CN100464171C - 一种在线管道密实性无损检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在线管道密实性无损检测方法，它是采用在金属管道的管腔内放入一具有与金属管道内径相适配的一段气腔体，在气腔体上沿着焊缝的方向设有可流出气体的气孔，并向气腔体内通入具有一定压力的普通空气或氦气，使气腔体内的普通空气或氦气沿着气孔向外对着焊缝喷出，而在金属管道管外壁对应于气腔体位置的管道焊缝处，则用气流声传感元件或氦气敏感元件贴近金属管道焊缝处的表面进行探测，通过对管腔内渗出的气流声或氦气进行检测，从而实现对在线管道的密实性进行无损检测，达到方便、快捷、有效地实现在线管道密实性无损检测的目的。

Description

一种在线管道密实性无损检测方法

技术领域

本发明涉及一种管道的检测方法，特别是涉及一种在线管道密实性无损检测方法。

背景技术

管道是一种应用范围十分广泛的材料，它广泛地应用于工农业领域、基础建设领域和我们的日常生活中，比如我们日常生活中常见的水管、煤气管道，再比如说工业领域中的石油管道、天然气管道等等。现有技术中的一种管道是采用钢板纵剪成一定大小的条状，然后将条状的钢板卷成形，再对其进行焊接后就形成了管道(当然还需进行清除焊渣等后续处理)，用这种工艺生产的管子分为直缝焊管和螺旋焊管。其焊缝的质量就关系到管道是否密实，因此传统的检验方法是将管道的两端堵实，向管道内通入一定压力的气体，将整条管道浸入水中，根据水中是否有冒气泡来判定管道是否密实，或将水灌入管内，保持一定的压力和时间，看是否产生泄漏。但是，这种传统的检验方法十分繁锁，而且不便于在线检测。而采用常规的超声或电磁检测技术，往往只能检测出管道的缺陷，对于管道是否密实，效果不甚理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种在线管道生产密实性无损检测方法，达到方便、快捷、有效地实现在线管道密实性无损检测的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种在线管道密实性无损检测方法，它包括如下步骤：

a.在金属管道的管腔内放入一具有与金属管道内径相适配的一段气腔体，在气腔体上沿着焊缝的方向设有可通出气体的气孔；

b.向气腔体内通入具有一定压力的普通空气或氦气，使气腔体内的普通空气或氦气沿着气孔向外对着焊缝喷出；

c.在金属管道管外壁对应于气腔体位置的管道焊缝处，用气流声传感元件或氦气敏感元件贴近金属管道焊缝处的表面进行探测；

d.气流声传感元件或氦气敏感元件所感应的气流声音或氦气气味信号转化为电信号后输出给计算机进行分析处理；

e.计算机对有否气流声或氦气气味进行比较判断，并输出对应的显示信号给显示器予以显示或输出对应的报警信号给报警器予以报警；

f.将金属管道相对于管内的气腔体和管外的气流声传感元件或氦气敏感元件由一端移动到另一端，移动过程中保持气腔体的气孔始终对着管道的焊缝，(对于在线生产，气腔体和传感器与管道焊缝是相对运动的)，对不同的管段重复步骤b至e。

本发明所采用的气腔体为一段，它无须与金属管道的长度相同，使用时，只需使气腔体与金属管道可相对移动，就可实现对整条管道的检测；本发明所采用的气腔体的外径要与金属管道内径相适配，并且保持一定的弹性接触，这样才能保证气腔体与金属管道相对移动时，气腔体的气孔始终对着管道的焊缝，且有一定的压力，从而实现对整条管道的检测。

本发明可以采用向气腔体内通入具有一定压力的普通空气，利用空气由不密实的焊缝处渗透时会产生气流声的特点，在管道的外壁由气流声传感元件进行检测，通过气流声传感元件将所感应的气流声音信号转化为电信号后输出给计算机进行分析处理，计算机则对有否气流声进行比较判断，当管道不密实时，计算机会将气流声传感元件所感应的信号进行处理，并输出对应的显示信号给显示器予以显示或输出对应的报警信号给报警器予以报警，从而实现对管道的密实性的在线检测。

本发明也可以采用向气腔体内通入具有一定压力的氦气，利用氦气由不密实的焊缝处渗透时在管外壁可检测到氦气的特点，在管道的外壁由氦气敏感元件进行检测，通过氦气敏感元件将所感应的氦气气味信号转化为电信号后输出给计算机进行分析处理，计算机则对有否氦气气味进行比较判断，当管道不密实时，计算机会将氦气敏感元件所感应的信号进行处理，并输出对应的显示信号给显示器予以显示或输出对应的报警信号给报警器予以报警，从而实现对管道的密实性的在线检测。

