[发明专利]在役管道或压力容器的超声波检测装置及检测方法

说明书

本发明提供一种在役管道或压力容器的超声波检测装置及检测方法，其包括：轨道组件，包括柔性轨道以及用于将柔性轨道定位在待检测壁面上的辅助定位件；检测小车，包括小车主体、横向驱动组件以及相控阵检测探头组件，所述相控阵检测探头组件与小车主体固定，小车主体置于柔性轨道上、且在横向驱动组件的驱动下沿所述柔性轨道运动；纵向驱动组件，与所述柔性轨道相连，带动柔性轨道沿待检测壁面移动；检测控制器，包括与相控阵检测探头组件中的相控阵探头相连的探头激励单元，以及与所述纵向驱动组件和横向驱动组件相连的移动控制单元。本发明可适用于各种外径以及各种壁面的检测。

技术领域

本发明涉及在役管道或压力容器检测技术领域，特别是涉及一种在役管道或压力容器的超声波检测装置及检测方法。

背景技术

近年来，随着我国国民经济的高速发展，对能源的需求也日益增长，同时带动了一大批石油化工企业的发展。这些行业无论是用于原料的储存，运输还是化工冶炼的工业过程，都要用到大量的管道和压力容器。这些管道和压力容器的安全运营至关重要。特别是管道或压力容器处于长期加压输气和卸压放气的过程容易产生金属疲劳，而且很多管道或压力容器放置在地面，周围并没有地下设施之类进行保护。如果管道或压力容器内部有小的裂纹或腐蚀，在加压卸压过程中会产生应力集中从而使裂纹进一步扩展并有可能最终造成事故。

所以对管道或压力容器的定期检测就显得尤为重要，使裂纹或腐蚀在发展的初期被检出并采取措施防止进一步扩展。目前对压力容器的检测依照通用压力容器的检验标准“TSGR7001-2013《压力容器定期检验规则》”，而且现在的检测手段采用人工手动探伤的方法，但手动检测方法有几个缺点：1.管道或压力容器的检测总面积较大，手工检测费时费力；2.手工检测手段没有可存入电脑的检测结果，很难对管道或压力容器的检测服务进行可靠的质量跟踪与管理；3.手工检测的覆盖率及耦合质量都很难进行控制，直接影响了检测效果；4.人工检测每次只能用一种检测模式，而真正可靠地检测管道或压力容器要多种模式共同检测。根据我国能源行业标准NB/T 47013.3-2015中关于承压设备用无缝钢管超声检测方法和质量分级的规定，检测时需检测出钢管内部纵向缺陷，横向缺陷以及平底孔缺陷，因而完成检测需要从多种角度检测才能完成，人工检测的方法费时费力。

因此，需要一种自动化超声波扫描设备对在役管道及压力容器进行100％的全覆盖检测。为此行业中已出现得到应用的便携式超声波C扫描装置，典型的是英国的银翼公司推出的便携式超声波扫描设备，这些设备的特点都是依赖于一个带X轴刚性导轨的扫查架，探头沿X轴往复移动，Y轴驱动电机带动扫查架沿Y轴方向移动。这些扫查架用于管道检测时，由于X轴是刚性的不能弯曲，X轴只能沿管道轴向方向放置，因而扫描方向也就是X轴方向选在管道的轴线方向上，Y轴的步进选在管道的圆周方向上。由于X轴导轨的长度非常有限，所以这些扫查架一次扫描管道的轴向长度非常有限，往往小于0.5米。当这些扫查架用于检测长的管道时，操作人员需要每次只能扫描0.5米再移到下一个0.5米区域扫描，因此完成一个10米长的管道检测需要分成20次扫描才能完成，因而检测的自动化程度很低。另外，由于X轴采用刚性导轨，这类便携式扫描只能沿管道轴线方向放置才能检测，现场使用的局限性很多。因而迫切需要一种扫描装置，能够实现方便快速扫描管道及压力容器的目的，同时该扫描装置既可用到不同管径管道的检测，也可用于平板或压力容器的检测。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种在役管道或压力容器的超声波检测装置及检测方法，用于解决现有技术中管道或压力容器难以高效检测的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种在役管道或压力容器的超声波检测装置，其包括：

轨道组件，包括柔性轨道以及用于将柔性轨道定位在待检测壁面上的辅助定位件；

检测小车，包括小车主体、横向驱动组件以及相控阵检测探头组件，所述相控阵检测探头组件与小车主体固定，小车主体置于柔性轨道上、且在横向驱动组件的驱动下沿所述柔性轨道运动；