Рис.1. Метод перевірки виробництва зварного шва з нержавіючої сталі: подвійна двовимірна збірка матриці в режимі TRL.

Норми, стандарти та методи еволюціонували, щоб дозволити використання ультразвукового тестування з фазованою решіткою (PAUT) замість RT для тестування аустенітних зварних швів.Вперше широко застосовані на атомних електростанціях майже 15 років тому використання подвійних (2D) сенсорних вузлів поширилося на нафтогазову та інші галузі промисловості, де потрібна швидка, надійна та безпечна перевірка аустенітних швів із високим затуханням.
Найновіші портативні пристрої з фазованою решіткою оснащені потужним вбудованим програмним забезпеченням, яке дозволяє швидко й ефективно налаштовувати, розгортати та інтерпретувати сканування 2D-матричної матриці без необхідності імпортувати файли закону фокусування, створені за допомогою зовнішніх калькуляторів або систем дистанційного керування за допомогою передового програмного забезпечення.програмне забезпечення для ПК.
Сьогодні технології контролю на основі 2D-матричних перетворювачів забезпечують чудові можливості для виявлення обхватних і осьових дефектів зварних швів з нержавіючої сталі та різнорідних металів.Стандартизована 2D подвійна матрична конфігурація може ефективно охоплювати об’єм перевірки зварних швів з нержавіючої сталі та може виявляти плоскі та об’ємні дефекти.
Процедури ультразвукового контролю зазвичай включають подвійні масиви двовимірних матриць, розміщених на змінних клиноподібних компонентах, контури яких відповідають зовнішньому діаметру компонента, що розглядається.Використовуйте низькі частоти – 1,5 МГц для різнорідних металевих зварних швів та інших матеріалів, що зменшують затухання, від 2 МГц до 3,5 МГц для однорідних кованих підкладок із нержавіючої сталі та зварних швів.
Подвійна конфігурація T/R (передача/прийом) пропонує наступні переваги: ​​відсутність «мертвої зони» біля поверхні, усунення «фантомних відлунь», викликаних внутрішніми відбиттями в клині, і, зрештою, кращу чутливість і співвідношення сигнал/шум (співвідношення сигнал/шум).коефіцієнт шуму) ) через згортання T- і R-променів.
Давайте розглянемо метод PA UT для контролю виготовлення зварних швів аустенітної нержавіючої сталі.
При проведенні виробничого контролю замість РТ слід контролювати об'єм зварного шва і всю товщину стінки зони термічного впливу.У більшості випадків паяльний ковпачок буде на місці.У зварювальних швах вуглецевої сталі рекомендується використовувати зсувні хвилі для обробки ультразвуком контрольованого об’єму з обох сторін, тоді як остання напівхвиля зазвичай використовується для отримання дзеркального відбиття від дефектів на скосі зварного шва.
На нижчих частотах подібний метод зсувної хвилі можна використовувати для перевірки проксимального скосу зварних швів з нержавіючої сталі, але він не є надійним для перевірки через аустенітний зварний матеріал.Крім того, для так званих зварних швів CRA на внутрішньому діаметрі труби з вуглецевої сталі є корозійно-стійке покриття зі сплаву, а остання половина дротяної перемички поперечної балки не може бути ефективно використана.
Давайте розглянемо методи виявлення зразків за допомогою портативного УЗ приладу та програмного забезпечення, як показано на малюнку 1.
Подвійні 2D-матричні перетворювачі, які виробляють заломлені промені Р-хвиль від 30 до 85 градусів, які можна використовувати для повного охоплення об’єму.Для товщини стінок від 15 до 50 мм прийнятними вважаються частоти від 1,5 до 2,25 МГц залежно від загасання підкладки.
Завдяки оптимізації кута клина та конфігурації елементів зонда масиву можна ефективно генерувати широкий діапазон сканувань кутів заломлення без пов’язаних бічних пелюсток (рис. 2).Площа вузла клина в площині падіння зведена до мінімуму, що дозволяє точці виходу променя розташовуватися якомога ближче до зварного шва.
Ефективність стандартної подвійної решітки 2,25 МГц 10 x 3 у режимі TRL оцінювалася на зварному шві пластини з нержавіючої сталі 304 товщиною 25 мм.Зразки для випробувань мали типовий V-подібний нахил і стан поверхні «як зварений», а також містили реальні та добре задокументовані дефекти зварювання, паралельні зварюванню.
Рис.3. Об’єднані дані фазованої решітки для стандартної подвійної решітки 2,25 МГц 10 x 3 (TRL) на пластині з нержавіючої сталі 304.
