一种环轨运行PCCP管道焊缝缺陷检测装置及检测方法

本发明属于pccp管道检测，具体涉及一种环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测装置及检测方法。

背景技术：

1、焊接钢管的性能一般取决于焊缝自身的强度和质量，尤其是输水管道，对于钢管焊缝的耐水压抗渗能力具有较高的要求。同样的，pccp管道的薄壁钢筒焊接也存在类似问题。根据大量实际生产和应用经验，业界普遍认为薄壁钢筒的焊接质量检测存在以下几个特点：首先是必要性，薄壁钢筒的焊缝水压渗漏已经成为pccp爆管的主要原因之一，甚至可以说钢筒焊缝发生渗漏的位置即为爆管的高危险点；其次是困难性，钢筒被砂浆包裹，要在长达十几公里的埋地管道中找出渗漏点是极其困难的，必须先行确保钢筒焊接的质量；然后是可行性，现有测量钢筒焊缝质量的方法不少，但实际操作中并不适用。

2、不少现行专利通过检测焊缝水压变化的方式来测试焊缝质量，代表性的如cn115639082.2a和cn206095809u等，这一类方法采用对焊缝位置施加水压的方式来检测焊缝质量，普遍存在以下问题：1.密封性能不好解决，这通常是因为钢筒的形状不定、钢筒端部存在毛刺等，cn115639082.2a提及的除毛刺方法的普适性有待商榷；2.操作过于复杂，环型密封圈的加水压方法无法显示焊缝质量较差的位置，而局部加压的水压装置则需要检测一个点就移动到下一个检测点，且操作过程中要频繁加压泄压，增加了人员的危险性，不利于大批量检测；3.对壁厚较薄的钢筒的力学性能有影响，为了减轻自重和节约成本，pccp的钢筒厚度仅为1.5mm，水压检测时还必须通过装置施加整体内压，因此局部水压对钢筒的影响不可忽略，此类方法的可行性存疑。

3、另一类专利采用外观检测的方法对焊缝的外观进行观测，是目前应用较多的方法之一，普遍采用焊接部位表面观察(肉眼、摄像机)，并佐以图像增强的方式，如磁粉探伤、渗漏探伤等方法，普遍存在以下问题：首先，这一类方法仍然没有摒弃人工观测，因此其漏检率会受到人员工作效率和工作状态的影响；其次，磁粉等手段代价高昂且清理困难，因为环保和用水安全的需求，难以用于输水管道；然后，大多数只能用于空管检测，不能用于管道加压过程中的渗漏检测，进而导致了更严重的问题：混淆了表面缺陷和高危渗漏点，表面焊接的不平整和可能发生渗漏的缺陷之间没有必然联系。代表性的有cn114799769a，该专利将磁粉、射线、荧光、超声波同时使用，没有解决大规模应用时的可行性问题；cn104948874b提出了一种管道渗漏报警系统，cn113252246b提出了一种基于光纤光栅的渗漏检测方法，但和大部分智能检测方法一样，该方法的实施难度较高，操作过于复杂，不适用于大批量快速检测。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

2、一种环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测装置，包括：

3、主轴液压装置，与待检测管道的中心轴线对应设置；

4、圆形轨道和固定连接于所述圆形轨道上的信号盒；

5、具有一定强度的集成信号线，所述集成信号线的两端分别与所述主轴液压装置、所述信号盒连接；所述主轴液压装置通过所述集成信号线驱动所述圆形轨道绕所述管道的中心轴线环向旋转；

6、控制杆，所述控制杆的第一端与所述信号盒可阻尼转动连接；

7、第一弧形支撑杆和第二弧形支撑杆，所述第一弧形支撑杆和所述第二弧形支撑杆分别设置在所述控制杆的两侧，并与所述控制杆的第二端可调角度连接；

8、设置在所述第一弧形支撑杆上的干燥盒、记号枪和ccd1工业摄像镜头，所述ccd1工业摄像镜头位于靠近所述控制杆的一侧；

9、设置在所述第二弧形支撑杆上的荧光罐和ccd2工业摄像镜头，所述ccd2工业摄像镜头位于靠近所述控制杆的一侧。

10、进一步地，所述控制杆的第一端端部设置有第一万向球，所述第一万向球与所述信号盒连接；所述第一弧形支撑杆和所述第二弧形支撑杆均固定连接于第二万向球，所述第二万向球与所述控制杆的第二端端部连接。

