[實用新型]管道對接焊縫超聲檢測裝置

有效

• 申請號: 200820108714.4
• 申請日: 2008-06-19
• 公開（公告）號: CN201218806Y
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發明（設計）人: 巨西民;馮耀榮;吳世勤;趙事;馬秋榮;趙恒瑜
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/26
• 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: 謝小延

技術領域

本實用新型涉及一種用于多種場合的大口徑大壁厚管道對接焊縫超聲波檢測裝置。

背景技術

油氣輸送管線現場焊接施工現場的地理環境和氣候環境比較復雜，工藝過程有時難以控制，部分管段對接環焊縫特別是連頭對接環焊縫質量很難保證；大口徑大壁厚管子現場焊接時，通常采用吊管機牽拉組對方法，在此情況下，焊縫極易出現焊接裂紋缺陷。

為了檢出焊縫中的裂紋缺陷，并且與焊接作業同步，國內目前已引進一些國外焊縫檢測新技術，由于這些技術本身固有的一些缺點及局限性，都迫切需要改進這些技術。為了解決上述問題，就必須尋找適合于大口徑、大壁厚油氣輸氣管線裂紋缺陷檢測的專用裝置。

對于我國現階段大口徑、大壁厚管道焊縫缺陷而言，X射線檢測已接近現有設備能力的上限，裂紋漏檢率高；超聲檢測人員對環焊縫缺陷反射波有效識別不準確；對大口徑大壁厚焊縫的裂紋、錯邊、未熔合等缺陷回波反射規律不了解；有效的超聲檢測儀器設備配置欠試驗；專用的超聲檢測評定方法技術和判廢標準不完善；檢測儀主要采用A型脈沖反射式超聲波探傷儀進行手工探傷，如：CTS-22、CTS-26等；檢測試塊采用標準對比試塊，檢測探頭采用通用探頭，這使得檢測分辨力較差，檢測效率低，缺陷深度定位換算誤差大，不直觀，檢測定量精度不高。

實用新型內容

本實用新型的目的是設計一種可以解決大口徑、大壁厚管道焊縫和管體裂紋漏檢率高；缺陷深度定位換算誤差大，不直觀，檢測定量精度不高等問題的管道對接焊縫超聲波檢測裝置。

本實用新型所述的一種管道對接焊縫超聲波檢測裝置由數字超聲波探傷儀、發射探頭、接收探頭、探頭架、轉換器和打印機構成；探頭架由兩端的定位塊和連接定位塊的連接軸組成，連接軸上裝有一個調節探頭間距的旋鈕，發射探頭和接收探頭為單橫波斜探頭，固定在連接軸上，旋鈕兩邊，使兩個探頭的聲束傾斜于焊道，并相交于焊道中心，發射探頭和接收探頭分別與數字超聲波探傷儀連接，數字超聲波探傷儀連接轉換器，轉換器連接打印機。

用手固定住探頭架，使兩個探頭和管壁充分耦合。發射探頭發射出超聲波經耦合劑耦合傳入被檢焊縫遇到缺陷時會有衍射波，接收探頭接收到缺陷衍射信號，傳入數字超聲波探傷儀，經信號處理，顯示圖像。最后評判相關圖像，確定缺陷的深度和長度。保存相關圖像，經連接轉換器，打印系統輸出打印圖像。單橫波斜探頭有賴于超聲波與缺陷端部的相互作用。相互作用結果會在較大角度范圍發射衍射波。檢出衍射波就能確定缺陷的存在。信號傳播時間差就是缺陷高度量值。缺陷尺寸根據衍射信號的傳播時間而非幅度來測量。

本發明與傳統的超聲波檢測裝置及檢測方法相比，具有以下優點和積極效果：

1、在常規方法中，入射角如果偏離10°，其靈敏度約降低25dB，而單橫波斜探頭為5dB，相對減小許多。單橫波斜探頭具有不易受裂紋斜度影響的良好的裂紋檢測性能。

2、對厚壁、大口徑鋼管采用的單橫波斜探頭與常規探頭相比，易于發現缺陷，對缺陷的定位更加準確。

3、檢測過程中，缺陷信號的幅度會受到設備類型、傳感器特性、耦合劑類型、工件表面粗糙與平整程度、聲學性質與缺陷自身特性等參數的影響。因此應按標準規定，探傷前、探傷過程中與結束后都要進行參數校準，以保證檢測結果的有效性，而單橫波斜探頭受這些因素影響較小。

用單橫波斜探頭結合脈沖回波法對裂紋位置及尺寸進行定征，缺陷深度測量精度可達1.5mm。

用端點衍射對裂紋位置及尺寸進行定征，缺陷深度測量精度誤差小于0.5mm。

附圖說明

圖1管道對接焊縫超聲檢測裝置結構示意圖。

其中：1、管壁??2、探頭架??3、發射探頭??4、旋鈕??5、接收探頭6、數字超聲波探傷儀??7、轉換器??8、打印機

具體實施方式

下面根據附圖對本實用新型所述的管道對接焊縫超聲檢測裝置結構加以說明。

本實用新型所述的一種管道對接焊縫超聲波檢測裝置由數字超聲波探傷儀6、發射探頭3、接收探頭5、探頭架2、轉換器7和打印機8構成；探頭架2由兩端的定位塊和連接定位塊的連接軸組成，連接軸上裝有一個調節探頭間距的旋鈕4，發射探頭和接收探頭為單橫波斜探頭，固定在連接軸上，旋鈕兩邊，使兩個探頭的聲束傾斜于管壁1焊道，并相交于管壁焊道中心，發射探頭和接收探頭分別與數字超聲波探傷儀連接，數字超聲波探傷儀連接轉換器，轉換器連接打印機。