高速管道检验系统技术方案

本公开涉及一种高速管道检验系统。本公开涉及用于扫描细长结构方法、设备和系统。使用扫描系统中的平移结构使所述扫描系统中的扫描器沿着所述细长结构轴向地移动。在所述扫描器沿着所述细长结构轴向地移动时使用由所述扫描器发射的x射线束轴向地扫描所述细长结构以执行轴向扫描。所述x射线束具有第一取向。在轴向地扫描所述细长结构的同时检测所述细长结构上具有不一致性的位置。用第二取向下的所述x射线束扫描所述位置处的所述细长结构。

【技术实现步骤摘要】
高速管道检验系统
本公开总体涉及检验系统，具体地涉及细长结构的无损检验。更具体地，本公开涉及使用x射线扫描器对隔离管道进行无损检验的方法、设备和系统。
技术介绍
管道在许多行业中用于运输流体。例如，石油和天然气工业使用管道来运输石油和天然气。用于运输油的管道由钢或塑料制成并且通常埋入地下。油通过泵站沿着管路经由管道移动。天然气和类似的气体燃料被加压成液体形式。天然气管道通常由碳钢构成。作为另一示例，区域供热或远程加热系统使用隔离管道网络，将加热的水、加压的热水或有时将蒸汽运输给客户。供水系统还采用管道将饮用水运输给客户。泵对流过管道的饮用水加压以输送水供消耗。执行管道检验以确定管道的状况。例如，可作出检验以确定在管道中是否存在障碍物、腐蚀或其他不一致性。还可执行检验以确定壁厚、焊接质量以及其他参数。管道检验涉及无损检测并且可以多种不同的方式执行。例如，可使用视频进行管道检验。然而，这种类型的检验涉及将装置引入管道中。另一种类型的检验使用x射线。这种类型的检测允许从管道的外部进行检验。执行当前x射线检验的一种方式是用手。操作人员使x射线扫描系统沿着管道移动以执行检验。利用隔离管道，x射线从管道一侧的源引导经过管道并在管道的相对侧用检测器检测以生成图像。在许多情况下，利用隔离管道，然后使源移向管道的另一侧并且生成另一图像。用于运输油的管道可延伸数百英里。使用当前技术检验数百英里的管道是耗时而乏味的过程。此外，识别隔离下的腐蚀(CUI)通常比期望的更困难。因为覆盖管道的隔离件可能掩盖腐蚀，所以可能难以识别隔离下发生的腐蚀。因为损失了成本和时间，所以去除隔离件进行检验以检查管道的表面状况并更换隔离件是非期望的。轮廓射线照相术是可用于检验隔离管道的技术。X射线通过一小段管道壁发送。比较器模块还被包括在用于计算管道壁厚的透射装置中。这种类型的技术是有用的，但通常在具有直径超过10英寸的管道的管道系统中有挑战性。此外，扫描较长长度的管道可能比期望的效率低。管路系统可具有延伸数百英里的管道。例如，使用x射线扫描来检验管道是耗时且昂贵的。因此，期望具有考虑至少一些上述问题以及其他可能问题的方法和设备。例如，期望具有克服以期望的效率水平扫描隔离管道的不一致性的技术问题的方法和设备。
技术实现思路
本公开的一个示例提供了一种扫描系统。该扫描系统包括平移结构、扫描器以及控制器。所述平移结构被配置成沿着细长结构轴向地移动。所述扫描器连接到所述平移结构。所述扫描器被配置成利用x射线束来扫描所述细长结构，所述x射线束被配置成具有第一取向和大致垂直于所述第一取向的第二取向。所述控制器与所述平移结构和所述扫描器通信。所述控制器在所述扫描器使用所述第一取向下的所述x射线束执行所述细长结构的轴向扫描的同时，控制所述平移结构沿着所述细长结构轴向地移动。当在所述轴向扫描中在所述细长结构上的一位置处检测到不一致性时，所述扫描器使用所述第二取向下的所述x射线束执行所述细长结构的第二扫描。本公开的另一示例提供了一种管道扫描系统。该管道扫描系统包括平移结构、扫描器以及控制器。所述平移结构被配置成在管道上轴向旋转地移动。所述扫描器连接到所述平移结构。所述扫描器被配置成利用x射线束来扫描对象，所述x射线束被配置成具有第一取向和大致垂直于所述第一取向的第二取向。所述控制器与所述平移结构和所述扫描器通信。所述控制器在所述扫描器使用所述第一取向下的所述x射线束执行所述管道的轴向扫描的同时，控制所述平移结构沿着所述管道轴向地移动，并且当在所述轴向扫描中在所述管道上的一位置处检测到不一致性时，旋转地移动以使用所述第二取向下的所述x射线束执行所述管道的旋转扫描。