新型管道爬行器的研制与性能测试

随着社会的发展和人民生活水平的提高，天然气管道以及各种输送管道的应用越来越多。在我国及世界各个国家内，由于地形的限制和土地资源的有限，在地下都埋设了很多的输送管道。例如，一方面天然气管道、石油管道等，在埋有管道的地面上都已经建成了很多的建筑物、公路等，给管道的维修和维护造成了很大的困难。

当这些管道由于某些原因造成了泄露、堵塞等问题时，人们普通的做法是挖开道路进行维修，有些时候如果不能准确判断泄露和堵塞的具体位臵时，会浪费很多的时间和精力，同时降低了工作效率。

另一方面石油、天然气、化工、电力、冶金等工业的管道工程大多采用焊接管路。为了保证焊接管路的焊接质量和运行安全，管道工程都要对焊缝进行检测，检测焊接部位是否存在虚焊、漏焊、伤痕等焊接缺陷。常用的焊缝检测方法是采用无损检测，如超声、射线、涡流等。对于管路检测，则大多采用管道内爬行探伤检验设备(简称爬行器) 对焊缝进行射线检测。这类爬行器由于受管道尺寸的限制，大多结构十分紧凑。在检测过程中，爬行器在其控制系统的控制下，可连续对同一管道不同位臵上的焊缝质量进行检验。考虑管道焊缝检测的效率，常常当管道焊接具有一定长度之后，才集中对管道进行检测。如果一次要检测的管道比较长，爬行器的控制系统应采用车载式布臵。使用时，通过外部的控制器对爬行器上的控制系统发出指令，决定爬行器的工作状态。

管道爬行器是无损检测工作中主要设备之一，它可以对焊缝、设备的内部缺陷进行探伤检测，广泛应用于机械制造、压力容器、航天航空、石油、化工、铁路交通、冶金、造船、军工等工业部分。

管道爬行器中，X射线管是其心脏，是整个探伤机的关键所在。但由于在X射线的发生过程中约98%以上的能量将转变为热能而且主要集中在阳极上，若不及时将此热能传输出去，必将熔化靶材毁掉管子，因而现在探伤机在工作时，每工作5min必须休息5min以避免过热。尽管采取了这些措施但仍不能很好的解决阳极散热问题，由此而带来了X射线管寿命短，工作可靠性差的问题。因而如何提高阳极的散热能力，一直是整个X射线探伤行业一个非常重要、非常迫切的问题。我国在这一领域一直发展较慢，现日本已有了每工作10min休息10min的整机，这其中除了原材料，工艺等因素外，如何解决好管子的散热，也是一个非常关键的问题。为此我们做了大量探索与尝试，终于找到了解决这一问题的一个突破口，即一方面加大阳极管体外的散热面积，即采用“大靶”型的阳极，改善散热效果。另一方面,也是更重要的一方面，采用在阳极内加热管的方法，来改善靶面到冷风端的传热能力，从而较好的解决了这一难题，取得了可喜的成果。