[實用新型]螺旋焊縫手動掃查器

無效

• 申請號: 200720103686.2
• 申請日: 2007-03-01
• 公開（公告）號: CN201016966Y
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 王維斌;馮慶善;周利劍;劉廣文;陳大慶;朱自東;黃文盛;王禹欽
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N29/265
• 分類號: G01N29/265;G01N29/04
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 金杰;任清漢

技術領域

本實用新型是用于相控陣結合TOFD超聲波檢測在役鋼質管道螺旋焊縫時在管道上行走的螺旋焊縫手動掃查器。涉及其它類不包括的設備的測試和管道系統技術領域。

背景技術

螺旋焊縫手動掃查器用于相控陣結合TOFD超聲波檢測在役鋼質管道螺旋焊縫時在管道上進行行走的機械裝置，將相控陣探頭和TOFD探頭分別安裝在掃查器的探頭架上，相控陣探頭和TOFD探頭的中心距離可調，探頭能夠緊壓在金屬表面，裝卸自由。掃查器沿平行于焊縫方向自由行走進行探傷掃查，掃查器上安裝編碼器，用于記錄掃查距離。螺旋焊接鋼管在出廠前就會對螺旋焊縫進行無損探傷檢查。國內早已設計了一種用于螺旋焊接鋼管焊縫檢測的自動化超聲波探傷系統，就是用于對出廠前的鋼管的螺旋焊縫進行無損探傷檢查。其主要特點是檢測設備固定，焊管旋轉獲得檢測結果。但對于在役螺旋焊接鋼管，主要是已運營多年的在役螺旋焊接鋼管，由于種種原因螺旋焊縫可能會出現損傷或缺陷，故在管道大修時必須對螺旋焊縫進行無損探傷檢查。到目前為止，還沒有專門針對螺旋焊接鋼管進行現場螺旋焊縫檢測的掃查器。國外大多采用直縫管，所以也沒有現場螺旋焊縫檢測的掃查器。

實用新型內容

本實用新型的目的是設計一種相控陣結合TOFD超聲波檢測在役鋼質管道螺旋焊縫時在管道上行走穩定、準確的螺旋焊縫手動掃查器。

掃查器用于使兩探頭入射點之間保持固定的距離，并始終對準。掃查器的附加作用是向超聲探傷儀提供探頭位置信息，以便能產生與位置有關的D掃描或B掃描圖像.探頭位置信息可由步進磁性編碼器或光學編碼器或電位差計提供。

TOFD法常用的X和Y向兩種掃查方法。前者稱為D掃描，后者稱為B掃描。

D掃描是以焊縫軸線為中心，在焊縫兩側相向配置一對縱波斜探頭，使其沿焊縫軸線方向同步作平行掃查(即X向掃查)。當焊縫存在內部缺陷時，根據缺陷上下端部產生的衍射波信號，即可測出缺陷并對缺陷進行定量(測深定高)測試。

B掃描是使兩探頭沿與焊縫軸線相垂直的方向掃查(Y向掃查)。對D掃描檢出的缺陷，要確認其在焊縫橫斷面的位置，就要用B掃描來準確測出缺陷上下端部位置，根據上下端部偏離兩探頭間距中心線的情況測定缺陷傾斜程度，推斷缺陷種類。

相控陣結合TOFD超聲波檢測要求兩探頭有嚴格的位姿，于是就對掃查器提出了嚴格的要求。

鑒此，本實用新型的技術方案如圖1、圖2、圖3所示，它主要由掃查架1、探頭架6、滾動輪機構和編碼器機構組成，矩形掃查架1的四角安裝有滾動輪機構，探頭架6安裝在掃查架1兩邊的探頭架移動軌道4上，編碼器機構安裝在掃查架1外的一側。

掃查架1主要由掃查架支臂22、探頭架移動軌道4、鎖緊手柄3組成，兩只掃查架支臂22鉸鏈連接，鉸鏈軸一端有鎖緊手柄3，如此兩組鉸鏈連接的掃查架支臂22構成掃查架1的兩對邊，另兩對邊為探頭架移動軌道4，由兩根探頭架移動軌道4的端頭與四個掃查架支臂22外端由螺母10和螺母11固連成矩形。

其中掃查架支臂22形狀如圖19、圖20、圖21所示，成“L”形的掃查架支臂22一端為有軸孔的“∏”形叉口，另一端有鉸鏈孔及其周圍的四個孔，根部有連接探頭架移動軌道4的五個孔。探頭架移動軌道4為有滑槽的矩形桿。

探頭架6(見圖12、圖13)主要由探頭架固定頂座15、探頭架固定底座17、探頭架滑軌16、探頭架聯結桿18、探頭架壓桿19、彈簧20、聯接器21組成，由探頭架滑軌16將探頭架固定頂座15和探頭架固定底座17連接，聯接器21套于探頭架滑軌16外，并有彈簧20將探頭架固定頂座15與聯接器21連接，探頭架固定頂座15(見圖15、圖16)為“T”形件，在上橫段兩邊各有一孔，其中一孔固定彈簧20用，豎段也有一孔。探頭架固定底座17(見圖17、圖18)為倒“T”形件，其橫段兩邊各有一缺口，豎段有二孔。探頭架滑軌16形狀如圖14所示，為有滑槽的矩形桿。探頭架固定底座17底部由探頭架聯結桿18連接探頭架壓桿19，在探頭架壓桿19上固定探頭。

滾動輪機構為安裝于掃查架1四角的四個磁性輪2，磁性輪2(見圖5、圖6圖7、圖8)為多個磁性輪片間隔非磁性輪片套于磁性輪芯12上，并磁性輪2的兩外側為磁性輪片，由2-3根磁性輪安裝螺桿13將它們固連成磁性輪2，磁性輪芯12的兩端各安裝一滾動軸承14，軸穿過兩滾動軸承14安裝在掃查架1四角的掃查架支臂22的“∏”形叉口內。非磁性輪片由非導磁材料制作，如銅、鋁等金屬材料，或非金屬的有機材料。