Ryż. 1. Metoda kontroli produkcji spoin stali nierdzewnej: podwójny montaż matrycy 2D w trybie TRL.

Kody, normy i metody ewoluowały, aby umożliwić stosowanie badań ultradźwiękowych z fazowaną matrycą (PAUT) zamiast RT do badania spoin austenitycznych. Po raz pierwszy szeroko stosowane w elektrowniach jądrowych prawie 15 lat temu, stosowanie zespołów czujników z podwójną matrycą (2D) rozprzestrzeniło się na przemysł naftowy i gazowy oraz inne branże, w których wymagana jest szybka, niezawodna i bezpieczna kontrola spoin austenitycznych o wysokim tłumieniu.
Najnowsze przenośne urządzenia z przetwornikami fazowanymi są wyposażone w wydajne wbudowane oprogramowanie, które umożliwia szybką i wydajną konfigurację, wdrażanie i interpretację skanów 2D z przetworników matrycowych bez konieczności importowania plików prawa ogniskowania utworzonych za pomocą zewnętrznych kalkulatorów lub systemów zdalnego sterowania przy użyciu zaawansowanego oprogramowania na PC.
Obecnie technologie inspekcyjne oparte na przetwornikach 2D zapewniają doskonałe możliwości wykrywania defektów obwodowych i osiowych w spoinach ze stali nierdzewnej i różnych metali. Standaryzowana konfiguracja podwójnej matrycy 2D może skutecznie pokryć objętość inspekcji spoin ze stali nierdzewnej i może wykrywać wady płaskie i masowe.
Procedury inspekcji ultradźwiękowej zazwyczaj obejmują podwójne układy dwuwymiarowych matryc umieszczonych na wymiennych komponentach w kształcie klina, których kontury pasują do zewnętrznej średnicy rozpatrywanego komponentu. Stosuj niskie częstotliwości – 1,5 MHz dla różnych spoin metalowych i innych materiałów redukujących tłumienie, 2 MHz do 3,5 MHz dla jednolitych podłoży i spoin ze stali nierdzewnej.
Podwójna konfiguracja T/R (nadawanie/odbiór) oferuje następujące korzyści: brak martwej strefy przy powierzchni, eliminacja „widmowego echa” spowodowanego wewnętrznymi odbiciami w klinie, a ostatecznie lepsza czułość i stosunek sygnału do szumu (stosunek sygnału do szumu). współczynnik szumów) dzięki splotowi wiązek T i R.
Przyjrzyjmy się metodzie PA UT służącej do kontroli wykonania spoin austenitycznej stali nierdzewnej.
Podczas przeprowadzania kontroli produkcji zamiast RT kontrola powinna obejmować objętość spoiny i całą grubość ścianki strefy wpływu ciepła. W większości przypadków nakładka lutownicza będzie na swoim miejscu. W przypadku spoin ze stali węglowej zaleca się stosowanie fal ścinających w celu sonikacji kontrolowanej objętości po obu stronach, podczas gdy ostatnia połowa fali jest zwykle używana do uzyskania odbić lustrzanych z defektów na skosie spoiny.
Przy niższych częstotliwościach podobna metoda fali ścinającej może być stosowana do testowania bliższego ścięcia spoin ze stali nierdzewnej, ale nie jest niezawodna w przypadku testowania przez austenityczny materiał spoiny. Ponadto w przypadku tak zwanych spoin CRA na wewnętrznej średnicy rury ze stali węglowej znajduje się powłoka ze stopu odpornego na korozję, a ostatnia połowa zworki drutu belki poprzecznej nie może być skutecznie wykorzystana.
Przyjrzyjmy się metodom wykrywania próbek przy użyciu przenośnego instrumentu UT i oprogramowania, jak pokazano na rysunku 1.
Podwójne przetworniki 2D, które wytwarzają wiązki załamane falą P o kącie od 30 do 85 stopni, które można wykorzystać do pełnego pokrycia objętości. W przypadku grubości ścianek od 15 do 50 mm za odpowiednie uważa się częstotliwości od 1,5 do 2,25 MHz, w zależności od tłumienia podłoża.
Dzięki optymalizacji kąta klina i konfiguracji elementów sondy matrycowej można wydajnie generować szeroki zakres skanów kąta refrakcji bez powiązanych płatów bocznych (rys. 2). Odcisk węzła klina w płaszczyźnie padania jest minimalizowany, co pozwala na umieszczenie punktu wyjścia wiązki tak blisko spoiny, jak to możliwe.
Wydajność standardowej matrycy 2,25 MHz 10 x 3 dual array w trybie TRL została oceniona na spawanej płycie ze stali nierdzewnej 304 o grubości ścianki 25 mm. Próbki testowe miały typowe nachylenie w kształcie litery V i stan powierzchni „jak po spawaniu” oraz zawierały rzeczywiste i dobrze udokumentowane wady spoiny równoległe do spoiny.
Ryż. 3. Połączone dane z układu fazowanego dla standardowego układu 2,25 MHz 10 x 3 Dual Array (TRL) na spawanej płycie ze stali nierdzewnej 304.
