[发明专利]一种高温金属管道焊接接头未焊透缺陷在线检测方法

说明书

本发明公开了一种高温金属管道焊接接头未焊透缺陷在线检测方法，首先使用温度低于在线运行中的高温金属管道内部介质温度的冷却流体介质对金属管道待测部位外壁面进行短时间冷却激励；然后通过红外热成像仪对金属管道待测部位的外壁面进行壁温的检测；最后观察待测部位外表面壁温的分布规律，对管道是否存在未焊透缺陷以及缺陷尺寸的大小进行判断。本发明用低温冷却流体介质对管道的待测部位外壁面进行短时间的冷却后，该处温差可以提高数十倍至百倍左右，这样级别的温度差就可以轻松地利用红外热成像仪捕捉到。

技术领域

本发明涉及金属管道在线检测技术，具体涉及基于红外热成像技术进行高温金属管道焊接接头未焊透缺陷的在线检测方法。

背景技术

金属管道未焊透缺陷相当于管道壁面的局部减薄，由于管道壁面存在局部的厚度差，影响管道壁面的传热特性，从而导致输送高温介质的管道外壁面的温度在缺陷处的温度会略低于无缺陷处的温度，但温度差通常为10^-2℃级别，难以被红外热成像仪成功捕捉。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种高温金属管道焊接接头未焊透缺陷在线检测方法，可以利用红外热成像仪捕捉到温度差。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高温金属管道焊接接头未焊透缺陷在线检测方法，首先使用温度低于在线运行中的高温金属管道内部介质温度的冷却流体介质对金属管道待测部位外壁面进行短时间冷却激励；然后通过红外热成像仪对金属管道待测部位的外壁面进行壁温的检测；最后观察待测部位外表面壁温的分布规律，对管道是否存在未焊透缺陷以及缺陷尺寸的大小进行判断。

可选的，根据温差的大小以及局部温度差异区的尺寸大小判断缺陷的位置和尺寸大小。

可选的，冷却流体介质与高温金属管道内部介质的温差≤56℃。

可选的，冷却流体介质与高温金属管道内部介质的温差≥10℃。

可选的，冷却激励的时间≤20秒。

可选的，冷却激励的时间≥5秒。

可选的，冷却流体介质为常温水。

可选的，得到缺陷的位置和尺寸大小后，对缺陷进行精确定量检测。

本发明采用上述技术方案，具有如下有益效果：

1、采用低温冷却流体介质对管道的待测部位外壁面进行短时间的冷却后，该处温差可以提高数十倍至百倍左右，这样级别的温度差就可以轻松地利用红外热成像仪捕捉到，根据温差的大小以及局部温度差异区的尺寸大小可以判断缺陷的位置和尺寸大小。

2、冷却流体介质与高温金属管道内部介质的温差越小冷却效果越差，因此应用的时候尽量采取大的温差，这里限制最大56℃是因为金属在高温条件下如果用温差较大的流体突然冷却会对材料产生不利影响，如变脆。另外，最小温差为10℃，以避免冷却后利用红外热成像仪捕捉到温度差过小，无法检测。

3、冷却激励的时间≤20秒且≥5秒，以便于保证冷却效果，使红外热成像仪可以捕捉到缺陷处的温度与无缺陷处的温差。

4、由于通过红外热成像仪检测只是粗略的判断缺陷的位置和尺寸大小，因此，得到缺陷的位置和尺寸大小后，可以进一步对缺陷进行精确定量检测，例如利用射线检测、超声检测等手段对缺陷进行定量。现有技术中直接用射线、超声等手段进行抽样检测，具有一定的漏检的风险，采用红外技术进行初步扫查，发现缺陷后再精确定量，可以提高检验覆盖率和工作效率。

本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1是本发明的检测方法示意图。