- Trang chủ >>
- Khoa học tự nhiên >>
- Vật lý
ứng dụng chụp ảnh bức xạ kỹ thuật số kiểm tra ăn mòn đường ống dầu khí
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.42 MB, 56 trang )
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
!
"#$%&'()*(+,-)./0"%12
)%34567% )89%:45"%;
<=,(.5>?(@0(A9B.%C?
C!D%EF%5%,*DGH.%CI
F2J%.%%K%L %%&'
/
++G31"#$%&'=%E.%%K
%L %%L/
+DMNEO4%&'.%%K%L %
/
PDM0Q%<-R.NPS-T
5DGH<=,(.5=%L%&'U):V%K
WW /
H7%5:4 +CXD$S+,=%
IY()WU/
H7%5:4)Z-).,T)E.=
%E%&'%L/
3
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CR F#[#% F\:%L
NDT D@G%@% ?%W,*
RT [#%% ?%W)]\:)^7.
DR G%%[#% F\:)^7.!%3
IP _%R V:
PSP R% FV22
BSR <%O%[% B=5%:%,%
SNR O%D%[% UL2%LE%M
PSL R%#N% `22
IQI _a%_#% FU-V :
PMT R%%) b5%L
ADC PG%%F FWc%2%L4!2
4
%L
DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Chương 1
Chương 3
Cd/e/B)K#f
g
)]+K
Cd/h/B)K#E:\$!3
Cd/d/B)K#E:\$!3
Cd/i/j *$k"%l)]
Cd/m/B^7.%-2l
Cd/n/B^7.%-2l
Cd/o/B9k=#@^7
Cd/p/B^7.%lE:$!3
5
Cd/q/ <%WI%K%3@=. *%V_Rris
Cd/et/ O:\E%V_R*S=$)ris
Cd/ee/ <%WI%K%3*V_R#\%L6uOvGwetttxros
DANH MỤC CÁC BẢNG
Chương 2
6
LỜI MỞ ĐẦU
F,%L#+2(y%"%K%33%"%%
K%30%LD%%E+V"%L%:%3+
KQ *.=:7V%3%.9%*9%/
F,%L#+2)I=.=.=
W)]L9#$/DY!1U.=
W5:%E,%M,%9'L%%
#+2)-V5cV"K%3=.%V"*%L1
U#+2cW5%W2.9%%L.%K%
:.=9%:7V%3/G%W]%L
%^=Q1W1U9#+2=%LV
%"%.=W,%L#+2/
?%Lz)%L%W)K#]%Q
19#+2)]%4\:)^7.A4
\:)^7.%LuF[x%K{#\A
\:)^7.%33A^73 +K52:
_OHH/?Id4;
F4e;F4T(3/
F4h;!%L/
F4d;?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%WK4\:)^7.%LuF[x%
%WQ19#+2+%EzK"%%%L%W
,*uDGxE%4W#SW%W
V *=% ,:T"%:Q%L
*&/B5=%:%2%3%&%L3
V&*% %W/
F%K,L%W,*\:)^7.%E5
%W)=|%W#1%L7///"%Y%W.3%E2
^"%|% %W/BW%WQ19#+
24%E5u}x\:)^7.u[x ue/ex {
#\/
Hình 1.1.GS4\:)^7.%W=9
8
4\:)^7.34"%4
%E5%L%W9#+2)T%=~%W;
@ FW%W,+:%"):,*9#+2u"):,
"%Lx/
@ FW#\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.AE+KE#\3:=27
4#M#)%33Q12"8:Qc%=
4:@%Q%:2"S5•Y3c%)
*\:)^7.A/F\:)^7.A,#S%
%W%"2\:)^7.%LuF[x\:)^7.!%3
uG[x/
BW%W=#]%Q1z%"%
%L4\:)^7.F[%K{#\A
\:)^7.%33A^7*:3 "%{#\+
K:E#\_OHH/ F,L\:)^7.F[ %
K#\%AE3:%)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%•
%KU#!E%39=%L%L3E/B%L
9
%3%•W^+*
,%L\:)^7./B%Lz%:)"*%•Q
:Q5*&u^Q Qx/B%L*%•
{#\W75%L#~4/%3
9=#1%L"z9=S%•"/
D .%"%%•@=#:%=)"%E\@
I%=~=%)"9%./J=%Q
tmJ044"%)^7.%•)""%=55
V)T%.=T%Lmtt0/R+")^7.
