Rice. 1. Metoda de inspecție a fabricării sudurilor din oțel inoxidabil: Ansamblu cu matrice 2D dublă în modul TRL.

Codurile, standardele și metodele au evoluat pentru a permite utilizarea testării cu ultrasunete cu rețea fazată (PAUT) în loc de RT pentru testarea sudurilor austenitice. Utilizată pe scară largă pentru prima dată în centralele nucleare în urmă cu aproape 15 ani, utilizarea ansamblurilor de senzori cu rețea duală (2D) s-a răspândit în industria petrolului și gazelor și în alte industrii unde este necesară o inspecție rapidă, fiabilă și sigură a sudurilor austenitice cu atenuare ridicată.
Cele mai recente dispozitive portabile cu matrice fazată sunt echipate cu un software puternic încorporat, care vă permite să configurați, să implementați și să interpretați rapid și eficient scanări de matrice 2D fără a fi nevoie să importați fișiere cu legi de focalizare create cu calculatoare externe sau sisteme de control de la distanță folosind software avansat pentru PC.
Astăzi, tehnologiile de inspecție bazate pe traductoare 2D cu matrice oferă capacități superioare pentru detectarea defectelor circumferințale și axiale în oțel inoxidabil și suduri din metale diferite. Configurația standardizată 2D cu matrice dublă poate acoperi eficient volumul de inspecție al sudurilor din oțel inoxidabil și poate detecta defecte plane și în vrac.
Procedurile de inspecție cu ultrasunete implică de obicei rețele duble de matrici bidimensionale plasate pe componente înlocuibile în formă de pană, ale căror contururi se potrivesc cu diametrul exterior al componentei luate în considerare. Se utilizează frecvențe joase - 1,5 MHz pentru suduri metalice diferite și alte materiale care reduc atenuarea, 2 MHz până la 3,5 MHz pentru substraturi și suduri uniforme din oțel inoxidabil forjat.
Configurația duală T/R (transmisie/recepție) oferă următoarele avantaje: nicio „zonă moartă” în apropierea suprafeței, eliminarea „ecourilor fantomă” cauzate de reflexiile interne ale panei și, în cele din urmă, o sensibilitate și un raport semnal-zgomot (raport semnal/zgomot) mai buni. (figură de zgomot) ) datorită convoluției fasciculelor T și R.
Să aruncăm o privire asupra metodei PA UT pentru controlul fabricării sudurilor din oțel inoxidabil austenitic.
Atunci când se efectuează controlul producției, în loc de RT, controlul ar trebui să acopere volumul sudurii și întreaga grosime a peretelui zonei afectate termic. În majoritatea cazurilor, capacul de lipire va fi la locul său. În sudurile din oțel carbon, se recomandă utilizarea undelor de forfecare pentru a sonica volumul controlat pe ambele părți, în timp ce ultima jumătate de undă este de obicei utilizată pentru a obține reflexii speculare din defectele de pe teșitura sudurii.
La frecvențe mai joase, o metodă similară de testare a undelor de forfecare poate fi utilizată pentru a testa teșitura proximală a sudurilor din oțel inoxidabil, dar nu este fiabilă pentru testarea prin material de sudură austenitic. În plus, pentru așa-numitele suduri CRA, există un strat de aliaj rezistent la coroziune pe diametrul interior al țevii din oțel carbon, iar ultima jumătate a jumperului de sârmă al grinzii transversale nu poate fi utilizată eficient.
Să analizăm metodele de detectare a probelor folosind un instrument și software UT portabil, așa cum se arată în Figura 1.
Traductoare cu matrice 2D duală care produc fascicule refractate cu undă P de 30 până la 85 de grade, ce pot fi utilizate pentru acoperirea volumului complet. Pentru grosimi de perete de la 15 la 50 mm, frecvențele de la 1,5 la 2,25 MHz sunt considerate adecvate, în funcție de atenuarea substratului.
Prin optimizarea unghiului de pană și a configurației elementelor sondei matriceale, o gamă largă de scanări ale unghiurilor de refracție poate fi generată eficient fără lobi laterali asociați (Fig. 2). Amprenta nodului de pană în planul de incidență este redusă la minimum, permițând ca punctul de ieșire al fasciculului să fie amplasat cât mai aproape de sudură.
Performanța unei rețele standard de 10 x 3 cu matrice duală de 2,25 MHz în modul TRL a fost evaluată pe o sudură a unei plăci de oțel inoxidabil 304 cu grosimea peretelui de 25 mm. Eșantioanele testate au avut o pantă tipică în formă de V și o suprafață „după sudură” și conțineau defecte de sudură reale și bine documentate, paralele cu sudura.
Rice. 3. Date combinate de rețea în fază pentru o rețea standard de 2,25 MHz cu matrice duală (TRL) 10 x 3 pe o sudură din placă de oțel inoxidabil 304.
