[发明专利]用于制造校准标准件的便携式EDM系统

说明书

技术领域

本文中的公开为对用于将校准标准件加工到供无损测试技术使用的表面中的系统和装置的大体描述。更具体地，本公开涉及能够利用放电加工(EDM)工艺在厚壁管道中加工校准标准件的便携式装置。

背景技术

关于锅炉和压力容器，美国机械工程师协会(ASME)设定了标准，以确保锅炉和压力容器制造和操作的安全和有效的实践。在ASME锅炉和压力容器规范(以下称“规范”)中阐述了这些标准，该规范指明，当对用于制造压力容器的管道和管筒进行检查时，校准标准件应当具有相同的标称直径和厚度以及相同的标称热处理状况。规范还指明，在测试中使用的校准反射体应当为定位在校准标准件的外表面和内表面上的轴向槽口或凹槽。这种槽口或凹槽的长度、宽度和深度在规范中被明确阐述且被精心控制，槽口之间或凹槽之间的距离也一样。

因此，用于在锅炉的建造中使用的特定厚壁管道材料的校准标准件包括适合的长度和构造的特定厚壁管道。槽口或凹槽用于校准典型地采用超声波技术的无损测试设备。这种超声波技术一般评估焊接的质量并确定管道壁厚度，以及检测腐蚀。在使用超声波中，超声脉冲波以高达约50MHz的频率在定位在管道材料中的槽口处应用到管道材料。脉冲波应用到其中的槽口的具体外形(例如，正方形、U形、V形)确定预期返回波形。对返回波形进行分析，并且关于测试材料中的缺陷来评估相对于预期返回波形的任何偏差。

在锅炉结构中使用的管道可为相当大的。一旦位于供应商市场中，这种管道典型地运送到适合的设施进行开槽和测试。

开槽可利用放电加工(EDM)来执行。在EDM的工艺中，机械工具固定成形电极，成形电极前进到被测试的材料中以产生成形腔(例如槽口)。功率被供应，使得从成形电极产生一系列高频电火花放电。因为用于EDM中的装置典型地比待测试的管道样品更大和更重，所以管道的样品被运送到EDM装置。特别是当管道非常大(例如，直径大约20英寸)时，将管道从市场运输到开槽设施、测试设施，以及待使用的管道在该处可能昂贵的场所。

发明内容

根据本文描述的一个方面，提供了一种用于为电子测试装置的校准准备管道的系统。这个系统包括：包括管道的工件，以及用于在管道上产生校准反射体的便携式EDM系统。该便携式EDM系统可安装在管道上。

根据本文描述的另一方面，提供了用于在管道上产生校准反射体的一种便携式EDM系统。这个系统包括切削工具、可操作地连接到切削工具上的马达、可操作地连接到切削工具上的电极、可操作地连接到电极上且可以可操作地连接到管道上的功率源，以及与管道处于流体连通的介电流体源。马达以预选模式移动切削工具。功率源构造成将电压从电极放电到管道上，以从管道上移除材料。介电流体源与管道处于流体连通，以移除从管道上移除的材料。

根据本文描述的另一方面，提供一种用于在管道上产生校准反射体的便携式EDM装置。这个装置包括可安装在管道上的基座、安装在基座上的马达、可操作地连接到马达上的切削工具、可操作地连接到切削工具上的电极、安装在基座上并且可操作地连接到电极上且可以可操作地连接到管道上的功率源，以及安装在基座上的介电流体源。功率源构造成将电压从电极放电到管道上，以从管道上移除材料。介电流体源与管道处于流体连通，以移除从管道上移除的材料。

附图说明

现在参照附图，附图为示例性实施例，并且其中，相似的元件以相似的方式标号；

图1是用于为电子测试装置的校准准备管道的系统的示意图；

图2是用于在图1的系统中使用的便携式EDM系统的示意图；

图3是在工件上操作的、用于图1的系统的切削工具的示意图；以及

图4是便携式EDM装置的示意性透视图。

具体实施方式

参照图1，用于为电子测试装置的校准准备管道的系统大体以参考标号10指示，并且以下称为“系统10”。这个系统包括便携式EDM系统12，其能够在用于制造诸如锅炉的压力容器的管道上产生槽口。但是，便携式EDM系统12的使用不限于产生槽口，因为适合于电子测试装置的校准的校准反射体的任何类型都在本公开的范围内。可使用系统10校准的电子测试装置包括但不限于超声波测试装置、射线照相检测装置、涡流测试装置等。