X射线管道爬行器的研制.docx

射线管道爬行器的研制 摘要：以苏丹输油管道工程无损检测为实例，介绍了三用型 X 射线管道爬行器的基本原理与应用效果，介绍了具体的研制过程，包括硬件和软件设计过程中应该考虑的一些关键问题，并将辐射场反馈、内定时等新方法应用于管道爬行器。通过大量的实践检验和技术数据对比，证明此爬行器具有经济、高效的特点。 Summary: Take Sudan Oil transportation pipeline Engineering for example, deacr iping the prime principle results of x- ray crawler with there useful ways. And detail development with some key facto rs in hardware software design, at the same time use radiographic field feed back, inner timing a pipeline crawler with a lot of fact test technical data it is sure that this crawler has the economic fast property. 一、前言 随着我国石油工业的全面发展，对外承揽石油基建工程的增多，由我国承建的第一条国外大型输油管道─苏丹输油管道工程于一九九八年开始建设，这条管道全长 1500 公里，直径 28 英寸（直径 711mm），工期一年，要求管道对接焊缝 100%射线检测，总检测量将达 15 万道口以上。 这是一项国际投标工程，如果仍然采用国内惯用的施工手段，定向Ｘ射线机双壁单影法检测，无论从施工速度、人员数量还是造价上，都完全不具备竞争能力。唯一可行的办法就是采用射线管道爬行器拍片，而由于壁厚及标准的原因 γ 射线管道爬行器在此难以适用，只有采用 X 射线管道爬行器，它采用内曝光，具有底片质量好、速度快等优点，但需要进口，价格昂贵，日常维护工作量大且维修困难。 在这种情况下，我们研制出了 X 射线管道爬行器，并成功地大范围的在苏丹输油管道建设中投入了试运行，实践证明，操作维护简单，工作稳定可靠，定位精度满足使用要求，照相质量符合美国 API1104-94 标准，完全达到进口产品的使用效果，成功地取代了进口产品。 二、国内外技术概况 根据文献资料调查，国外对Ｘ射线管道爬行器的研究多年，技术相对较成熟，并已经有系列产品出售，主要国家有法国、英国、美国、比利时等。在国内基本处于研制阶段， 未见大范围推广应用及产品出售。 在国内，射线照相检测目前仍然主要依靠Ｘ射线探伤机与 γ 射线探伤机在管道外面通过双壁透射进行，因双壁单影透照厚度增加必需增大管电压，焦距长又必需增加曝光时间，所以不但底片灵敏度欠佳，而且检测效率与内曝光相比也十分低下。 目前，在国内有外国产品的代理商，一台进口Ｘ射线管道爬行器的价格约 100 万元人民币，一般无现货，订货期最少三个月，不但价格昂贵，售后服务问题也难以得到及时有效地解决。 我们已经于 1997 年研制成功了首台 γ 射线管道爬行器，并已通过局级鉴定，达到了国内领先的水平。此外，公司还有 10 年以上应用进口Ｘ射线管道爬行器的经验，在此基础上开发研制Ｘ射线管道爬行器已经不存在技术性障碍。 在国外，长输管道 100%射线检测早已普遍采用，国内也正向这个方向发展，因此，用目前的管外透照已难以满足检测工作量迅速递增的现状，如果参加国外工程施工就更是必须改进现有的检测手段，使其能满足检测效率上的需要。 三、总体设计 1、总体方案的确定 在为期三个月的调研过程中，查阅了近期国外爬行器厂家的有关技术资料，对现有的进口 X 射线管道爬行器的性能、控制方法、适用范围、工作条件等进行了对比分析。并到国内有关探伤设备的生产厂家进行了考查，确定了如下方案： 1.1 主体主要分为三大部分：电动车（含控制）部分、Ｘ射线机部分、充电电源车(专为射线机供电)部分。整机电路方框图见图 1。（图略） 这种分体式设计有利于搬运及多功能的实现： 当需要改为 γ 射线爬行器时，可以用 γ 射线电动发/收机构取代Ｘ射线机和充电电源车部分。 当需要作为救护车使用时，可以用救护车部分取代Ｘ射线机和充电电源车部分。 其中： 电动车部分采用电池驱动的直流电动机带动减速机构制作； Ｘ射线机部分采用专门研制的直流供电型周向Ｘ射线机； 充电电源车部分采用阀控密封免维护蓄电池串联组成。 图 1 整机电路方框图（图略） 1.2 爬行器设计主要技术指标 1 技术项目 技术指标 适用管道直径 711mm 运行速度 15m/min 爬行距离 8km 爬坡能力 10° 定