În figura 3 sunt prezentate imagini ale datelor PAR combinate pentru toate unghiurile de refracție (de la 30° la 85° LW) pe întreaga lungime a sudurii. Achiziția datelor a fost efectuată la un nivel redus de amplificare pentru a evita saturarea defectelor cu reflexie ridicată. Rezoluția datelor de 16 biți permite setări adecvate de amplificare ușoară pentru diferite tipuri de defecte. Interpretarea datelor poate fi facilitată prin poziționarea corectă a obturatorului de proiecție.
O imagine a unui singur defect creat folosind același set de date îmbinat este prezentată în Figura 4. Verificați rezultatul:
Dacă nu doriți să scoateți dopul înainte de inspecție, se poate utiliza o altă metodă de inspecție pentru a detecta fisurile axiale (transversale) în sudurile țevilor: o sondă cu matrice unică poate fi utilizată în modul ecou de impulsuri pentru a „înclina” dopul de sudură. Fascicul sonor de jos în jos. Deoarece fasciculul sonor se propagă în principal în substrat, undele de forfecare pot detecta în mod fiabil defectele de pe partea apropiată a sudurii.
În mod ideal, sudurile ar trebui inspectate în patru direcții ale fasciculului (Figura 5) și necesită inspectarea a două pene simetrice din direcții opuse, în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic. În funcție de frecvența și dimensiunea elementelor individuale ale rețelei, ansamblul de pene poate fi optimizat pentru a obține unghiuri de refracție de la 40° la 65° față de direcția axei de scanare. Peste 50 de raze cad pe fiecare celulă de căutare. Un instrument sofisticat de sondă acustică americană, cu un calculator încorporat, poate gestiona cu ușurință definirea seturilor de legi de focalizare cu diferite asimetrii, așa cum se arată în Figura 6.
De obicei, se utilizează o secvență de verificări pe două linii pentru a acoperi complet valoarea unei verificări. Pozițiile axiale ale celor două linii de scanare sunt determinate din grosimea țevii și lățimea vârfului sudurii. Prima linie de scanare se desfășoară cât mai aproape posibil de marginea sudurii, dezvăluind defectele situate la rădăcina sudurii, iar a doua linie de scanare completează acoperirea zonei de suprafață periculoase (HAZ). Zona de bază a nodului sondei va fi optimizată astfel încât punctul de ieșire al fasciculului să fie cât mai aproape posibil de vârful coroanei, fără reflexii interne semnificative în pană.
Această metodă de inspecție s-a dovedit a fi foarte eficientă în detectarea defectelor axiale direcționate greșit. În figura 7 este prezentată o imagine phased array realizată pe o fisură axială într-o sudură din oțel inoxidabil: defectele au fost găsite la diferite unghiuri de înclinare și s-a putut observa un semnal semnal (SNR) ridicat.
Figura 7: Date combinate de rețea în fază pentru fisuri axiale în sudarea oțelului inoxidabil (diverse unghiuri și înclinații SW): proiecție convențională (stânga) și proiecție polară (dreapta).
Beneficiile tehnicii PA UT avansate ca alternativă la radiografie continuă să atragă atenție în industria petrolului și gazelor, a energiei electrice, a producției și în alte industrii care se bazează pe inspecția fiabilă a sudurilor austenitice. De asemenea, instrumentele PA UT complet integrate, firmware-ul puternic și sondele matriceale 2D continuă să facă aceste inspecții mai rentabile și mai eficiente.
Guy Maes este directorul de vânzări al Zetec pentru UT. Are peste 25 de ani de experiență în dezvoltarea și implementarea metodelor avansate de ultrasunete, evaluarea competențelor și dezvoltarea de software. Pentru mai multe informații, sunați la (425) 974-2700 sau vizitați www.zetec.com.
Conținutul sponsorizat este o secțiune specială plătită în care companiile din industrie oferă conținut de calitate, imparțial și necomercial pe teme de interes pentru un public calificat. Tot conținutul sponsorizat este furnizat de companii de publicitate. Sunteți interesat să participați la secțiunea noastră de conținut sponsorizat? Contactați reprezentantul local.
Deoarece problemele ies adesea la iveală în timpul revizuirilor de reglementare, este mai important ca niciodată să înțelegem principiile managementului schimbării. Acest webinar discută principiile generale ale managementului schimbării, rolul său ca componentă cheie a unui sistem de management al calității (SMQ) și relația sa cu alte procese cheie de asigurare a calității, cum ar fi acțiunile corective/preventive (CARA) și instruirea.
Alăturați-vă nouă pentru a afla cum soluțiile de metrologie 3D oferă proiectanților și producătorilor independenți o mobilitate sporită în ceea ce privește controlul, pentru a-și satisface nevoile de măsurare, crescându-le în același timp capacitățile cu 75%. Pe piața rapidă de astăzi, afacerea dvs. trebuie să poată valorifica tehnologia de ultimă generație pentru a elimina complexitatea automatizării, a îmbunătăți fluxul de lucru și a crește productivitatea.
Trimiteți o cerere de ofertă (RFP) furnizorului ales și faceți clic pe butonul care detaliază nevoile dumneavoastră.