[發(fā)明專利]一種用于小徑管焊縫的相控陣超聲檢測(cè)裝置及其工作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011168048.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112240908A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王焱祥;李巍;張建國(guó);李毅龍;李軼名;李生文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N29/06
• 分類號(hào): G01N29/06;G01N29/26;G01N29/265
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發(fā)明公開(kāi)的一種用于小徑管焊縫的相控陣超聲檢測(cè)裝置及其工作方法，屬于小口徑管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。固定環(huán)軌為兩瓣對(duì)開(kāi)式結(jié)構(gòu)，固定環(huán)軌內(nèi)側(cè)周向的滑槽內(nèi)設(shè)有補(bǔ)償塊，移動(dòng)掃查滑塊滑動(dòng)設(shè)置在固定環(huán)軌上；移動(dòng)掃查滑塊連接有尺寸測(cè)量組件、探頭安裝組件和滾輪編碼器；探頭安裝組件包括連接部和固定部，連接部與移動(dòng)掃查滑塊連接，固定部與探頭夾持裝置連接，探頭夾持裝置與相控陣超聲探頭連接，連接部和固定部通過(guò)關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)連接；滾輪編碼器的滾輪與固定環(huán)軌外側(cè)接觸；相控陣超聲探頭和滾輪編碼器分別通過(guò)連接線連接至相控陣超聲檢測(cè)儀。本裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能夠快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的完成各種材質(zhì)、管徑的小徑管對(duì)接焊縫的相控陣超聲檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于小口徑管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于小徑管焊縫的相控陣超聲檢測(cè)裝置及其工作方法。

背景技術(shù)

火力發(fā)電廠受熱面管子直徑一般為32～89mm，壁厚為4～12mm，均為小徑管，并以焊接方式相連，其長(zhǎng)期運(yùn)行于高溫、高壓狀態(tài)，服役環(huán)境極其惡劣，焊縫缺陷導(dǎo)致的受熱面爆管事故頻發(fā)。GB/T16507.6-2013《水管鍋爐第6部分：檢驗(yàn)、試驗(yàn)和驗(yàn)收》規(guī)定：p≥9.8MPa環(huán)焊接頭的管子(管屏)應(yīng)100％RT(射線檢測(cè))或100％UT(超聲檢測(cè))(安裝工地50％)，然而超聲檢測(cè)存在缺陷檢出率低、無(wú)法留存檢測(cè)結(jié)果、人員技能要求高及檢測(cè)效率低等問(wèn)題，而射線檢測(cè)則存在不能交叉作業(yè)、缺陷檢出率低、需要沖洗膠片、不能快速反應(yīng)檢測(cè)結(jié)果、檢驗(yàn)效率低及污染環(huán)境等問(wèn)題。

相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)作為超聲檢測(cè)的一種延伸技術(shù)，具有靈活的聲束控制能力及快速成像功能，可實(shí)現(xiàn)高靈敏度、多角度、大范圍、交叉作業(yè)、快速成像及便于自動(dòng)化檢測(cè)的要求，獲得了快速的發(fā)展及應(yīng)用。目前，DL/T 1718-2017《火力發(fā)電廠焊接接頭相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：小徑管對(duì)接焊縫的相控陣超聲檢測(cè)的掃查方式宜采用線性掃查，在檢測(cè)前，應(yīng)在掃查面上距焊縫中心線一定距離處畫參考線，參考線距離應(yīng)根據(jù)檢測(cè)工藝設(shè)置而定，距離的誤差為±1mm。然而，線性掃查現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用主要以下述兩種方法實(shí)現(xiàn)：一種是采用手持相控陣超聲探頭沿著參考線移動(dòng)，或者采用一定長(zhǎng)度、寬度及厚度的磁條，利用磁力吸附于鐵磁性管子外壁一圈，以磁條邊緣作為參考線，采用手持相控陣超聲探頭沿著磁條邊緣移動(dòng)的方式，實(shí)現(xiàn)相控陣超聲檢測(cè)的線性掃查；另一種是采用鏈?zhǔn)綕L輪滑動(dòng)掃查裝置，針對(duì)不同管徑組裝不同直徑的鏈條，使其沿著參考線緊密鎖扣并貼附于管子外壁，用手旋轉(zhuǎn)鏈?zhǔn)綕L輪滑動(dòng)掃查裝置的方式，實(shí)現(xiàn)相控陣超聲檢測(cè)的線性掃查。由于電廠鍋爐受熱面檢測(cè)環(huán)境差，存在搭設(shè)架子、高空作業(yè)、空間受限等缺點(diǎn)，二者線性掃查方法在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用均存在一定弊端。如二者均需攜帶尺子測(cè)量參考線的距離，在檢測(cè)空間受限條件下將磁條及鏈?zhǔn)綕L輪滑動(dòng)掃查裝置固定于參考線位置困難，若距離誤差不符合要求，需反復(fù)測(cè)量裝卸，以達(dá)到誤差允許范圍，操作復(fù)雜；磁條式線性掃查無(wú)法精準(zhǔn)測(cè)量掃查距離，C掃成像檢測(cè)缺陷定位誤差大；手持探頭沿參考線掃查的方式無(wú)法保證檢測(cè)的穩(wěn)定性，在檢測(cè)空間受限處甚至無(wú)法完成小徑管對(duì)接焊縫的相控陣超聲C掃成像檢測(cè)；針對(duì)直徑較大的管子，磁條及鏈?zhǔn)綕L輪滑動(dòng)掃查裝置的磁條或鏈條較長(zhǎng)時(shí)，易造成磁條或鏈條的周向前后位置與參考線距離偏差不一，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，影響相控陣超聲檢測(cè)結(jié)果，且磁條式無(wú)法實(shí)現(xiàn)非鐵磁性材料管子的線性掃查，鏈條以掛扣的方式連接，零部件較多，現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中容易松懈掉落，且價(jià)格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種用于小徑管焊縫的相控陣超聲檢測(cè)裝置及其工作方法，能夠快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的完成各種材質(zhì)、管徑的小徑管對(duì)接焊縫的相控陣超聲檢測(cè)。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于小徑管焊縫的相控陣超聲檢測(cè)裝置，包括固定環(huán)軌和移動(dòng)掃查滑塊；固定環(huán)軌為兩瓣對(duì)開(kāi)式結(jié)構(gòu)，固定環(huán)軌內(nèi)側(cè)周向開(kāi)設(shè)有滑槽，滑槽內(nèi)設(shè)有若干補(bǔ)償塊，補(bǔ)償塊內(nèi)側(cè)的曲率與待測(cè)小徑管的管徑匹配；移動(dòng)掃查滑塊滑動(dòng)設(shè)置在固定環(huán)軌上；