用于管道环焊缝检查的X射线检查设备制造技术

提供一种用于管道环焊缝X射线照相术检查的设备。该设备包括定向的X射线源5，该X射线源5可插入到管道部段内并在管道部段内转动。提供使定向的X射线源与外部X射线探测器对准的装置，因而，两者可与管道部段基本上同轴地转过360°。提供对由X射线探测器探测到的数据进行采样的装置，以便可作进一步分析。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于管道环缝焊接检查的X射线检查设备和方法。
技术介绍
在本领域内，众所周知管道环向(周向)焊缝常用射线照相术(radiography)来进行检查，该射线照相术使用传统的X射线爬行器并结合X射线胶片或实时射线照相术(RTR)探测器。当可容易地通向焊接到另一管道部段的一管道部段的开口端时，就可使用这些爬行器。X射线爬行器包括位于爬行器或小车上的X射线源，爬行器或小车可被驱动到管道的开口端内并将沿着管道爬行到周向焊缝的区域。X射线源是全景的并安装成在管子内大致中心，并围绕焊缝表面绕360度弧发射X射线。该类型的X射线源通常用于X射线胶片并适合于大部分管子的直径。在产生可观看和储存的图像之前，使用X射线胶片需要耗费时间和对环境不友好的化学处理、清洗和晾干。RTR探测器可以与安装在管道中心的全景X射线源一起使用。然而，它们的应用通常局限于24英寸或更小的管子直径，因为在较大直径上的检查时间迅速增加。这是因为随着管子直径的增加，焊缝处X射线通量的强度随着离X射线源的距离增加而按照平方反比律地减小。该结果对于中等或大直径的管子来说，X射线通量的减小到这样的水平，S卩，借助于RTR探测器的检查速度不可接受地慢，因此在商业上不可行。
技术实现思路
本专利技术的优选实施例提供定向的X射线源；将定向的X射线源插入管道部段内并基本上与管道部段同轴地使定向的X射线源转过360度的装置，由此，定向的X射线源从围绕焊缝的基本恒定的距离将X射线定向到管道的环焊缝上；以及定位在管道焊缝外面的RTR探测器系统。使用如此结构能使RTR焊缝检查系统的循环时间减少，特别是对较大直径的管道，例如，24英寸直径或以上的管道，这是因为X射线源较靠近RTR探测器。较小直径管道的X射线照相术也可从本专利技术中获益。与传统配置的全景X射线源(例如，对于48英寸直径管道放大10倍)相比，通过使用该技术显著地提高了 RTR探测系统的X射线强度水平，并且消除了随管直径增加带来的通量降低或平方反比律的效应。RTR探测器在恒定壁厚处的扫描速度仅与管道周长有关。这能用单个RTR探测器快速地检查大直径管道的周向焊缝，该RTR探测器与合适的X射线爬行器上的X射线源同步地围绕焊缝扫描。附图说明 现将参照附图，借助于实例详细地描述本专利技术的优选实施例，附图中图I示出剖过管道的剖视图，其中，体现本专利技术的设备相对于安装在管道外面的X射线探测系统定位。图2示出该管道的立体图；以及图3示出爬行器头处于不同位置的管道的端视图。图4示出轧管厂或堆管场内的本专利技术，在将管子运输到正在建造的管道之前，在轧管厂或堆管场内常将两倍或三倍长度的管子连结在一起。具体实施例方式本设备包括如图I和2所示的现有技术系统中所用类型的传统爬行器底盘⑴。该底盘由主底盘体、电动机/齿轮箱驱动器22和位于前部和后部的驱动轮、用于对X射线源和电动机供电的电池盒24组成。爬行器由电气控制面板控制，该电气控制面板包含X射线控制器、可编程逻辑控制器(PLC)、电动机驱动器和接口。 底盘前部与传统设计不同之处在于，它包括用于偏移转动机构的坚固安装点。举例来说，该机构包括支承在坚固的框架(3)内的转动齿轮电动机(2)，该框架(3)牢固地固定在爬行器底盘上。齿轮电动机的轴固定到可转动构件或盘(4)上。可转动构件(4)具有偏移安装的、用于承载X射线源(5)的支承托架(30)。该支承托架还承载测斜仪(6)和伽玛(Y)射线探测器(7)。