CN2286313Y - 石油套管、钻杆超声波自动探伤机 - Google Patents

石油套管、钻杆超声波自动探伤机 Download PDF

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丁丕显
赵俨
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Abstract

一种石油套管、钻杆超声波自动探伤机,主要由十通道超声波电脑探伤测厚仪、旋转及纵向移动机构、联合探头和打标机等组成。联合探头是由两对分别与中心呈一定角度对称布置的纵向、横向检测探头和位于中心的测厚探头组成,可对钢管进行全方位在线或离线自动探伤,并可根据有伤部位自动予以标记,全机由微机统一管理控制,探伤灵敏度高,质量稳定、可靠,无漏检和误检。广泛应用于石油等行业的重要无缝钢管的探伤检测。

Description

石油套管、钻杆超声波自动探伤机
本实用新型属于对石油套管、钻杆或高压锅炉管等重要用途无缝钢管进行在线或离线自动探伤的超声波自动探伤机。
为保证石油套管、钻杆或锅炉管等重要用途的无缝钢管的生产质量和使用安全，在无缝钢管的生产工艺中和使用前都要进行无损检测。这在API规范和GB5777标准中都有明确的规定。现有的无缝钢管无损检测设备中主要是采用超声波、漏磁，涡流和磁粉等探伤技术。然而涡流和磁粉检测方法只能检测出钢管的表面缺陷，且磁粉方法只能人工操作，无法自动定量；而漏磁方法存在钢管端头的不可探区段，满足不了钢管全自动探伤的需要。
本实用新型是针对现有技术的不足而设计的一种可对石油套管、钻杆或高压锅炉管等重要无缝钢管进行纵、横双向自动探伤、测厚，并能对有伤部位进行自动标记的超声波自动探伤机。
本实用新型的超声波自动探伤机，是通过以下方式实现的。探伤机由CDT10型十通道超声波电脑探伤测厚仪、上、下料机构、钢管旋转机构、钢管纵向移动机构、多组双向探伤、测厚联合探头和打标机组成。钢管旋转机构是由两排滚轮组成，每个滚轮均安装在支座上，并与传动轴相连接。钢管纵向移动机构是由V型滚轮、活动支架、电机和支座组成，V型滚轮安装在活动支架上，与活动支架上的电机相连接；活动支架的下端与气缸的推杆连接。多组双向探伤、测厚联合探头分别浮动安置在探头行走机构上，探头行走机构的丝杆与行走电机连接。每一组联合探头与钢管旋转机构等距间隔设置，都与CDT10型十通道超声波电脑探伤测厚仪相连，每个通道都有独立的界面跟踪的两个报警闸门。探伤机的一端设有固定和活动的定位装置。双向探伤测厚联合探头、钢管旋转机构和钢管纵向移动机构均设置在被测钢管的下面。每一组双向探伤、测厚联合探头均由一对纵向伤探头、一对横向伤探头、一个测厚探头、可调支撑螺栓和溢水仓组成。一对纵向伤探头分别与中心线呈15 °-25 °的夹角，所在的平面与被测钢管的中心线垂直。一对横向伤探头分别与中心线呈15°-25°的夹角，所在的平面与纵向伤探头所在的平面垂直。一个测厚探头位于联合探头的中心位置；联合探头与被测钢管之间有可调支撑螺栓，通过探头浮动装置安置在探头行走机构上。打标机是由气缸、连杆和标记笔组成，标记笔安装在连杆的一端，气缸安装在连杆的另一端，并与探伤仪的控制机构相连。根据探伤仪给出的伤信号由控制机构驱动气缸，带动连杆和标记笔在相应的部位进行标记。
探伤机的自动探伤是分段进行的，待检测的钢管从上料机构落到纵向移动机构的滚轮上，纵向移动机构的V型滚轮抬起并旋转，使钢管的一端移至活动定位装置处落下。钢管旋转机构带动管子自转。探头行走机构带动联合探头沿纵向移动，完点了对管子的部分全方位探伤。此时纵向移动机构将管子抬起并平移，使钢管的一端位于固定定位装置处，子位于旋转滚轮处的钢管移到探头可探部位。钢管自转的，探头行走机构带动联合探头沿原运动的相反方向运动，完成了对钢管的全部全方位探伤。超声探头与被测钢管通过溢水耦合法耦合。探出有伤部位即自动予以标记，同时报警。旋转机构与探头行走机构的运行速度根据不同钢管的探伤工艺要求由微机统一控制。
本实用新型的优点是，由于采用四个探伤探头和一个测厚探头组合在一起，形成一个可进行全方位起声波探伤与测厚的联合探头，既能测出纵向伤，又能测出横向伤，并能在有伤的部位自动予以标记。探伤的灵敏度高，质量可靠，不能发生漏检和误检，完全可以满足API规范和GB5777标准要求的技本指标。可广泛应用于石油套管、钻杆及重要用途无缝钢管的探伤检测。
附图1-4为本实用新型的结构示意图，附图2为附图1的A-A剖视图，附图3为附图1的B-B剖面，附图4为附图3的C-C剖面。图中(1)为固定定位装置；(2)为活动定位装置；(3)为双向探伤测厚联合探头；(4)为探头行走机构；(5)为钢管纵向移动机构；(6)为钢管旋转机构；(7)为待检测钢管；(8)为调整螺栓；(9)为纵向伤探头；(10)为探头浮动装置；(11)为溢水仓；(12)为横向伤探头；(13)为测厚探头；(14)为定位气缸；(15)为行走电机；(16)为气缸；(17)为活动支架；(18)为推杆；(19)为传动轴；(20)为电机。
下面结合附图说明本实用新型的一个实施例。
本实用新型中的钢管旋转机构(6)是由两排滚轮组成，每个滚轮均安装在支座上，并与传动轴(19)相连接。钢管纵向移动机构(5)是由V型滚轮，活动支架(17)、电机(20)和支座组成。V型滚轮安装在活动支架(17)上，与活动支架上的电机(20)相连接，活动支架(17)的下端与气缸(16)的推杆(18)连接。多组双向探伤、测厚联合探头(3)分别浮动安置在探头行走机构(4)上，探头行走机构(4)的丝杆与行走电机(15)连接。每一组联合探头(3)与钢管旋转机构(6)等距间隔设置，都与CDT10型十通道超声波电脑探伤测厚仪相连，每个通道都有独立的界面跟踪的两个报警闸门。探伤机的一端设有固定和活动的定位装置(1)和(2)。双向探伤测厚联合探头(3)、钢管旋转机构(6)和钢管纵向移动机构(5)均设置在被测钢管(7)的下面。每一组双向探伤、测厚联合探头(3)中的一对纵向伤探头(9)分别与中心线呈15°-25°的夹角，所在的平面与被测钢管的中心线垂直。一对横向伤探头(12)分别与中心线呈15°- 25°的夹角，所在的平面与纵向伤探头(9)所在的平面垂直。一个测厚探头(13)位于联合探头的中心位置。联合探头与被测钢管(7)之间有可调走撑螺栓(8)，并通过探头浮动装置(10)安置在探头行走机构(4)上。
探伤机工作时，待检测钢管(7)首先通过纵向移动机构(5)置于活动定位装置(2)处，启动钢管旋转机构(6)和探头行走机构(4)，位于钢管下方的4组双向探伤、测厚联合探头(3)通过溢水仓(11)溢水耦合，对钢管进行全方位的探伤和测厚。由于探头行走机构(4)的行程有限(受旋转机构和纵向移动机构的影响)，每次只能探测管子全长的二分之一。此时定位气缸(14)将活动定位装置(2)移开，气缸(16)通过推杆(18)将钢管(7)抬起，钢管纵向移动机构(5)将钢管(7)平移，使其一端置于固定定位装置(1)处后落下。原来位于旋转机构(6)和纵向移动机构(5)处的钢管处在了联合探头(3)的附近。启动钢管旋转机构(6)和探头行走机构(4)，使探头沿原探伤运动的相反方向运动，即可完成对钢管的全部全方位探伤。

