Rijst. 1. Inspectiemethode voor de fabricage van roestvrijstalen lassen: Dubbele 2D-matrixassemblage in TRL-modus.

Er zijn codes, normen en methoden ontwikkeld die het gebruik van phased array ultrasoon testen (PAUT) in plaats van röntgenonderzoek (RT) mogelijk maken voor het testen van austenitische lassen. Het gebruik van duale (2D) array-sensorassemblages, dat bijna 15 jaar geleden voor het eerst op grote schaal werd toegepast in kerncentrales, heeft zich inmiddels verspreid naar de olie- en gasindustrie en andere sectoren waar snelle, betrouwbare en veilige inspectie van austenitische lassen met hoge demping vereist is.
De nieuwste draagbare phased array-apparaten zijn uitgerust met krachtige ingebouwde software waarmee u snel en efficiënt 2D-matrixarray-scans kunt instellen, implementeren en interpreteren, zonder dat u focus-law-bestanden hoeft te importeren die zijn gemaakt met externe rekenmachines of systemen voor afstandsbediening. Deze geavanceerde software is geschikt voor pc's.
Inspectietechnologieën gebaseerd op 2D-arraytransducers bieden tegenwoordig superieure mogelijkheden voor het detecteren van omtrek- en axiale defecten in roestvrijstalen en andere metaallassen. De gestandaardiseerde 2D-configuratie met dubbele matrix kan het inspectievolume van roestvrijstalen lassen effectief bestrijken en zowel vlakke als volumetrische defecten detecteren.
Ultrasone inspectieprocedures maken doorgaans gebruik van twee arrays van tweedimensionale matrices die op vervangbare wigvormige componenten zijn geplaatst. De contouren van deze componenten komen overeen met de buitendiameter van het te onderzoeken onderdeel. Gebruik lage frequenties: 1,5 MHz voor lassen van verschillende metalen en andere materialen die demping verminderen, en 2 MHz tot 3,5 MHz voor uniforme gesmede roestvrijstalen substraten en lassen.
De dubbele zend-/ontvangstconfiguratie (T/R) biedt de volgende voordelen: geen dode zone nabij het oppervlak, eliminatie van spookecho's veroorzaakt door interne reflecties in de wig, en uiteindelijk een betere gevoeligheid en signaal-ruisverhouding (signaal/ruisfactor) dankzij de convolutie van de zend- en ontvangstbundels.
Laten we eens kijken naar de PA UT-methode voor het controleren van de fabricage van lassen van austenitisch roestvast staal.
Bij het uitvoeren van productiecontrole moet, in plaats van RT, de controle het volume van de las en de volledige wanddikte van de warmtebeïnvloede zone omvatten. In de meeste gevallen zal de soldeerlaag aanwezig zijn. Bij lassen van koolstofstaal wordt aanbevolen om schuifgolven te gebruiken om het gecontroleerde volume aan beide zijden te sonificeren, terwijl de laatste halve golf meestal wordt gebruikt om spiegelende reflecties van defecten op de lasafschuining te verkrijgen.
Bij lagere frequenties kan een vergelijkbare schuifgolfmethode worden gebruikt om de proximale afschuining van roestvrijstalen lassen te testen, maar deze methode is niet betrouwbaar voor het testen van austenitisch lasmateriaal. Bovendien is er bij de zogenaamde CRA-lassen een corrosiebestendige legeringscoating aan de binnendiameter van de koolstofstalen buis, waardoor de laatste helft van de draadbrug van de dwarsbalk niet effectief kan worden gebruikt.
Laten we eens kijken naar methoden voor monsterdetectie met behulp van een draagbaar UT-instrument en bijbehorende software, zoals weergegeven in Figuur 1.
Dubbele 2D-arraytransducers die P-golfbundels met een brekingshoek van 30 tot 85 graden produceren, waarmee een volledig volume kan worden bestreken. Voor wanddiktes van 15 tot 50 mm worden frequenties van 1,5 tot 2,25 MHz geschikt geacht, afhankelijk van de demping van het substraat.
Door de wighoek en de configuratie van de array-sonde-elementen te optimaliseren, kan een breed scala aan brekingshoekscans efficiënt worden gegenereerd zonder bijbehorende zijlobben (Fig. 2). De voetafdruk van de wigknoop in het invalsvlak wordt geminimaliseerd, waardoor het uittredingspunt van de bundel zo dicht mogelijk bij de lasnaad kan worden geplaatst.
De prestaties van een standaard 2,25 MHz 10 x 3 dubbele array in TRL-modus werden geëvalueerd op een lasnaad van een 25 mm dikke plaat van roestvrij staal 304. De testmonsters hadden een typische V-vormige helling en een "zoals gelast" oppervlak en bevatten echte en goed gedocumenteerde lasfouten parallel aan de las.
Rice. 3. Gecombineerde phased array-gegevens voor een standaard 2,25 MHz 10 x 3 Dual Array (TRL) array op een lasverbinding van 304 roestvrij staal.
