[发明专利]一种无缝钢管多通道非接触自动超声检测系统及方法

说明书

本发明提供了一种无缝钢管多通道非接触自动超声检测系统及方法。其中系统包括承载平台、对比试块、升降装置、检测机构、动力单元；对比试块包括管体以及开设在管体上的纵向缺陷、横向缺陷、分层缺陷；纵向缺陷、横向缺陷均为设在管体外内表面的矩形槽；分层缺陷为开设在管体内壁上的平底孔；升降装置包括固定架、升降单元；检测机构包括沿管体轴线布置的纵向缺陷检测单元、横向缺陷检测单元、分层缺陷检测单元；三个检测单元通过升降单元连接在固定架上；分层缺陷检测单元包括沿管体中心轴线方向设置的阵列探头；纵向缺陷检测单元、横向缺陷检测单元均包括沿管体中心轴线方向设置的两组阵列探头；动力单元用于驱动管体螺旋转动。

技术领域

本发明属于无损检测技术，具体涉及一种无缝钢管多通道非接触自动超声检测系统及方法。

背景技术

无缝钢管一般以热轧工艺制造，与焊接钢管相比，无缝钢管因管体组织与性能分布连续性好、使用可靠性高、产品钢种及壁厚适应范围大，因此无缝钢管可应用于油气集输管线、海底管线以及城市油气管网。尤其是在安全级别要求较高、使用条件相对特殊或产品径壁比数值偏低等情形下具有明显的优势。

无缝钢管可通过穿孔法和高速挤压法制得，穿孔法是用穿孔机穿孔，同时用轧棍滚轧，最后用芯棒轧管机定径压延平整成型；高速挤压法是在挤压机中直接挤压成型，这种方法加工的无缝钢管尺寸精度高，无缝钢管中主要缺陷有裂纹、折叠、分层、夹杂等。对于厚壁大口径管也可由钢锭经锻造、轧制等工艺加工而成，锻轧管常见缺陷与锻件类似，一般为裂纹、白点、重皮等。

为了提高检测效率和实现全覆盖检测，采用多通道检测技术，为了提高检测速度和实现自动检测，采用非接触检测技术，因此，本申请采用多通道非接触自动检测技术，提高油气集输管线、海底管线以及城市油气管网用无缝钢管质量，可以有效减少出现的各种失效事故。

发明内容

为了提高无缝钢管的检测效率和实现全覆盖检测，本发明提供了一种无缝钢管多通道非接触自动超声检测系统及方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种无缝钢管多通道非接触自动超声检测系统，其特殊之处在于：包括承载平台、对比试块、升降装置、检测机构、动力单元；

所述对比试块包括管体以及开设在管体上的人工缺陷；

所述人工缺陷包括纵向缺陷、横向缺陷以及分层缺陷；

所述纵向缺陷为沿管体轴向设置在管体外表面以及管体内表面的矩形槽；

所述横向缺陷为沿管体径向设置在管体外表面以及管体内表面的矩形槽；

所述矩形槽的深度为管体壁厚的5％或8％或10％或12.5％；

所述分层缺陷为开设在管体内壁上的平底孔，所述平底孔的深度为管体壁厚的1/4或1/2或3/4；

所述升降装置包括固定架、设置在固定架上的第一升降单元、第二升降单元、第三升降单元；

所述检测机构包括沿管体轴线依次布置的纵向缺陷检测单元、横向缺陷检测单元、分层缺陷检测单元；

所述纵向缺陷检测单元通过第一升降单元连接在固定架上，所述横向缺陷检测单元通过第二升降单元连接在固定架上，所述分层缺陷检测单元通过第三升降单元连接在固定架上；

升降装置用于将检测单元靠近或者远离被测无缝钢管管体外壁；

定义管体端面为X轴、Y轴方向所在平面，管体中心轴线为Z轴方向；

所述分层缺陷检测单元包括沿管体Z轴方向设置的阵列探头，且该阵列探头位于Y轴上；

所述纵向缺陷检测单元包括沿管体Z轴方向设置的两组阵列探头，两组阵列探头分别位于Y轴的两侧；