ứng dụng chụp ảnh bức xạ kỹ thuật số kiểm tra ăn mòn đường ống dầu khí

1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ - VẬT LÝ KỸ THUẬT BỘ MÔN VẬT LÝ HẠT NHÂN  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: ỨNG DỤNG CHỤP ẢNH BỨC XẠ KỸ THUẬT SỐ KIỂM TRA ĂN MÒN ĐƯỜNG ỐNG DẦU KHÍ SVTH : Trần Bảo Quốc CBHD : TS. Trần Duy Tập ThS. Nguyễn Lê Sơn CBPB : ThS. Huỳnh Thanh Nhẫn TP HỒ CHÍ MINH – 2014 2 LỜI CẢM ƠN  ! "#$%&'()*(+,-)./0"%12 )%34567% )89%:45"%; <=,(.5>?(@0(A9B.%C? C!D%EF%5%,*DGH.%CI F2J%.%%K%L %%&' / ++G31"#$%&'=%E.%%K %L %%L/ +DMNEO4%&'.%%K%L % / PDM0Q%<-R.NPS-T 5DGH<=,(.5=%L%&'U):V%K WW / H7%5:4 +CXD$S+,=% IY()WU/ H7%5:4)Z-).,T)E.= %E%&'%L/ 3 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CR F#[#% F\:%L NDT D@G%@% ?%W,* RT [#%% ?%W)]\:)^7. DR G%%[#% F\:)^7.!%3 IP _%R V: PSP R% FV22 BSR <%O%[% B=5%:%,% SNR O%D%[% UL2%LE%M PSL R%#N% `22 IQI _a%_#% FU-V : PMT R%%) b5%L ADC PG%%F FWc%2%L4!2 4 %L DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Chương 1 Chương 3 Cd/e/B)K#f g )]+K  Cd/h/B)K#E:\$!3  Cd/d/B)K#E:\$!3  Cd/i/j *$k"%l)]  Cd/m/B^7.%-2l  Cd/n/B^7.%-2l  Cd/o/B9k=#@^7  Cd/p/B^7.%lE:$!3  5 Cd/q/ <%WI%K%3@=. *%V_Rris  Cd/et/ O:\E%V_R*S=$)ris  Cd/ee/ <%WI%K%3*V_R#\%L6uOvGwetttxros  DANH MỤC CÁC BẢNG Chương 2 6 LỜI MỞ ĐẦU F,%L#+2(y%"%K%33%"%% K%30%LD%%E+V"%L%:%3+ KQ *.=:7V%3%.9%*9%/ F,%L#+2)I=.=.= W)]L9#$/DY!1U.= W5:%E,%M,%9'L%%  #+2)-V5cV"K%3=.%V"*%L1 U#+2cW5%W2.9%%L.%K% :.=9%:7V%3/G%W]%L %^=Q1W1U9#+2=%LV %"%.=W,%L#+2/ ?%Lz)%L%W)K#]%Q 19#+2)]%4\:)^7.A4 \:)^7.%LuF[x%K{#\A \:)^7.%33A^73 +K52: _OHH/?Id4; F4e;F4T(3/ F4h;!%L/ F4d;?3:%:/ 7 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1. Tổng quan về chụp ảnh bức xạ điện toán (CR) và số hóa phim 1.1.1. Tổng quan về kiểm tra ăn mòn đường ống dầu khí BW%WK4\:)^7.%LuF[x% %WQ19#+2+%EzK"%%%L%W ,*uDGxE%4W#SW%W V *=% ,:T"%:Q%L *&/B5=%:%2%3%&%L3 V&*%  %W/ F%K,L%W,*\:)^7.%E5 %W)=|%W#1%L7///"%Y%W.3%E2 ^"%|%  %W/BW%WQ19#+ 24%E5u}x\:)^7.u[x ue/ex  { #\/ Hình 1.1.GS4\:)^7.%W=9 8 4\:)^7.34"%4 %E5%L%W9#+2)T%=~%W; @ FW%W,+:%"):,*9#+2u"):, "%Lx/ @ FW#\V:.%%L):,/ @ ?3:!Y 5/ a%W*4\:)^7.4 "%\:)^7.A,#S%%K )E.A\:)^7.#S%K/F\:A ,#S%%K"%~%W%:%: \)^7.AE+KE#\3:=27 4#M#)%33Q12"8:Qc%= 4:@%Q%:2"S5•Y3c%) *\:)^7.A/F\:)^7.A,#S% %W%"2\:)^7.%LuF[x\:)^7.!%3 uG[x/ BW%W=#]%Q1z%"% %L4\:)^7.F[%K{#\A \:)^7.%33A^7*:3 "%{#\+ K:E#\_OHH/ F,L\:)^7.F[ % K#\%AE3:%)K#U: q€/ 1.1.2. Cơ sở lý thuyết của chụp ảnh bức xạ điện toán (CR) và số hóa phim 1.1.2.1. Một số khái niệm cơ bản a. Tia X, tia gamma và tương tác của tia X, tia gamma với vật chất %• .|%•"%9=Q S%•  %KU#!E%39=%L%L3E/B%L 9  %3%•W^+* ,%L\:)^7./B%Lz%:)"*%•Q :Q5*&u^Q Qx/B%L*%•  {#\W75%L#~4/%3 9=#1%L"z9=S%•"/ D .