一种长输管道压电超声波探伤内检测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种长输管道压电超声波探伤内检测器，包括一个与管道内径适配的前部限位架和多个后部检测臂，前部限位架和后部检测臂均是由弹性材料制成的，前部限位架设有前端透盖和多个均布在前端透盖周围的后弯连接爪，后部检测臂采用折弯结构，后部检测臂的水平连接段与前部限位架的后弯连接爪固接在一起，所有后部检测臂的倾向一致，在每个后部检测臂上均安装有多个测厚探头和多个探伤探头，相邻的两个后部检测臂的倾斜检测段通过多个V型弹簧片连接在一起，所有探伤探头的声场覆盖管道的整个周向，所有测厚探头的声场覆盖管道的整个周向。本实用新型专利技术能够在一次作业中完成管道壁厚损失型缺陷及裂纹缺陷全面检测。

An internal detector for piezoelectric ultrasonic flaw detection of long distance pipeline

【技术实现步骤摘要】
一种长输管道压电超声波探伤内检测器
本技术属于超声内检测
，涉及一种长输管道压电超声波探伤内检测器。
技术介绍
随着石油天然气工业的发展和相关行业产业能源需求的增大，我国石油天然气长距离运输管线发展迅速，到2025年底，我国石油天然气管道预计将达到25万公里，其中原油成品油管道将达到8万公里左右。油气管线在运营过程中管道内部输送介质及周边地理环境均会对管壁金属造成腐蚀，在外界以及管道内部压力作用下会造成腐蚀区域的应力集中从而产生裂纹，当管壁上的裂纹扩展到一定程度就会发生泄露。为了保障油气管线的安全运营，定期对管线腐蚀状况进行巡检并及时进行维修维护成为管道完整性管理的必要措施，而内检测是获取管道完整性数据最好的途径。目前管道内检测器主要有三大类：漏磁内检测器、电磁超声内检测器和压电超声波内检测器。其中漏磁内检测器主要用于管道体积型缺陷的研究，裂纹缺陷及大壁厚管体腐蚀的检测效果较差；电磁超声内检测器利用超声导波技术可用于输气管道的腐蚀检测，该技术探头灵敏度较低，信噪比差；压电超声波内检测器主要用于输油管道的腐蚀和裂纹检测，检测精度高，缺陷量化模型简单，壁厚适应性强。PII公司推出把一组测厚探头聚在一起沿检测节中心骨架圆周方向排列的方法实现了管壁压电超声波检测的全覆盖，该方法可以有效实现管道壁厚的腐蚀检测，但无法同时实现管道裂纹缺陷的在线检测。目前部分厂家分别研制出了压电超声壁厚检测设备及压电超声裂纹检测设备，将壁厚检测与裂纹检测作为单独的功能模块分别进行管道检测作业，实际检测过程中存在检测成本高、壁厚损失型缺陷与裂纹缺陷无法综合分析的问题，市场推广应用困难。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够在一次作业中完成管道壁厚损失型缺陷及裂纹缺陷全面检测的长输管道压电超声波探伤内检测器。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种长输管道压电超声波探伤内检测器，包括一个与管道内径适配的前部限位架和多个后部检测臂，所述前部限位架和所述后部检测臂均是由弹性材料制成的，所述前部限位架设有前端透盖和多个均布在所述前端透盖周围的后弯连接爪，所述后部检测臂采用折弯结构，设有水平连接段和倾斜检测段，所述后部检测臂的水平连接段与所述前部限位架的后弯连接爪一一对应地固接在一起，所有所述后部检测臂的倾向一致，在每个所述后部检测臂的倾斜检测段上均安装有多个测厚探头和多个探伤探头，相邻的两个所述后部检测臂的倾斜检测段通过多个V型弹簧片连接在一起，所有所述探伤探头的声场覆盖管道的整个周向，且相邻两个所述探伤探头的声场相互独立，所有所述测厚探头的声场覆盖管道的整个周向，且相邻两个所述测厚探头的声场相互独立，相邻的所述测厚探头和所述探伤探头声场独立。所述多个测厚探头沿后部检测臂倾斜检测段长度方向间隔布置，所述多个探伤探头沿后部检测臂倾斜检测段长度方向间隔布置，相邻的所述测厚探头和所述探伤探头间隔布置。一个后部检测臂上的测厚探头和探伤探头设置在不同的直线上。所述多个探伤探头沿后部检测臂倾斜检测段长度方向均匀布置。所述多个测厚探头沿后部检测臂倾斜检测段长度方向均匀布置。每个所述后部检测臂的倾斜检测段上的探伤探头和测厚探头交错间隔布置。所述后部检测臂的水平连接段与所述前部限位架的后弯连接爪采用刚性连接板固接在一起。所述前部限位架和所述后部检测臂均是由聚氨酯制成的。本技术具有的优点和积极效果是：通过采用V型弹簧片将后部检测臂组合在一起并连接在前部限位架的后方，利用后部检测臂和前部限位架的弹性及V型弹簧片的弹性实现了内检测器的自适应形变，能够保证内检测器的高通过性及结构稳定性，确保超声信号的采集质量；通过采用后部检测臂的倾斜检测段与管道轴向方向呈一定角度，并使所有探头处于管道的不同圆周位置的结构，实现了管道周向检测的全覆盖。因此本技术能够在一次作业中完成管道壁厚损失型缺陷及裂纹缺陷的全面检测，极大提升了管道超声内检测的工作效率及海底管道的完整性管理水平。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术在后部检测臂的倾斜检测段处的横断面示意图；图3为本技术在探伤探头处的剖视图；图4为本技术的后部检测臂结构示意图；图5为本技术的前部限位架结构示意图。图中：1、前部限位架；1-1、前端透盖；1-2、后弯连接爪；2、后部检测臂；2-1、水平连接段；2-2、倾斜检测段；3、测厚探头；4、探伤探头；5、V型弹簧片。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1～图5，一种长输管道压电超声波探伤内检测器，包括一个与管道内径适配的前部限位架1和多个后部检测臂2，所述前部限位架1和所述后部检测臂2均是由弹性材料制成的，所述前部限位架1设有前端透盖1-1和多个均布在所述前端透盖1-1周围的后弯连接爪1-2，所述后部检测臂2采用折弯结构，设有水平连接段2-1和倾斜检测段2-2，请参见图4，所述后部检测臂2的水平连接段2-1与所述前部限位架1的后弯连接爪1-2一一对应地固接在一起，所有所述后部检测臂2的倾向一致，在每个所述后部检测臂2的倾斜检测段2-1上均安装有多个测厚探头3和多个探伤探头4，相邻的两个所述后部检测臂2的倾斜检测段2-2通过多个V型弹簧片5连接在一起，所有所述探伤探头4的声场覆盖管道的整个周向，且相邻两个所述探伤探头4的声场相互独立，所有所述测厚探头3的声场覆盖管道的整个周向，且相邻两个所述测厚探头3的声场相互独立，相邻的所述测厚探头3和所述探伤探头4声场独立。在本实施例中，为了有效避免探头间的声场互相干扰，方便测厚探头3和探伤探头4的布置，所述多个测厚探头3沿后部检测臂倾斜检测段长度方向间隔布置，所述多个探伤探头4沿后部检测臂倾斜检测段长度方向间隔布置，相邻的所述测厚探头3和所述探伤探头4间隔布置。更进一步地，所述多个探伤探头4沿后部检测臂倾斜检测段长度方向均匀布置；所述多个测厚探头3沿后部检测臂倾斜检测段长度方向均匀布置，每个所述后部检测臂2的倾斜检测段2-2上的探伤探头4和测厚探头3交错间隔布置。为了保证后部检测臂2的强度，方便测厚探头3和探伤探头4的布置，一个后部检测臂2上的测厚探头3和探伤探头4布置在不同的直线上。在本实施例中，所述后部检测臂2的水平连接段2-1与所述前部限位架1的后弯连接爪1-2采用刚性连接板固接在一起。所述前部限位架1和所述后部检测臂2均是由聚氨酯制成的。上述内检测器的特点在于：1)探头的布置结构超声波探伤探头4和测厚探头3均为多个，相应的安装孔也均为多个，超声波探伤探头4和测厚探头3的具体安装数量由其有效声场面积与管壁周长确定。测厚/探伤探头与安装孔一一对应，沿后部检测臂的倾斜检测段长度方向等间距排列，同一后部检测臂上的探头间隔布置，因而不同探头间的声场不会构成干扰。同时后部检测臂的倾斜检测段与管道轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长输管道压电超声波探伤内检测器，其特征在于，包括一个与管道内径适配的前部限位架和多个后部检测臂，所述前部限位架和所述后部检测臂均是由弹性材料制成的，所述前部限位架设有前端透盖和多个均布在所述前端透盖周围的后弯连接爪，所述后部检测臂采用折弯结构，设有水平连接段和倾斜检测段，所述后部检测臂的水平连接段与所述前部限位架的后弯连接爪一一对应地固接在一起，所有所述后部检测臂的倾向一致，在每个所述后部检测臂的倾斜检测段上均安装有多个测厚探头和多个探伤探头，相邻的两个所述后部检测臂的倾斜检测段通过多个V型弹簧片连接在一起，所有所述探伤探头的声场覆盖管道的整个周向，且相邻两个所述探伤探头的声场相互独立，所有所述测厚探头的声场覆盖管道的整个周向，且相邻两个所述测厚探头的声场相互独立，相邻的所述测厚探头和所述探伤探头声场独立。/n

