Контроль фазированными решётками
-
Upload
igor-shundrik -
Category
Documents
-
view
256 -
download
6
description
Transcript of Контроль фазированными решётками
Применение фазированных Применение фазированных решеток в ультразвуковом решеток в ультразвуковом
контроле.контроле.
Контроль сварных швов Контроль сварных швов трубопроводов.трубопроводов.
Краткое содержание доклада:Краткое содержание доклада:
Принцип работы фазированных решеток– Линейное, секторное и боковое сканирование – Динамическая фокусировка– Линейная и секторная T.O.F.D.
Контроль сварных стыков трубопроводов
Заключение
Генерация УЗ импульса Генерация УЗ импульса фазированной решеткойфазированной решеткой
Фокусировка Фокусировка
Изменение угла вводаИзменение угла ввода
Электронное сканированиеЭлектронное сканированиеВозможность движения луча вдоль оси решетки без механического перемещения.Движение осуществляется с помощью мультиплексирования элементов формирующих излучающую группу Движение луча зависит от формы решетки и способа управления:
–линейное сканирование–секторное сканирование–боковое сканирование
Секторное (азимутальное) сканированиеСекторное (азимутальное) сканирование
Пример применения Пример применения секторного сканированиясекторного сканирования
12......
N
Позволяет контролировать объект контроля без изменения положения датчика.Удобно для контроля изделий с сложной геометрией или при ограниченном доступе к его поверхностиСекторное сканирование сочетает преимущества ПЭП с широким лучом и большого числа фокусированных ПЭП
Пример применения Пример применения секторного сканированиясекторного сканирования
Комбинированное сканированиеКомбинированное сканирование(секторное и линейное)(секторное и линейное)
Позволяет получать достоверные изображения
Программное обеспечение Tomoview обеспечивает автоматическую настройку
Боковое сканированиеБоковое сканирование
Фазированная решетка Фазированная решетка Обычный датчикОбычный датчик
Реализация метода тандем для контроля Реализация метода тандем для контроля вертикальных дефектоввертикальных дефектов
Схематическое представление динамической фокусировки
Механическое Перемещение
Стандартная фокусировка
Динамическая фокусировка
Анимация динамического Анимация динамического фокусирования по глубинефокусирования по глубине
TOFD с использованием фазированных решеток – TOFD с использованием фазированных решеток – аналогичен обычно-применяемому в УЗКаналогичен обычно-применяемому в УЗК
Передатчик Приемник
Верх Низ
Фокусированная T.O.F.D. ~Фокусированная T.O.F.D. ~Линейное сканированиеЛинейное сканирование
ФокусированнаяФокусированная T.O.F.D. ~ T.O.F.D. ~Секторное сканирование внутреннего Секторное сканирование внутреннего
радиуса форсункирадиуса форсунки
Mechanical scan
Sectorial scan
Ultrasonic beams
Типичный общий контроль сварного шва с Типичный общий контроль сварного шва с использованием фазированных решетокиспользованием фазированных решеток
Эмуляция ручного контроля сварного шва обычными Эмуляция ручного контроля сварного шва обычными датчиками с углом ввода 40датчиками с углом ввода 40оо или 60 или 60о о с помощью Ф.Р. с помощью Ф.Р.
Наиболее распространенные формы Ф.Р.Наиболее распространенные формы Ф.Р.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
X=-7.9, Y=-8.0 --> X=7.9
Y=8.0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
X=-3.9, Y=-1.9 --> X=3.9
Y=1.9
1
23
4567
8910111213141516
X=-4.4, Y=-4.4 --> X=4.4
Y=4.4
1
23
4 5
6
78
9
10
11 12
13
14
15
1617
18
19
20
21
22 23
24
25
26
27
28
2930
31
32
33
34
35
36
37 38
39
40
41
42
43
44
454647
48
49
50
51
52
53
54
5556 57
58
59
60
61
X=-6.5, Y=-6.5 --> X=6.5
Y=6.5
Линейные:1 D - линейная решетка 2 D - матрица
Круговые: 1 D - кольцевая2 D - секторно кольцевая
ПреимуществаПреимущества фазированных решеток Одна решетка реализует несколько методов
контроля Высокая скорость контроля (на порядок выше чем
у механического сканирования) Малый размер и вес позволяют контролировать
изделия с ограниченным доступом к поверхности
Разбиение шва на зоны контроляРазбиение шва на зоны контроля
• Сварной шов разбивается на Сварной шов разбивается на отдельные зоны толщиной отдельные зоны толщиной приблизительно по 2-3мм.приблизительно по 2-3мм.
