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X射线检测管道壁厚系统及检测方法
| 论文题名： | X射线检测管道壁厚系统及检测方法 |
| 关键词： | 管道壁厚;X射线检测;管道偏心;内部结垢鉴别 |
| 摘要： | 管道作为重要的能源运输设施，在具有高投入特性的同时也具有较高的风险性。伴随管道布线增多、在役时间增长，管道老化现象严重，由此引发的事件逐渐增多。由于管道输送的物质大部分为具有腐蚀性或沉积性的物质，管道壁厚易发生减薄，管道内部易造成沉积。为保证管道运行安全，及时掌握管道的运行状态，需要定期对管道壁厚和内部沉积进行检测。 X射线检测具有高穿透特性，可根据检测图像实现管道壁厚的准确测量。其中外部透射法计算管道侧壁壁厚是根据数字射线图像中管道侧壁的长度和系统几何放大关系计算得到某一角度下管道实际侧壁厚度值。 在实际管道检测系统中，管道中心的偏移会使壁厚计算结果产生偏差，管道超出成像视野时，导致投影数据缺失，无法应用外部透射法进行侧壁壁厚计算。同时管道输送的物质多为混合物，沉积物可能由不同物质组成。 本文对X射线管道壁厚检测中管道偏心、超视野成像以及管道内部结垢物质鉴别三个问题开展了一系列研究，围绕管道射线检测系统开展了以下工作： 1、搭建了一套X射线管道壁厚检测系统，包括选择X射线源和探测器型号；硬件系统的集成；在优化采集图像的基础上设计开发图像处理与测量系统，实现图像测量的功能。 2、提出一种基于管道偏心的壁厚计算方法。分析了管道检测系统偏心情况以及管道偏心对于壁厚计算的影响，提出了基于管道偏心的管道壁厚计算方法，并对计算方法中的关键因素进行分析。针对壁厚检测中的边缘检测问题，采用基于深度学习的图像边缘提取方法，从边缘变化不明显的灰度曲线中恢复图像边缘信息，提高边缘提取的准确性。 3、针对超视野管道检测中一侧管道数据缺失的情况，提出一种超视野管道壁厚计算方法，进行了实验验证；针对管道检测图像中同一管道壁厚水平下灰度值相差不大的特点，提出一种管道内部结垢物鉴别方法并进行了实验验证，实验结果表明，本文提出的方法可对管道内部密度差大于0.5g/cm3的不同物质进行鉴别。 |
| 作者： | 汤雅惠 |
| 专业： | 仪器仪表工程 |
| 导师： | 胡晓东;杨诗棣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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