[发明专利]用于管道环焊缝检查的X射线检查设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于管道环缝焊接检查的X射线检查设备和方法。

背景技术

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，即，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。

发明内容

本发明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发明中获益。

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发明的优选实施例，附图中：

图1示出剖过管道的剖视图，其中，体现本发明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发明，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。

具体实施方式

本设备包括如图1和2所示的现有技术系统中所用类型的传统爬行器底盘(1)。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(γ)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。