zhǔn)確性。再者,膠片成像定位一般需要經(jīng)過(guò)兩次以上的曝光,耗費(fèi)成本又耽誤工時(shí),而數(shù)字化實(shí)時(shí)成像只需要一次性數(shù)據(jù)采集后即可,從而降低了費(fèi)用并提高了成像功效。此外,取消了膠片所用的鉛字標(biāo)記,采用了高分辨率攝像頭與成像系統(tǒng)同步,同時(shí)還在焊縫邊沿5mm處粘貼等比例的紙帶,可以一般的書寫方法來(lái)編制焊口的編號(hào)、焊工代號(hào)、成像編號(hào)、時(shí)間標(biāo)記、定位標(biāo)記等。并可按標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)置透度計(jì),通過(guò)實(shí)時(shí)成像對(duì)焊縫進(jìn)行100%的掃描,進(jìn)行等比例的、標(biāo)記齊全的圖像數(shù)據(jù)采集而直接進(jìn)入微機(jī)圖像存儲(chǔ)。這種等比例評(píng)定,真實(shí)、精確地反映了圖像成像在顯示屏上的幾何尺寸,為準(zhǔn)確地按標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定圖像提供了良好條件,提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外,數(shù)字化成像的量化檢測(cè)效率可從傳統(tǒng)膠片的20%~30%提高到60%~70%,相應(yīng)地可使射線劑量降低為傳統(tǒng)膠片X射線攝影劑量的1/2~2/3;數(shù)字化實(shí)時(shí)成像需要的曝光時(shí)間僅為傳統(tǒng)膠片的1/2~2/3,相應(yīng)地可使操作人員接受的透照劑量降低一個(gè)數(shù)量級(jí)。而且由于降低了X射線機(jī)的負(fù)荷,相對(duì)地也就延長(zhǎng)了機(jī)器的使用壽命,這使故障率明顯降低,費(fèi)用也相應(yīng)減少。盡管當(dāng)前部分器材仍為少數(shù)國(guó)外廠家所壟斷,價(jià)格較為昂貴,而與傳統(tǒng)膠片技術(shù)相比其整體攤銷后的成本費(fèi)(下轉(zhuǎn)第55頁(yè))(上接第53頁(yè))用,目前僅低30%~40%左右,但其技術(shù)水平的升級(jí)和相應(yīng)的直接與間接經(jīng)濟(jì)效益,兩者則是不可比擬的,相信隨著該技術(shù)的拓展與廣泛應(yīng)用,其成本會(huì)有更大幅度的降低。與以膠片透照作為圖像信息載體的傳統(tǒng)X射線無(wú)損探傷技術(shù)相比,X射線實(shí)時(shí)成像技術(shù)所具有的明顯優(yōu)勢(shì),展現(xiàn)出了該技術(shù)應(yīng)用于油氣輸送管道施工質(zhì)量檢測(cè)方面無(wú)比廣闊的前景。四川油氣田的無(wú)損檢測(cè)工程技術(shù)人員在軍工技術(shù)部門有關(guān)單位的大力支持下,已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)成套技術(shù)的聯(lián)合研發(fā)工作,并已在成像、工裝、軟件等方面形成了可實(shí)施的系統(tǒng),目前正在進(jìn)一步整合與完善之中。(編輯:盧櫟羽)ABSTRACT:Thefoamingagentsusedforgaswellfoam-deuateringdirectlyaffectthefoaming-dewateringefficiency.It’salsothekeyforustosuccessfullyliftwaterfromgaswells.ThisarticlepresentstheadvancesinresearchandapplicationoffoamingagentstheseyearsinChina,alsosignouttheproblemsexisttodayandthedirectionofresearchonfoamingagents.KEYWORD:FoamingagentsFoam-dewateringandgasproductionStudyApplicationDevelopmentandFieldApplicationofANewKindofCleanFractureFluid(VES—SL)ByYANGBiao,WUWei,JUYu-qin,ZHANGXiu-qin,LIHai-taoABSTRACT:Accordingtoalotoftests,anewkindofclearfracturefluid-VES-SLisdeveloped,whichhasgoodanti-tempandgellingproperty,itshighestanti-tempis120℃.Atthesametime,ithasuniquerheologicalproperty.Thatis,itsviscositykeepsincreasingwithtemperatureinacertainarea,andgotthemaximumviscosityat72to76℃.Thecomputationresultoffrictionalresistanceshowedthatthepurepressureinfractureislow,whichcanhelptocontroltheheightoffracture,increasetheconductance.Theresultoftestinthelaboratoryshowedthatthefracturingfluidmixedwithdieseloilorformationwatercanbreakdownthegellingwaterclearly,dolittleharmtopermeabilityofreservoir,andmaketheconductanceabilityremainatmorethan92percent.Sinceithasthree-dimensionnetworkstructure,ithasstrongproppant-carryingcapacity,lowingleakoffefficient.Thiscleanfracturefluidhasbeenusedtofracture7wellsandTSO25wells,andgotagoodresult.Resultoffieldapplicationshowsthiskindoffacturefluidhaslow-friction,anditcanbeplacedforalongtimeaswellasitwillbeusedwidelyinthefuture.KEYWORD:CleanfracturefluidRheologicalPropertyFormationdamageFrictionViscosityByJINYu-fang,ZHUZhong-xiaoKEYWORD:DigitalX-rayreal-timeimagingsystemTransportationpipelineBasicprinciplesAdvantagesApplicationofTechnologyInnovationinSCADADataTransmissionofShanjingⅡNaturalGaspipelineByWENBo,LIUJing-hongABSTRACT:ThedataofSCADAsystemisveryimportanttoguaranteethepipelinesafeoperation.So,itisimportantthathowtousethestandbyroutertotransmittheSCADAdatatothedispatchingcentrewhenthefibercablewhichisusedtocarrySCA-DAdatawasaccidentalbreakoff.ThispapershowthecasethattheSCADAdataofShanjingⅡnaturalgaspipelinewastransmittedtodispatchingcentrethroughthepubliccircuitjustbyconformitytheexistingcommunicationequipmentwhenthefibercablehadbeenbreakoffontheconditionofnoneinvestmentisincreased.SCADAdataStandbyrouterApplicationofVoIPCommunicationinPetroleumEnterprise’sPrivateNetwork:ANewChoiceofEfficientlyReducingCommunicationCostByGUOMin-huaABSTRACT:Highlyregionaldecentralizeofoilenterpriseshasgreatlyincreasedthecompany'scommunicationcosts.WithVoIPdeveloping,theuseofInternetandvoicecommunicationnetworkshavebecomeanewchoiceforlowercommunicationcosts.ItissignificantandimportantforSichuanoilfieldstobuilditsownVoIpnetworkwiththeexistingnetworkofthevoicecommunicationplatform,internetanditsresources.TheVoIpnetworksinitiallyrealizedtheunitybetweendataandvoiceontheIPplatform,whichisasolidsteptotheintegrationofIPcommunications.OtheragenciesmaydirectlycommunicatewithAuthoritiesbyphoneundertheprivatenetwork.InthepremiseofMeetingoperationalrequirementsandpromotingbusinessdevelopment,itwilleffectivelyreducebusinesscommunicationcosts.KEYWORD:InternetVoicecommunicationofprivatenetworkVoIPcommunicationGameAnalysisonSecuritySupervisioninOilandGasEnterprisesBySUXin,ZHANGLinABSTRACT:WeadopteconomicgametheorytoanalyzetheproblemofOilandgasenterprisesecuritymonitoring.AccordingtotheOilandGasEnterprisefeatures,weestablishedtwogamemodels.Oneisbetweenthegovernmentsafetysupervisiondepartmentsandtheoilandgasenterprises,theoth