管道超声波自动检测系统

10. 4月 2024

在工业化浪潮中,若把整个行业比作人体,那么管道无疑是血脉所在,承担着输送生命液体的重要职责。正如人体血液系统输送营养和氧气至每一个细胞,管道也同样在工业体系中,安静而坚定地输送着石油、天然气和其他关键物质。

另一方面,管道在化工行业中的角色可比作人体的神经系统,它不仅传输物质,还是整个化学反应过程中不可或缺的部分。例如在化工生产过程中,管道内部的物质往往需要在高温高压的环境下进行快速而精准的化学转换。这些作用就要求管道必须畅通、无泄漏,且管道材质能够承受极端条件,保证化学反应的安全和效率。

因此,高标准要求管道制造、通过定期的检测和维护以提高管道系统的健康状况,就显得至关重要。并且大家都更希望定期的检测是在不影响正常生产运行的情况下进行的,这就成为了行业十分关注的技术突破点。

于是,行业内出现了众多针对各种类型、各类检测环境的管道无损检测方案。其中,相控阵技术以其定位准确、应用灵活、覆盖全面的特点进入人们视野。相控阵技术早期被应用于医学领域,后来在工业检测领域为自动化无损检测设备的升级应用提供了新思路。

超声波相控阵技术​的原理是建立在精确控制阵列中各个发射单元的相位基础之上,通过这种控制,可以引导波束的方向进行动态调整,而无需物理移动检测探头。具体来说,相控阵探头由多个小阵元组成,每个阵元都可以独立发射和接收信号。这些阵元被精确地控制,从而将超声波波束形成不同的扫查方式或改变其扫查角度。

这种扫查方式的调整通常是通过电子方式实现,不涉及任何机械动作,这样可以实现快速的检测,提高了检测速度和系统的灵活性。此外,相控阵探头还可以同时发射多个波束,对多个目标进行跟踪或通信,极大地增强了系统的功能性。

超声波相控阵技术从诞生开始,德国、法国等国家就一直对其进行研究。例如高集成度相控阵检测系统、管道环焊缝检测系统都是该技术在工业领域的技术应用成果。并且随着技术的发展,各成果也在不断升级。

以德国卡尔德意志公司为例,其设计生产了无缝管相控阵超声波自动检测系统,可以高速地对无缝管材进行检测。该检测系统通过螺旋方式步进,可同时检测无缝管内外壁纵向缺陷、横向缺陷、内部夹层缺陷、斜向缺陷(±90°全覆盖)、壁厚测量等,具有高精度、高检测灵敏度、检测结果较高的重复性及高检测效率等特点。

同时,其无缝管相控阵超声检测设备根据检测速度、管道形状、缺陷类型以及不同客户的要求,可以专门设计不同类型的探头,相应检测不同类型的缺陷。设备还配备了专门的检测软件,用于获取高速检测状态下的检测数据,对检测数据进行实时监控、对检测结果进行实时自动评判。

对于在役的老设备,德国卡尔德意志公司也可以对其无缝管超声波自动检测系统进行升级。 改造后的设备也能够满足最新的检测标准要求。

在工业发展的浩瀚舞台上,工业规模不断扩大,管道网络也日益庞大复杂,管道的安全运行成为更加重要的议题。像德国卡尔德意志公司设计出的管道相控阵超声波自动检测系统,在现代工业发展中起到了极其关键的作用。

未来通过更高级的数据分析技术和机器学习算法,管道超声波自动检测系统可能实现更早期和更精确的缺陷识别。 同时,随着自动化和无人操作技术的进步,这类系统将能够提供更为连续和成本效益高的监测解决方案,大幅提升工业管道的安全性和可靠性。‍

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