所述控制器将来自所述位置处的所述轴向扫描的第一数据与来自所述位置处的所述旋转扫描的第二数据组合，以形成在所述位置处具有所述不一致性的图像。本公开的又一示例提供了一种用于扫描细长结构的方法。使用扫描系统中的平移结构使所述扫描系统中的扫描器沿着所述细长结构轴向地移动。在所述扫描器沿着所述细长结构轴向地移动时，使用由所述扫描器发射的x射线束轴向地扫描所述细长结构以执行轴向扫描。所述x射线束具有第一取向。在轴向地扫描所述细长结构的同时检测所述细长结构上具有不一致性的位置。用第二取向下的所述x射线束扫描所述位置处的所述细长结构。特征和功能可以在本公开的各种示例中独立地实现，或者可在其他示例中组合，其中可以参考以下描述和附图来看到更多细节。附图说明在所附权利要求书中阐述了被认为是说明性示例特征的新颖特征。然而，通过参考以下结合附图阅读的本公开的说明性示例的详细描述，将最好地理解说明性示例以及其优选的使用模式、进一步的目的和特征，其中：图1是根据说明性示例的扫描环境的框图的图示；图2是根据说明性示例的平移结构的框图的图示；图3是根据说明性示例的扫描器的框图的图示；图4是附接至根据说明性示例的隔离管道的扫描系统的图示；图5是具有根据说明性示例的扫描器的隔离管道的剖视图的图示；图6是根据说明性示例的扫描器的前侧的图示；图7是具有根据说明性示例的扫描器的隔离管道的剖视图的图示；图8是根据说明性示例的扫描器的前侧的图示；图9是根据说明性示例的轴向扫描的图示；图10是根据说明性示例的第二扫描的图示；图11是根据说明性示例从管道的轴向扫描和第二扫描生成的图像的图示；图12是根据说明性示例的用于扫描细长结构的过程的流程图的图示；图13是根据说明性示例的用于扫描管道的过程的流程图的图示；图14是根据说明性示例的用于生成具有不一致性的图像的过程的流程图的图示；以及图15是根据说明性示例的数据处理系统的框图的图示。具体实施方式说明性示例(例如实施方式)认识并考虑到一个或多个不同的考虑。例如，说明性示例认识并考虑到，扫描细长结构(诸如管道)涉及获取关于管道的足够量的数据以识别可能存在的不一致性。说明性示例认识并考虑到，获取沿着管道长度的期望量的数据以识别不一致性比期望的效率低。例如，说明性示例认识并考虑到，扫描管道的长度生成具有足够分辨率的图像以识别和表征管道中的不一致性可能需要比期望更多的时间。因此，说明性示例提供了用于扫描细长结构(诸如管道)的方法、设备和系统。在一个说明性示例中，存在用于扫描细长结构的方法。当扫描器沿着细长结构的长度移动以形成轴向扫描时，使用由扫描器发射的X射线束来轴向扫描细长结构。在轴向扫描期间，X射线束具有第一取向。在轴向扫描细长结构的同时检测细长结构上具有不一致性的位置。细长结构在该位置由X射线束以第二取向扫描。来自该位置处的轴向扫描的第一数据与来自该位置处的第二扫描的第二数据组合，以形成该位置处的具有不一致性的图像。现在参照附图并且具体参照图1，根据说明性示例描绘了扫描环境的框图的图示。如描绘的，扫描环境100包括细长结构102。在该说明性示例中，细长结构102采取管道104的形式。管道104承载各种类型的材料。例如，管道104可至少承载液体、气体、原油、精炼石油、氢气、燃料、油、水、酒、啤酒、天然气、生物燃料或其他类型的材料。如本文所使用的，当与项目列表一起使用时，短语“…中的至少一个”意指可使用所列项目中的一个或更多个的不同组合，并且可能仅需要列表中的每个项目中的一个。换句话说，“…中的至少一个”意指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扫描系统(106)，该扫描系统(106)包括：平移结构(110)，所述平移结构(110)被配置成沿着细长结构(102)轴向地移动；扫描器(112)，所述扫描器(112)连接到所述平移结构(110)，其中所述扫描器(112)被配置成利用x射线束(130)来扫描所述细长结构(102)，所述x射线束(130)被配置成具有第一取向(132)和大致垂直于所述第一取向(132)的第二取向(134)；以及控制器(114)，所述控制器(114)与所述平移结构(110)和所述扫描器(112)通信，其中所述控制器(114)在所述扫描器(112)使用所述第一取向(132)下的所述x射线束(130)执行所述细长结构(102)的轴向扫描(124)的同时，控制所述平移结构(110)沿着所述细长结构(102)轴向地移动，并且当在所述轴向扫描(124)中在所述细长结构(102)上的一位置(108)处检测到不一致性(108)时，使用所述第二取向(134)下的所述x射线束(130)执行所述细长结构(102)的第二扫描(136)。