)T%%•:Q7524%KuK4V%Kx"%%
/G)^7.|F)@nt2#\"%Q eeoJ0eddJ0z
:Q7544"%)^7.|%•h%L/0"%
:Q54%"W {#\\
:)^7.+‚#:hd~44/DYI
9{#\\:)^7.F
nt
F
edo
_
eqh
/
%•S):V%L|Y
Q /O!4*%•%"%V2VE
W4%:U7‚"%4*%"%V/F)#.44
):*%"%E{%L^%L7.F%L^
.~res/DY4 6"%%KEz
, )/
b. Sự suy giảm cường độ chùm bức xạ khi đi qua vật chất
FS)^7.)-%:K9=S%%%)K#
V# {)-VV:Q *u%L^%L.
~x~V+"Q #7.u7.Fx/7‚=S
"% {_
t
/O {u9=S
x%%="8%L=#7;
ue/ex
10
u
@e
xL%:32^\=Q
=V*,%9/
c. Định lý tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách
B-(ƒL-"%)4: ,:Te/h)%W#%M
)],^;
Hình 1.2.J,:-(ƒL-"%)4:
ue/hx
"%&(]9=S)^7..%-2)VUL-"%%K%3.%
W. S%-^7E:; 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~% ~% /<^7.5Y
c%K~*V_R~%#!*9
=)^7./?%=)*$ %EV_R~%
1%:k/O%"%\:)^7.F[V_R =L
2%L|%W-:E:2/B%"%
%V% {W%L: ‚W%W
11
-:E2/DY: {#\+KE
#\W%LUW:…‚/Ce/d,:E(F[
%/
Hình 1.3.O4IE(\:)^7.F[%K
?%)^7."%:_RU:e€ )^7..:1
qq€ )^7.z7E:,#SW:/BW!
2.: ~%Y%Q9/JQ9~
%Y:% \^QS
uQ9)]x~XuQ9Xxz
.=\:\E:/R2:~E
=WV\7. /JQ9 ~)Eu
e/ix.
Hình 1.4.F!%~V_R
12
J="8%.%I~‚~%YI)^7.%
\#SV/V^QV\)^7.KY
)^7.:Q5%LV^)^7.Q VW.%
)^7.^/?:Q*V\=%L=#V/
D%T%Y% \:1="%.%8W
)^7.7.|)E*% %&Q=4:*:\/
F=#c)%3*V;V#te@thm%"%%L3dtt0*
%•V#thm@et%"%%L3itt0*%•/
Fk!1 %F%^QUS)^7.+
%3%L.:"%"%% \:V\)^7.5
%W9%%L!\:)^7./
C#.)E%:)*=3-:T)T%;C
#.*3"*3"%"K*S)^7.~
†*:2"*I:|I33
:.
a. Hướng của khuyết tật so với hướng của chùm tia bức xạ
D3"*S%)^7.,,~3~†*
3,"%~†*::)z)-‚
,:e/m/
Hình 1.5.xFS)^7.,)xFS)^7.7%ExJ:
%E.)
