Особенности контроля сварных соединений из нержавеющей стали - Неразрушающий контроль | Форум Дефектоскопист
Неразрушающий контроль | Форум Дефектоскопист
Вернуться   Неразрушающий контроль | Форум Дефектоскопист > Форум Дефектоскопист > Статьи о дефектоскопии


Старый 12.01.2015, 13:17   #1
В мире НК
Бывалый
 
Аватар для В мире НК
 
Регистрация: 10.06.2013
Сообщений: 268
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 14 раз(а)
Записей в дневнике: 1
Репутация: 18
По умолчанию Особенности контроля сварных соединений из нержавеющей стали

Особенности контроля сварных соединений из нержавеющей стали с применением дефектоскопа с фазированной решеткой

Об авторах


Пономарев Сергей Николаевич
Начальник лаборатории НК ООО НТЦ «Камертон», г. Жуковский, специалист II уровня по ультразвуковому, магнитному, капиллярному, визуальному и измерительному видам НК.


Гущин Максим Владимирович
Технический директор ООО НТЦ «Камертон», специалист II уровня по ультразвуковому и акустико-эмиссионному видам НК.


Михайлов Игорь Игоревич
Технический директор ЗАО «Панатест НК», г. Москва, специалист III уровня по ультразвуковому виду НК.


В последние годы ультразвуковые методы контроля совершенствовались быстрыми темпами. Благодаря возможности надежного выявления наиболее опасных дефектов (трещин, непроваров, расслоений) УЗК широко применяется в различных отраслях промышленности, строительства и энергетике.

Однако применение ультразвуковых методов для контроля сварных соединений сталей аустенитного класса осложняется высоким уровнем структурных помех и большим затуханием. За последние годы в России достигнуты положительные результаты при УЗК аустенитных сварных соединений. Было разработано несколько ультразвуковых методик контроля, позволяющих надежно выявлять внутренние дефекты в сварных соединениях (В мире НК, № 1(19), 2003 г., Дефектоскопия № 10, 2006 г.).

Основным недостатком ручного УЗК является отсутствие фиксации и архивации данных контроля, так как ранее существующие ультразвуковые дефектоскопы не позволяли этого делать.

Параллельно с развитием ручного УЗК шло развитие автоматизированных и полуавтоматизированных средств УЗК, обеспечивающих фиксацию и архивацию результатов контроля.

В настоящее время наиболее перспективными средствами УЗК являются ультразвуковые дефектоскопы нового поколения, использующие компьютерные технологии, которые позволяют не только реализовать традиционные методы ультразвуковой дефектоскопии, но и получать изображения несплошностей в сечении сварного соединения, фиксировать и архивировать результаты контроля. К таким приборам относятся дефектоскопы, применяющие пьезоэлектрические ультразвуковые преобразователи с фазированной решеткой (УЗФР).

Это поколение дефектоскопов с УЗФР позволяет проводить контроль объекта с изменением угла ввода, что обеспечивает озвучивание несплошности под различными углами в заданном диапазоне секторного сканирования. Это позволяет резко уменьшить влияние ориентации несплошности на амплитуду полезного эхо-сигнала, что в свою очередь приводит к увеличению соотношения «сигнал от несплошности/структурный шум» и, как следствие, к повышению достоверности контроля. Кроме того, за счет существенного увеличения зоны прозвучивания в плоскости качания луча в сравнении с традиционным методом УЗК появилась возможность заменить традиционное поперечно-продольное сканирование на продольное без увеличения вероятности пропуска несплошностей.

При проведении УЗК аустенитных сварных соединений необходимо учитывать, что они, как правило, имеют сложную конструкцию с внутренней проточкой, различной по размерам и конфигурации. Также в сварных соединениях присутствуют остаточные сварочные напряжения. Дополнительными особенностями контроля является то, что обычно доступ к сварному соединению ограничен из-за различных строительных и металлических конструкций (соседних трубопроводов), а также из-за расположения сварных соединений в различных пространственных положениях.

Для решения задачи контроля аустенитных сварных соединений был применен ультразвуковой дефектоскоп OmniScan производства фирмы «Olympus», торговая марка «R/D Tech», с линейным УЗФР 5L16-A1 (производства той же фирмы), закрепленным на сменной призме SA1-N60S. Испытания проводились на 40 образцах трубопроводов из стали марки 08Х18Н10Т толщиной от 12 до 18 мм.