Claims (3)

1、一种石油套管，钻杆超声波自动探伤机，由CDT10型十通道超声波电脑探伤测厚仪，上下料机构、钢管旋转机构、钢管纵向移动机构、多组双向探伤、测厚联合探头和打标机组成，其特征是：所说钢管旋转机构(6)是由两排滚轮组成，每个滚轮均安装在支座上，并与传动轴(19)相连接，钢管纵向移动机构(5)是由V型滚转、活动支架(17)、电机(20)和支座组成，V型滚轮安装在活动支架(17)上，与活动支架上的电机(20)相连接；活动支架(17)的下端与气缸(16)的推杆(18)连接，多组双向探伤、测厚联合探头(3)分别浮动安置在探头行走机构(4)上，探头行走机构(4)的丝杆与行走电机(15)连接，每一组联合探头(3)与钢管旋转机构(6)等距间隔设置，都与CDT10型十通道超声波电脑探伤测厚仪相连，每个通道都有独立的界面跟踪的两个报警闸门；探伤机的一端设有固定和活动的定位装置(1)和(2)；双向探伤测厚联合探头(3)、钢管旋转机构(6)和钢管纵向移动机构(5)均设置在被测钢管(7)的下面。
2、根据权利要求1所述的石油套管、钻杆超声波自动探伤机，其特征是：每一组双向探伤、测厚联合探头(3)均由一对纵向伤探头(9)，一对横向伤探头(12)，一个测厚探头(13)、可调支撑螺栓(8)和溢水仓(11)组成；一对纵向伤探头(9)分别与中心线呈15°-25°的夹角，所在的平面与被测钢管的中心线垂直；一对横向伤探头(12)分别与中心线呈15°-25°的夹角，所在的平面与纵向伤探头(9)所在的平面垂直；一个测厚探头(13)位于联合探头的中心位置；联合探头与被测钢管(7)之间有可调支撑螺栓(8)；联合探头通过探头浮动装置(10)安置在探头行走机构(4)上。
3、根据权利要求1所述的石油套管，钻杆超声波自动探伤机，其特征是：所说的打标机是由气缸，连杆和标记笔组成，标记笔安装在连杆的一端，气缸安装在连杆的另一端，并与探伤仪的控制机构相连。
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