【技术特征摘要】
2017.09.11 US 15/701,3011.一种扫描系统(106)，该扫描系统(106)包括：平移结构(110)，所述平移结构(110)被配置成沿着细长结构(102)轴向地移动；扫描器(112)，所述扫描器(112)连接到所述平移结构(110)，其中所述扫描器(112)被配置成利用x射线束(130)来扫描所述细长结构(102)，所述x射线束(130)被配置成具有第一取向(132)和大致垂直于所述第一取向(132)的第二取向(134)；以及控制器(114)，所述控制器(114)与所述平移结构(110)和所述扫描器(112)通信，其中所述控制器(114)在所述扫描器(112)使用所述第一取向(132)下的所述x射线束(130)执行所述细长结构(102)的轴向扫描(124)的同时，控制所述平移结构(110)沿着所述细长结构(102)轴向地移动，并且当在所述轴向扫描(124)中在所述细长结构(102)上的一位置(108)处检测到不一致性(108)时，使用所述第二取向(134)下的所述x射线束(130)执行所述细长结构(102)的第二扫描(136)。2.根据权利要求1所述的扫描系统(106)，其中，所述控制器(114)将来自所述位置(108)处的所述轴向扫描(124)的第一数据(140)与来自所述位置(108)处的所述第二扫描(136)的第二数据(136)组合，以形成在所述位置(108)处具有所述不一致性(108)的图像(146)。3.根据权利要求1所述的扫描系统(106)，其中，所述平移结构(110)被配置成在所述扫描器(112)使用所述第二取向(134)下的所述x射线束(130)执行所述第二扫描(136)作为旋转扫描(126)时，围绕所述细长结构(102)旋转地移动，并且其中满足下列一者：所述平移结构(110)在用所述第一取向(132)下的所述x射线束(130)完成所述细长结构(102)的所述轴向扫描(124)之后轴向地移动以返回至所述位置(108)，并且在所述位置(108)处旋转地移动以使用所述第二取向(134)下的所述x射线束(130)在所述位置(108)处执行所述第二扫描(136)作为所述旋转扫描(126)；以及所述平移结构(110)停止在所述位置(108)处沿着所述细长结构(102)的长度轴向地移动，并且围绕所述位置(108)旋转地移动以使用所述第二取向(134)下的所述x射线束(130)执行所述第二扫描(136)作为所述旋转扫描(126)。4.根据权利要求1所述的扫描系统(106)，其中，通过旋转所述扫描器(112)中的准直仪而使所述x射线束(130)在所述第一取向(132)和所述第二取向(134)之间改变。5.根据权利要求1所述的扫描系统(106)，其中，通过改变所述扫描器(112)的准直仪中的槽缝(308)的尺寸使所述x射线束(130)在所述第一取向(132)和所述第二取向(134)之间改变，并且其中所述尺寸包括所述槽缝(308)的宽度(318)和所述槽缝(308)的高度(320)。6.根据权利要求1所述的扫描系统(106)，其中，所述平移结构(110)选自机动臂、履带臂和基于轨道的臂中的一者。7.根据权利要求1所述的扫描系统(106)，其中，所述扫描器(112)包括x射线扫描系统(106)、反向散射x射线系统和透射x射线系统中的至少一者。8.根据权利要求1所述的扫描系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·E·乔治森，M·萨法伊，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US