【技术特征摘要】
1.一种长输管道压电超声波探伤内检测器，其特征在于，包括一个与管道内径适配的前部限位架和多个后部检测臂，所述前部限位架和所述后部检测臂均是由弹性材料制成的，所述前部限位架设有前端透盖和多个均布在所述前端透盖周围的后弯连接爪，所述后部检测臂采用折弯结构，设有水平连接段和倾斜检测段，所述后部检测臂的水平连接段与所述前部限位架的后弯连接爪一一对应地固接在一起，所有所述后部检测臂的倾向一致，在每个所述后部检测臂的倾斜检测段上均安装有多个测厚探头和多个探伤探头，相邻的两个所述后部检测臂的倾斜检测段通过多个V型弹簧片连接在一起，所有所述探伤探头的声场覆盖管道的整个周向，且相邻两个所述探伤探头的声场相互独立，所有所述测厚探头的声场覆盖管道的整个周向，且相邻两个所述测厚探头的声场相互独立，相邻的所述测厚探头和所述探伤探头声场独立。


2.根据权利要求1所述的长输管道压电超声波探伤内检测器，其特征在于，所述多个测厚探头沿后部检测臂倾斜检测段长度方向间隔布置，所述多个探伤探头沿后部检测臂倾斜检测段长度方向间隔布置，相邻的所述测厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海林，高尚磊，张海锋，蔡永桥，李柏林，孙欢，王豪巍，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，中海油能源发展装备技术有限公司，中海石油技术检测有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11