本发明不仅适用于采用焊缝方式制作而成的管道的密实性的在线检测，也适用于其它制作方式形成的管道的密实性的在线检测。

本发明不仅适用于对金属管道的密实性的在线检测，也适用于其它材料制作而成的管道的密实性的在线或在役检测。

本发明的在线管道密实性无损检测方法，并不局限于气腔体在管道内传感器在管道外的检测方式，比如对于大口径的管道，就可以将通有一定压力的普通空气或氦气的气腔体放在被测管道的外部，而将气流声传感元件或氦气敏感元件放在管道内，通过使气腔体和传感器与管道焊缝相对运动来实现大口径的管道的密实性的在线检测。

本发明还可通过建立模型的方式在计算机中建立可对焊缝的密实程度进行分析比较的分析系统，建立这种分析系统的方式是首先要建立一个焊缝不密实程度可大小变化的金属管道模型，在金属管道模型的管腔内放入一具有与金属管道模型内径相适配的一段气腔体，在气腔体上沿着焊缝的方向设有可通出气体的气孔，向气腔体内通入具有一定压力的普通空气或氦气，使气腔体内的普通空气或氦气沿着气孔向外对着焊缝喷出，在金属管道模型管外壁对应于气腔体位置的管道焊缝处，用气流声传感元件或氦气敏感元件贴近金属管道模型焊缝处的表面进行探测，由气流声传感元件或氦气敏感元件所感应的声音或氦气气味信号转化为电信号后输出给由以计算机为核心的数据处理单元处理成与被测金属管道模型的焊缝不密实程度对应的数据，而后反复改变被测金属管道模型的焊缝不密实程度的大小，重复上述检测过程得到各被测金属管道模型的焊缝不密实程度的不同的已知大小所对应的数据，从而获得以上述数据为参量的与被测金属管道模型的的焊缝不密实程度的不同大小之间的一一对应关系。而在实测过程，将气腔体放入在线金属管道内并使气腔体与金属管道之间可相对移动，气腔体与金属管道之间在由金属管道的一端移至另一端时，通过气腔体上沿着焊缝方向的气孔，对着焊缝喷出其内所通入的具有一定压力的普通空气或氦气，而在金属管道的管外壁对应于气腔体位置的管道焊缝处，则用气流声传感元件或氦气敏感元件贴近金属管道焊缝处的表面进行探测，由气流声传感元件或氦气敏感元件所感应的声音或氦气气味信号转化为电信号后输出给计算机进行处理，计算机将处理的数据与前述的分析系统的数据进行对比，从而得出在线金属管道的焊缝不密实程度的大小，这种大小可以通过图形或数据的方式由显示器予以显示，也可以采用报警声的方式进行报警。

本发明的有益效果是，由于采用了在金属管道的管腔内放入一具有与金属管道内径相适配的一段气腔体，在气腔体上沿着焊缝的方向设有可通出气体的气孔，并向气腔体内通入具有一定压力的普通空气或氦气，使气腔体内的普通空气或氦气沿着气孔向外对着焊缝喷出，而在金属管道管外壁对应于气腔体位置的管道焊缝处，则用气流声传感元件或氦气敏感元件贴近金属管道焊缝处的表面进行探测，通过对管腔内渗出的气流声或氦气进行检测，从而实现对在线管道的密实性进行无损检测，达到方便、快捷、有效地实现在线管道密实性无损检测的目的。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种在线管道密实性无损检测方法不局限于实施例。

实施例一，本发明的一种在线管道密实性无损检测方法，它应用在在线检测金属管道，它包括如下步骤：

步骤a.在金属管道的管腔内放入一具有与金属管道内径相适配的一段气腔体，在气腔体上沿着焊缝的方向设有可通出气体的气孔；

步骤b.向气腔体内通入具有一定压力的普通空气，使气腔体内的普通空气沿着气孔向外对着焊缝喷出；

步骤c.在金属管道管外壁对应于气腔体位置的管道焊缝处，用气流声传感元件贴近金属管道焊缝处的表面进行探测；气流声传感元件可制作成类似话筒一样的探头，将探头靠近焊缝处的表面就可以感应气流声的大小；

步骤d.气流声传感元件或氦气敏感元件所感应的气流声音或氦气气味信号转化为电信号后输出给计算机进行分析处理；

步骤e.计算机对有否气流声进行比较判断，并输出对应的显示信号给显示器予以显示或输出对应的报警信号给报警器予以报警；

步骤f.将金属管道相对于管内的气腔体和管外的气流声传感元件由一端移动到另一端，移动过程中保持气腔体的气孔始终对着管道的焊缝，重复步骤b至e。

通过上述步骤就实现了一条管道的在线检测，这种方法可实现在线连续检测或多条管道的离线检测。

本发明所采用的气腔体为一段，它无须与金属管道的长度相同，使用时，只需使气腔体与金属管道可相对移动，就可实现对整条管道的检测；本发明所采用的气腔体的外径要与金属管道内径相适配，并且保持一定的弹性接触，这样才能保证气腔体与金属管道相对移动时，气腔体的气孔始终对着管道的焊缝，且有一定的压力，从而实现对整条管道的检测。