13
b. Kích thước nguồn và khoảng cách từ nguồn tới tấm IP
Ce/n)%%3.)*=3)]=I
2"7-P</
Hình 1.6.a.)*=3
J%%W=IP<K)^7./C#:).)T%
3%LE:3:*!I:).)T%
%K%WI)^7.3#$3:))-17
9)%E/j)W %%+;
@ 0S);S,%)^7.!%3%3:u%
)^7.%"%)-3V\~)-7.V=+
Q "%"%V_Rx/
@ 0S{%u)9x;:S)%E*3#U=+
)%E+)%E*3)-%3)T%%K%WI/0S
Q=‡:S5Q7-2"3/
i. •-:|I"%:3:):
V :\
|e/n7‚%I#.;
ue/ix
"%•ˆ2"S{%wRuxP<2"Iu%E%W
S%)^7.xwvux‰Š:|3"%:wŠvGux
F‰:|Iu%E%W)^7.x"%%wOvGux/0%3ue/ix;
ue/mx
14
"%S{%=1E%:R/ue/mxWR%:uQ=
‚*:)x+;%:2"Iu%:vx8Q:
|I"%:uQOvGx~:u%:
ŠvGx/
B=‚2 %Rwthm%"%‚%WE+~z/
0"%%W)9Rwtm/0"%2"*I-
:9~#"%$#ŠvGz)K#$/FW2
:8V|I"%:2"S{%]
%"%.‚/|ue/mx%3.%;
OvGwŠvGuv‹RŒex ue/nx
DEOvG
J%
w#uv‹thmŒexux%"%%WE+~z%"%
%W,9OvG
J%
w#uv‹tmŒexux"%#)K#% ux/
ii. •-%K%3
N%K%3\:)^7. -y2%Y9=I
)^7.9%%%3E:rhs/
0"%%•;%K%3u%%@%5xw9=#1%L%•
uPx9%%%3u%5x/
0"%%;%K%3uF%@%9xw9=IuF%x9%%%3u%9x/
•-%K%3\:)^7.=% V+%3W
:):V :%3%L^=9%%%3%L%2:
):9%%3%3\/DY47-%K%3
9#S%^"%Y%L"{#\)%WI%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.Y2/FV :\)^7.%W-:
W%L,;
J^7*:
15
jz %%W#Y%L%%W:u%7x/J=%W:
u%7x%~4):-2u7x*%W:^7*/
B-y^7*%W:;9=*%W:
)]%-.%%W/B%"%:A^7":
/F%-^7,9;endhniehphmnu^hmn^
c)%3A2#Se)up)%xW)%W#%M^7;^7#S
e))%W#%Mh
p
whmn^^|t3hmmx/E:A*F[%-
^7*=%7c%8V4^"%9=)^7.7E
% \3V3"V4^"%9=7E.
V„1%"%:A|%%-^78V^"%
9=)^7.7E% \.V"V^"%9
=7E3V/
j6;:%6u,^x"%^
7*%W:W/
B=1*:
B=1:I=1=1:/B=1
#I)^7.2"":|I"%% \8/
B=1:#2".!^V•4
%%"%\:)]%K%"%:V_R:%
-E:T*=#/B=1*:\)^7.9 7
-)]=$k5.~#5#5~~ll
%U-V :u_a_xrds/
B=5%:%=5%:%,%
B=5%:%=%%L6%K"%:A%:
)^7.A%%E#SW7-V :/C%=5%:%
%1;=5%:%5u ^7#S,:2%L
)]h
"%)%x=5%:%u2"%7x/B%"%=5%:%
5 ^7#S,:2%L"V :/C
e/oW%L%K/
16
Hình 1.7.J,:!)%LV :4^"%)%ris
B%"%=5%:%3:T+%E2"%7*
:*%W-:/jT*2"%7
%7"%V : W%L#"%e/p2"%7
8 %7":V /
Hình 1.8.FV :4^"% 2"%7ris
B=5%:%,%=%%L#SWU:Q%L
38VE:\)^7./D%2" %W:
13:T"%=5%:%,%I;92Y
#\*%E%W!=*2%LR%#N%
uRONxV_R!=*%%K~)%LT
l5:u%~V_Rx/
U2%LE%M
U2%LE%M=.% {#\W)%E=*
2%L%"%)%E=K*%Mu2%L,x/?:
Q%L2%L\=U2%LE%M/C%L
%K%EkV {#\W7-V :\/
%Ek5ŽU2%LE%M%%W:%.ot/
B=4::
17
B=4::*:\)^7. -y!)%LK^
7%Y%S3E=:\)^7./B=4:: .