Na rys. 3 przedstawiono obrazy połączonych danych PAR dla wszystkich kątów refrakcji (od 30° do 85° LW) na całej długości spoiny. Akwizycja danych została przeprowadzona przy niskim poziomie wzmocnienia, aby uniknąć nasycenia wysoce odblaskowych defektów. 16-bitowa rozdzielczość danych umożliwia odpowiednie ustawienia miękkiego wzmocnienia dla różnych typów defektów. Interpretację danych można ułatwić, odpowiednio ustawiając migawkę projekcyjną.
Obraz pojedynczego defektu utworzony przy użyciu tego samego połączonego zestawu danych pokazano na rysunku 4. Sprawdź wynik:
Jeśli nie chcesz usuwać zaślepki przed kontrolą, możesz zastosować inną metodę kontroli w celu wykrycia pęknięć osiowych (poprzecznych) w spoinach rur: pojedynczą sondę matrycową można zastosować w trybie echa impulsowego, aby „przechylić” zaślepkę. Wiązka dźwiękowa od dołu Ponieważ wiązka dźwiękowa rozchodzi się głównie w podłożu, fale ścinające mogą niezawodnie wykrywać wady po bliskiej stronie spoiny.
W idealnym przypadku spoiny powinny być sprawdzane w czterech kierunkach wiązki (rysunek 5) i wymagają dwóch symetrycznych klinów sprawdzanych w przeciwnych kierunkach, zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. W zależności od częstotliwości i rozmiaru poszczególnych elementów układu, zespół klinów można zoptymalizować, aby uzyskać kąty refrakcji od 40° do 65° względem kierunku osi skanowania. Na każdą komórkę wyszukiwania pada ponad 50 promieni. Zaawansowany instrument US PA z wbudowanym kalkulatorem może łatwo poradzić sobie z definicją zestawów praw ogniskowania z różnymi skosami, jak pokazano na rysunku 6.
Zwykle stosuje się sekwencję kontroli składającą się z dwóch linii, aby w pełni pokryć zakres kontroli. Pozycje osiowe dwóch linii skanowania są określane na podstawie grubości rury i szerokości końcówki spoiny. Pierwsza linia skanowania przebiega jak najbliżej krawędzi spoiny, ujawniając wady zlokalizowane u nasady spoiny, a druga linia skanowania kończy pokrycie strefy HAZ. Obszar podstawy węzła sondy zostanie zoptymalizowany tak, aby punkt wyjścia wiązki znajdował się jak najbliżej czubka korony bez znaczących wewnętrznych odbić w klinie.
Ta metoda inspekcji okazała się bardzo skuteczna w wykrywaniu błędnie skierowanych defektów osiowych. Na rys. 7 pokazano obraz z układu fazowego wykonany na pęknięciu osiowym w spoinie ze stali nierdzewnej: defekty znaleziono pod różnymi kątami nachylenia i można było zaobserwować wysoki SNR.
Rysunek 7: Połączone dane z układu fazowego dla pęknięć osiowych w spawaniu stali nierdzewnej (różne kąty SW i nachylenia): projekcja konwencjonalna (po lewej) i projekcja biegunowa (po prawej).
Korzyści z zaawansowanego PA UT jako alternatywy dla radiografii nadal zyskują uwagę w przemyśle naftowym i gazowym, energetycznym, produkcyjnym i innych branżach, które polegają na niezawodnej inspekcji spoin austenitycznych. Podobnie w pełni zintegrowane instrumenty PA UT, wydajne oprogramowanie układowe i sondy 2D sprawiają, że inspekcje te są bardziej opłacalne i wydajne.
Guy Maes jest dyrektorem sprzedaży Zetec dla UT. Ponad 25 lat doświadczenia w opracowywaniu i wdrażaniu zaawansowanych metod ultrasonograficznych, ocenie kompetencji i rozwoju oprogramowania. Aby uzyskać więcej informacji, zadzwoń pod numer (425) 974-2700 lub odwiedź stronę www.zetec.com.
Sponsorowane treści to specjalna płatna sekcja, w której firmy branżowe dostarczają wysokiej jakości, bezstronne, niekomercyjne treści na tematy interesujące dla odbiorców wysokiej jakości. Wszystkie sponsorowane treści są dostarczane przez firmy reklamowe. Jesteś zainteresowany udziałem w naszej sekcji sponsorowanych treści? Skontaktuj się z lokalnym przedstawicielem.
Ponieważ problemy często wychodzą na jaw podczas przeglądów regulacyjnych, zrozumienie zasad zarządzania zmianą jest ważniejsze niż kiedykolwiek. W tym webinarium omówiono ogólne zasady zarządzania zmianą, jego rolę jako kluczowego elementu systemu zarządzania jakością (QMS) oraz jego związek z innymi kluczowymi procesami zapewniania jakości, takimi jak działania korygujące/zapobiegawcze (CARA) i szkolenia.
Dołącz do nas i dowiedz się, w jaki sposób rozwiązania metrologiczne 3D zapewniają niezależnym projektantom i producentom większą mobilność kontroli, aby mogli sprostać swoim potrzebom pomiarowym, jednocześnie zwiększając swoje możliwości o 75%. Na dzisiejszym szybko zmieniającym się rynku Twoja firma musi być w stanie wykorzystać najnowocześniejszą technologię, aby wyeliminować złożoność automatyzacji, usprawnić przepływ pracy i zwiększyć produktywność.
Złóż wniosek o ofertę (RFP) do wybranego dostawcy i kliknij przycisk, aby opisać swoje potrzeby.