CN117781973A - 带小接管的承压管马鞍缝检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明的带小接管的承压管马鞍缝检测方法，属于金属探伤领域，包括以下步骤：S1：让电磁承压角焊缝电磁学检测设备的第一S磁极和第一N磁极的连线，第二N磁极和第二S磁极的连线相交于A点，A点位于马鞍缝上；S2：手动使两对磁极绕非承压管的轴线转动一圈，转动过程中A点随着转动并始终位于马鞍缝上；如果有裂缝，则马鞍缝不合格；如果没有裂缝，则进行S3；用超声波测厚设备的水袋放入到非承压管中；超声波测厚设备的超声波相控阵发射超声波，利用水袋中的水作为耦合剂，测出马鞍缝的厚度并判断马鞍缝的厚度是否符合要求；同时测出非承压管的厚度，并判断非承压管是否符合要求。该方法能检测非承压管与承压管之间的马鞍缝。

Description

带小接管的承压管马鞍缝检测方法

技术领域

本发明涉及管道无损检测技术领域，具体涉及带小接管的承压管马鞍缝检测方法。

背景技术

非承压管道一般用于输送一些低压、低温、无毒或不易燃烧介质，也称为低压管道。小接管属于非承压管的一种，目前的行业标准，对于小接管都是不进行检测的，但是因为非承压管也承受低压，并不是完全不承压，非承压管在发生事故时也会造成很严重的后果。

目前对角焊缝的探伤，主要是针对的直角角焊缝。现有的探伤仪器包括竖板和横板，竖板和横板分别靠在直角焊板的两个垂直面上。竖板上设置有第一S极和第二N极，横板上设置有第一N极和第二S极，第一S极和第一N极为一对磁极，第二S极和第二N极为另一对磁极。两对磁极在空间上形成交叉设置，第一S极和第一N极会因为交变电流而磁极互换，同样的，第二S极和第二N极也会因为交变电流而磁极互换，检测时，旋转的磁场经过直角形焊缝上一点，沿直角焊缝的长度方向平移上述所有磁极，就可以沿直角焊缝的长度方向对整个直角焊缝进行检测。

检测方式是：利用涡流传感器和漏磁传感器，检测直角角焊缝处的电场情况或者磁场情况，就可以检测出直角角焊缝附近的缺陷情况；或者直接通过磁粉洒在直角角焊缝处，可以肉眼观察出直角角焊缝附近的缺陷情况。

但是，目前的金属焊件不仅仅是只有直角焊件，还有例如马鞍缝，马鞍缝是由两圆管垂直相贯所形成。现在工厂中，马鞍缝主要是出现在水平设置的设备管和竖直设置的非承压管之间，目前的检测机构需要对该工厂的马鞍缝进行检测，以保证设备管的安全。

上述现有的直角角焊缝探伤仪器在测量马鞍缝厚度时有两个缺陷，一、探伤仪器的磁极受限于竖板和横板是平板结构，所以各个磁极不能分别贴合在设备管和非承压管的外壁上。二、测量整个马鞍缝的厚度时，需要各个磁极绕非承压管的轴线转动一圈，该过程中，无法保证现有探伤仪器的各个磁极穿过整个马鞍缝。

所以综上所述，现有的直角角焊缝探伤仪器，无法实现对马鞍缝的检测。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提出带小接管的承压管马鞍缝检测方法，其主要为了解决如何能对非承压管和承压管的马鞍缝进行检测的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的带小接管的承压管马鞍缝检测方法，包括以下步骤，S1：将电磁承压角焊缝电磁学检测设备的第一S磁极和第二N磁极通电产生磁力吸附在非承压管的外管壁上；第一N磁极和第二S磁极通电产生磁力吸附在设备管外管壁上；空间上，第一S磁极和第一N磁极的连线，第二N磁极和第二S磁极的连线相交于A点，A点位于马鞍缝上；用涡流传感器、漏磁传感器或者磁粉检测马鞍缝在A点处是否有裂缝；S2：手动使两对磁极绕非承压管的轴线转动一圈，转动过程中A点随着转动并始终位于马鞍缝上；用涡流传感器、漏磁传感器或者磁粉检测一圈马鞍缝是否有裂缝；如果有裂缝，则马鞍缝不合格；如果没有裂缝，则进行S3；S3：将非承压管内壁打磨平整，再将设备管距离马鞍缝的2-5cm范围内的内壁打磨平整；将超声波测厚设备的水袋放入到非承压管中；给水袋持续充水，水袋膨胀贴合非承压管内壁，也完全覆盖马鞍缝的内壁；超声波测厚设备的超声波相控阵发射超声波，利用水袋中的水作为耦合剂，测出马鞍缝的厚度并判断马鞍缝的厚度是否符合要求；同时测出非承压管的厚度，并判断非承压管是否符合要求。

