一种高压储氢容器内表面缺陷检测装置

摘要

本发明公开了一种高压储氢容器内表面缺陷检测装置，该装置包括：荧光磁悬液供给池、磁粉检测芯棒、残液收集池和磁化控制柜；荧光磁悬液供给池中盛放荧光磁悬液；磁粉检测芯棒贯穿待检测容器的内部；磁粉检测芯棒上开设多个磁悬液出射口；磁粉检测芯棒的两端均与荧光磁悬液供给池通过管道连接；残液收集池与待检测容器连通；磁化控制柜与磁粉检测芯棒电连接，磁化控制柜用于控制磁粉检测芯棒产生周向磁场，待检测容器内表面经荧光磁悬液润湿后，在周向磁场的作用下，待检测容器的缺陷处产生磁痕，实现了对高压储氢容器内表面缺陷的检测。

说明书

技术领域

本发明涉及容器缺陷检测技术领域，特别是涉及一种高压储氢容器内表面缺陷检测装置。

背景技术

高压储氢容器在使用过程中，存储45MPa以上高压氢气，容器内表面处于临氢环境，容易发生氢脆损伤，该环境下裂纹扩展速率是在空气环境下30倍以上，并且容器在使用过程中处于交变载荷工况，极易因造成裂纹扩展而导致容器爆炸，由于容器应力分布以及制造工艺等原因，容器内部缺陷基本为纵向分布，且纵向缺陷危害较大，以检测纵向缺陷为主。

由于高压储氢容器呈细长型，并且两端开口较小，无法直接接触或观察，很难对其内部缺陷进行检测。目前，超声波检测技术常用来对容器缺陷进行检测，而现有超声波检测技术灵敏度达不到要求，无法检测深度小于0.6mm的缺陷，不满足高压储氢容器内表面缺陷检测的需求，此外由于该类型容器安装现场的限制，现场条件很难满足超声波检测要求。

磁粉检测技术灵敏度较高，常用来对容器表面缺陷进行检测。铁磁性材料工件被磁化后，在裂纹等不连续处，磁感应线离开和进入工件表面形成漏磁场，漏磁场吸附表面处磁悬液中的磁粉，形成磁痕，在特定光源如白光或者紫外线下，形成肉眼可见的磁痕显示，发现裂纹等缺陷，磁粉检测可检测微米级别的裂纹。

现有的磁粉检测技术及装备种类非常多，但需要和检测工件表面接触，而该类型容器开口较小，无法进入其内部进行检测，从而无法实现对高压储氢容器内表面缺陷的检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压储氢容器内表面缺陷检测装置，实现对高压储氢容器内表面缺陷的检测。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种高压储氢容器内表面缺陷检测装置，包括：荧光磁悬液供给池、磁粉检测芯棒、残液收集池和磁化控制柜；

所述荧光磁悬液供给池中盛放荧光磁悬液；所述磁粉检测芯棒贯穿待检测容器的内部；所述磁粉检测芯棒上开设多个磁悬液出射口；所述磁粉检测芯棒的两端均与所述荧光磁悬液供给池连通；所述残液收集池与所述待检测容器连通；所述磁化控制柜与所述磁粉检测芯棒电连接，所述磁化控制柜用于控制所述磁粉检测芯棒产生周向磁场；

当所述荧光磁悬液从所述磁粉检测芯棒的一端流入所述磁粉检测芯棒内，所述磁悬液出射口喷出雾状喷淋液使所述待检测容器的内表面湿润，在所述周向磁场的作用下，所述待检测容器的内表面产生磁痕的位置为缺陷位置。

可选的，所述高压储氢容器内表面缺陷检测装置还包括：设置在所述待检测容器的端部的绝缘材料，所述绝缘材料用于隔离所述待检测容器和所述磁粉检测芯棒。

可选的，所述荧光磁悬液供给池内设置荧光磁悬液供给泵，所述荧光磁悬液供给池通过所述荧光磁悬液供给泵与所述磁粉检测芯棒的一端连通。

可选的，所述残液收集池内设置残液收集泵，所述残液收集池通过所述残液收集泵与所述待检测容器连通。

可选的，所述磁粉检测芯棒的一端通过供给管与所述荧光磁悬液供给池连通，所述磁粉检测芯棒的另一端通过回流管与所述荧光磁悬液供给池连通。

可选的，所述供给管上设置供给阀；所述回流管上设置回流阀。

可选的，所述磁化控制柜通过电缆与所述磁粉检测芯棒电连接。

可选的，所述磁粉检测芯棒为铝合金管。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开了一种高压储氢容器内表面缺陷检测装置，包括：荧光磁悬液供给池、磁粉检测芯棒、残液收集池和磁化控制柜；当荧光磁悬液供给池中的荧光磁悬液从磁粉检测芯棒的一端流入磁粉检测芯棒内，荧光磁悬液通过磁悬液出射口喷出雾状喷淋液，使待检测容器的内表面湿润，荧光磁悬液停止从磁粉检测芯棒的一端流入磁粉检测芯棒内，荧光磁悬液从磁粉检测芯棒的另一端回流至荧光磁悬液供给池，待检测容器内的积聚的荧光磁悬液流至残液收集池，同时，磁化控制柜控制磁粉检测芯棒产生电流从而产生周向磁场，被荧光磁悬液润湿的高压储氢容器内表面在周向磁场的作用下，缺陷处产生磁痕，实现了对高压储氢容器内表面缺陷的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的高压储氢容器内表面缺陷检测装置结构图；

