CN105467008B - Urp350探伤机长水柱校样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种URP350探伤机长水柱校样方法，所述的方法包括以下步骤：步骤一、选用60mm长度的水柱式探头块组件，使探头与钢管之间的水声程变为60mm长；步骤二、螺距控制，所述螺距满足：探伤速度＝螺距*旋转头转速；步骤三、将探头水压调整为3‑3.5bar，轴承水压调整为3‑3.5bar；步骤四、采用量化的调整模式，调整探臂单元；步骤五、根据探头布置规律采用分组抓伤操作的方式；步骤六、调整超声脉冲发射延迟时间。采用发明的方法可创直接经济效益数百万每年；且，采用此操作法，可将厚壁管及非常规规格钢管每次换规格、设备调整时间控制在60分钟内完成。可将厚壁管及非常规规格钢管的校样时间控制在3小时之内，大大缩短了非生产时间，给产量的提高创造了条件。
Description
技术领域
本发明涉及无缝钢管探伤检测技术领域，具体涉及一种URP350探伤机长水柱校样方法。
背景技术
URP350S超探纵、横向是采用水浸横波法进行探伤，是通过纵波通过水层，在水钢界面上折射后在钢管中形成折射横波进行探伤。URP350S超探的超声探伤单元组件是由探头臂和探头块组成.旋转头内有4个探头臂组件，如图2所示。探臂组件前端装有水柱触靴探头块，这些探头块内装有超声传感器(总共多达36个)；探伤时，这些单元装置绕着钢管转动，每个曲臂上的配重使得能利用离心力保持探头块/耐磨靴与钢管表面恒定的接触。水柱式探头块组件在探头块内固定装有超声波传感器(探头)，使探头的入射角固定在17°。原有的水柱式探头组件的长度为48mm,使探头与钢管之间保持48mm的水声层距离。
URP350S超声探伤机在钢管高速自动探伤中可一次性同时检测无缝钢管上纵、横向缺陷以及进行壁厚、分层的测量，在应用实践中，体现出了速度快、灵敏度高、稳定性好等方面的优点，很好地满足了钢管在线生产的要求，已经成为主力探伤设备。该探伤机引进时的设计壁厚范围是4.8mm-24mm，随着产品结构的调整，需要在URP350S上探伤的管子壁厚也在增加，而且非常规规格的钢管探伤也越来越多。在生产过程中，对于壁厚20mm以上的钢管及非常规规格的钢管存在抓伤困难、校样及设备调整处理时间长的问题。
经分析，造成抓伤困难的原因有：
1、水钢界面的二次回波与外表面缺陷的位置易发生干扰；
2、间隔发射的超声脉冲与钢管缺陷回波发生干扰
3、壁厚大，超声信号衰减大；
4、厚壁管弯曲度大，尤其在管端部位；
5、非常规规格因无配套的耐磨靴、套筒，致使探伤单元与管子接触不紧密，导致探伤信号变差。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种URP350探伤机长水柱校样方法。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种URP350探伤机长水柱校样方法，所述的方法包括以下步骤：
步骤一、选用60mm长度的水柱式探头块组件，使探头与钢管之间的水声程变为60mm长；
步骤二、螺距控制
所述螺距满足：探伤速度＝螺距*旋转头转速；
步骤三、将探头水压调整为3-3.5bar，轴承水压调整为3-3.5bar；
步骤四、采用量化的调整模式，调整探臂单元；
步骤五、根据探头布置规律采用分组抓伤操作的方式；
步骤六、调整超声脉冲发射延迟时间。
更进一步的技术方案是在所述步骤三之后还包括调整非常规规格的套筒、耐磨靴、配重块位置步骤。
更进一步的技术方案是所述调整非常规规格的套筒、耐磨靴、配重块位置步骤包括：
102规格：选用101规格全套代替，探臂刻度取104，配重位置为15；
159规格：选用153规格全套代替，探臂刻度取156，配重位置为11；
198规格：选用193规格全套代替，探臂刻度取196，配重位置为8；
203规格：选用219规格全套代替，探臂刻度取212，配重位置为7；
224规格：选用219规格全套代替，探臂刻度取224，配重位置为7；
229规格：选用219规格全套代替，探臂刻度取228，配重位置为7；