进一步地，所述超声波测厚设备包括连接板，连接板的下表壁固定连接有水袋，水袋的内部设有水腔，水袋由弹性材料制成，水袋充水能够膨胀；连接板上固定连接有进水管和出水管，进水管和出水管均与水腔连通；进水管连接外界水源，出水管呈敞口状态；所述超声波测厚设备还包括超声波相控阵，超声波相控阵固定连接在连接板上，超声波相控阵位于水腔中。

进一步地，所述电磁承压角焊缝电磁学检测设备包括承载件，所述承载件上设有四个连接件，各个连接件的一端连接在承载件上，各个连接件的另一端分别固定有第一S磁极、第二N磁极、第一N磁极和第二S磁极，第一S磁极、第二N磁极、第一N磁极和第二S磁极能分别依靠对应的连接件相对于承载件位移；第一S磁极和第一N磁极为一对磁极，第二N磁极和第二S磁极为另一对磁极；空间上，第一S磁极和第一N磁极的连线，第二N磁极和第二S磁极的连线相交于A点。

进一步地，所述连接件为弹性件，弹性件能产生弹性形变，弹性件包括橡胶条或者弹簧，弹性件的一端与承载件固定连接。

进一步地，所述承载件为圆杆。

有益效果

本检测方法先通过电磁承压角焊缝电磁学检测设备，对马鞍缝进行检测，如果马鞍缝有裂纹，就会在裂纹处产生漏磁，通过漏磁传感器或者电场传感器，就能检测到磁场或者电场存在，表明马鞍缝处存在裂纹，出现裂纹则表明该马鞍缝不合格；如果没有出现裂纹，则再通过超声波测厚设备进行测厚，超声波在非承压管的内壁和非承压管的外壁分别反射超声波，通过计算时间差乘以声速就可以计算出非承压管的厚度，同样的方式，也可以计算出马鞍缝的厚度，让非承压管和马鞍缝跟国家标准对比，判断非承压管和马鞍缝的厚度是否合格。

附图说明

图1是电磁承压角焊缝电磁学检测设备的结构示意图；

图2是超声波测厚设备检测时的结构示意图；

图3是第一S磁极、第二N磁极、第一N磁极和第二S磁极的结构示意图；

图4是本方法的流程图。

1、检测板；2、第二N磁极；3、第一N磁极；4、第二S磁极；5、弹性条；6、小接管；7、设备管；8、连接板；9、水袋；10、马鞍缝；11、超声相控阵； 13、进水管；14、出水管；15、第一S磁极。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

见图4，带小接管的承压管马鞍缝检测方法，包括以下步骤，

S1：见图1，测量马鞍缝10是否有裂缝；将电磁承压角焊缝电磁学检测设备的第一S磁极15和第二N磁极2设置在小接管6的外管壁上；具体地，第一S磁极15和第二N磁极2通电以后产生磁力，第一S磁极15和第二N磁极2依靠磁力会吸附在小接管6外壁上，弹性条会产生相应地形变来配合第一S磁极15和第二N磁极2吸附在外管壁上。以同样的原理，将第一N磁极3和第二S磁极4设置在设备管7的外管壁上；第一N磁极3和第二S磁极4通电以后也产生磁力并吸附在设备管7外管壁上；调整第一S磁极15、第二N磁极2、第一N磁极3和第二S磁极4的分别对应地在小接管6和设备管7（承压管）上的位置，让两对磁极产生的两组磁场经过马鞍缝10的其中一点。

通过涡流传感器、漏磁传感器或者磁粉探测马鞍缝10处的磁场或者电场，判断马鞍缝10是否有裂缝（有裂缝会产生漏磁，会被漏磁传感器检测到；漏磁也会产生电场，也会被涡流传感器检测到；磁粉则会直观地显示出磁场形状，可以直接供人观察）；如果测量出马鞍缝10没有裂缝，则进行S2；否则是马鞍缝10有裂缝，表明马鞍缝10不合格；