На первом этапе была определена концепция технологии контроля аустенитных сварных соединений:

• контроль сварных соединений должен проводиться за один проход;
• УЗФР перемещается вдоль оси сварного соединения, исключая поперечное сканирование;
• УЗФР располагается вплотную к валику усиления сварного соединения;
Также были определены оптимальные шаг и скорость сканирования.

На втором этапе была произведена настройка дефектоскопа и калибровка УЗФР. Важный момент при настройке-это выбор углов ввода УЗФР при секторном сканировании для обеспечения максимального объема прозвучивания сварного соединения. Затем, исходя из разделки сварного шва, было подобрано фокусное расстояние и выставлена область контроля. Еще одним значимым моментом является калибровка УЗФР по углам ввода, выбранного сектора сканирования, так как это дает одинаковую амплитуду эхо-сигнала от одного и того же отражателя. На заключительном этапе настройки подобрана чувствительность для контроля аустенитных сварных соединений. Созданная настройка контроля сохранена отдельным файлом в памяти дефектоскопа.

На третьем этапе был проведен контроль сварных соединений на образцах трубопроводов. Контроль проводился с двух сторон сварного соединения. Весь процесс контроля отображался на экране OmniScan в реальном времени, что позволяет оператору наблюдать за процессом сканирования, корректировать траекторию сканирования, определять качество акустического контакта УЗФР с поверхностью объекта, определять места для дальнейшего анализа.


Рис. 1. Образец №1. Сторона сканирования N

На рис. 1 в верхнем левом окне представлен А- скан эхо-сигнала от несплошности в сварном соединении образца для стороны сканирования N. В верхнем правом окне представлено изображение S-скана при секторном сканировании (вид перпендикулярно оси сварного соединения). В среднем окне представлено изображение С- скана (вид сверху). В нижнем окне представлено изображение В-скана (вид вдоль оси сварного соединения). Аналогичные результаты представлены на рис. 2 для стороны сканирования P.
Изображения
Тип файла: jpg 00.jpg (3.2 Кб, 195 просмотров)
Тип файла: jpg 01.jpg (4.0 Кб, 181 просмотров)
Тип файла: jpg 1.jpg (21.9 Кб, 188 просмотров)
Тип файла: jpg 02.jpg (4.1 Кб, 180 просмотров)
В мире НК вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.01.2015, 13:19   #2
В мире НК
Бывалый
 
Аватар для В мире НК
 
Регистрация: 10.06.2013
Сообщений: 268
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 14 раз(а)
Записей в дневнике: 1
Репутация: 18
По умолчанию


Рис. 2. Образец №1. Сторона сканирования P


Рис. 3. Схема отображения сканов

На рис. 3 представлено схематическое изображение проекций шва с соответствующими сканами.

Данные по контролю (А-сканы для всех положений и углов сканирования) были занесены в память дефектоскопа под заданным именем файла, а затем перезаписаны на компьютер.

Четвертый этап - оценка результатов контроля. Оценку результатов можно проводить как на дефектоскопе OmniScan, так и на компьютере с помощью специализированной программы TomoView, производства фирмы «Olympus», торговая марка «R/D Tech». При анализе оценивались: амплитуда эхо-сигнала, глубина залегания, протяженность, вид полученного изображения на В-скане, место расположения несплошности относительно оси сварного соединения и координаты от начала сканирования.


Рис. 4. Несплошность в образце № 1

На рис. 4 представлен пример с изображением обнаруженной несплошности. В среднем окне - увеличенное изображение несплошности и корень сварного соединения. В нижнем окне - увеличенное изображение несплошности по глубине ее залегания. Как видно из рисунка, несплошность расположена в координатах 355 - 405 мм от начала сканирования. Ее протя-женность составляет 50 мм, амплитуда эхо-сигнала превышает заданный уровень чувствительности. Несплошность расположена на стороне сканирования N в 3 мм от центра сварного соединения. На основании проведенного анализа было составлено заключение по УЗК.