E|=4:*% \=4:*:/B=
4:*% \-:T*%L!Q )^
7.W\;% )K#|et3it#S)^7.%•)K#Eit
#S)^7.|IF
nt
umt"%emtxF
edo
uht"%ett
x_
eqh
uet"%otx/B=4:*:-:T*2
"..E:.8=4:/
B=4:
N,)%3:QW%L!)%L%Y%6
u%x*/,9 )%W#%Mƒ
7777;eu2#\ettt;ex/BW::%=4:•ett;e/
1.1.2.4. Hệ thống thiết bị chụp ảnh bức xạ điện toán (CR) và số hóa phim
CL\:)^7.F[L%~%W
K#S‚l%Lz‚%E"%E(.=
K#S2"%+K52:E#\9
=)^7."%+uRJx%K%-^7"/
A. Hệ thống chụp ảnh bức xạ CR
J=L%3)-.:F[)I;V_%Ru_Rx‚
F[2#SW%W-:/
a. Tấm Imaging PlateuIP)
V_%Ru_Rx ~4!^%
K/FV._RI="+7"#d•"R%
uRORx # hdt • " : 7. W : 7. 2 %L R%#
N%uRONxV\"5'u"Kx#dit•=
"):L7"#dt•u=#l%"z"%|:
7V%LE*v‘%x/ROR=.%V5~)%L
#..-/+*VROR9Ipm€<v<u~OOx
18
em€<v_"%= 8EEuropiumuH
hŒ
x.tâm phát
quangu+EW"%:7Vx/F
%W<v<<v_.E.-"%2".-)|h"%
em•/Ce/q,:V.V_R/
Hình 1.9.FV.V_R
F7:V_RW.: ,:;
• Quá trình hấp thụ tia X và kích thích tạp chất
a7:9%%V_R %37./?%%•)-V\
)T% VRORQ *%•22*%H
hŒ
)^u
*W22*)#$+<v<x~‹l
% WROR ^ H
hŒ
"% .% 2 2 H
dŒ
/ O ~
‹l.ƒL"%9=%•%3"%/
F7:;
i. J=+V8lW%3 T5u
eEe/etx/DQ %%3 z225
)E.uhEe/etx/?%5)-22
TK.%4):&:%3^9%T)"dqt
udEe/etx/
Hình 1.10.O4IV\%•22.V
19
ii. J=+"l1.%)-)6.%T.%c-%5)$v
uiEe/etx3.%W/F2)-)6
.E:kEV_R:kz%L%V ‚)T%/
• Sự mờ dần
O!9#+7::9%%|&%3%•"%&V_R
‚/O!9#+!%:%||*%L{)-)6#W
=%L#%MV59%%,5!/V
_R,9z)-V:hm€2%L%Y:9%%|et&
"%p%92|& %3%•4/
• Sự kích thích và phát xạ
O!227.7:9%%V_R ‚‚
F[/ae/ee/BW225)$vu-2ex%:%)-
)63-2h+Q %%W:h0/DQ
V)T%ICDu � wnddx/FuT-2hxW%
=%9;
i. aT.%-25vu-2ex^,W8%5)$/
ii. F%+3^ H
dŒ
%KKu-2dx97V7:
4V%K/.%54%7.%%ig
n
m#*H
dŒ
‡=,u%:%Q 4@
=%:.#SW,:=#.#=4 {x/O
%3\4%7^Q ig
o
c-%K4*H
hŒ
^%=7d0u = 410 nm).�
Hình 1.11.a227.V_R
20
]~9%%#%M*/
b. Máy quét CR
D%L\*‚F[%3Q %%Wh0W
:#S6u^Q 48x9
=W7%,%*:EV_R/