图2为本发明实施例提供的高压储氢容器内表面缺陷检测装置的原理示意图。

符号说明：1-荧光磁悬液供给池，2-磁粉检测芯棒，3-残液收集池，4-磁化控制柜，5-待检测容器，6-绝缘材料，7-荧光磁悬液供给泵，8-供给管，9-残液收集泵，10-残液收集管，11-供给阀，12-回流管，13-回流阀，14-电缆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种高压储氢容器内表面缺陷检测装置，旨在实现对高压储氢容器内表面缺陷的检测，可应用于容器缺陷检测技术领域。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的高压储氢容器内表面缺陷检测装置结构图。如图1所示，本实施例中的高压储氢容器内表面缺陷检测装置，包括：荧光磁悬液供给池1、磁粉检测芯棒2、残液收集池3和磁化控制柜4。

荧光磁悬液供给池1中盛放荧光磁悬液；磁粉检测芯棒2贯穿待检测容器5的内部；磁粉检测芯棒2上开设多个磁悬液出射口；磁粉检测芯棒2的两端均与荧光磁悬液供给池1连通；残液收集池3与待检测容器5连通；磁化控制柜4与磁粉检测芯棒2电连接，磁化控制柜4用于控制磁粉检测芯棒2产生周向磁场。

当荧光磁悬液从磁粉检测芯棒2的一端流入磁粉检测芯棒2内，磁悬液出射口喷出雾状喷淋液使待检测容器5的内表面湿润，在周向磁场的作用下，待检测容器5的内表面产生磁痕的位置为缺陷位置。

荧光磁悬液从磁粉检测芯棒2的一端流入磁粉检测芯棒2内，荧光磁悬液停止从磁粉检测芯棒2的一端流入磁粉检测芯棒2内时，荧光磁悬液从磁粉检测芯棒2的另一端回流至荧光磁悬液供给池1，待检测容器5内的积聚的荧光磁悬液流至残液收集池3。

作为一种可选的实施方式，磁粉检测芯棒2为铝合金管。

具体的，待检测容器5的主体部分的直径可以但不限于0.4～0.7m，长度可以但不限于5.0～10.0m，待检测容器5的两端开口部分的直径可以但不限于80mm，待检测容器5为高压储氢容器。磁粉检测芯棒2的外径可以但不限于40mm，磁粉检测芯棒2的管壁厚度可以但不限于3mm，磁粉检测芯棒2的管壁沿周向间隔90度、轴向间隔150.0mm分布直径为1.0mm的磁悬液出射口，磁悬液出射口的设置位置和方式可根据实际需求调整设置，磁粉检测芯棒2采用螺纹连接方式，可根据待检测容器5的需求，调节自身长度。

具体的，磁化控制柜4给磁粉检测芯棒2提供磁化电流，磁化控制柜4可根据待检测容器5的直径等不同，调节磁化电流的大小，以适应不同直径的容器的检测。

作为一种可选的实施方式，高压储氢容器内表面缺陷检测装置还包括：设置在待检测容器5的端部的绝缘材料6，绝缘材料6用于隔离待检测容器5和磁粉检测芯棒2。图1仅给出了一端的示意图。

作为一种可选的实施方式，荧光磁悬液供给池1内设置荧光磁悬液供给泵7，荧光磁悬液供给池1通过荧光磁悬液供给泵7与磁粉检测芯棒2的一端连通。荧光磁悬液供给泵7将所述荧光磁悬液供给池1中的荧光磁悬液通过供给管8输入到磁粉检测芯棒2中。

作为一种可选的实施方式，残液收集池3内设置残液收集泵9，残液收集池3依次通过残液收集泵9和残液收集管10与待检测容器5连通。残液收集泵9将待检测容器5中的荧光磁悬液积液抽至残液收集池3中。

作为一种可选的实施方式，磁粉检测芯棒2的一端通过供给管8与荧光磁悬液供给池1连通，磁粉检测芯棒2的另一端通过回流管12与荧光磁悬液供给池1连通。

作为一种可选的实施方式，供给管8上设置供给阀11，回流管12上设置回流阀13。

作为一种可选的实施方式，磁化控制柜4通过电缆14与磁粉检测芯棒2电连接。

如图2所示，在对容器内表面缺陷进行检测时，首先开启供给阀和荧光磁悬液供给泵、关闭回流阀，在荧光磁悬液供给泵的作用下，荧光磁悬液供给池中的荧光磁悬液通过供给管从磁粉检测芯棒的一端流入磁粉检测芯棒内，并通过磁悬液出射口喷出雾状喷淋液使待检测容器的内表面湿润；待待检测容器的内表面湿润后，关闭供给阀和荧光磁悬液供给泵、开启闭回流阀，荧光磁悬液停止从磁粉检测芯棒的一端流入磁粉检测芯棒内，荧光磁悬液从磁粉检测芯棒的另一端回流至荧光磁悬液供给池，开启残液收集泵，待检测容器内的积聚的荧光磁悬液流至残液收集池；重复依次上述操作，以确保待检测容器的内表面完全湿润；在喷出雾状喷淋液的同时，开启磁化控制柜，对磁粉检测芯棒施加磁化电流(电流大小由待检测容器的直径等参数确定)，磁粉检测芯棒产生周向磁场，对待检测容器的内表面磁化，待所有的荧光磁悬液均回流后，拆除电缆，取出磁粉检测芯棒，在特定强度的紫外光源照射下，对待检测容器的内表面进行观察，是否有磁痕。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的装置及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。