%"%%•@=#:%=)"%E\@ I%=~=%)"9%./J=%Q  tmJ044"%)^7.%•)""%=55 V)T%.=T%Lmtt0/R+")^7. )T%%•:Q7524%KuK4V%Kx"%% /G)^7.|F)@nt2#\"%Q eeoJ0eddJ0z :Q7544"%)^7.|%•h%L/0"% :Q54%"W {#\\ :)^7.+‚#:hd~44/DYI 9{#\\:)^7.F nt F edo _ eqh / %•S):V%L|Y Q /O!4*%•%"%V2VE W4%:U7‚"%4*%"%V/F)#.44 ):*%"%E{%L^%L7.F%L^ .~res/DY4 6"%%KEz , )/ b. Sự suy giảm cường độ chùm bức xạ khi đi qua vật chất FS)^7.)-%:K9=S%%%)K# V# {)-VV:Q *u%L^%L. ~x~V+"Q #7.u7.Fx/7‚=S "% {_ t /O {u9=S x%%="8%L=#7;  ue/ex 10 u @e xL%:32^\=Q  =V*,%9/ c. Định lý tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách B-(ƒL-"%)4: ,:Te/h)%W#%M )],^;  Hình 1.2.J,:-(ƒL-"%)4: ue/hx "%&(]9=S)^7..%-2)VUL-"%%K%3.% W. S%-^7E:; ue/dx + 9=S)^7..%-2„+ %K%3.%- 2„+ :|I"%/ 1.1.2.2. Nguyên lý chụp ảnh bức xạ CR và số hóa phim <^7.%•~|I%%% z)-%: 9=%"%V_R~% ~% /<^7.5Y c%K~*V_R~%#!*9 =)^7./?%=)*$ %EV_R~% 1%:k/O%"%\:)^7.F[V_R =L 2%L|%W-:E:2/B%"% %V% {W%L: ‚W%W [...]... ảnh chụp bức xạ kỹ thuật số, do đó có thể đọc được cả ảnh của hệ thống CR ISEE có thể thưc hiện được nhiều phép đo như đo bề dày, đo mức xám, chọn vùng quan tâm, điều chỉnh độ sáng tối… Phần mềm này không bán kèm với một thiết bị nào cả và xem được phần lớn các ảnh của các phép kiểm tra NDT khác 1.2 Kỹ thuật chụp ảnh bức xạ kiểm tra ăn mòn đường ống dầu khí. .. thước trượt và thiết bị tư động [2] 1.1.2.3 Các thông số chất lượng của ảnh bức xạ kỹ thuật số Ảnh chụp bức xạ kỹ thuật số là sư thiết lập dữ liệu nhị phân của ảnh chụp bức xạ và lưu trữ trong máy tính Chất lượng ảnh chụp bức xạ và màn hình hiển thị ảnh được thể hiện qua các thông số sau:  Mức xám của ảnh 15 Ảnh sẽ được chia thành các điểm dữ liệu gọi là... khí Hai kỹ thuật chụp ảnh bức xạ đặc biệt được sử dụng để kiểm tra bề dày, đánh giá ăn mòn đường ống dầu khí là: - Kỹ thuật chụp ảnh bức xạ tiếp tuyến - Kỹ thuật đo mức xám Phương pháp CR và số hóa phim đều có thể sử dụng hai kỹ thuật trên Tùy theo phương pháp được áp dụng là chụp ảnh CR hay số hóa phim mà tấm IP hoặc phim sẽ được đặt sau đối tượng được chụp Tấm... là màn thu ảnh 1.2.1 Kỹ thuật chụp ảnh bức xạ tiếp tuyến Kỹ thuật này được áp dụng phù hợp với đường ống có đường kính dưới 500 mm Theo nguyên lý chung là sư suy giảm cường độ chùm bức xạ khi đi qua vật chất, nhưng có một điều mới hơn đó là bức xạ sẽ đi qua hai đối tượng đó là lớp bảo ôn và lớp ống thép cần chụp ảnh Bố trí hình học chụp ảnh bức xạ tiếp tuyến được... 12,5 mm), 20 mm (đường chéo nét đứt xanh lá, tương ứng với nó có bề dày thành ống tối đa 8,5 mm) 30 Hình 1.20 Giới hạn áp dụng của chụp ảnh bức xạ tiếp tuyến [6] 1.2.2 Kỹ thuật đo mức xám Việc sử dụng phương pháp chụp ảnh bức