[发明专利]一种检测管内壁残余应力用钻孔装置及方法

说明书

一种检测管内壁残余应力用钻孔装置及方法，其为根据盲孔法检测残余应力的原理设计了一个应用于检测管内壁残余应力的装置及该装置的使用方法。其中装置主要包括：固定圆盖、丝杠、周转齿轮、定位卡盘、伸缩定位爪、盲孔定位组件及电钻，确保了检测过程的稳定和精度。本发明使用方法依靠多个驱动电机，实现了管材内壁残余应力检测过程中的装置的固定、盲孔的定位和精确钻盲孔。本发明中钻头与红外线为相对静止关系，所以钻头与2个红外线交点距离保持不变，为控制打孔深度提供了便利。本发明既可以在管材内壁打盲孔也可以在管材内壁打通孔，且操作简单，精度较高，适用于多种口径的管材。

技术领域

本发明涉及一种应用盲孔法检测残余应力的装置及方法。

背景技术

石油、天然气是我国以及世界使用最为广泛的能源，二者的开采以及运输离不开焊接钢管的应用。然而深海及地下环境十分恶劣和复杂，作为运输载体，长期在低温、高压、强腐蚀环境中工作，不仅承受着内外压力、轴向力、弯矩等静载荷和温度载荷的联合作用，而且还要承受交变外压、波浪、海流的动载作用，因此对焊接钢管的输送压力有着非常高的要求，而在焊接过程中由于焊缝周向和径向上的温差太大，冷却不均匀，造成焊缝各处存在不同残余应力，而残余应力对钢管的性能有很大的影响，因此对于残余应力的检测尤为重要。其中管材内壁与流体直接接触，管材内壁的质量直接影响了流体的运输，所以研究管材内壁残余应力也是十分必要的。目前，管材外壁的残余应力检测技术已经非常成熟，但是针对真正承受运输流体压力的内壁残余应力的检测技术还鲜有报道。

传统残余应力的测量方法有很多种，钻孔法与盲孔法是表现最为突出的一种，其精度和可靠性都较高，已得到了广泛的认可。但是钻盲孔孔深难控制，并且盲孔位置难以确定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盲孔位置易确定，孔深可控制的检测管内壁残余应力用钻孔装置及方法。本发明主要是在已贴好应变片并将应变片连接应力应变仪的前提下，通过本装置的机构及操作，实现在管材内壁的精准打盲孔，进而获得管材内壁残余应力的数值。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：