螺旋焊管焊缝自动超声探伤系统
管道运输作为一种高效的专用运输手段，已在石油天然气运输等领域发挥了越来越大的作用。国内大口径运输管线目前主要采用螺旋焊接钢管建造。为保证运输管线的可靠运作，必须严格保证所使用的螺旋钢管的质量。因此，需要在钢管出厂前对焊缝进行无损探伤检查，以消除隐患。
在欧美发达国家，人们对钢管的无损检测认识得比较早，在检测设备的研制和使用上进行了大量的投入。同国外相比，我国的检测设备水平比较落后，对钢管焊缝的检测基本上还是采用手动或半自动设备进行，因为检测效率极低，通常只能采用抽查的方法，无法完全检测出每根钢管中可能存在的缺陷。在各种国际性招标活动中，通常都要求参与投标的钢管生产企业具有比较完善的检测措施，一些企业虽然花费巨额资金从国外引进了一些自动检测设备，但由于国内生产和检测配套条件的限制，其使用效果往往并不理想，结果导致许多引进设备处于闲置状态，浪费了大量的资金。目前的情况大大限制了国内钢管生产企业的国际竞争力。因此，钢管焊缝的无损检测一直是各企业难以解决而又亟待解决的重要问题，迫切需要开发一种适合于我国生产条件的自动化焊缝检测设备。本文将首先介绍一种用于螺旋焊接钢管焊缝检测的自动化超声波探伤系统整体组成，然后介绍作为检测设备核心的焊缝跟踪机构的机械和电气结构，并介绍了系统自动探伤的工作过程。
2 探伤系统组成
焊缝探伤比较有效的手段是采用脉冲反射式超声波检测技术。由于主要是判断是否存在缺陷，这里我们采用A型显示(A扫描)的超声波探伤仪。它利用超声波的反射特性，在荧光屏上以纵坐标代表反射回波的幅度，以横坐标代表反射回波的传播时间，根据缺陷反射波的幅度和时间来确定缺陷的大小和存在的位置，如图1所示。图中，T为工件表面反射波，F为缺陷波，B为底面反射波。
图1 A扫描显示缺陷
图2 螺旋钢管焊缝自动超声探伤系统结构
3焊缝跟踪系统机械结构
由前述可见，自动化超声波探伤对焊缝跟踪系统的要求很高，我们所设计的焊缝跟踪系统满足下述指标要求：
1)适用钢管范围：螺旋埋弧焊管外径Φ337-Φ1200mm;带钢宽度550-1500mm;焊缝螺旋角10°-75°；焊缝余高≥2mm;焊缝宽度8-30mm.
2)焊缝切线运动速度：≤8m/min;
3)焊缝位置跟踪精度：±1mm;
4)水平跟踪范围：±300mm;
5)垂直跟踪范围：±150mm。
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