232规格：选用245规格全套代替，探臂刻度取240，配重位置为6；
254规格：选用245规格全套代替，探臂刻度取248，配重位置为5；
267规格：选用273规格全套代替，探臂刻度取268，配重位置为5；
279规格：选用273规格全套代替，探臂刻度取276，配重位置为5；
316规格：选用325规格全套代替，探臂刻度取320，配重位置为4；
323规格：选用325规格全套代替，探臂刻度取324，配重位置为4；
328规格：选用325规格全套代替，探臂刻度取328，配重位置为4。
更进一步的技术方案是所述步骤四包括：首先将探臂单元落在套筒上，确保撞击块面与套筒挡圈面间距离一致，然后将探臂单元落在钢管表面上，调节锁紧螺栓和制动螺栓，使探臂单元两顶面保持平行。
更进一步的技术方案是所述步骤五包括：
纵向内伤在外伤前时纵向伤抓伤步骤：首先第1组：L1-L5-L9-L13#通道最先抓住内伤，其次是第2组：L2-L6-L10-L14#通道抓住内伤，再是第3组：L3-L7-L11-L15#通道抓住内伤，最后是第4组：L4-L8-L12-L16#通道抓住内伤；内伤第4组抓完后是第1组：L1-L5-L9-L13#通道抓住外伤，其次是第2组：L2-L6-L10-L14#通道抓住外伤，再是第3组：L3-L7-L11-L15#通道抓住外伤，最后是第4组：L4-L8-L12-L16#通道抓住外伤。
更进一步的技术方案是所述步骤五包括：
横向内伤在外伤前时横向伤抓伤步骤：首先第1组：T18-T22-T26-T30#通道最先抓住内伤，其次是第2组：T17-T21-T25-T19#通道抓住内伤，再是第3组：T20-T24-T28-T32#通道抓住内伤，最后是第4组T19-T23-T27-T31#通道抓住内伤；内伤第4组抓完后是第1组：T18-T22-T26-T30#通道最先抓住外伤，其次是第2组：T17-T21-T25-T19#通道抓住外伤，再是第3组：T20-T24-T28-T32#通道抓住外伤，最后是第4组：T19-T23-T27-T31#通道抓住外伤。
更进一步的技术方案是所述步骤五包括：
纵向外伤在内伤前时纵向伤抓伤步骤：首先第1组：L1-L5-L9-L13#通道最先抓住外伤，其次是第2组：L2-L6-L10-L14#通道抓住外伤，再是第3组：L3-L7-L11-L15#通道抓住外伤，最后是第4组：L4-L8-L12-L16#通道抓住外伤；外伤第4组抓完后是第1组：L1-L5-L9-L13#通道抓住内伤，其次是第2组：L2-L6-L10-L14#通道抓住内伤，再是第3组：L3-L7-L11-L15#通道抓住内伤，最后是第4组：L4-L8-L12-L16#抓住内伤。
更进一步的技术方案是所述步骤五包括：
横向外伤在内伤前时横向伤抓伤步骤：首先第1组：T18-T22-T26-T30#通道最先抓住外伤，其次是第2组：T17-T21-T25-T19#通道抓住外伤，再是第3组：T20-T24-T28-T32#通道抓住外伤，最后是第4组：T19-T23-T27-T31#通道抓住外伤；外伤第4组抓完后是第1组：T18-T22-T26-T30#通道最先抓住内伤，其次是第2组：T17-T21-T25-T19#通道抓住内伤，再是第3组：T20-T24-T28-T32#通道抓住内伤，最后是4组：T19-T23-T27-T31#通道抓住内伤。
更进一步的技术方案是纵向内伤在外伤前时纵向伤抓伤步骤或纵向外伤在内伤前时纵向伤抓伤步骤中，纵向人工伤波高控制在50％。
更进一步的技术方案是横向内伤在外伤前时横向伤抓伤步骤或横向外伤在内伤前时横向伤抓伤步骤中，横向波高控制在60％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用发明的方法减少了校样和设备调整时间，提高缺陷检测的正确性，保证了产品质量。可创直接经济效益数百万每年；且，采用此操作法，可将厚壁管及非常规规格钢管每次换规格、设备调整时间控制在60分钟内完成。采用此操作法，可将厚壁管及非常规规格钢管的校样时间控制在3小时之内，大大缩短了非生产时间，给产量的提高创造了条件。节约、减少了设备通道信号处理时间和设备小停时间。
