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螺旋钢管数字在线超声波自动探伤系统的研究

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管道运输作为一种高效的专用运输手段,已在石油天然气运输等领域发挥了越来越大的作用。国内大口径运输管线目前主要采用螺旋焊接钢管建造。为保证运输管线的可靠运作,必须严格保证所使用的螺旋钢管的质量。

因而研究和采用一种有效的在线超声波自动化探伤系统成了钢管生产企业的必然选择。同国外相比,我国的检测设备水平比较落后,对钢管焊缝的检测基本上还是采用手动或半自动设备进行,因为检测效率极低,通常只能采用抽查的方法,无法完全检测出每根钢管中可能存在的缺陷。在国际性招标活动中,通常都要求参与投标的钢管生产企业具有比较完善的检测措施,一些企业虽然花费巨额资金从国外引进了一些自动检测设备,但由于国内生产和检测配套条件的限制,其使用效果往往并不理想,结果导致许多引进设备处于闲置状态,浪费了大量的资金。

目前的情况大大限制了国内钢管生产企业的国际竞争力。因此,钢管焊缝的无损检测一直是各企业难以解决而又亟待解决的重要问题,迫切需要开发一种适合于我国生产条件的自动化焊缝检测设备。钢管探伤采用不同的超声波方法,其探伤准确性相差较大。由于焊道几何形状的差异及各种复合缺陷所形成的不确定性,造成钢管超声波自动化探伤的难度较大,人为因素影响也很大。如何提高探伤结果的有效性和可靠性成了钢管超声波自动化探伤的重点。经过调查研究和多年钢管探伤经验,研究出在钢管螺旋行进状态下,采用精确的探头跟踪系统和单片机技术及计算机信号处理功能融为一体的全数字化超声波探伤系统。

螺旋钢管数字在线超声波自动探伤系统与传统探伤仪相比,要有以下优点:

(1)检测速度快,可自动检测、计算、记录,还能自动进行深度补偿和自动设置灵敏度。

(2)检测精度高,系统对模拟信号进行高速数据采集、量化、计算和判别,其检测精度可高于传统仪器检测结果。

(3)记录和档案检测,数字化超声探伤仪可以提供检测记录直至缺陷图像。

(4)可靠性高、稳定性好,可全面、客观地采集和存储数据,并对采集到的数据进行实时处理或后处理,对信号进行时域、频域或图像分析,还可通过模式识别对工件质量进行分级,减少了人为因素的影响,提高了检索的可靠性和稳定性。

(5)选用CCD摄像跟踪传感器用于焊缝跟踪,它有检测灵敏度高、不怕水、不怕气、简单可靠等优点。

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