• Размещение ПЭП и схема Размещение ПЭП и схема контроля (прямой или контроля (прямой или однократно отраженный луч, однократно отраженный луч, «тандем») выбираются для «тандем») выбираются для каждой зоны отдельно.каждой зоны отдельно.
• ПЭП фокусируют так, чтобы ПЭП фокусируют так, чтобы каждый из них захватывал каждый из них захватывал только свою зонутолько свою зону
• Контроль шва производится с Контроль шва производится с двух сторондвух сторон
Требования предъявляемые к контролюТребования предъявляемые к контролю Скорость контроля до 100мм/сек; Возможность контроля различных типов профиля шва, диаметров
труб и толщин стенок: Диапазон контролируемых диаметров от 100мм до 1420мм; Толщина стенки от 6мм до 30мм (иногда встречается толщина до
150 мм); Тип материала - углеродистая сталь; Размер дефектов: измеряются по зонам (2-3 мм) и оцениваются с
применением ECA; Тип дефектов: в основном непровары, а также пористость,
смещение кромок и т.д. Профиль разделки шва: CRC-Evans, J-тип, V- для ручной сварки и
т.д. Контроль в соответствии с API 1104 (19-е издание) и/или
ASTM E-1961-98.
Состав Состав PipeWIZARD:PipeWIZARD:
• Блок из двух Блок из двух фазированных фазированных решеток со решеток со сканером.сканером.
• Соединительный Соединительный кабель.кабель.
• Контейнер с Контейнер с аппаратурой.аппаратурой.
• Емкость с Емкость с жидкостью и насосжидкостью и насос
Работа с системой Работа с системой PipeWIZARDPipeWIZARD
Сравнение размеров традиционной многоэлементной Сравнение размеров традиционной многоэлементной системы и системы с фазированными решеткамсистемы и системы с фазированными решеткам
Представление результатов контроляПредставление результатов контроля
СтандартыСтандарты
ASTM E-1961 * API 1104 * DNV2000 OS-F101ASTM E-1961 * API 1104 * DNV2000 OS-F101
• Система PipeWIZARD поддерживает все Система PipeWIZARD поддерживает все указанные стандарты.указанные стандарты.
• Благодаря особенностям фазированных решеток Благодаря особенностям фазированных решеток и гибкости программного обеспечения есть и гибкости программного обеспечения есть возможность обеспечить выполнение любого возможность обеспечить выполнение любого существующего или будущего стандарта.существующего или будущего стандарта.
Расширенные возможности отображения
Отображение сечения шва
Увеличение числа зон контроля
В этом примере, дефект ясно размещен в области корня шва. Даже В этом примере, дефект ясно размещен в области корня шва. Даже опытному оператору такое отображение удобнее для восприятияопытному оператору такое отображение удобнее для восприятия
Автоматизированная настройка Автоматизированная настройка на различные профили и на различные профили и толщины сварного шватолщины сварного шва
• Оператор выбирает профиль сварного шва и вводит его параметры
• Компьютер рассчитывает все параметры настройки и сохраняет их в файле
• Оператор может провести необходимую подстройку и калибровку
• Программа применима для профилей типа: CRC-Evans, J-тип, сварка Электронным лучом, одинарный V и двойной V для ручной сварки
Использование типичной ASTM E-1961-98 автоматической установки для разделки шва CRC
Настройка с увеличенным числом зонНастройка с увеличенным числом зон
• Можно установить до 32 зон
• Размер зон может быть <1мм
• Увеличение числа зон увеличивает точность измерения размеров дефектовРучная сварка, толщина стенки- 15мм
Преимущества фазированных решёток для Преимущества фазированных решёток для контроля сварных стыков трубопроводовконтроля сварных стыков трубопроводов
Возможность контролировать одной системой трубы диаметром от 100мм до 1420мм.
Полностью программная настройка - можно контролировать любой профиль шва при любой толщине стенки без механической юстировки положения ПЭП
Точное определения параметров и размеров дефектов благодаря возможности увеличения числа зон контроля
Увеличение числа зон контроля без увеличения числа каналов аппаратуры и числа ПЭП
Малая масса и линейные размеры
Пример применения Пример применения PipeWIZARD -PipeWIZARD -крупнейший проект в области создания крупнейший проект в области создания
подводных трубопроводов - “Голубой поток”подводных трубопроводов - “Голубой поток”
Два Трубопровода проложено на глубине до 2150 метров.
Диаметр труб 610 мм, толщина стенки 31.8 мм.
Более 60000 стыков было проконтролировано
Спасибо за Спасибо за вниманиевнимание