本发明可以采用向气腔体内通入具有一定压力的普通空气，利用空气由不密实的焊缝处渗透时会产生气流声的特点，在管道的外壁由气流声传感元件进行检测，通过气流声传感元件将所感应的气流声音信号转化为电信号后输出给计算机进行分析处理，计算机则对有否气流声进行比较判断，当管道不密实时，计算机会将气流声传感元件所感应的信号进行处理，并输出对应的显示信号给显示器予以显示或输出对应的报警信号给报警器予以报警，从而实现对管道的密实性的在线检测。

本发明不仅适用于采用焊缝方式制作而成的管道的密实性的在线检测，也适用于其它制作方式形成的管道的密实性的在线检测。

本发明不仅适用于对金属管道的密实性的在线检测，也适用于其它材料制作而成的管道的密实性的在线检测。

本发明还可通过建立模型的方式在计算机中建立可对焊缝的密实程度进行分析比较的分析系统，建立这种分析系统的方式是首先要建立一个焊缝不密实程度可大小变化的金属管道模型，在金属管道模型的管腔内放入一具有与金属管道模型内径相适配的一段气腔体，在气腔体上沿着焊缝的方向设有可通出气体的气孔，向气腔体内通入具有一定压力的普通空气或氦气，使气腔体内的普通空气或氦气沿着气孔向外对着焊缝喷出，在金属管道模型管外壁对应于气腔体位置的管道焊缝处，用气流声传感元件或氦气敏感元件贴近金属管道模型焊缝处的表面进行探测，由气流声传感元件或氦气敏感元件所感应的声音或氦气气味信号转化为电信号后输出给由以计算机为核心的数据处理单元处理成与被测金属管道模型的焊缝不密实程度对应的数据，而后反复改变被测金属管道模型的焊缝不密实程度的大小，重复上述检测过程得到各被测金属管道模型的焊缝不密实程度的不同的已知大小所对应的数据，从而获得以上述数据为参量的与被测金属管道模型的的焊缝不密实程度的不同大小之间的一一对应关系。在实测过程，将气腔体放入在线金属管道内并使气腔体与金属管道之间可相对移动，气腔体与金属管道之间在由金属管道的一端移至另一端时，通过气腔体上沿着焊缝方向的气孔，对着焊缝喷出其内所通入的具有一定压力的普通空气或氦气，而在金属管道的管外壁对应于气腔体位置的管道焊缝处，则用气流声传感元件或氦气敏感元件贴近金属管道焊缝处的表面进行探测，由气流声传感元件或氦气敏感元件所感应的声音或氦气气味信号转化为电信号后输出给计算机进行处理，计算机将处理的数据与前述的分析系统的数据进行对比，从而得出在线金属管道的焊缝不密实程度的大小，这种大小可以通过图形或数据的方式由显示器予以显示，也可以采用报警声的方式进行报警。

实施例二，本发明的一种在线管道密实性无损检测方法，它应用在在线检测金属管道，与实施例一的不同之处在于，它是采用向气腔体内通入具有一定压力的氦气，利用氦气由不密实的焊缝处渗透时在管外壁可检测到氦气的特点，在管道的外壁由氦气敏感元件进行检测，通过氦气敏感元件将所感应的氦气气味信号转化为电信号后输出给计算机进行分析处理，计算机则对有否氦气气味进行比较判断，当管道不密实时，计算机会将氦气敏感元件所感应的信号进行处理，并输出对应的显示信号给显示器予以显示或输出对应的报警信号给报警器予以报警，从而实现对管道的密实性的在线检测。

实施例三，本发明的一种在线管道密实性无损检测方法，它应用于大口径的金属管道的密实性无损检测，与实施例一的不同之处在于，将通有一定压力的普通空气或氦气的气腔体放在被测管道的外部，而将气流声传感元件或氦气敏感元件放在管道内，通过使气腔体和传感器与管道焊缝相对运动来实现大口径的管道的密实性的在线检测。

Claims (1)

1.一种在线管道密实性无损检测方法，其特征在于：它包括如下步骤：

a.在金属管道的管腔内放入一具有与金属管道内径相适配的外径的一段气腔体，在气腔体上沿着焊缝的方向设有可通出气体的气孔；

b.向气腔体内通入具有一定压力的普通空气或氦气，使气腔体内的普通空气或氦气沿着气孔向外对着焊缝喷出；

c.在金属管道管外壁对应于气腔体位置的管道焊缝处，用气流声传感元件或氦气敏感元件贴近金属管道焊缝处的表面进行探测；

d.气流声传感元件或氦气敏感元件所感应的气流声或氦气气味信号转化为电信号后输出给计算机进行分析处理；

e.计算机对有否气流声或氦气气味进行比较判断，并输出对应的显示信号给显示器予以显示或输出对应的报警信号给报警器予以报警；

f.将金属管道相对于管内的气腔体和管外的气流声传感元件或氦气敏感元件由一端移动到另一端，移动过程中保持气腔体的气孔始终对着管道的焊缝，重复步骤b至e。