J‚F[I+4):;I22+#1L4
2#SW#-WV_R)=S%4%V2%E!g
"%θ, 4:7.):#$uYJ%73##S
W#$@J%Y289224ex
5%LuRJx%3)-uPGFx)L7/
L‚:,:Te/ehV_RW=%K#
9LQ%‚%K/6.=*‚
F[;
i. %|I%"%)=S%/<=S%=#\\
|%Q2*%#.%"%#SWS
%+/.%5mt€9=*S%z%"%+#11.%"%4
%/B+#1%&%W9=*S%"%4%I%%3
V_R/
21
Hình 1.12. FV.E(%L*‚F[
ii. B%"%+%%"%4%41%:
7.)-c%"%’ % "%V2u%E!g,c%x =%\.%%
V2"%92S%:dt•/
iii. .%V_R% %3z7):#$
"%5%LuRJx/
iv. V_R% ‚)]%$1:%Kk2
W8%5)$v/DY: 7)]
#S=I69=W8%)$/
V_R% 7z {#\+\/
22
Hình 1.13.4*S%"%V_R
Ce/ed,:4*S%%V_R/
%3)-3.%;?%2%LRON%|):#$z3
%3)-3.%2%L)T%5%LuRJxI% %
-^7.%)=)%3c%2%L4!@uPGFx/?3:%S"%=
2%LRON)VX ),%,=u7x=,
^7“/<,u7“x4T!%L:E/
c. Máy tính hiển thị ảnh
O%|‚F[W.::%W-E2
+K52:[/[+K )‡L
F[/R+K V)T%”Hrees)E.:Q:
\)^7.+K1W:#Y%L*‚%W
%E5#1%L7:E%K/0"%:\)^7.
+K:Q52!=)K#,8\6"%L
W2-2.)E)E%9!S5
!=22"3•
23
B. Hệ thống số hóa phim truyền thống
a. Nguyên lý số hóa phim
R% % {V,W%L:z ‚
%W:E2/FV.*‚ ,:
Te/eiI=I~"%%3)-2%L
)%3c%2%L2%L%L%3)-)%3c%2%L%L
%-^7*l%%W:E:/`|I%
%)-%:9=#!5)*.).E%
.%2%)T%=%3)-)%3c%2%L2%L%L|
2%L%L %-^7E:)T%%3)-)%3
c%2%L%uPGFx4!LF[/
%3)-:Q)%3c%2%L2%L%LW
5%L~%3)-2%L~rps/%3)-2%L~=#\\
)#$%%% Q %3z.~%L2%
#Vl .%22%L%L
W%-^7/D %W*%3)-2%L~%9
=%3"%"z~%L2%#V1"%
^/b5%LV.I%++u#x
=".#SW)%3c%2%L%L{Q
V+5%L#SWQ%L{/
S=.%I%3)-%d
.%%;
@ O|%W{#\5%L/
@ O|9{#\%3)-2%L~/
@ O):{#\%3)-2%L~/
UK"%|%W/
24
Hình 1.14.J,:E(%
b. Hệ thống số hóa theo từng điểm
FV.*L|%Wue/emxI;I
V2=%\Q5%LuRJx%3)-
uPGFx%W-:/
V%%‚ #%W%K#2"*
)T%Q/J=Su)":nptx|
I%V2=%\W92%E%W,c%%"%%)-
3E%/Ce/en,:4*%E%/F9=%
z)-%:#!V\Q *.).3%
E•4%/
25
Hình 1.15.CL|%W
Hình 1.16.4*%E%
%3K%z TI%K"%
5%L/bV.4!):#$*
‚F[/‚4:7.z7W"*S
#=9E%/V% #-W"%=c
-u2#\eem9‹%5%"%NOomom9‹%5%"%NOpmx\
=2"%E%W%/B%L3T5%LUL"%