附图说明
图1为本发明一个实施例中探臂单元结构示意图。
图2为本发明一个实施例中1#探臂探头分布图。
图3为本发明一个实施例中2#探臂探头分布图。
图4为本发明一个实施例中3#探臂探头分布图。
图5为本发明一个实施例中4#探臂探头分布图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1至图5所示，根据本发明的一个实施例，本实施例公开一种URP350探伤机长水柱校样方法，所述的方法包括以下步骤：
步骤一、选用60mm长度的水柱式探头块组件，使探头与钢管之间的水声程变为60mm长；由于钢中横波的声速约为水中纵波的声速的2.2倍，这样就可使水钢界面回波和内外表面缺陷回波的位置差增大，减小水钢界面的二次回波与内外表面人工缺陷的相互干扰。
步骤二、螺距控制
具体的，在有4个探臂的探伤系统中，旋转头内4个探头臂呈90o布置，在每个探臂上有一个探头块，纵横向探头从2个相反的方向检测钢管，即单方向用8个探头覆盖整个钢管表面。
若同一探伤方向上的2个探头之间有84mm的间隙，要“填满”2个探头之间的间隙，每个探头覆盖12mm(84/7)的区域，因此，此时的螺距为12*8＝96mm。此时：探伤线速度＝96*旋转头转速。
但96mm的螺距仅适用于只检测纵向伤，如需纵横向联合检测时，则需要更多的覆盖重叠。
如果我们希望得到更多的覆盖重叠(在横向伤的检测中尤为重要)，我们减慢钢管前进速度是A1P1的轨迹恰好在A2P2的轨迹之前，此时，84mm的间隙被9条探头轨迹“填满”，每个探头的覆盖的区域约为9.333mm(84/9)。因此，这时的螺距为9.333*8≈74.7mm。此时：探伤速度＝74.67*旋转头转速。
同样的，我们如果希望得到更高的覆盖率，若84mm的间隙可被9以上的奇数探头轨迹“填满”，如11，此时，每个探头的轨迹宽度为84/11＝7.64mm，螺距因而就是7.64*8＝61.1mm，探伤速度＝61*旋转头转速。
以此类推，得到探伤时的螺距和探伤速度控制表如下。
表1：探伤速度计算表
步骤三、为提高探伤检测单元的耦合质量，将探头水压由原来的2.1bar左右升高至3-3.5bar，轴承水压调整也控制在3-3.5bar左右。
步骤四、调整非常规规格的套筒、耐磨靴、配重块位置；具体的，套筒、耐磨靴、配重块位置的调整可按表2进行：
表2URP350S非常规规格调整表
其中，配重位置是指从臂端开始数，配重块所在位置锯齿数目。
步骤五、采用量化的调整模式，调整探臂单元；URP350S超探的超声探伤单元组件是由探头臂和探头块1组成。为适应钢管的弯曲度、椭圆度等外形变化，为保证探伤单元与钢管贴合，首先将探臂单元落在套筒上，确保4个撞击块面与套筒挡圈面间距离一致，然后将探臂单元落在钢管表面上，调节锁紧螺栓3和制动螺栓2，使探臂单元两顶面，即：图1中的C面和D面保持平行。
步骤六、根据探头布置规律采用分组抓伤操作的方式；具体的如2至图5所示，图中箭头表示URP350S超探机探测时钢管行进方向。钢管以1-2米/分钟的线速度前进，进行各通道抓伤操作，各通道闸门高度设为40％，根据具体人工伤位置及探头布置按如下规律进行操作：
6.1纵向内伤在外伤前时纵向伤抓伤规律：首先第1组：L1-L5-L9-L13#通道最先抓住内伤，其次是第2组：L2-L6-L10-L14#通道抓住内伤,再是第3组：L3-L7-L11-L15#通道抓住内伤，最后是第4组：L4-L8-L12-L16#通道抓住内伤；内伤第4组抓完后紧跟着是第1组：L1-L5-L9-L13#通道抓住外伤，其次是第2组：L2-L6-L10-L14#通道抓住外伤，再是第3组：L3-L7-L11-L15#通道抓住外伤，最后是第4组：L4-L8-L12-L16#通道抓住外伤。纵向人工伤波高一般控制在50％左右最佳。
6.2横向内伤在外伤前时横向伤抓伤规律：首先第1组：T18-T22-T26-T30#通道最先抓住内伤，其次是第2组：T17-T21-T25-T19#通道抓住内伤，再是第3组：T20-T24-T28-T32#通道抓住内伤，最后是第4组T19-T23-T27-T31#通道抓住内伤；内伤第4组抓完后紧跟着是第1组：T18-T22-T26-T30#通道最先抓住外伤，其次是第2组：T17-T21-T25-T19#通道抓住外伤，再是第3组：T20-T24-T28-T32#通道抓住外伤，最后是第4组：T19-T23-T27-T31#通道抓住外伤。横向波高一般控制在60％左右最佳。
