螺旋焊管焊縫自動(dòng)超聲探傷系統
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管道運輸作為一種高效的專(zhuān)用運輸手段，已在石油天然氣運輸等領(lǐng)域發(fā)揮了越來(lái)越大的作用。國內大口徑運輸管線(xiàn)目前主要采用螺旋焊接鋼管建造。為保證運輸管線(xiàn)的可靠運作，必須嚴格保證所使用的螺旋鋼管的質(zhì)量。因此，需要在鋼管出廠(chǎng)前對焊縫進(jìn)行無(wú)損探傷檢查，以消除隱患。
在歐美發(fā)達國家，人們對鋼管的無(wú)損檢測認識得比較早，在檢測設備的研制和使用上進(jìn)行了大量的投入。同國外相比，我國的檢測設備水平比較落后，對鋼管焊縫的檢測基本上還是采用手動(dòng)或半自動(dòng)設備進(jìn)行，因為檢測效率極低，通常只能采用抽查的方法，無(wú)法完全檢測出每根鋼管中可能存在的缺陷。在各種國際性招標活動(dòng)中，通常都要求參與投標的鋼管生產(chǎn)企業(yè)具有比較完善的檢測措施，一些企業(yè)雖然花費巨額資金從國外引進(jìn)了一些自動(dòng)檢測設備，但由于國內生產(chǎn)和檢測配套條件的限制，其使用效果往往并不理想，結果導致許多引進(jìn)設備處于閑置狀態(tài)，浪費了大量的資金。目前的情況大大限制了國內鋼管生產(chǎn)企業(yè)的國際競爭力。因此，鋼管焊縫的無(wú)損檢測一直是各企業(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)一種適合于我國生產(chǎn)條件的自動(dòng)化焊縫檢測設備。本文將首先介紹一種用于螺旋焊接鋼管焊縫檢測的自動(dòng)化超聲波探傷系統整體組成，然后介紹作為檢測設備核心的焊縫跟蹤機構的機械和電氣結構，并介紹了系統自動(dòng)探傷的工作過(guò)程。
2 探傷系統組成
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代表反射回波的幅度，以橫坐標代表反射回波的傳播時(shí)間，根據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)超聲探傷系統結構
3焊縫跟蹤系統機械結構
由前述可見(jiàn)，自動(dòng)化超聲波探傷對焊縫跟蹤系統的要求很高，我們所設計的焊縫跟蹤系統滿(mǎn)足下述指標要求：
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(xiàn)運動(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。
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