数字射线检测技术给压力罐做“体检”

2024-09-03 16:51:43 来源：科技日报

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身着白色工装的无损检测工程师一边熟练操控平台，一边紧盯着电脑数字成像。身后，两扇紧闭的门扉上，醒目地闪烁着“照射”警示标识。这是中国国际海运集装箱（集团）股份有限公司（以下简称“中集”）旗下南通中集能源装备有限公司（以下简称“南通能源”）低温制造车间中的一幕。

目前，中集正探索将数字射线检测技术与人工智能技术融合应用于金属压力容器焊缝检测，助力进一步提升焊缝检测效率与精准度，为工业安全构筑坚实防线。

3000只封头验证可靠性

如何将医疗领域数字射线检测技术应用于金属压力容器焊缝检测？

南通能源质量管理部经理熊丽华介绍，低温压力容器是该企业核心产品，能耐受零下196摄氏度极低温。这种容器通常被用于存储LNG、液氧、液氮、液氢等介质。但这些储存介质具有极低温特性，需要高真空多层绝热保温。这对容器焊缝质量提出极高要求，需要焊缝100%射线探伤合格。

“任何缺陷或损伤都可能导致产品失效和安全事故。”熊丽华说，“数字射线检测技术的加持让这些隐患无所遁形。”

数字射线检测技术利用射线穿透物质时的吸收差异，精准识别金属制件中的缺陷。“射线检测的过程相当于拍胸片，但检测对象由人变为结构复杂的压力容器。”熊丽华举例，如20英尺的低温罐箱，其检测部位近200处。

面对焊缝多样性挑战，无损检测工程师们采取分阶段试验，从简单的封头部件开始，逐步扩展到更复杂的压力容器检测。经过半年时间，工程师们完成了3000只封头的对比试验，验证了数字射线检测技术的可靠性。

“以前8人1天检测90只封头。采用数字射线检测技术后，仅需4人即可每天完成140只封头的检测。”熊丽华介绍。

166万张数字图像降本超千万元

为进一步提升检测效率，南通能源量身定制自动化流水线，并创新研发出智能横梁臂。

智能横梁臂犹如灵巧的机器人，能够自动响应系统预设，精准锁定每一处待检部位。“以20英尺低温罐箱为例。运用传统胶片检测法对这种低温罐箱进行检测，耗时长达10小时，在引入数字射线检测技术及开发自动化系统后仅需4小时。”南通能源检测中心副主任戴小江说，对于更大尺寸的低温罐箱，与传统检测技术相比，数字射线检测技术检测效率可提升97%。

戴小江介绍，采用传统胶片法检测时，检测人员要钻入罐体内部，肩扛重20公斤到40公斤设备在闷罐中“探伤”。如今，通过数字射线检测与人工智能技术融合，无论10英尺至53英尺低温罐箱，还是1立方至400立方低温储罐，数字射线检测爬行机器人都能对它们进行精准“体检”。

按照特种设备安全规范，射线底片需长期存档。“对于设计寿命长达20年的产品，底片需同步保存20年。这导致企业需要建设庞大的底片档案室，成本很高。”戴小江介绍。

而数字射线检测技术可使用数字图像存档，无疑打破物理空间限制，是实现便捷、高效、低成本长期数据管理的最优选择之一。

截至今年6月，南通能源已具备5条数字射线检测流水线，检测占比80%以上，共计完成数字射线检测拍片量166万张，相当于节省1062万元的射线胶片费用。

“公司数字射线检测技术的应用目前已从制品检测延伸至售后诊断，并可针对特定检测对象定制化设计检测系统。”熊丽华说，他们还深度参与了《NB/T 47013.11射线数字成像检测》标准制定，推动数字射线检测技术标准化，引领行业创新。