高溫厚壁管件內壁裂紋超聲檢測裝置的製作方法

2023-05-03 07:37:26 2

專利名稱:高溫厚壁管件內壁裂紋超聲檢測裝置的製作方法
本實用新型屬於超聲無損檢測領域。
在已有裝置中，超聲探傷的頻率一般均在1.25MHz以上，僅適用於細晶粒鋼材的檢測。不能檢測晶粒粗大的高溫厚壁管件。
為了解決晶粒粗大的奧氏體鋼內部裂紋的超聲檢測問題，並能在現場進行，特設計了本實用新型檢測裝置。
本實用新型的構思是，利用超聲波對粗晶粒鋼穿透能力強的特性，選擇特定的探頭組，採用特製的在管件上勻速運動的探頭驅動器，與已有的超聲探傷儀、信號轉換器、雙筆函數記錄儀匹配連接，以實現高溫厚壁管件內壁裂紋的現場無損檢測。
超聲檢測裝置由探頭驅動器〔1〕，超聲探傷儀〔4〕，信號轉換器〔5〕，雙筆函數記錄儀〔6〕(或微機系統〔8〕)組合而成。探頭驅動器〔1〕是由裝有鋼輪和橡膠輪的架體及氣動(或電動)系統組成的。由輪子與管壁摩擦力使探頭驅動器〔1〕保持在管件上，用壓縮空氣(或電力)作驅動源，經風動馬達(或鼠籠式電動機)、蝸輪蝸杆、齒形皮帶，帶動裝置上的橡膠輪滾動。探頭驅動器〔1〕帶動探頭沿管件上下勻速運動，完成對整個管件自動探測。探頭組〔2〕和探頭組〔3〕分別安裝在探頭驅動器〔1〕上。每個探頭組分別由一隻發射探頭和一隻接收探頭組成。發射探頭髮射來自超聲探傷儀〔4〕的信號；接收探頭將接收到的超聲信號輸入到超聲探傷儀〔4〕。檢測時在超聲探傷儀〔4〕的螢光屏上可直接觀察和分析裂紋情況。轉換器〔5〕將超聲探傷儀〔4〕所接收的信號取出進行調節、放大後，送至雙筆函數記錄儀〔6〕自動記錄高溫厚壁管件的裂紋情況。根據不同要求，也可把轉換器〔5〕的信號經A／D轉換器〔7〕輸入到微機系統〔8〕處理，以顯示和列印被測管件的裂紋情況。本實用新型技術參數超聲探傷儀是一臺雙通道、寬頻帶、窄脈衝的探傷儀，重複頻率為500Hz或250Hz。發射探頭採用水浸式縱波線聚焦探頭，頻率為0.8～1.1MHz，焦距為30～50mm。探頭的晶頭直徑為15～25mm。接收探頭是晶片直徑為15～25mm的水浸式平探頭，頻率為0.8～1.1MHz。採用淨水作耦合劑，探頭晶片的法線與管子徑向的夾角為12～17°。
本裝置可用於化肥廠轉化爐管、乙烯和甲醇裝置裂解爐管內壁裂紋無損檢測。檢測裂紋深度最小可達3mm。採用本裝置，可對石油化工裝置的轉化爐安全生產，計劃檢修和更換爐管提供重要依據。進而確定爐管能否繼續正常運行及應該更換的時間。如果一個大型化肥廠，因轉化爐管故障停產，一天要損失60～70萬元(佔年總產值0.6～0.7％)整爐爐管由於檢測結果多運行一年，可節省爐管成本15萬元(佔爐管總成本投資10％)。
下面是本實用新型的。
圖1.為高溫厚壁管件內壁裂紋超聲檢測裝置的示意圖，包括六個部分。
探頭驅動器〔1〕、探頭組〔2〕、探頭組〔3〕、超聲探傷儀〔4〕、轉換器〔5〕、雙筆函數記錄儀〔6〕(或A／D轉換器〔7〕和微機系統〔8〕)。
探頭驅動器〔1〕可帶動探頭沿爐管〔9〕上下勻速運動。超聲探傷儀〔4〕可發射和接收超聲波信號。並能直接在螢光屏上顯示出爐管內壁裂紋情況。轉換器〔5〕是將探傷儀〔4〕接收到的信號經調節、放大輸入到雙筆函數記錄儀〔6〕。雙筆函數記錄儀〔6〕對裂紋情況進行自動記錄(或將轉換器〔5〕輸出的信號，通過A／D轉換器〔7〕進行模數轉換，再輸入到微機系統〔8〕顯示並列印檢測結果)。高溫厚壁管件內壁裂紋超聲無損檢測裝置的各部分可以在檢測現場進行組裝使用方便，勿須拆卸被測管件即可進行現場檢測。
