全自动相控阵超声波检测装置制造方法及图纸

一种全自动相控阵超声波检测装置，包括超声波检测仪器本体、供探头安装的支架及校准试块，校准试块的中部设有对接焊缝，该校准试块以对接焊缝边缘为准两端壁厚为差厚，其中，厚壁侧表面沿焊缝边缘设置有一斜坡，斜坡的斜度过度比例为１∶４。本实用新型专利技术可以对同等内径不同壁厚的海底管道的对接焊缝进行检验，扩大了全自动相控阵超声波检测装置的使用范围，提高了全自动相控阵超声波检验装置的利用率，在保证质量的情况下，提高了检测装置的灵敏度及海底输油、气管道的铺设速度，节省了成本，减少了由于使用射线检测仪器所产生的射线辐射给检测人员带来的危害。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及焊缝的检测装置，尤其涉及一种对相同内径不同壁厚管道对接环 焊缝进行检测的全自动相控阵超声波检测装置。
技术介绍
在海上石油开发工程中，需要在海底铺设海底输油、气管道，用于输送海上开采的 石油及天然气。管道与管道之间采用焊接的方式连接成海底输油、气管线。管道与管道之 间焊接后，为了保证管道与管道之间在对接时环焊缝的焊接牢固，需要用检测仪器对管道 焊缝的焊接质量进行检测。目前，相同内径及相同壁厚的海底管道的对接焊缝主要使用全自动相控阵超声波 检测装置进行检测。如图1所示，现有的全自动相控阵超声波检测装置主要包括超声波检测仪器本 体、与超声波检测仪器本体连接的探头1、供探头安装的支架及校准试块2。在对海底管道 的对接焊缝3进行检测之前，首先，要在校准试块2上用探头1进行对接焊缝3的角度配置、 聚焦位置及间门的设定等相关参数的进行调整和确定。然后，再在管道上进行对接环焊缝 检测。由于现有的海底管道的对接焊缝的全自动相控阵超声波检测装置的校准试块形 状和厚度以及安装在探头支架上的探头的长度是按相同内径相同壁厚的海底管道的对接 焊缝设置，校准试块中部为对接焊缝，两端厚度相同；探头支架的长度为250毫米。因此，现 有的校准试块及探头只能进行相同内径相同壁厚的海底管道的对接焊缝的检验，对于同等 内径不同壁厚对接焊缝的检验，探头所产生的波束不能覆盖整个焊缝及波束在各自扫查区 域垂直于理论坡口面上，扫查波束、闸门的位置及波束聚焦位置等都将偏离原有位置，使得 厚壁侧无法得到合格的图像显示。对于相同内径不同壁厚的海底管道的对接焊缝，一般只 能使用射线检测仪器进行检测。由于船舶上空间有限，使用射线检测仪器对于相同内径不 同壁厚的海底管道的对接焊缝进行检测，给检测人员的射线防护带来很大困难，同时，由于 射线检测仪器检测灵敏度低，增加现场检验不必要的返修，影响工程的整个进度，降低了海 底输油、气管道的铺设速度。
技术实现思路
本技术的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种改进行的 全自动相控阵超声波检测装置，其可以对相同内径不同壁厚的海底管道的对接焊缝进行检 验，扩大了全自动相控阵超声波检测装置的使用范围，提高了全自动相控阵超声波检验装 置的利用率，在保证质量的情况下，提高了检测装置的灵敏度及海底输油、气管道的铺设速 度，节省了成本，减少了由于使用射线检测仪器所产生的射线辐射给检测人员带来的的危 害。本技术的目的是由以下技术方案实现的一种全自动相控阵超声波检测装置，包括超声波检测仪器本体、供探头安装的支 架及校准试块，校准试块的中部设有对接焊缝，其特征在于该校准试块以对接焊缝边缘 为准两端壁厚为差厚，其中，厚壁侧表面沿焊缝边缘设置有一斜坡，斜坡的斜度过度比例为 1 4。所述校准试块薄壁侧厚度为7_25毫米范围，厚壁侧厚度为17-35毫米范围。所述支架长度为290——320毫米范围。本技术的有益效果本技术可以对同等内径不同壁厚的海底管道的对接 焊缝进行检验，扩大了全自动相控阵超声波检测装置的使用范围，提高了全自动相控阵超 声波检验装置的利用率，在保证质量的情况下，提高了检测装置的灵敏度及海底输油、气管 道的铺设速度，节省了成本，减少了由于使用射线检测仪器所产生的射线辐射给检测人员 带来的的危害。附图说明图1为现有相同内径相同壁厚对接焊缝坡口检测平面示意图。图2为本技术校准试块结构示意图。图3为本技术相同内径不同壁厚对接焊缝坡口检测平面示意图。图中主要标号说明1探头、2校准试块、3对接焊缝、4聚焦位置。具体实施方式如图2所示，本技术包括超声波检测仪器本体、供探头1安装的支架及校准试 块2，校准试块的中部设有对接焊缝3，由于管道壁厚不同，校准试块2以对接焊缝3边缘为 准两端壁厚为差厚，本实施例为薄壁侧厚度为薄壁侧厚度设定为7_25毫米范围，厚壁侧 厚度设定为17-35毫米范围。探头配置是以薄壁侧进行，其中，厚壁侧表面沿焊缝边缘设置 有一斜坡，斜坡的斜度过度比例为1 4;从而使探头前沿至焊缝中心线的距离向后延伸一 定的距离。探头支架长度设定为290——320毫米范围。本技术适用于壁厚差< 10毫米的同等内径不同壁厚环焊缝。如图3所示，本技术工作原理在设置时，全自动相控阵超声波检测装置设置 是以薄壁侧为基准，在厚壁侧设置生成的指定区域的扫查波束，间门的位置，波束聚焦位置 等都将偏离原有位置，使得厚壁侧无法得到合格的图像显示。以根部通道为例，扫查角度为 70度，采用“自发自收(PE)”模式。同等尺寸的对接环焊缝，入射点至焊缝中心线的距离为 35毫米，声束从入射点至反射体的距离为42毫米，同等内径不同壁厚对接环焊缝，入射点 至焊缝中心线的距离为49毫米，声束从入射点至反射体的距离为65毫米，这将增加整个系 统灵敏度。通过改变校准试块2的形状，并调整全自动相控阵超声波检测装置相关参数，改 变聚焦延迟时间等，使得波束聚焦位置4、间门位置在指定区域，系统灵敏度在合格的范围 内。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上 的限制，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与 修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。权利要求一种全自动相控阵超声波检测装置，包括超声波检测仪器本体、供探头安装的支架及校准试块，校准试块的中部设有对接焊缝，其特征在于该校准试块以对接焊缝边缘为准两端壁厚为差厚，其中，厚壁侧表面沿焊缝边缘设置有一斜坡，斜坡的斜度过度比例为1∶4。2.根据权利要求1所述的全自动相控阵超声波检测装置，其特征在于所述校准试块 薄壁侧厚度为7_25毫米范围，厚壁侧厚度为17-35毫米范围。3.根据权利要求1所述的全自动相控阵超声波检测装置，其特征在于所述支架长度 为290——320毫米范围。专利摘要一种全自动相控阵超声波检测装置，包括超声波检测仪器本体、供探头安装的支架及校准试块，校准试块的中部设有对接焊缝，该校准试块以对接焊缝边缘为准两端壁厚为差厚，其中，厚壁侧表面沿焊缝边缘设置有一斜坡，斜坡的斜度过度比例为1∶4。本技术可以对同等内径不同壁厚的海底管道的对接焊缝进行检验，扩大了全自动相控阵超声波检测装置的使用范围，提高了全自动相控阵超声波检验装置的利用率，在保证质量的情况下，提高了检测装置的灵敏度及海底输油、气管道的铺设速度，节省了成本，减少了由于使用射线检测仪器所产生的射线辐射给检测人员带来的危害。文档编号G01N29/04GK201697895SQ20102012134公开日2011年1月5日 申请日期2010年2月26日 优先权日2010年2月26日专利技术者周伟忠, 尤卫宏, 张俊杰, 陈亮 申请人:中国海洋石油总公司;海洋石油工程股份有限公司;天津蓝海工程检测技术服务有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动相控阵超声波检测装置，包括超声波检测仪器本体、供探头安装的支架及校准试块，校准试块的中部设有对接焊缝，其特征在于：该校准试块以对接焊缝边缘为准两端壁厚为差厚，其中，厚壁侧表面沿焊缝边缘设置有一斜坡，斜坡的斜度过度比例为１∶４。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尤卫宏，周伟忠，张俊杰，陈亮，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，海洋石油工程股份有限公司，天津蓝海工程检测技术服务有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]