6.3纵向外伤在内伤前时纵向伤抓伤规律：首先第1组：L1-L5-L9-L13#通道最先抓住外伤，其次是第2组：L2-L6-L10-L14#通道抓住外伤，再是第3组：L3-L7-L11-L15#通道抓住外伤，最后是第4组：L4-L8-L12-L16#通道抓住外伤；外伤第4组抓完后紧跟着是第1组：L1-L5-L9-L13#通道抓住内伤，其次是第2组：L2-L6-L10-L14#通道抓住内伤，再是第3组：L3-L7-L11-L15#通道抓住内伤，最后是第4组：L4-L8-L12-L16#抓住内伤。纵向人工伤波高一般控制在50％左右最佳。
6.4横向外伤在内伤前时横向伤抓伤规律(横向外伤在内伤前时，先外伤后内伤)：首先第1组：T18-T22-T26-T30#通道最先抓住外伤，其次是第2组：T17-T21-T25-T19#通道抓住外伤，再是第3组：T20-T24-T28-T32#通道抓住外伤，最后是第4组：T19-T23-T27-T31#通道抓住外伤；外伤第4组抓完后紧跟着是第1组：T18-T22-T26-T30#通道最先抓住内伤，其次是第2组：T17-T21-T25-T19#通道抓住内伤，再是第3组：T20-T24-T28-T32#通道抓住内伤，最后是4组：T19-T23-T27-T31#通道抓住内伤。横向波高一般控制在60％左右最佳。
步骤七、调整超声脉冲发射延迟时间。
由于当各通道脉冲发射延迟时间数值改变时，发射脉冲产生的非相关干扰波的位置会改变，而缺陷伤波的位置不会改变。因此，我们在抓伤过程采取适当调整纵、横向各通道超声脉冲发射延迟(“Delay”)的数值，来改变伤波和其它非相关干扰波(如水柱、界面波等)的相对位置，从而从干扰波中正确分辨出缺陷波。
通过本使用本实施例的操作方法，减少了校样和设备调整时间，提高缺陷检测的正确性，保证了产品质量。
在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (9)
1.一种URP350探伤机长水柱校样方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
步骤一、选用60mm长度的水柱式探头块组件，使探头与钢管之间的水声程变为60mm长；
步骤二、螺距控制
所述螺距满足：探伤速度＝螺距*旋转头转速；
步骤三、将探头水压调整为3-3.5bar，轴承水压调整为3-3.5bar；
步骤四、采用量化的调整模式，调整探臂单元；所述的步骤四包括：首先将探臂单元落在套筒上，确保撞击块面与套筒挡圈面间距离一致，然后将探臂单元落在钢管表面上，调节锁紧螺栓和制动螺栓，使探臂单元两顶面保持平行；
步骤五、根据探头布置规律采用分组抓伤操作的方式；
步骤六、调整超声脉冲发射延迟时间。
2.根据权利要求1所述的URP350探伤机长水柱校样方法，其特征在于所述的步骤三之后还包括调整非常规规格的套筒、耐磨靴、配重块位置步骤。
3.根据权利要求2所述的URP350探伤机长水柱校样方法，其特征在于所述的调整非常规规格的套筒、耐磨靴、配重块位置步骤包括：
102规格：选用101规格全套代替，探臂刻度取104，配重位置为15；
159规格：选用153规格全套代替，探臂刻度取156，配重位置为11；
198规格：选用193规格全套代替，探臂刻度取196，配重位置为8；
203规格：选用219规格全套代替，探臂刻度取212，配重位置为7；
224规格：选用219规格全套代替，探臂刻度取224，配重位置为7；
229规格：选用219规格全套代替，探臂刻度取228，配重位置为7；
232规格：选用245规格全套代替，探臂刻度取240，配重位置为6；
254规格：选用245规格全套代替，探臂刻度取248，配重位置为5；
267规格：选用273规格全套代替，探臂刻度取268，配重位置为5；
