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超声相控阵国内管道无损检测新技术研究现状

超声相控阵国内管道无损检测新技术研究现状

  管道环焊接超升相控阵检测设备与常规射线检测设备相比,无放射性污染、检测数据可由计算机辅助检测人员进行分析、标定,可节省工作时间、降低劳动强度;与传统的手工超声探伤相比,检测速度快、缺陷定位准确、检测灵敏度高、检测结果直观、可实时显示,并可大大减轻劳动强度,提高检测效率和检测的准确性;与多探头超声检测系统相比,设备轻、探头调试简单、对不同管径使用性强,代表了管道环焊缝无损检测的发展方向。

  超声相控阵检测技术还需要在系统的智能判别、缺陷的定性和定量分析等领域进行更深入的研究和开发。20世纪90年代末,由加拿大R/D Tech公司首先将相控阵检测技术应用于管道探伤领域,使用电子技术来实现声束的扫查方向和聚焦深度的控制,实现用同一个探头检测不同壁厚、不同管径、不同材质的管道焊缝的任务,克服了常规多探头自动超声检测系统的调节难度大、探头适应范围窄以及设备沉重的缺点。

  随着我国管道建设的发展和施工设备自动化程度的提高,全自动焊接设备的应用成为一种趋势,促进了全自动超声相控阵检测系统的发展。为了填补国内在全自动超声相控阵检测系统领域的技术空白,发展具有自主知识产权的高新技术,由中国石油天然气管道科学研究院、上海电器自动化研究所、上海白玉兰无损检测公司等单位联合组织科研力量进行技术攻关,在相控阵检测工艺研究、超声发射/接收系统研究、检测控制软件等方面取得了具有自主知识产权的技术成果。研制的系统经室内工艺实验验证表明,硬件系

统和硬件控制程序完全满足设计要求,现阶段该项目已进入现场实验阶段。国内还有多家其它单位在进行理论和实验室阶段的超声相控阵技术研究。

  国产大口径管道环焊缝相控阵超声检测设备该设备在缺陷检出率、缺陷圆周定位、焊缝截面定位等方面已接近国外同类产品水平。为了进一步研制工业应用级产品、克服样机在某些检测性能上的不足,随后进行了新一代产品机的研制开发,设备研制和室内实验已完成,在西部管道813mm管段上进行现场实验, 该项目已经获得相控阵检测系统和相控阵检测工艺设备两个国家专利,即相控阵超声波仪器及检测方法  1 . 研发出拥有自主知识产权的超声相控阵检测的数学模型。

2. 开发出具有较高开放性和适应性、具有独立知识产权的系统控制软件,包括上位机检测显示软件、工艺控制程序、下位 机的过程控制程序以及数据高速采集和传输软件。

3. 开发出满足工程需求的硬件控制系统,包括相控阵超声波发射接受系统、高速数据采集系统和管道环焊缝爬行扫查系统。



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