内置在框架(3)内的高度调整装置使可转动构件的位置能够相对于电动机2的转动轴线运动，电动机2围绕转动轴线旋转，由此，使支承托架30在管子内径向地向内和向外运动，以能针对为达到要求的射线照相术性能标准所需的不同管子直径和不同内管壁间隙来调整X射线源相对于内管壁的位置。建议的检查循环如下用在管子外部操作的传统伽玛信号装置(9)或用其它的装置来对X射线爬行器发送信号以沿管子内部向前穿过，其它的装置诸如是但不限于无线电、磁性或超声波。在爬行器朝向要被检查的焊缝前行过程中，测斜仪(6)不断地调整X射线管的径向方向，以使其射线束输出窗始终定向在相同的方向。举例来说，该方向可以是朝向管子顶部的位置。该技术还确保伽玛射线探测器(7)处于诸如能够探测到外部的伽玛信号装置(9)的合适位置。举例来说，图I示出位于管子顶部上的伽玛信号装置(9)。当X射线爬行器接近伽玛信号装置(9)时，伽玛射线探测器(7)识别出来自放置在外壳前部和后部的伽玛射线探测器7内的两个单独的和分开的探测装置的峰值信号。通过使驱动轮沿向前和向后方向运动，可编程的逻辑控制器(PLC)使用这些信号来缓慢地正确定位爬行器，以将两个伽玛射线探测器定位在由外部伽玛信号装置(9)发射出的射线束正下方。当每个探测装置处的信号相同时，就达到了该位置。由此选择的伽玛信号装置(9)的位置将定向的X射线束中心放置在如此一个位置上，以致当伽玛射线探测器如此定位时，就可在焊缝中心处透过管壁。这是因为通过在伽玛射线传播时基本恒定的管道材料的伽玛射线及因此伽玛射线强度将在装置9的每一侧均匀地减弱，且伽玛信号装置相对于X射线源和探测器的侧向位移与其相对于要被检查的焊缝的位移基本相同。使用与传统管道检查中所用方法类似的方法，操作者从管子中移去伽玛信号装置，触发X射线生成顺序。操作者远离管子走到安全距离。然而，与传统的检查不同，现进行如下的顺序_在预报警安全时间段之后，定向的X射线源(5)以预设的电压、电流和时间、方向发射X射线。在探测X射线通量时，RTR探测系统(10)例如安装在钢带(11)上并通过齿条/小齿轮系统(12)围绕管子驱动。这进入“射线束中心搜索模式”，以通过沿顺时针方向和逆时针方向围绕管子圆周运动并对探测到的X射线强度采样而将探测器直接定位到最大X射线通量的位置。一旦已经探测到所探测的X射线通量在阈值水平之下的射线束边缘位置，探测器就运动到在这些点之间的大致中间的转动位置。因为由定向X射线源提供的X射线通量较高，所以，该操作仅花费几秒钟就完成了。从X射线生成开始起的预设时间之后，X射线源(5)和实时X射线探测器(10)则开始围绕管子以预定的固定转速一起转动。探测器在围绕管子的多个采样点对探测的X射线进行采样。这是可变的设计，并取 决于X射线源、RTR装置和管道直径。图3a)、b)、c)和d)示出具有处于不同转动位置的X射线源的爬行器。来自RTR探测系统的采样数据可重叠，因此可累积而减小噪音的作用。替代地，数据可以不重叠。不管选择哪一种，最终结果是X射线通量通过焊缝的渗透量关于围绕焊缝的位置的线性曲线。用于X射线管转动定位的测斜仪(6)、伽玛射线探测器(7和8)方法和RTR探测器射线束搜索模式的组合确保了 X射线源和RTR探测器精确地对准以同步地开始管道焊缝的轨道。继续该操作，直到X射线源和X射线探测器已绕管子焊缝的轨道运行360°加上较小的重叠。当已经达到预设的暴露时间时，则可自动地关闭X射线。然后，操作者使用伽玛信号装置(9)发信号给爬行器(I)以用伽玛信号装置运动到下个管子焊缝。此时，可从管子移走RTR探测器和驱动机构。按照要求在下一和另外的焊缝上重复该检查过程。较佳地，转速与管子直径成正比。较佳地，X射线探测器可立足于现有用于牙科的产品的高度定制的型式，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·奈特，S·G·德拉克，
申请(专利权)人：超科有限公司，
类型：发明
国别省市：