쌀. 1. 스테인리스강 용접 제조 검사 방법: TRL 모드에서의 이중 2D 매트릭스 조립.

오스테나이트 용접부 검사에 RT 대신 위상 배열 초음파 검사(PAUT)를 사용할 수 있도록 규정, 표준 및 검사 방법이 발전해 왔습니다. 약 15년 ​​전 원자력 발전소에서 처음 널리 사용된 이중(2D) 배열 센서 어셈블리는 고감쇠 오스테나이트 용접부의 빠르고 안정적이며 안전한 검사가 필요한 석유 및 가스 산업을 비롯한 여러 산업으로 확산되었습니다.
최신 휴대용 위상 배열 장치에는 강력한 내장 소프트웨어가 탑재되어 있어, 고급 소프트웨어를 사용하는 외부 계산기나 원격 제어 시스템에서 만든 초점 법칙 파일을 가져오지 않고도 2D 매트릭스 배열 스캔을 빠르고 효율적으로 설정, 배치 및 해석할 수 있습니다. PC용 소프트웨어입니다.
오늘날 2D 어레이 트랜스듀서 기반 검사 기술은 스테인리스강 및 이종 금속 용접부의 둘레 및 축 방향 결함을 감지하는 탁월한 성능을 제공합니다. 표준화된 2D 듀얼 매트릭스 구성은 스테인리스강 용접부의 검사 영역을 효과적으로 포괄하며, 평면 및 벌크 결함을 감지할 수 있습니다.
초음파 검사 절차는 일반적으로 교체 가능한 쐐기 모양 부품에 2차원 매트릭스를 이중 배열로 배치하는 방식으로 진행되며, 이 매트릭스의 윤곽은 해당 부품의 외경과 일치합니다. 이종 금속 용접부 및 기타 감쇠 감소 재료에는 1.5MHz의 저주파를 사용하고, 균일한 연성 스테인리스강 기판 및 용접부에는 2MHz~3.5MHz의 저주파를 사용합니다.
이중 T/R 구성(송신/수신)은 다음과 같은 장점을 제공합니다. 표면 근처 "데드 존"이 없고, 쐐기 내부 반사로 인한 "팬텀 에코"가 제거되고, 궁극적으로 감도와 신호 대 잡음비(신호/잡음비)가 더 좋아집니다. T 및 R 빔의 합성으로 인해 잡음 지수)가 향상됩니다.
오스테나이트계 스테인리스강 용접 제작을 제어하기 위한 PA UT 방법을 살펴보겠습니다.
생산 관리 시, RT 대신 용접부 체적과 열영향부의 전체 벽 두께를 관리해야 합니다. 대부분의 경우 솔더 캡은 제자리에 있습니다. 탄소강 용접의 경우, 전단파를 사용하여 양쪽의 관리된 체적을 초음파 처리하는 것이 권장되며, 마지막 반파는 일반적으로 용접 베벨의 결함에서 반사되는 빛을 얻는 데 사용됩니다.
저주파에서는 유사한 전단파 방법을 사용하여 스테인리스강 용접부의 근위 베벨을 시험할 수 있지만, 오스테나이트계 용접 재료를 관통하는 시험에는 신뢰성이 부족합니다. 또한, 소위 CRA 용접의 경우, 탄소강 파이프 내경에 내식성 합금 코팅이 되어 있어 크로스 빔 와이어 점퍼의 후반부를 효과적으로 사용할 수 없습니다.
그림 1에 표시된 것처럼 휴대용 UT 장비와 소프트웨어를 사용하여 샘플 감지 방법을 살펴보겠습니다.
30도에서 85도의 P파 굴절 빔을 생성하는 듀얼 2D 어레이 트랜스듀서로, 전체 체적을 커버할 수 있습니다. 벽 두께가 15mm에서 50mm인 경우, 기판의 감쇠 정도에 따라 1.5MHz에서 2.25MHz의 주파수가 적합한 것으로 간주됩니다.
어레이 프로브 요소의 쐐기 각도와 구성을 최적화함으로써, 관련 사이드 로브 없이 광범위한 굴절각 스캔을 효율적으로 생성할 수 있습니다(그림 2). 입사면에서 쐐기 노드의 면적이 최소화되어 빔 출구 지점을 용접부에 최대한 가깝게 배치할 수 있습니다.
TRL 모드에서 표준 2.25MHz 10 x 3 듀얼 어레이 어레이의 성능을 25mm 두께의 304 스테인리스 강판 용접부에 대해 평가했습니다. 시험편은 전형적인 V자형 경사면과 "용접 상태 그대로"의 표면 상태를 가지고 있었으며, 용접부와 평행하게 실제 용접 결함이 잘 기록되어 있었습니다.
쌀. 3. 304 스테인리스 강판 용접부의 표준 2.25MHz 10 x 3 듀얼 어레이(TRL) 어레이에 대한 결합된 위상 배열 데이터.
그림 3은 용접부 전체 길이에 걸쳐 모든 굴절각(30°에서 85° LW)에 대한 PAR 데이터의 결합된 이미지를 보여줍니다. 고반사 결함의 포화를 방지하기 위해 낮은 게인 레벨에서 데이터 수집이 수행되었습니다. 16비트 데이터 해상도는 다양한 유형의 결함에 적합한 소프트 게인 설정을 가능하게 합니다. 투사 셔터의 적절한 위치를 조정하면 데이터 해석이 용이해집니다.