На рис.3 наведено зображення комбінованих даних PAR для всіх кутів заломлення (від 30° до 85° LW) по всій довжині зварного шва.Збір даних проводився з низьким рівнем посилення, щоб уникнути насичення дефектів з високим ступенем відбивання.16-бітна роздільна здатність даних дозволяє відповідні налаштування м’якого посилення для різних типів дефектів.Інтерпретацію даних можна полегшити, правильно розташувавши проекційний затвор.
Зображення одного дефекту, створеного за допомогою того самого об’єднаного набору даних, показано на малюнку 4. Перевірте результат:
Якщо ви не бажаєте видаляти заглушку перед перевіркою, можна використати інший метод перевірки для виявлення осьових (поперечних) тріщин у зварних швах труб: можна використовувати зонд із матрицею одного масиву в режимі відлуння імпульсів, щоб «нахилити» заглушку зварного шва. Звуковий промінь знизу. Оскільки звуковий промінь поширюється переважно в підкладці, зсувні хвилі можуть надійно виявляти дефекти на ближній стороні зварного шва.
В ідеалі зварні шви слід перевіряти в чотирьох напрямках променя (Малюнок 5) і вимагати перевірки двох симетричних клинів з протилежних напрямків, за годинниковою стрілкою та проти неї.Залежно від частоти та розміру окремих елементів масиву клиновий вузол можна оптимізувати для отримання кутів заломлення від 40° до 65° відносно напрямку осі сканування.На кожну клітинку пошуку падає більше 50 променів.Складний прилад US PA із вбудованим калькулятором може легко впоратися з визначенням наборів законів фокусування з різними перекосами, як показано на малюнку 6.
Зазвичай для повного покриття суми чека використовується дворядкова послідовність чеків.Осьове положення двох ліній сканування визначається за товщиною труби та шириною наконечника шва.Перша лінія сканування проходить якомога ближче до краю зварного шва, виявляючи дефекти, розташовані в корені зварного шва, а друга лінія сканування завершує покриття ЗТВ.Основна площа вузла зонда буде оптимізована таким чином, щоб точка виходу променя була якомога ближче до носка корони без значних внутрішніх відображень у клині.
Цей метод перевірки виявився дуже ефективним у виявленні неправильно спрямованих осьових дефектів.На рис.7 показано зображення фазованої решітки, отримане на осьовій тріщині в зварному шві з нержавіючої сталі: дефекти були виявлені під різними кутами нахилу, і можна було спостерігати високий SNR.
Рисунок 7: Комбіновані дані фазованої решітки для осьових тріщин при зварюванні нержавіючої сталі (різні SW кути та нахили): звичайна проекція (ліворуч) і полярна проекція (праворуч).
Переваги вдосконаленої PA UT як альтернативи радіографії продовжують привертати увагу в нафтогазовій, енергетичній, виробничій та інших галузях промисловості, які покладаються на надійний контроль аустенітних зварних швів.Подібним чином повністю інтегровані інструменти PA UT, потужне мікропрограмне забезпечення та 2D-матричні датчики продовжують робити ці перевірки економічнішими та ефективнішими.
Гай Мейс є директором з продажу Zetec для UT.Понад 25 років досвіду в розробці та впровадженні передових методів УЗД, оцінці компетенції та розробці програмного забезпечення.Для отримання додаткової інформації телефонуйте (425) 974-2700 або відвідайте www.zetec.com.
Спонсорський контент — це спеціальний платний розділ, у якому галузеві компанії надають якісний, неупереджений, некомерційний контент на теми, що цікавлять якісну аудиторію.Весь спонсорований контент надається рекламними компаніями.Хочете взяти участь у нашому розділі спонсорованого контенту?Зверніться до місцевого представника.
Оскільки проблеми часто виявляються під час регулятивних перевірок, як ніколи важливо розуміти принципи управління змінами.На цьому вебінарі обговорюються загальні принципи управління змінами, його роль як ключового компонента системи управління якістю (СУЯ) і його зв’язок з іншими ключовими процесами забезпечення якості, такими як коригувальні/запобіжні дії (CARA) і навчання.
Приєднуйтесь до нас, щоб дізнатися, як 3D-метрологічні рішення дають незалежним дизайнерам і виробникам більше мобільності контролю, щоб задовольнити їхні потреби у вимірюванні, одночасно збільшуючи їхні можливості на 75%.На сучасному ринку, що швидко розвивається, ваш бізнес повинен мати можливість використовувати передові технології, щоб усунути складність автоматизації, покращити робочий процес і підвищити продуктивність.
Надішліть запит на пропозицію (RFP) обраному вами постачальнику та натисніть кнопку з детальним описом ваших потреб.