[发明专利]可伸缩式自旋进储罐罐壁缺陷检测及定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于中小型储罐缺陷检测的可伸缩式自旋进储罐罐壁缺陷检测及定位装置，它利用超声波阵列探头检测缺陷同时确定缺陷在罐壁的具体位置，适用于石化机械领域。

背景技术

随着石化行业的迅猛发展，油气集输的高效与安全也越来越受到人们的重视。其中，储罐在油气集输中有很重要的地位，工艺的不断发展和工业的需要使得储罐的容积变得越来越大，储罐的安全也越发引人关注。泄漏可以说是储罐最致命的安全危害，油气泄漏可导致环境污染、人员中毒甚至死亡。所以防泄漏于未然对于石化行业的安全生产是至关重要的一环。储罐几乎在室外，雨水、空气和内部腐蚀性液体的侵蚀容易使储罐产生孔洞、凹陷、裂缝等缺陷。目前行业内的储罐缺陷检测大多是人员身穿防化服、手持放射性仪器进罐进行检测，这样不仅检测效率底下，而且对检测人员的健康也有很大的危害。随着石化行业的发展和社会对工人健康的重视，自动化机器代替人工进行储罐缺陷检测势在必行。

国内外对罐壁缺陷检测进行了详尽的研究，中国石化集团管道储运公司研制的储罐壁板对接焊缝进X射线检测爬行器，X射线机在罐壁上作水平及垂直运动，缺点是只能实现对罐壁上指定焊缝的缺陷进行检测，同时X射线对人体带来的危害也不容小视；英国SilverWing公司生产的超声波B扫描自动爬行壁厚检测系统，利用超声干耦合技术对罐壁进行线扫描，缺点是检测速度只有25mm/s，数据受罐壁表面条件影响较大；地下储油罐缺陷漏磁检测装置(中国专利：201310698431.5)利用了漏磁检测法，缺点是不能实现缺陷定位，而且漏磁检测周期较长。

发明内容

本发明目的是：为了克服现有技术的不足，检测及定位储罐罐壁缺陷，确定罐壁缺陷在储罐的具体位置，为储罐的维护提供准确的数据，特提供一种可伸缩式自旋进储罐罐壁缺陷检测及定位装置。

本发明装置利用了超声波脉冲反射法原理，通过横向旋合套筒、径向下压套筒螺纹旋合使三组伸缩连杆机构打开，并可控张开角度；以螺杆径向旋合往复运动带动三组阵列排布的超声波探测器旋转下降并扫描储罐罐壁，达到检测目的。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

可伸缩式自旋进储罐罐壁缺陷检测及定位装置是由三角平台、驱动电机、螺旋往复系统、径向下压系统、伸缩连杆系统、超声波阵列探头和信号分析装置组成，其特征在于：主体由可叠加的螺杆、三组伸缩连杆及三角平台组成，三角平台3下方用圆柱销22连接，三根固定铰支架4安装在储罐罐口，三角平台3上放置信号分析装置23，三角平台自带套筒24装在螺杆旋转箱2内，螺杆旋转箱2内设置有三组键26，三角平台3上方一侧安装驱动电机25；驱动电机25转轴安装电机齿轮27-1、并间接连接螺杆旋转箱齿轮27-2，螺杆旋转箱齿轮27-2下方安有螺杆旋转箱2；螺旋往复系统是由5-10根可拆装、其规格相同的螺杆1与一根直径与螺杆1相同的长轴7组成，螺杆1上设置有三条键槽30，三条键槽与螺杆旋转箱2内的三条均匀排布的键26配合；径向下压系统是由横向旋合套筒5、径向下压套筒6和长轴7及弹簧8组成，横向旋合套筒5的套筒内螺纹21与径向下压套筒6的径向下压套筒外螺纹20呈旋合状态，径向下压套筒6套在长轴7外，横向旋合套筒5卡在长轴7顶端，径向下压系统与弹簧8配合调节伸缩杆打开的角度；伸缩连杆系统是由三组伸缩连杆组成，每组伸缩连杆由三根上圆柱销19固定在径向下压套筒6的端盖，由三根下圆柱销13固定在长轴7的端盖，每一组由四节连杆组成，即连杆A15、连杆B16、连杆C17、连杆D18，连杆与连杆之间分别用圆柱销A9、圆柱销B10、圆柱销C11、圆柱销D12连接固定，伸缩连杆的末端安装有超声波阵列探头14；超声波阵列探头14共有256个探头阵元32，探头阵元32排列成圆环形状，超声波阵列探头14的扫描半径大于螺杆外螺纹31的螺距，可实现无死角扫描；信号分析装置23安装在三角平台3上，信号分析装置23包括信号调理电路33、信号采集电路34、DSP控制器35、存储器36和显示器37，信号采集电路34包括AD转换器和FIFO存储器，超声波阵列探头14用信号线与信号调理电路33连接，再用信号线与信号采集电路34，DSP控制器35、存储器36和显示器37连接，进行A/D转化与数据缓存处理。

储罐罐壁缺陷检测及定位装置，其特征是：螺杆1顶端设置有细螺柱外螺纹28，底部凹槽设有内螺孔螺纹29，用螺纹配合使两根螺杆互相连接，细螺柱外螺纹28大径与内螺孔螺纹29底径相等，每两个螺杆1旋合形成新螺杆，增加检测高度。