S2：绕小接管6的轴线手动转动整个检测设备一圈，转动过程中保持着两对磁极的相对位置不变，两对磁极产生的磁场仍然穿过马鞍缝10，由于设备管7是一个圆管，所以第一N磁极3和第二S磁极4并不能在一个水平面内发生转动，但是，因为设备管7的直径很大（不同的承压管的直径也不同，就以1m的直径而言），所以，近似地将看作第一N磁极3和第二S磁极4在水平面转动（少许误差可以忽略）；依靠步骤S1中的方式，通过涡流传感器、漏磁传感器或者磁粉检测一圈马鞍缝10是否有缺陷。如果测量出马鞍缝10没有裂缝，则进行S3；否则是马鞍缝10有裂缝，表明马鞍缝10不合格；

见图2，S3：测量马鞍缝10厚度；将小接管6内壁打磨平整，再将设备管7距离马鞍缝的2-5cm范围内的内壁打磨平整；将超声波测厚设备的水袋9放入到小接管6中；利用进水管13给水袋9持续充水，出水管14持续排水，进水量13大于排水量14，水袋9保持膨胀并贴合小接管6内壁，也完全覆盖马鞍缝10的内壁；利用水袋9中的水作为耦合剂，超声相控阵11发出超声波；超声波会在小接管6的内壁以及小接管6的外壁分别反射，通过计算两次的反射时间差，再与声速做乘法，就可以计算出小接管6壁厚。

同样的，超声波测厚设备也测出马鞍缝10处管道的厚度，超声波会在马鞍缝10的内壁和马鞍缝10的外壁分别发射，计算两次反射的时间差，再与声速做乘法，就可以计算出马鞍缝10的厚度。将马鞍缝10的厚度与国家标准对比，判断马鞍缝10是否符合要求；将测出的小接管6的厚度，与国家标准对比，判断小接管6是否符合要求。

步骤S2中，超声波测厚设备包括连接板8，连接板8的下表壁固定有水袋9，水袋9的内部设有水腔，水袋9由弹性材料制成，水腔充水可以膨胀；连接板8上固定有一个进水管13和一个出水管14，进水管13和出水管14的一端均与水袋9的水腔连通；进水管13和出水管14的另一端穿出水腔，并且向上穿透连接板8；水袋9的内部设有水腔只有进水管13这一个进口，也只有出水管14这一个出口。

见图1和图3，电磁承压角焊缝电磁学检测装置包括承载件1、第一S磁极15、第二N磁极2、第一N磁极3和第二S磁极4，承载件1上设有四根弹性条5，各个弹性条5的其中一端固定承载件1上，第一S磁极15、第二N磁极2、第一N磁极3和第二S磁极4分别对应地固定在弹性条5的另一端。本实施例中，弹性条5为橡胶条，受力可以产生弹性形变，同时在自然状态下也有明确的形状；其他实施例中，也可以是弹簧。

本实施例中承载件1为圆杆，端面为圆形的直杆；其他实施例中也可以是平板、弧形板或者其他异形板。本实施例中优选地采用圆杆形状的承载件1，可以便于操作者握着承载件1，其他形状的承载件则不一定能够便于操作者抓握。本实施例的圆杆的外壁上开设有指槽（未示出），操作人员抓握圆杆时，操作人员的手指恰好处于指槽中，便于操作人员抓握承载件1不产生滑动，便于后续过程中，通过圆杆转动两对磁极。

本实施例中，第一S磁极15和第一N磁极3为一对磁极。第一S磁极15包括第一铁块，第一N磁极3包括第二铁块，第一S磁极15和第一N磁极3上以同一方式共同绕设有一根导线，导线通电后，第一铁块和第二铁块相背的两端分别呈N极和S极，由于导线通的是交流电，所以第一S磁极15和第一N磁极3的磁极会互换。两组磁极的交流电无需同时使磁极互换。

