Описание поточной системы контроля труб Olympus NDT ERW In-Line
Поточная система контроля труб, полученных электросваркой методом сопротивления. Промышленная система неразрушающего контроля методом фазированных решеток и ультразвуком.
Отличительные характеристики
- Отслеживание сварных швов. Автоматическое отслеживание области шва
- Определение профиля шва. Визуализация в реальном времени профиля шва
- Калибровка. Цикл автоматической калибровки
- Проверка калибровки. Автоматическая проверка калибровки при скорости поточной линии
- Маркировка дефектов. Автоматическая маркировка дефектов
- Интеллектуальная система хранения данных. Синхронизация данных с «плавающей пилой»
- Обмен данными. Протокол обмена DCOM с программой 2 уровня производственной линии
- Диагностика. Полная система диагностики, используя человеко-машинный интерфейс и программу QuickView
- Безопасность. Автоматическое детектирование пропусков и стыковых сварных швов между витками
Концепция контроля швов фазированными решетками
При реализации метода фазированных решеток (ФР) выполняется линейное электронное сканирование путем перемещения акустического луча вдоль оси матрицы без какого-либо механического движения. Перемещение этого луча выполняется путем мультиплексирования по времени активных элементов матрицы.
Дефектоскопия
Ультразвуковой преобразователь (УЗП) с цилиндрической ФР поочередно располагается с каждой стороны от сварного шва для контроля в обоих направлениях, как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки. Управление направлением лучей при ультразвуковом контроле (УЗК) выполняется электроникой для получения требуемого угла ввода в тело трубы в радиальном направлении.
Определение профиля и отслеживание сварных швов
Режим работы УЗП с цилиндрической ФР на сварных швах настраивается таким образом, чтобы все УЗП входили в тело трубы по нормали к цилиндрической образующей внутренней стенки трубы. Скашивание кромок контролируется автоматически, и выполняется профилирование шва для получения реального бокового вида шва с целью быстрого анализа его профиля.
Концепция водяного клина
Каждая измерительная головка разработана с использованием уникальной механической концепции водяного клина (Water Wedge), которая обеспечивает много степеней свободы для отслеживания движения трубы и сохранения хорошего акустического контакта. Когда выполняется контроль труб различных размеров, этот универсальный принцип позволяет использовать различные типы держателей преобразователей, а также преобразователи с цилиндрическими ФР. Также доступны износостойкие накладки различных размеров, которые могут быть прикреплены к измерительной головке для подгонки к конкретному диаметру трубы.
Пневматическая подвеска позволяет измерительной головке следовать за движением трубы и поднимать водяной клин, если имеется окно зачистки или стыковой сварной шов между спиралями хода. Возможность поворота головки позволяет каждому преобразователю независимо перемещаться в пределах от —120 до +120 градусов.
Поточная машина контроля
Механическое решение для контроля труб, полученных электросваркой методом сопротивления, основано на использовании небольшого автоматического моста (портального типа), который позволяет позиционировать измерительную головку на линии или вне нее, когда выполняется обследование, автоматическая калибровка или операции по техническому обслуживанию.
Сравнение традиционного УЗК и УЗК с фазированными решетками
Традиционный УЗК
Когда используются два обычных УЗП с каждой стороны шва (один для контроля по внутреннему, а другой — по внешнему диаметру), при ослаблении 0 дБ покрывается только очень узкая область в центре зоны термического влияния. По существу, профиль ширины луча УЗП показывает максимальную амплитуду только в центре преобразователя и быстро уменьшается с каждой стороны. Небольшое механическое перемещение (позиционирование) может привести к большим вариациям амплитуды детектирования.
УЗК с использованием фазированных решеток
Использование только одного преобразователя с ФР с каждой стороны сварного шва обеспечивает широкий сектор покрытия зоны термического влияния с постоянной амплитудой. Это уникальное решение обеспечивает детектирование с постоянной амплитудой во всей области контроля, даже при значительном механическом движении (позиционировании).
Калибровочный стол
Калибровочный стол — это дополнительный стенд, предназначенный для выполнения автоматической калибровки и циклов проверки калибровки при стандартной скорости обследования.
Автоматическое отслеживание швов
Уникальный запатентованный алгоритм, основанный на анализе времени прохождения акустических сигналов, выполняет автоматическое детектирование области скашивания кромок и посылает сигнал обратной связи в контроллер для автоматической подстройки контроля для каждого водяного клина.
Автоматическая калибровка
Цикл калибровки выполняется путем перемещения каждого преобразователя над контрольным дефектом на калибровочной трубе (без вращения трубы) для автоматической компенсации усиления каждого луча для каждого строб-импульса. Последовательность проверки калибровки показывает каждый дефект калибровочной трубы на линейном графике с простой его интерпретацией, а также — изображение сварного шва.
Программное обеспечение
Компания Olympus в качестве составной части системы предоставляет полностью конфигурированную для PC программу QuickView InLine, новейшую программу, используемую для настройки системы, сбора данных и управления ими. Программа QuickView включает в себя утилиту «мастер» для простого создания файлов настройки. При этом сохраняется конфигурация испытания и параметры калибровки, которые затем перезагружаются оператором перед каждой серией испытаний. Окончательные результаты контроля объединяются и отображаются для выявления принятых и отбракованных труб.
Приборное оснащение
Электроника системы контроля с фазированными решетками базируется на устройстве QuickScan™ LT PA (16:256 или 32:256). Эти электронные устройства по степени защиты соответствуют стандартам IP 55 и могут быть легко интегрированы в промышленное оборудование.
