射线检测是管道环焊 缝检测的一种主要于段,发展较早,技术较成熟。 射线检测原理是由于缺陷及其周围金属对射线的 吸收率不同而引起X射线或γ射线的透射强度 发生变化,从而据此探测出缺陷及其所在位置。 X射线与γ射线除了放射源不同外,其检测原理 基本相同。X射线产生的方式有多种,例如玻璃 壳或陶瓷壳的真空管型低能X射线发生器、直线加速器与电子回旋加速器等高能射线发生器。而 大多数γ射线检测使用ωCo(适用50 -100 mm厚 度)或192 Ir (适用10 -75 mm厚度)作射线源。γ 射线机和X射线机相比,其主要优点是辅助设备 较便宜,携带方便,且不要求电和水的供应，但是 γ射线检测照片的质量通常比X射线差[l]O射线 检测的优点是在探测体积型缺陷(如气孔、夹杂) 时非常有效,但对任一方向上的平面缺陷(如裂 纹、未焊透、未熔合)则不是很有效。管道对接环 焊缝的射线检测,国内过去普遍采用双壁单影法 (见图1 ) ,即在管道外面照相,该方法检测速度 慢,成本高,质量一般。目前,已改进为采用工业 管道爬行器的中心透照法(见图2) ,其主要优点是灵敏度高,工作效率高,一次曝光就可以完成一 条对接环焊缝的检测工作。中心透照法的原理 是:爬行器在管道内运动时,接到指令源的信息 后,通过CPU处理,确定前进、后退、停止、曝光, 通过指令源的控制完成各种操作[2)。
我国环焊缝管内射线检测机器人研究开始于 20世纪80年代,在国家"863计划"的支持下,取得 了一系列的进展。1987年,哈尔滨工业大学研制 了螺旋驱动式管内移动机器人和平面四点支撑 RIP-R型管内机器人样机,此后又研制了直径为 89 mm和660mm野外大直径管内X射线探伤机器 人。1997年,中国石油天然气管道第一工程公司 成功研制了首台γ射线管道内部爬行器,该爬行器 在外部遥控装置的配合下可以实现前进、后退、休 息、定位和射线曝光等一系列的检测过程,经技术 鉴定,达到了国内领先水平。1998年,盘锦北方无 损检测公司成功研制了Z凹型X射线管内爬行 器,并在苏丹管道建设中得到了应用。试验证明, 该爬行器操作维护简单,工作稳定可靠,定位精度 满足要求,照相质量符合API 标准,是 我国西气东输部分管段的主要检测设备。但是我 国对管道机器人的研究尚处于试验性阶段,主要还 是从国外进口X射线机和检测设备。
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