Rice. 1. Metoda kontroly výroby svarů z nerezové oceli: Dvojitá 2D maticová sestava v režimu TRL.

Kódy, standardy a metody se vyvinuly tak, aby umožnily použití fázovaného ultrazvukového testování (PAUT) namísto RT pro testování austenitických svarů. Použití duálních (2D) senzorových sestav, které se poprvé široce používaly v jaderných elektrárnách téměř před 15 lety, se rozšířilo do ropného a plynárenského a dalších průmyslových odvětví, kde je vyžadována rychlá, spolehlivá a bezpečná kontrola austenitických svarů s vysokým útlumem.
Nejnovější přenosná zařízení s fázovaným polem jsou vybavena výkonným vestavěným softwarem, který umožňuje rychle a efektivně nastavit, nasazovat a interpretovat 2D maticové skeny bez nutnosti importovat soubory se zákony zaostření vytvořené pomocí externích kalkulaček nebo systémů dálkového ovládání pomocí pokročilého softwaru pro PC.
Dnešní inspekční technologie založené na 2D maticových snímačích poskytují vynikající možnosti detekce obvodových a axiálních vad ve svarech nerezové oceli a rozdílných kovů. Standardizovaná 2D duální maticová konfigurace dokáže efektivně pokrýt objem kontroly svarů nerezové oceli a detekovat ploché a objemové vady.
Postupy ultrazvukové kontroly obvykle zahrnují dvojitá pole dvourozměrných matic umístěných na vyměnitelných klínovitých součástech, jejichž obrysy odpovídají vnějšímu průměru dané součásti. Používejte nízké frekvence – 1,5 MHz pro svary z rozdílných kovů a dalších materiálů snižujících útlum, 2 MHz až 3,5 MHz pro rovnoměrné tvářené nerezové podklady a svary.
Duální konfigurace T/R (vysílání/příjem) nabízí následující výhody: absenci „mrtvé zóny“ v blízkosti povrchu, eliminaci „fantomových ozvěn“ způsobených vnitřními odrazy v klínu a v konečném důsledku lepší citlivost a poměr signálu k šumu (šumové číslo) díky konvoluci T a R paprsků.
Podívejme se na metodu PA UT pro řízení výroby svarů austenitických nerezových ocelí.
Při provádění kontroly výroby by se namísto RT měla kontrola vztahovat na objem svaru a celou tloušťku stěny tepelně ovlivněné zóny. Ve většině případů bude na místě pájecí čepička. U svarů uhlíkové oceli se doporučuje použít smykové vlny k sonikaci kontrolovaného objemu na obou stranách, zatímco poslední půlvlna se obvykle používá k získání zrcadlových odrazů od defektů na zkosení svaru.
Při nižších frekvencích lze podobnou metodu smykové vlny použít k testování proximálního zkosení svarů nerezové oceli, ale není spolehlivá pro testování skrz austenitický svarový materiál. Navíc u tzv. svarů CRA je na vnitřním průměru trubky z uhlíkové oceli korozivzdorný povlak ze slitiny a druhou polovinu drátěného můstku příčného nosníku nelze efektivně využít.
Podívejme se na metody detekce vzorků pomocí přenosného UT přístroje a softwaru, jak je znázorněno na obrázku 1.
Duální 2D měniče, které produkují refrakované paprsky P-vlny o úhlu 30 až 85 stupňů, které lze použít pro pokrytí celého objemu. Pro tloušťky stěn od 15 do 50 mm se za vhodné považují frekvence od 1,5 do 2,25 MHz, v závislosti na útlumu substrátu.
Optimalizací úhlu klínu a konfigurace prvků pole sond lze efektivně generovat širokou škálu refrakčních úhlů bez souvisejících postranních laloků (obr. 2). Půdorys klínového uzlu v rovině dopadu je minimalizován, což umožňuje umístit výstupní bod paprsku co nejblíže ke svarovému spoji.
Výkon standardního duálního pole 2,25 MHz 10 x 3 v režimu TRL byl vyhodnocen na svarovém plechu z nerezové oceli 304 o tloušťce stěny 25 mm. Zkušební vzorky měly typický sklon ve tvaru V a povrch „po svaření“ a obsahovaly skutečné a dobře zdokumentované vady svaru rovnoběžné se svarem.
Rice. 3. Kombinovaná data fázovaného pole pro standardní duální pole (TRL) 10 x 3 (2,25 MHz) na svarovém spoji z nerezové oceli 304.
Na obr. 3 jsou znázorněny snímky kombinovaných dat PAR pro všechny úhly lomu (od 30° do 85° LW) po celé délce svaru. Sběr dat byl proveden s nízkou úrovní zesílení, aby se zabránilo saturaci vysoce reflexních vad. 16bitové rozlišení dat umožňuje vhodné nastavení měkkého zesílení pro různé typy vad. Interpretaci dat lze usnadnit správným umístěním projekční clony.
