射线管道爬行器在长输管线中的应用李雨涤龚华孔令昌李鹏中国石油天然气气第一建设公司随着国民经济和石油工业的发展，长距离输液、输气管道以其经济性、安全性和连续性已在各个领域生产中发挥着越来越大的作用。长输管道的铺设质量，将直接关系到管道的使用寿命和安全。因此，对长输管道的质量检验，特别是管道对接焊缝质量的全面检验评价就显得至关重要。在长输管道对接焊缝的检验中，X 射线探伤作为一种最可靠和最直观的检验方法普遍得到认可。但在广泛使用的X 射线管外双壁单投影透照方法中，由于其透照次数多、工作量大且透照时间长，往往影响工程进度；另外，该方法的透照质量和检验灵敏度，由于受条件限制并不十分理想。为此，射线管道爬行器应运而生，并以其效率高、透照质量和成像灵敏度高、故障低、操作安全、可靠、方便等特点，现已成为长输管道检测战线上的主力军。一、射线管道爬行器的结构和技术特点l 、结构：射线管道爬行器采用组合式结构，一般由四部分构成：驱动和控制部分、射线发生器、电池组和管道外控制装置。爬行器带有先进的微处理系统，所有功能可预设，由一个低能信号发生同位素C s l 3 7 从管道外进行全遥控操作。爬行器的所有工作状态指令由指令源控制，目前管道爬行器可透照内径为2 0 0 - 1 2 0 0 m m 之间的各种管道环焊缝3 6 0 。周向曝光。2 、特点射线管道爬行器由于无需外接电源，自身独立供电，因此可在管道内持续行走连续拍片。同时由于其采用的是3 6 0 。周向曝光透照方式，且使用小焦点，故成像质量好，可保证底片透照质量。射线管道爬行器的所有工作状态指令由同位素Cs 1 3 7 指令器发出，由管道内的射线剂量探测器接收后转换成电信号输至控制箱而产生前进、停止、曝光及后退等一系列动作。射线管道爬行器能在行进中改变曝光时间。可以解决诸如弯头等管道厚度不均的情况。同时由于其在管道内部作业，因此能在复杂的条件下，如管道浸在水中，管线在管沟中等条件下拍片，在狭小的环境作业。一1 5 5 射线管道爬行器能够最大限度的降低检测人员的劳动强度，提高工作效率，使射线检测作业操作人员得到良好的安全防护。与x 射线机双壁单影照法相比，射线管道爬行器以其中心单壁内透照法而更好地保证了长输管道射线探伤的质量。与双壁单影法相比，该方法透照厚度比K = I ，横裂检出角为0 。，不存在投影变形，所拍底片黑度均匀，缺陷定量、定位及定性准确。在K v 值的选取上，由于透照焦距较少，且为单壁透照，所以取值也较双壁透照单影法低，有利于提高底片照相灵敏度。二、射线管道爬行器的操作及应用目前，国内的射线管道爬行器因射线源不同而分为：X 射线管道爬行器和Y 射线管道爬行器两种。前类设备通过控制X 射线发生器的高压发生时间操作设备，后者通过控制源的出源时间操作设备。射线管道爬行器现场使用前，应做好必要的准备工作，即确保电池己充满电。检查所有装置电缆是否连接正确，进行X 射线管预热训练，调整轮距使轮子接触点与被检管道中心线成6 0 。- - 9 0 。夹角，设置各种功能及参数，探测器高度调整到距管道顶部2 5 - - - 3 5 m m 。处及调整和测试探测器接收灵敏度，以保证整个爬行器的可靠控制和正常工作。在准备工作就绪后，打开爬行器电源开关，将其送入管道内，爬行器将在管道内前行，这时，一人可在前方所需检验的焊口处布片及划定定位点，将同位素指令源圆心置于该点处，当爬行器上射线剂量探测器接收到同位素信号后，就会自行停止。此时，只需将指令源垂直于管道方向移开，经一定时间的延时( 时间可预设) 将自动进入曝光程序。在曝光过程中，可将射线剂量报警仪置于管外焊缝附近进行监测，报警停止即表明曝光结束。然后，爬行器将继续前进，进行下一步的工作。由于爬行器操作简便，探伤速度较快，在长输管道的射线检测中可进行流水作业，即一人布片、划定位点，一人操作、收片。这样，既可提高工效，又方便作业。我公司引进的X 射线管道爬行器有P C 一、H R 一2 和H R 一3 型，射线管道爬行器有r P C D - - 2 0 0 0 型。在涩宁兰、兰成渝、京石等长输管道的射线检测中，发挥了重要的作用。