동일한 병합된 데이터 세트를 사용하여 생성된 단일 결함의 이미지가 그림 4에 나와 있습니다. 결과를 확인하세요.
검사 전에 플러그를 제거하고 싶지 않다면 파이프 용접의 축 방향(횡 방향) 균열을 감지하기 위해 다른 검사 방법을 사용할 수 있습니다. 펄스 에코 모드에서 단일 어레이 프로브를 사용하여 용접 플러그를 "기울일" 수 있습니다. 아래에서 오는 사운드 빔 사운드 빔은 주로 기질에서 전파되므로 전단파는 용접의 가까운 쪽에서 결함을 안정적으로 감지할 수 있습니다.
이상적으로 용접부는 네 빔 방향(그림 5)에서 검사해야 하며, 두 개의 대칭 웨지를 시계 방향과 반시계 방향, 반대 방향에서 검사해야 합니다. 어레이의 개별 요소의 주파수와 크기에 따라 웨지 어셈블리를 최적화하여 스캔 축 방향에 대해 40°에서 65° 사이의 굴절각을 얻을 수 있습니다. 각 검색 셀에는 50개 이상의 광선이 입사합니다. 계산기가 내장된 정교한 미국 PA 장비는 그림 6과 같이 서로 다른 왜곡을 가진 초점 법칙 집합의 정의를 쉽게 처리할 수 있습니다.
일반적으로 두 줄로 구성된 검사 시퀀스를 사용하여 검사량을 완전히 측정합니다. 두 스캔 라인의 축 방향 위치는 파이프 두께와 용접 팁의 너비를 기반으로 결정됩니다. 첫 번째 스캔 라인은 용접 가장자리에 최대한 가깝게 위치하여 용접 루트에 위치한 결함을 드러내고, 두 번째 스캔 라인은 열영향부(HAZ)를 완벽하게 측정합니다. 프로브 노드의 베이스 영역은 빔 출력 지점이 쐐기 내부에서 큰 반사 없이 크라운의 토우에 최대한 가깝게 위치하도록 최적화됩니다.
이 검사 방법은 잘못된 축 방향 결함을 감지하는 데 매우 효과적인 것으로 나타났습니다. 그림 7은 스테인리스강 용접부의 축 방향 균열에 대해 촬영한 위상 배열 이미지를 보여줍니다. 다양한 경사각에서 결함이 발견되었고 높은 SNR(신호 대 잡음비)을 확인할 수 있었습니다.
그림 7: 스테인리스강 용접의 축 방향 균열에 대한 결합된 위상 배열 데이터(다양한 SW 각도 및 경사): 기존 투영(왼쪽)과 극성 투영(오른쪽).
방사선 촬영의 대안으로서 고급 PA UT의 이점은 오스테나이트 용접부의 신뢰성 있는 검사에 의존하는 석유 및 가스, 발전, 제조 등 여러 산업 분야에서 지속적으로 주목을 받고 있습니다. 완벽하게 통합된 PA UT 장비, 강력한 펌웨어, 2D 어레이 프로브는 이러한 검사를 더욱 비용 효율적이고 효율적으로 만들어 줍니다.
가이 메이스는 제텍(Zetec)의 UT 영업 이사입니다. 고급 초음파 기법 개발 및 구현, 역량 평가, 소프트웨어 개발 분야에서 25년 이상의 경력을 보유하고 있습니다. 더 자세한 정보는 (425) 974-2700으로 문의하시거나 www.zetec.com을 방문하세요.
스폰서 콘텐츠는 업계 기업들이 양질의, 공정하고, 비상업적인 콘텐츠를 제공하는 특별 유료 섹션으로, 양질의 시청자에게 관심 있는 주제에 대한 콘텐츠를 제공합니다. 모든 스폰서 콘텐츠는 광고 회사에서 제공합니다. 스폰서 콘텐츠 섹션 참여에 관심이 있으신가요? 지역 담당자에게 문의하세요.
규제 검토 과정에서 문제가 자주 드러나기 때문에 변화 관리 원칙을 이해하는 것이 그 어느 때보다 중요합니다. 이 웨비나에서는 변화 관리의 일반 원칙, 품질 관리 시스템(QMS)의 핵심 구성 요소로서의 변화 관리의 역할, 그리고 시정/예방 조치(CARA) 및 교육과 같은 다른 주요 품질 보증 프로세스와의 관계에 대해 논의합니다.
3D 계측 솔루션이 독립 설계자와 제조업체에 측정 요구 사항을 충족하는 동시에 역량을 75%까지 향상시키는 더 나은 제어 및 이동성을 제공하는 방법을 알아보세요. 오늘날처럼 빠르게 변화하는 시장에서 기업은 자동화의 복잡성을 해소하고, 워크플로우를 개선하며, 생산성을 높이기 위해 최첨단 기술을 활용해야 합니다.
선택한 공급업체에 제안 요청서(RFP)를 제출하고 귀하의 필요 사항을 자세히 설명하는 버튼을 클릭하세요.