279规格：选用273规格全套代替，探臂刻度取276，配重位置为5；
316规格：选用325规格全套代替，探臂刻度取320，配重位置为4；
323规格：选用325规格全套代替，探臂刻度取324，配重位置为4；
328规格：选用325规格全套代替，探臂刻度取328，配重位置为4；
配重位置是指从臂端开始数，配重块所在位置锯齿数目。
4.根据权利要求1所述的URP350探伤机长水柱校样方法，其特征在于所述的步骤五包括：
纵向内伤在外伤前时纵向伤抓伤步骤：首先第1组：L1-L5-L9-L13#通道最先抓住内伤，其次是第2组：L2-L6-L10-L14#通道抓住内伤，再是第3组：L3-L7-L11-L15#通道抓住内伤，最后是第4组：L4-L8-L12-L16#通道抓住内伤；内伤第4组抓完后是第1组：L1-L5-L9-L13#通道抓住外伤，其次是第2组：L2-L6-L10-L14#通道抓住外伤，再是第3组：L3-L7-L11-L15#通道抓住外伤，最后是第4组：L4-L8-L12-L16#通道抓住外伤。
5.根据权利要求1所述的URP350探伤机长水柱校样方法，其特征在于所述的步骤五包括：
横向内伤在外伤前时横向伤抓伤步骤：首先第1组：T18-T22-T26-T30#通道最先抓住内伤，其次是第2组：T17-T21-T25-T19#通道抓住内伤，再是第3组：T20-T24-T28-T32#通道抓住内伤，最后是第4组T19-T23-T27-T31#通道抓住内伤；内伤第4组抓完后是第1组：T18-T22-T26-T30#通道最先抓住外伤，其次是第2组：T17-T21-T25-T19#通道抓住外伤，再是第3组：T20-T24-T28-T32#通道抓住外伤，最后是第4组：T19-T23-T27-T31#通道抓住外伤。
6.根据权利要求1所述的URP350探伤机长水柱校样方法，其特征在于所述的步骤五包括：
纵向外伤在内伤前时纵向伤抓伤步骤：首先第1组：L1-L5-L9-L13#通道最先抓住外伤，其次是第2组：L2-L6-L10-L14#通道抓住外伤，再是第3组：L3-L7-L11-L15#通道抓住外伤，最后是第4组：L4-L8-L12-L16#通道抓住外伤；外伤第4组抓完后是第1组：L1-L5-L9-L13#通道抓住内伤，其次是第2组：L2-L6-L10-L14#通道抓住内伤，再是第3组：L3-L7-L11-L15#通道抓住内伤，最后是第4组：L4-L8-L12-L16#抓住内伤。
7.根据权利要求1所述的URP350探伤机长水柱校样方法，其特征在于所述的步骤五包括：
横向外伤在内伤前时横向伤抓伤步骤：首先第1组：T18-T22-T26-T30#通道最先抓住外伤，其次是第2组：T17-T21-T25-T19#通道抓住外伤，再是第3组：T20-T24-T28-T32#通道抓住外伤，最后是第4组：T19-T23-T27-T31#通道抓住外伤；外伤第4组抓完后是第1组：T18-T22-T26-T30#通道最先抓住内伤，其次是第2组：T17-T21-T25-T19#通道抓住内伤，再是第3组：T20-T24-T28-T32#通道抓住内伤，最后是4组：T19-T23-T27-T31#通道抓住内伤。
8.根据权利要求4或6所述的URP350探伤机长水柱校样方法，其特征在于所述的纵向内伤在外伤前时纵向伤抓伤步骤或纵向外伤在内伤前时纵向伤抓伤步骤中，纵向人工伤波高控制在50％。
9.根据权利要求5或7所述的URP350探伤机长水柱校样方法，其特征在于所述的横向内伤在外伤前时横向伤抓伤步骤或横向外伤在内伤前时横向伤抓伤步骤中，横向波高控制在60％。
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Non-Patent Citations (2)
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| 超声探伤在身管检测中的应用;熊超 等;《无损探伤》;20020228(第1期);第13-16页 * |
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