相同的，第二N磁极2和第二S磁极4也为一对磁极。结构与原理如上述，不再赘述。

见图1，使用该检测设备时，以空间上看，第一S磁极15和第一N磁极3之间的连线，第二N磁极2和第二S磁极4之间连线相互交叉，交叉点A点经过焊缝。

水袋9充水时，将进水管13接外界水源，出水管14呈敞口状态。初始时，进水管13大于出水管14出水量，水袋9处于逐渐膨胀状态，水腔中不断地有水注入；水袋9膨胀到最大时（也就是水袋9贴合小接管6内壁和马鞍缝内壁），受小接管6和设备管7的形状限制，水袋9不再继续膨胀，进水管13的进水量等于出水管14的出水量，水袋9中的水量动态地保持着不变。

水袋9完全膨胀后，水袋9会挤压出管道（包括小接管6和部分设备管7）内壁的空气，让水袋9的外壁与管道的内壁之间没有空气。

超声波测厚设备还包括超声相控阵11，超声相控阵11固定在连接板8上，且超声相控阵11放入到水腔中。超声相控阵11通过水作为耦合剂，利用超声波测厚方法测量管道的厚度，以及测出马鞍缝10的厚度。

在其他实施中，可以用以下方式替代步骤S1,即：可以在马鞍缝的外壁上贴附感光片，然后将棒阳极放入到非承压管中，利用棒阳极发出的X射线在马鞍缝上感光，来显示马鞍缝是否有裂纹。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.带小接管的承压管马鞍缝检测方法，其特征在于，包括以下步骤，

S1：将电磁承压角焊缝电磁学检测设备的第一S磁极和第二N磁极通电产生磁力吸附在非承压管的外管壁上；第一N磁极和第二S磁极通电产生磁力吸附在设备管外管壁上；空间上，第一S磁极和第一N磁极的连线，第二N磁极和第二S磁极的连线相交于A点，A点位于马鞍缝上；用涡流传感器、漏磁传感器或者磁粉检测马鞍缝在A点处是否有裂缝；

S2：手动使两对磁极绕非承压管的轴线转动一圈，转动过程中A点随着转动并始终位于马鞍缝上；用涡流传感器、漏磁传感器或者磁粉检测一圈马鞍缝是否有裂缝；如果有裂缝，则马鞍缝不合格；如果没有裂缝，则进行S3；

S3：将非承压管内壁打磨平整，再将设备管距离马鞍缝的2-5cm范围内的内壁打磨平整；将超声波测厚设备的水袋放入到非承压管中；进水管给水袋持续充水，出水管持续排水，水袋膨胀贴合非承压管内壁，也完全覆盖马鞍缝的内壁；超声波测厚设备的超声波相控阵发射超声波，利用水袋中的水作为耦合剂，测出马鞍缝的厚度并判断马鞍缝的厚度是否符合要求；同时测出非承压管的厚度，并判断非承压管是否符合要求。

2.根据权利要求1所述的带小接管的承压管马鞍缝检测方法，其特征在于，所述超声波测厚设备包括连接板，连接板的下表壁固定连接有水袋，水袋的内部设有水腔，水袋由弹性材料制成，水袋充水能够膨胀；连接板上固定连接有进水管和出水管，进水管和出水管均与水腔连通；进水管连接外界水源，出水管呈敞口状态；所述超声波测厚设备还包括超声波相控阵，超声波相控阵固定连接在连接板上，超声波相控阵位于水腔中。

3.根据权利要求1所述的带小接管的承压管马鞍缝检测方法，其特征在于，所述电磁承压角焊缝电磁学检测设备包括承载件，所述承载件上设有四个连接件，各个连接件的一端连接在承载件上，各个连接件的另一端分别固定有第一S磁极、第二N磁极、第一N磁极和第二S磁极，第一S磁极、第二N磁极、第一N磁极和第二S磁极能分别依靠对应的连接件相对于承载件位移；第一S磁极和第一N磁极为一对磁极，第二N磁极和第二S磁极为另一对磁极；空间上，第一S磁极和第一N磁极的连线，第二N磁极和第二S磁极的连线相交于A点。

4.根据权利要求3所述的带小接管的承压管马鞍缝检测方法，其特征在于，所述连接件为弹性件，弹性件能产生弹性形变，弹性件包括橡胶条或者弹簧，弹性件的一端与承载件固定连接。

5.根据权利要求3所述的带小接管的承压管马鞍缝检测方法，其特征在于，所述承载件为圆杆。