Figuur 3 toont beelden van de gecombineerde PAR-gegevens voor alle brekingshoeken (van 30° tot 85° LW) over de gehele lengte van de las. De gegevensverwerving werd uitgevoerd met een lage versterking om verzadiging van sterk reflecterende defecten te voorkomen. De 16-bits gegevensresolutie maakt geschikte soft gain-instellingen mogelijk voor verschillende soorten defecten. De interpretatie van de gegevens kan worden vergemakkelijkt door de projectiesluiter correct te positioneren.
Figuur 4 toont een afbeelding van een enkel defect dat is gemaakt met behulp van dezelfde samengevoegde dataset. Bekijk het resultaat:
Als u de plug niet wilt verwijderen vóór de inspectie, kan een andere inspectiemethode worden gebruikt om axiale (transversale) scheuren in pijplassen te detecteren: een enkele array-sonde kan in puls-echo-modus worden gebruikt om de lasplug te "kantelen". Geluidsbundel van onderaf. Omdat de geluidsbundel zich voornamelijk in het substraat voortplant, kunnen schuifgolven defecten aan de nabije zijde van de las betrouwbaar detecteren.
Idealiter moeten lassen in vier straalrichtingen worden geïnspecteerd (Figuur 5) en zijn twee symmetrische wiggen nodig voor inspectie vanuit tegengestelde richtingen, met de klok mee en tegen de klok in. Afhankelijk van de frequentie en de grootte van de afzonderlijke elementen van de array, kan de wigconstructie worden geoptimaliseerd om brekingshoeken van 40° tot 65° te verkrijgen ten opzichte van de richting van de scanas. Meer dan 50 stralen vallen op elke zoekcel. Een geavanceerd US PA-instrument met een ingebouwde rekenmachine kan gemakkelijk sets focuswetten met verschillende scheefstanden definiëren, zoals weergegeven in Figuur 6.
Doorgaans wordt een tweelijnige scanprocedure gebruikt om het inspectiegebied volledig te bestrijken. De axiale posities van de twee scanlijnen worden bepaald aan de hand van de pijpdikte en de breedte van de laspunt. De eerste scanlijn loopt zo dicht mogelijk langs de rand van de las, waardoor defecten aan de laswortel zichtbaar worden. De tweede scanlijn completeert de dekking van de warmtebeïnvloede zone (HAZ). Het basisgebied van de probe wordt geoptimaliseerd zodat het uittredingspunt van de laserstraal zo dicht mogelijk bij de laspunt ligt, zonder significante interne reflecties in de lasnaad.
Deze inspectiemethode is zeer effectief gebleken bij het detecteren van axiaal gerichte defecten. Figuur 7 toont een phased array-afbeelding van een axiale scheur in een roestvrijstalen lasnaad: defecten werden gevonden onder verschillende hellingshoeken en er kon een hoge signaal-ruisverhouding (SNR) worden waargenomen.
Figuur 7: Gecombineerde phased array-gegevens voor axiale scheuren in roestvrijstalen lasnaden (verschillende SW-hoeken en -hellingen): conventionele projectie (links) en polaire projectie (rechts).
De voordelen van geavanceerde PA UT als alternatief voor röntgenonderzoek blijven de aandacht trekken in de olie- en gasindustrie, de energiesector, de maakindustrie en andere sectoren die afhankelijk zijn van betrouwbare inspectie van austenitische lassen. Bovendien maken volledig geïntegreerde PA UT-instrumenten, krachtige firmware en 2D-arrayprobes deze inspecties steeds kosteneffectiever en efficiënter.
Guy Maes is de verkoopdirecteur voor echografie bij Zetec. Hij heeft meer dan 25 jaar ervaring in de ontwikkeling en implementatie van geavanceerde echografiemethoden, competentiebeoordeling en softwareontwikkeling. Voor meer informatie kunt u bellen naar (425) 974-2700 of www.zetec.com bezoeken.
Gesponsorde content is een speciale betaalde rubriek waarin bedrijven uit de branche kwalitatief hoogwaardige, onpartijdige en niet-commerciële content aanbieden over onderwerpen die interessant zijn voor een kwalitatief publiek. Alle gesponsorde content wordt aangeleverd door reclamebureaus. Wilt u ook deelnemen aan onze rubriek met gesponsorde content? Neem dan contact op met uw lokale vertegenwoordiger.
Omdat problemen vaak aan het licht komen tijdens controles door regelgevende instanties, is het belangrijker dan ooit om de principes van verandermanagement te begrijpen. Dit webinar bespreekt de algemene principes van verandermanagement, de rol ervan als belangrijk onderdeel van een kwaliteitsmanagementsysteem (QMS) en de relatie ervan met andere belangrijke kwaliteitsborgingsprocessen zoals correctieve/preventieve acties (CARA) en training.
Ontdek samen met ons hoe 3D-meetoplossingen onafhankelijke ontwerpers en fabrikanten meer controle en flexibiliteit bieden om aan hun meetbehoeften te voldoen, terwijl hun mogelijkheden met 75% toenemen. In de snel veranderende markt van vandaag moet uw bedrijf in staat zijn om de nieuwste technologie te benutten om de complexiteit van automatisering te verminderen, de workflow te verbeteren en de productiviteit te verhogen.
Dien een offerteaanvraag (RFP) in bij de leverancier van uw keuze en klik op de knop om uw wensen te specificeren.