圖2是探頭驅動器〔1〕的示意圖，包括五個部分。
探頭驅動器是由前架〔18〕、後架〔17〕、風動馬達(或鼠籠式電機)〔12〕、蝸輪蝸杆〔13〕、齒形皮帶〔14〕組成。
將帶橡膠輪〔16〕的前架〔18〕和帶鋼輪〔15〕的後架〔17〕，通過螺栓彈簧組〔10〕夾持在管件〔9〕上。在前架〔18〕的面板上，安裝氣動馬達(或鼠籠式電機)〔12〕及換向器〔11〕。經一組蝸輪蝸杆〔13〕和齒形皮帶〔14〕將氣動馬達(或鼠籠式電機)〔12〕的動力傳到前架〔18〕的橡膠輪軸上。由橡膠輪對管面的摩擦帶動架體沿管件表面上下運動，從而使裝在前、後架上的兩組探頭完成對整個管件的檢測。
本裝置的具體實施例步驟如下1、將發射探頭和接收探頭分別用屏蔽線與超聲探傷儀〔4〕連接。然後將探頭驅動器〔1〕夾持在待測爐管〔9〕上，接通氣源(或電源)，開動探頭驅動器〔1〕，使其停在爐管的下端。開啟水源，使探頭與管壁充水耦合。
2、通過轉換器〔5〕將超聲探傷儀〔4〕和雙筆函數記錄儀〔6〕連接，啟動超聲探傷儀〔4〕電源，待1～2分鐘，在超聲探傷儀〔4〕的螢光屏上即可顯示出接收信號。
3、啟動探頭驅動器〔1〕，自下而上，觀察超聲探傷儀〔4〕的螢光屏上的波形，初步判斷管子的裂紋情況，直到管子的上端部為止。然後通過換向器〔11〕換向，使探頭驅動器〔1〕由上而下運動，同時用雙筆函數記錄儀〔6〕記錄裂紋情況，直至管子的下端部為止，即完成整根爐管的檢測。
4、再將探頭驅動器〔1〕換到其它待測爐管上，重複上述工作，直到測完所有待測爐管為止。
權利要求
1.一種超聲檢測設備，高溫厚壁管件內壁裂紋超聲檢測裝置，其裝置包括有超聲探傷儀[4]、轉換器[5]、雙筆函數記錄儀[6]。其特徵在於還包括一個探頭驅動器[1]及探頭組[2]和探頭組[3]。
2.根據權利要求
1所述的高溫厚壁管件內壁裂紋檢測裝置，其中，上述所說的探頭驅動器〔1〕是由氣動馬達(或鼠籠式電機)〔12〕來驅動的。
3.根據權利要求
1所述的高溫厚壁管件內壁裂紋檢測裝置，其中，上述所說的探頭組〔2〕和探頭組〔3〕，每個探頭組分別由一個發射探頭和一個接收探頭組成。其發射探頭的頻率為0.8～1.1MHz，線聚焦焦距為30～50mm。探頭晶片法線與管子徑向的夾角為12～17°。
專利摘要
高溫厚壁管件內壁裂紋超聲檢測裝置屬於超聲無損檢測領域。現有的檢測裝置，只能檢測細晶粒管材，不能對粗大晶粒高溫厚壁管件進行超聲無損檢測。本檢測裝置，其特徵在於探頭驅動器可帶動探頭沿管件上下勻速運動，並採用頻率為0.8～1.1MHz的水浸式探頭組發射和接受超聲波信號。實現對粗大晶粒的高溫構件檢測。本裝置可用於石油化工裝置的轉化爐管、裂解爐管的現場無損檢測，使用方便，有較大的經濟效益。
文檔編號G01N29/04GK85201097SQ85201097
公開日1986年2月5日 申請日期1985年4月1日
發明者曹智本, 李喜孟, 邢玉生, 孫井方, 王來 申請人:大連工學院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan