检测原理

　　工业CT检测是指计算机层析照相或工业计算机断层扫描成像技术，原理是根据射线在被检工件内的衰减情况实现以各点的衰减系数表征的CT图像重建。检测设备一般由辐射源、前准直器、机械扫描系统、后准直器、探测器列阵、计算机等组成。

　　辐射源提供CT扫描成像的能量线束（X射线束）用以穿透被检工件。与辐射源紧密相关的前准直器将辐射源发出的锥形射线束处理成扇形射线束，机械扫描系统实现CT扫描时被检工件的旋转或平移，以及辐射源、被检工件、探测器列阵空间位置的调整，它包括机械实现系统及电气控制系统。探测器列阵用来测量穿过被检工件的射线信号。

　　准直器使探测器列阵只接收垂直于探测器方向的射线，在X射线剂量不增加的情况下，有效地利用X射线。探测器列阵接收的射线信号经放大和模数转换后送入计算机进行图像重建，以此方式对有缺陷的被检工件进行扫描成像，更加立体直观地显示出缺陷的内部结构，方便与其他检测方法进行对比。

　　工业CT检测条件：电压160 kV、电流160 μA，小像素点尺寸179 μm，探测器放大倍数2.24。工业CT检测结果见图2。观察图2可以发现，合格焊缝CT检测图像中未发现焊缝部位存在夹杂、裂纹、孔隙等缺陷，焊接效果良好。

　　检测结果分析

　　在低温焊缝CT检测图像中，同样未发现焊缝部位存在夹杂、裂纹、孔隙等缺陷，虽然本次焊接温度仅为175 ℃，但该温度依然满足焊接条件。

　　从CT检测图像中可以看出，在夹泥焊缝中，在焊缝两侧伴有少量高密度的固体颗粒，即为夹杂的泥沙，泥沙颗粒主要分布于焊缝外焊料中，焊缝内部有少量泥沙颗粒，大粒径为0.6 mm。

　　同样，从CT检测图像中可以看出，在夹铁屑焊缝中，在焊缝中部有一块高密度物体，即为夹杂的铁屑，大尺寸约为35 mm，并且可以明显看出焊缝已经不连续，因此在役PE燃气管道焊缝中若夹杂铁屑，往往这个焊缝就是失效点。

　　从CT检测图像中可以看出，在含油污焊缝中，均未发现焊缝部位存在夹杂、裂纹、孔隙等缺陷，且未发现油污，主要原因是高温环境下油污已经蒸发。

　　根据以上检测结果可以发现，利用工业CT检测技术检测PE管道焊缝上的缺陷是基本可行的，但由于工业CT设备是试验室设备，不能搬到工地进行检测，只能作为抽样检测或评价焊接性能的有效手段。

　　X射线数字成像检测技术

　　随着微小焦点Ｘ射线机的出现和计算机数字图像处理技术的发展，我们已经可以利用X射线数字成像检测技术对PE燃气管进行无损检测。检测设备由X射线管、旋转轴、平板探测器3部分组成。

　　检测原理

　　原理：X射线管发出X射线后，形成锥束X射线，锥束X射线击穿PE管，平板探测器可以接收穿过PE管后的X射线，并利用光电效应把不可见的X射线图像转换为可视，称为光电转换。如需对光电转换的成像提高清晰度和灵敏度，可进一步通过模数转换实现。模数转换是指将模拟量转换为计算机可以识别的数字量，然后通过计算机处理将可视图像转换为数字图像。

　　操作方法是用高清摄像机对可视图像进行摄取后输入计算机，通过模数转换，将其转换为数字图像，然后计算机二次处理转换后的图像，从而使图像的清晰度和灵敏度得到提高。

　　检测结果分析

　　对于合格焊缝和低温焊缝试样，将其如图3所示放置于检测平台上，基准线正对射线源，竖直朝上，旋转一周后均未发现裂纹、未焊透、未熔合等缺陷，X射线成像见图4 a、b。

　　以同样的方式对夹泥焊缝试样进行检测，可以看到存在泥沙。

　　对于夹铁屑焊缝试样，检测结果十分明显地显示出铁屑的存在。

　　同样，含油污焊缝试样的检测结果中也未发现存在夹杂、裂纹、孔隙等缺陷。

　　X射线数字成像检测技术是一种新型检测方法，通过对比分析可以发现，此技术能够识别出包括夹泥与铁屑等多种缺陷，但同样在施工现场检测的可行性比较小。因此若要保证PE管道焊接质量，急需开发出一种适合PE管道焊接接头现场检测的无损检测方法。