螺旋焊管焊縫自動(dòng)超聲探傷系統(tǒng)
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管道運(yùn)輸作為一種高效的專(zhuān)用運(yùn)輸手段，已在石油天然氣運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域發(fā)揮了越來(lái)越大的作用。國(guó)內(nèi)大口徑運(yùn)輸管線目前主要采用螺旋焊接鋼管建造。為保證運(yùn)輸管線的可靠運(yùn)作，必須嚴(yán)格保證所使用的螺旋鋼管的質(zhì)量。因此，需要在鋼管出廠前對(duì)焊縫進(jìn)行無(wú)損探傷檢查，以消除隱患。
在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，人們對(duì)鋼管的無(wú)損檢測(cè)認(rèn)識(shí)得比較早，在檢測(cè)設(shè)備的研制和使用上進(jìn)行了大量的投入。同國(guó)外相比，我國(guó)的檢測(cè)設(shè)備水平比較落后，對(duì)鋼管焊縫的檢測(cè)基本上還是采用手動(dòng)或半自動(dòng)設(shè)備進(jìn)行，因?yàn)闄z測(cè)效率極低，通常只能采用抽查的方法，無(wú)法完全檢測(cè)出每根鋼管中可能存在的缺陷。在各種國(guó)際性招標(biāo)活動(dòng)中，通常都要求參與投標(biāo)的鋼管生產(chǎn)企業(yè)具有比較完善的檢測(cè)措施，一些企業(yè)雖然花費(fèi)巨額資金從國(guó)外引進(jìn)了一些自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，但由于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和檢測(cè)配套條件的限制，其使用效果往往并不理想，結(jié)果導(dǎo)致許多引進(jìn)設(shè)備處于閑置狀態(tài)，浪費(fèi)了大量的資金。目前的情況大大限制了國(guó)內(nèi)鋼管生產(chǎn)企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。因此，鋼管焊縫的無(wú)損檢測(cè)一直是各企業(yè)難以解決而又亟待解決的重要問(wèn)題，迫切需要開(kāi)發(fā)一種適合于我國(guó)生產(chǎn)條件的自動(dòng)化焊縫檢測(cè)設(shè)備。本文將首先介紹一種用于螺旋焊接鋼管焊縫檢測(cè)的自動(dòng)化超聲波探傷系統(tǒng)整體組成，然后介紹作為檢測(cè)設(shè)備核心的焊縫跟蹤機(jī)構(gòu)的機(jī)械和電氣結(jié)構(gòu)，并介紹了系統(tǒng)自動(dòng)探傷的工作過(guò)程。
2 探傷系統(tǒng)組成
焊縫探傷比較有效的手段是采用脈沖反射式超聲波檢測(cè)技術(shù)。由于主要是判斷是否存在缺陷，這里我們采用A型顯示(A掃描)的超聲波探傷儀。它利用超聲波的反射特性，在熒光屏上以縱坐標(biāo)代表反射回波的幅度，以橫坐標(biāo)代表反射回波的傳播時(shí)間，根據(jù)缺陷反射波的幅度和時(shí)間來(lái)確定缺陷的大小和存在的位置，如圖1所示。圖中，T為工件表面反射波，F(xiàn)為缺陷波，B為底面反射波。
圖1 A掃描顯示缺陷
圖2 螺旋鋼管焊縫自動(dòng)超聲探傷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3焊縫跟蹤系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)
由前述可見(jiàn)，自動(dòng)化超聲波探傷對(duì)焊縫跟蹤系統(tǒng)的要求很高，我們所設(shè)計(jì)的焊縫跟蹤系統(tǒng)滿足下述指標(biāo)要求：
1)適用鋼管范圍：螺旋埋弧焊管外徑Φ337-Φ1200mm;帶鋼寬度550-1500mm;焊縫螺旋角10°-75°；焊縫余高≥2mm;焊縫寬度8-30mm.
2)焊縫切線運(yùn)動(dòng)速度：≤8m/min;
3)焊縫位置跟蹤精度：±1mm;
4)水平跟蹤范圍：±300mm;
5)垂直跟蹤范圍：±150mm。
評(píng)論