核電管道內壁襯膠具有防腐蝕、耐高溫等性能特點,可以對管道起到良好的保護作用。
多浦樂根據核電站管道檢測需求,擬采用相控陣超聲檢測技術結合磁性多功能爬行機器人對其內壁襯膠脫落情況進行自動化檢測。檢測時,由于鋼板與內壁襯膠層之間的聲阻抗差異較大,所以即便是粘結良好的界面,也近乎發生了全反射,只有極少的超聲波能夠透射到內壁襯膠層,增加了管道內壁襯膠粘結良好與否的檢測難度。
本研究結合多浦樂多年來在相控陣超聲檢測領域所積累的技術經驗,通過聲束能量多次反射疊加,可以通過觀察反射幾十次之后的回波衰減變化,進而判斷鋼管層與鋼管內壁襯膠層是否發生脫落剝離。
多浦樂相控陣探頭
圖1 凹陣探頭
檢測所使用探頭為多浦樂研發的128陣元凹陣相控陣探頭,配有水套檢測裝置。DP24系列128陣元凹陣探頭如圖1所示,該探頭可搭配多浦樂研發的掃查架及水套進行管道腐蝕、測厚的半自動化/自動化檢測。
自動檢測過程
圖2?掃查裝置裝配在管道上3D模型
檢測時,先將磁性爬行機器人吸附在管體上,再將兩個半圓齒輪條扣緊在管壁上。掃查器裝配在管道上的模型示意圖如圖2所示。
通過手柄控制管道爬行機器人沿管道長度方向以恒定速度向前自動爬行,完成單位檢測長度后(可設定固定米數,或以碰到拉筋或法蘭等障礙物為一個單位檢測長度),操控環向齒輪齒條機構,使探頭旋轉72°后停止,通過手柄控制管道爬行機器人沿管道長度方向以恒定速度反向自動爬行。交替重復上述操作,直至探頭檢測多次,完成整個管壁周向360°全覆蓋。
該掃查裝置不僅適用于在役管道內壁襯膠脫落情況的無損檢測,還適用于一些管材內壁的腐蝕檢測,可以幫助檢測工作變得更快捷、更高效。