Рис. 5. Несплошность в образце № 1

Пятым этапом стали металлографические исследования (МГИ) образцов. МГИ проведены для подтверждения результатов УЗК. Все образцы, подвергнутые МГИ, были размечены в соответствии с результатами УЗК. МГИ проводились на шлифах, а затем был проведен долом. В качестве примера возьмем МГИ образца № 1. В результате МГИ были измерены геометрические размеры несплошности, составлена диаграмма и фотография несплошности. Протяженность несплошности по результатам МГИ составляет 57 мм. На рис. 5 - 7 представлены: изображение несплошности, полученное с помощью дефектоскопа OmniScan; диаграмма замеров МГИ и фотография общего вида несплошности. Видно, что изображение, полученное при ультразвуковом сканировании, практически повторяет контур несплошности, замеренной при МГИ.
Изображения
Тип файла: jpg 2.jpg (19.8 Кб, 185 просмотров)
Тип файла: jpg 3.jpg (10.0 Кб, 182 просмотров)
Тип файла: jpg 4.jpg (22.6 Кб, 187 просмотров)
Тип файла: jpg 5.jpg (19.4 Кб, 183 просмотров)
В мире НК вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.01.2015, 13:22   #3
В мире НК
Бывалый
 
Аватар для В мире НК
 
Регистрация: 10.06.2013
Сообщений: 268
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили: 14 раз(а)
Записей в дневнике: 1
Репутация: 18
По умолчанию


Рис. 6. Диаграмма несплошности в образце № 1 в координатах 355 - 412 мм, построенная по результатам МГИ


Рис. 7. Фотография несплошности в образце № 1 в координатах 355 - 412 мм после долома

Шестым этапом стало апробирование технологии контроля аустенитных сварных соединений на реальных объектах. Дефектоскопом OmniScan с УЗФР проводился контроль сварных соединений, находящихся в различных пространственных положениях. Также проводился контроль сварных соединений с затрудненным и ограниченным доступом. Это позволило подтвердить правильность выбранной технологии контроля и удобство эксплуатации этого дефектоскопа при контроле аустенитных сварных соединений.
Изображения
Тип файла: jpg 6.jpg (7.4 Кб, 183 просмотров)
Тип файла: jpg 7.jpg (14.2 Кб, 183 просмотров)
В мире НК вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.01.2015, 14:04   #4
admin
Администратор
 
Аватар для admin
 
Регистрация: 16.04.2012
Сообщений: 2,231
Благодарил(а): 57 раз(а)
Поблагодарили: 255 раз(а)
Записей в дневнике: 3
Репутация: 212
По умолчанию

Пономарев С.Н., Гущин М.В., Михайлов И.И. Особенности контроля сварных соединений из нержавеющей стали с применением ультразвукового дефектоскопа с фазированной решеткой. − В мире НК. – Декабрь 2007 г. − № 4 (38). − С. 38−39. Статья любезно предоставлена редакцией журнала «В мире НК» (http://www.ndtworld.com). Наиболее точная и достоверная версия – в прикрепленном файле.
Вложения
Тип файла: pdf 38_38_39.pdf (1.10 Мб, 72 просмотров)
admin вне форума   Ответить с цитированием
Ответ
Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Как проконтролировать строительство газопровода, или лабиринты законотворчества AleksandrS Статьи о дефектоскопии 17 18.04.2017 16:06
Особенности ультразвукового контроля сварных металлоконструкций из АМг5 (корабли)) r5t5t5 Ультразвуковой контроль 5 16.03.2015 13:42
Современная аппаратура для УЗК металлоконструкций admin Статьи о дефектоскопии 4 03.04.2014 09:57
Автоматизированное устройство для вихретокового контроля рез admin Статьи о дефектоскопии 1 06.04.2013 16:14
Методология автоматизированного УЗК сварных стыков рельсов.. admin Статьи о дефектоскопии 5 21.12.2012 22:44


Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход

VK Defektoskopist OK Defektoskopist Facebook Defektoskopist Instagram Defektoskopist YouTube Defektoskopist


Текущее время: 09:30. Часовой пояс GMT +3. Copyright ©2000 - 2018. Перевод: zCarot.
Внимание, коллеги! В целях нормальной работы форума администрация оставляет за собой право на обработку персональных данных зарегистрированных пользователей. В случае вашего несогласия просьба написать жалобу на defektoskopist.ru@gmail.com