三、维护、保养及使用中的注意事项( 1 ) 、维护、保养l 、经常保持爬行器的整洁，机械部分的润滑。2 、工作结束后，必须对电池进行充电，充电时间为1 0 小时以上。电池不得在放电状态下长期存放。一l5 6 3 、因指令源采用放射性元素，其对人体具有一定的危害，不使用时应妥善保管。4 、长期不使用时，爬行器应放在干燥地方保管。5 、应定期检测射线剂量接收设备的性能，同时训练X 射线发生器，以提高其真空度。( 2 ) 、注意事项l 、工作前，应做好必要的准备工作，确保电池已充满电，检查所有装置电缆是否正确连接。工作结束后，需目视检查其外观坚固装置，有无异常情况。2 、搬抬整机时，要用力均匀，轻拿轻放。3 、爬行器应尽量避免在有水的管道中使用，以免损坏内部的电控元件。4 、不使用指令源时，应及时将源开关关闭。5 、使用爬行器时，操作人员必须全程携带可靠的射线报警器。6 、爬行器不能带病作业，出现问题应及时与厂家联系。7 、爬行器视使用频率定期保养检修。四、应用效果分析l 、经济效益射线管道爬行与定向X 射线机相比，产生了良好的经济效益。2 、社会效益使用射线管道爬行器对长输管道对接焊缝进行检测，缩短了拍照时间，提高了底片质量，减轻了操作人员的劳动强度，降低了射线对人身的伤害，经卫生防疫现场测试，使用管道爬行器进行射线拍片时，对操作人员的辐射剂量降低了8 0 以上，远低于国家标准的规定。、五、管道爬行器的改进建议尽管爬行器存在诸多优点，应用广泛，但通过现场使用，我认为应在以下几个方面进行改进，这样才能更进一步提高设备的自身质量和利用率。l 、保护功能防撞：现有爬行器基本上都配备了线性防撞开关，如在前进途中，撞到硬物，即可后退。但其最主要的缺陷是只能在撞到与开关高度和空间位置相同的障碍物时，才能发挥作用。因此，应将如何感应到周围有无影响前进的障碍，作为防撞开关的设计关键。防止进水：爬行器在行进中，对前方有无水流不能感觉，有可能导致设备钻进水中的重大事故产生。为此，应在爬行器的制造中，考虑到设备若不小心进入水中，在一1 5 7 未对其造成损害的时候，即能自我感应后退到安全地带。防止刹车失灵：在有坡度的情况下检测，最担心的就是刹车失灵，不但不能继续工作，甚至导致设备损坏。因此，爬行器应配置在这种情况下的紧急刹车装置。防翻车：由于现场的实际情况复杂，爬行器在管道中行走的路线不可能都为直线，如管中有各方面的因素，则可能造成翻车事故的产生。在设备的设计制造中，应将如何保持设备重心平衡，一旦出现危险情况，可自行后退考虑在内。2 、加大电池容量，提高各配件及电器元件和磨损件的质量。3 、尽量将机电一体化技术、遥控技术应用于爬行器的制造过中，以提高其控制水平。管道外遥控器应能显示当前设备的使用状态，电池的剩余电量等。爬行器在运行过程中，突然遇到故障，报警喇叭不能正常工作，而设备仍在继续进行，如何采取措施定位的问题，也应在设备设计时考虑在内。4 、小型化设计，减小体积，扩大使用范围。( 上接1 6 6 页)射线搽伤的目的是篾理焊奠或工件内蘸缺陷消豫囊毫保证质量僵射线擦伤本身又是- 1 “ 3专业技术- 这瓿要求我们无摄检测人员麓着科学技术发晨。不断学习更新自己的专业知识充实挺蠢自已矗孽实礁经验，姗强贺任心对予达不妻 及t 要求的底片一定妥当徽废片处理决不能评底片的评定要严格把规穗要求认真评翔，决不能翘喀煞计工业锅炉- 电站锅炉和各种压力喜嚣，是承受一定压力和誓度的特种设备它的焊麓或原材料存在严重缺陷时可能导致恐缝爆炸赦射线探伤以其记录二维缺陷信息豳像的直观幢，被作为锅炉压力窖善焊接质量的主翼验收手段而被人们广泛接受毋庸量疑随着圈络信息。电煞在射线检舅技术方面的应用必将导致x 射缝参叠伤工艺的革考文：( 1 ) 云庆华辱蕾薯无损掇伤 劳动业J 蕾凇1 9 救( 2 ) 陆少麝筹囊译射线探伤法四川科技业版社1 9 酾( 3 ) 何秀童辱奠著焊奠射线逢飘失爨壤陷分析与圈蕾 霸J l l 科技业版社1 9 8 6( 4 ) J B 4 7 3 0 - - 9 1 4 压力窖善无授检冀 标准一1 5 8