xạ tiếp tuyến là khó khăn để xác định kích thước và độ sâu của lỗ mọt, lõm bị ăn mòn cục bộ Lúc này, kỹ thuật đo mức xám, lập đường chuẩn so... hoặc thép, đặt giữa nguồn bức xạ và đối tượng được chụp dùng làm tấm lọc Tấm lọc có chức năng hấp thụ các bức xạ mềm, là những bức xạ có khả năng thâm nhập vào vật liệu thấp, tức bức xạ có năng lượng thấp, để lại các bức xạ cứng Khả năng lọc của tấm lọc phụ thuộc vào vật liệu và độ dày tấm lọc Ngoài ra, ở giữa đối tượng được chụp và màn thu ảnh còn... hình học chụp ảnh bức xạ tiếp tuyến Kỹ thuật này có sư khác biệt với các kỹ thuật khác ở màn thu ảnh được đặt trên mặt phẳng Trong kỹ thuật này, chùm tia bức xạ tiếp tuyến (2) và chùm tia bức xạ tiếp tuyến (3) được sử dụng để xác định bề dày W của ống Theo thứ tư từ chùm tia bức xạ tiếp tuyến (3) tới chùm tia bức xạ tiếp tuyến (2), cường độ chùm tia bức xạ tới... phía gần nguồn, ảnh thu được là của phần ống gần màn thu ảnh Hình 1.21 Kỹ thuật chụp hai thành một ảnh b Kỹ thuật hai thành hai ảnh Áp dụng khi đường kính ống bé hơn 88,9 mm Trong kỹ thuật này (hình 1.22), nguồn được đặt ở khoảng cách xa hơn Hình 1.22 Kỹ thuật chụp hai thành hai ảnh Trong cả hai kỹ thuật trên, khoảng cách từ nguồn tới phim được xác định theo công thức... chụp bức xạ được định nghĩa là sư khác biệt về mức xám giữa hai vùng kế cận nhau trên một ảnh chụp bức xạ Độ tương phản ảnh được tạo nên từ độ tương phản của đối tượng được chụp và độ tương phản của màn thu ảnh Độ tương phản của đối tượng được chụp chịu ảnh hưởng của việc lưa chọn năng lượng bức xạ để chụp: đối tượng có bề dày từ 10 đến 40 mm thì dùng bức. .. có độ tương phản ≥ 100:1 1.1.2.4 Hệ thống thiết bị chụp ảnh bức xạ điện toán (CR) và số hóa phim Hệ thống chụp ảnh bức xạ CR và hệ thống số hóa phim có đặc điểm chung là đều dùng máy quét nhưng mỗi hệ thống sẽ có máy quét riêng với nguyên lý hoạt động khác nhau và đều dùng máy tính với phần mềm phân tích ảnh chuyên dụng và cường độ bức xạ tới đầu thu (PMT) càng nhiều . NHIÊN KHOA VẬT LÝ - VẬT LÝ KỸ THUẬT BỘ MÔN VẬT LÝ HẠT NHÂN  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: ỨNG DỤNG CHỤP ẢNH BỨC XẠ KỸ THUẬT SỐ KIỂM TRA ĂN MÒN ĐƯỜNG ỐNG DẦU KHÍ SVTH : Trần Bảo Quốc CBHD. +K52: _OHH/?Id4; F4e;F4T(3/ F4h;!%L/ F4d;?3:%:/ 7 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1. Tổng quan về chụp ảnh bức xạ điện toán (CR) và số hóa phim 1.1.1. Tổng quan về kiểm tra ăn mòn đường ống dầu khí BW%WK4:)^7.%LuF[x% %WQ19#+2+%EzK"%%%L%W ,*uDGxE%4W#SW%W V. :%3%L^=9%%%3%L%2: ):9%%3%3/DY47-%K%3 9#S%^"%Y%L"{#)%WI%3 #S" %3)-!=rhs/ 1.1.2.3. Các thông số chất lượng của ảnh bức xạ kỹ thuật số j)^7.A!%3#Y%L-5*:)^ 7.Y2/FV