11、进一步地，所述荧光罐位于第二弧形支撑杆的端部。

12、进一步地，所述圆形轨道位于所述待检测管道的轴向端面与所述主轴液压装置之间；

13、或

14、所述圆形轨道套设在所述待检测管道的外侧。

15、进一步地，所述干燥盒和所述记号枪为组合一体式设置。

16、一种环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测方法，采用上述任一项所述的环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测装置，所述方法包括以下步骤：

17、s10、冲刷清理管道表面的泥沙污渍；

18、s20、使用干燥盒进行管道表面水分快速清理；

19、s30、启动环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测装置，根据预设的喷射量对管道表面进行荧光剂覆盖；

20、s40、预定时间后，环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测装置对钢管表面进行干燥并实施扫描；

21、或

22、预定时间后，环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测装置对钢管表面进行干燥并实施扫描且标记裂缝位置。

23、进一步地，在步骤s30中，所述荧光罐负责给管道表面喷涂荧光粉。

24、进一步地，在步骤s40中，干燥盒快速去除管道表面的水渍；ccd1工业摄像镜头和ccd2工业摄像镜头聚焦在管道上的裂缝处，并负责对管道表面的裂纹进行快速扫描；

25、或

26、干燥盒快速去除管道表面的水渍；ccd1工业摄像镜头和ccd2工业摄像镜头聚焦在管道上的裂缝处，并负责对管道表面的裂纹进行快速扫描；捕捉记号枪对已经确认的钢管裂纹位置进行标记。

27、本发明的有益效果：

28、本发明提供的环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测装置及检测方法，具备快速识别并定位钢筒焊缝缺陷的方法，适用于大批量快速检测，可用于任意直径和壁厚的钢筒焊缝检测；同时，还可用于薄壁钢筒加压过程的渗漏检测。

技术特征：

1.一种环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测装置，其特征在于，所述控制杆(6)的第一端端部设置有第一万向球(5)，所述第一万向球(5)与所述信号盒(4)连接；所述第一弧形支撑杆和所述第二弧形支撑杆均固定连接于第二万向球(13)，所述第二万向球(13)与所述控制杆(6)的第二端端部连接。

3.根据权利要求1所述的环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测装置，其特征在于，所述荧光罐(7)位于第二弧形支撑杆的端部。

4.根据权利要求1所述的环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测装置，其特征在于，所述圆形轨道(3)位于所述待检测管道的轴向端面与所述主轴液压装置(1)之间；

5.根据权利要求1所述的环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测装置，其特征在于，所述干燥盒(10)和所述记号枪(11)为组合一体式设置。

6.一种环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测方法，其特征在于，采用权利要求1至5任一项所述的环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测装置，所述方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测方法，其特征在于，在步骤s30中，所述荧光罐(7)负责给管道表面喷涂荧光粉。

8.根据权利要求6所述的环轨运行pccp管道焊缝缺陷检测方法，其特征在于，在步骤s40中，干燥盒(10)快速去除管道表面的水渍；

技术总结
本发明公开了一种环轨运行PCCP管道焊缝缺陷检测装置及检测方法，属于PCCP管道检测技术领域，该装置包括：主轴液压装置，与待检测管道的中心轴线对应设置；圆形轨道和固定连接于圆形轨道上的信号盒；集成信号线，集成信号线的两端分别与主轴液压装置、信号盒连接；控制杆，控制杆的第一端与信号盒可阻尼转动连接；第一弧形支撑杆和第二弧形支撑杆，分别设置在控制杆的两侧，并与控制杆可调角度连接；设置在第一弧形支撑杆上的干燥盒、记号枪和CCD1工业摄像镜头；设置在第二弧形支撑杆上的荧光罐和CCD2工业摄像镜头。本发明具备快速识别并定位钢筒焊缝缺陷的方法，可用于任意直径和壁厚的钢筒焊缝检测。

技术研发人员：胡少伟,叶宇霄,李景浩,单常喜,许耀群,文成成
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16