Obrázek jediné vady vytvořené pomocí stejné sloučené datové sady je zobrazen na obrázku 4. Podívejte se na výsledek:
Pokud nechcete před kontrolou odstranit zátku, lze k detekci axiálních (příčných) trhlin ve svarech potrubí použít jinou metodu kontroly: sondu s jedním polem lze použít v režimu pulzního ozvěny k „naklonění“ svarové zátky. Zvukový paprsek zespodu Protože se zvukový paprsek šíří převážně v substrátu, smykové vlny dokáží spolehlivě detekovat vady na bližší straně svaru.
V ideálním případě by měly být svary kontrolovány ve čtyřech směrech paprsku (obrázek 5) a vyžadovaly by se dva symetrické klíny kontrolované z opačných směrů, ve směru a proti směru hodinových ručiček. V závislosti na frekvenci a velikosti jednotlivých prvků pole lze klínovou sestavu optimalizovat tak, aby se dosáhlo úhlů lomu od 40° do 65° vzhledem ke směru osy skenování. Na každou vyhledávací buňku dopadá více než 50 paprsků. Sofistikovaný přístroj pro ultrazvukovou fotoanalýzu s vestavěnou kalkulačkou si snadno poradí s definicí sad zaostřovacích zákonů s různými sklony, jak je znázorněno na obrázku 6.
Obvykle se pro úplné pokrytí rozsahu kontroly používá dvouřádková sekvence kontrol. Axiální polohy dvou skenovacích linií se určují z tloušťky trubky a šířky hrotu svaru. První skenovací linie probíhá co nejblíže k okraji svaru a odhaluje vady umístěné u kořene svaru, a druhá skenovací linie dokončuje pokrytí tepelně ovlivněné zóny (HAZ). Základní oblast uzlu sondy bude optimalizována tak, aby výstupní bod paprsku byl co nejblíže k patě koruny bez významných vnitřních odrazů v klínu.
Tato metoda kontroly se ukázala jako velmi účinná při detekci nesprávně nasměrovaných axiálních vad. Na obr. 7 je znázorněn fázovaný snímek axiální trhliny ve svaru z nerezové oceli: vady byly nalezeny v různých úhlech sklonu a byl pozorován vysoký poměr signálu k šumu (SNR).
Obrázek 7: Kombinovaná data fázovaného pole pro axiální trhliny při svařování nerezové oceli (různé úhly a sklony SW): konvenční projekce (vlevo) a polární projekce (vpravo).
Výhody pokročilé PA UT metody jako alternativy k radiografii i nadále získávají pozornost v ropném a plynárenském průmyslu, energetice, zpracovatelském průmyslu a dalších odvětvích, která se spoléhají na spolehlivou kontrolu austenitických svarů. Plně integrované přístroje PA UT, výkonný firmware a 2D sondy také zvyšují efektivitu a nákladovou efektivitu těchto kontrol.
Guy Maes je ředitelem prodeje společnosti Zetec pro UT. Má více než 25 let zkušeností s vývojem a implementací pokročilých ultrazvukových metod, hodnocením kompetencí a vývojem softwaru. Pro více informací volejte (425) 974-2700 nebo navštivte www.zetec.com.
Sponzorovaný obsah je speciální placená sekce, ve které firmy z oboru poskytují kvalitní, nezaujatý a nekomerční obsah na témata, která zajímají kvalitní publikum. Veškerý sponzorovaný obsah poskytují reklamní společnosti. Máte zájem o účast v naší sekci sponzorovaného obsahu? Kontaktujte svého místního zástupce.
Protože se během regulačních přezkumů často objevují problémy, je důležitější než kdy jindy porozumět principům řízení změn. Tento webinář se zabývá obecnými principy řízení změn, jeho rolí jako klíčové součásti systému řízení kvality (QMS) a jeho vztahem k dalším klíčovým procesům zajišťování kvality, jako jsou nápravná/preventivní opatření (CARA) a školení.
Přidejte se k nám a zjistěte, jak 3D metrologická řešení poskytují nezávislým konstruktérům a výrobcům větší mobilitu kontroly pro splnění jejich potřeb v oblasti měření a zároveň zvyšují jejich možnosti o 75 %. V dnešním rychle se měnícím trhu musí být vaše firma schopna využít špičkové technologie k odstranění složitosti automatizace, zlepšení pracovních postupů a zvýšení produktivity.
Odešlete žádost o nabídku (RFP) vámi vybranému dodavateli a klikněte na tlačítko s podrobnostmi o vašich potřebách.