промышленная безопасность и неразрушающий контроль
Квалифицированные сотрудники
Индивидуальный подход
Комплексные решения
При проведении диагностирования технических устройств, технологического оборудования и т.п. программой экспертного обследования в обязательном порядке предусматривается применение методов неразрушающего контроля, и самым важным из них является ультразвуковой контроль – наиболее чувствительный метод по выявлению внутренних дефектов в сварных соединениях.
В последнее время наибольшую популярность и максимальную эффективность стал приобретать современный способ ультразвуковой контроль сварных соединений – ультразвуковой контроль с применением фазированных решеток (УЗФР).
Ультразвуковой контроль фазированными решетками имеет ряд существенных преимуществ перед ультразвуковым контролем с применением традиционных одноэлементных ультразвуковых преобразователей на основе 1 пъезоэлемента.
Фазированные решетки обычно представляют собой многоэлементные наборы, состоящие из 16, 32 или 64 пьезоэлементов, конструктивно объединённых в одном корпусе.
Физический принцип работы фазированных решеток в составе УЗ-дефектоскопа заключается в генерации ультразвуковых волн всеми пъезоэлементами, которые в комплексе формируют ультразвуковой луч. Электронное управление углом ввода ультразвукового луча и анализ отражённых эхо-сигналов позволяют в режиме реального времени формировать на экране дефектоскопа изображение, содержащее информацию о прозвучиваемом материале и несплошностях, находящихся на пути луча по всем направлениям, по которым осуществляется электронное сканирование.
Возможность изменения угла наклона и фокусировка ультразвукового луча вводимого в контролируемый участок сварного шва создаваемого и управляемого компьютерной программой УЗ-дефектоскопа. Различные углы ввода многоэлементного датчика позволяют многократно увеличить вероятность обнаружения недопустимого дефекта сварного шва, возникающего в процессе эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Регулируемая геометрия эхо-сигналов (секторный S-скан или электронный В-скан) позволяет минимизировать ложные индикации, что особенно важно при обследовании сосудов, имеющих значительный срок эксплуатации (свыше 30-40 лет).
Полученное изображение (секторный S-скан) и возможность управления ультразвуковым лучом предоставляет специалисту наглядную информацию о расположении и координатах обнаруженных дефектов, позволяет во многих случаях измерить их реальные размеры, что является ключевым преимуществом технологии ультразвукового контроля фазированными решётками.
Другим важным преимуществом ультразвукового контроля фазированными решётками перед традиционными методиками является возможность покрытия всего сечения контролируемого участка сварного шва из одного положения. Обычный наклонный одноэлементный ультразвуковой преобразователь излучает узконаправленный ультразвуковой луч в сторону сварного шва и принимает отраженные импульсы также с очень острой диаграммой направленности, что вызывает необходимость перемещать преобразователь (проводить сканирование) на достаточно большом расстоянии от сварного шва, чтобы по возможности «просветить» все сечение шва.
При ультразвуковом контроле с фазированной решеткой достаточно просто установить преобразователь по возможности как можно ближе к валику усиления сварного шва и анализировать полученные данные на S-скане перемещая (сканируя) его только в одном направлении.
Применение ультразвукового контроля фазированными решетками при проведении технического диагностирования технических устройств и технологического оборудования позволяет сделать наиболее полное и достоверное (по сравнению с традиционным методом ультразвукового контроля) заключение о годности объекта технического диагностирования к безопасной дальнейшей эксплуатации, и исключает возможности возникновения аварийных ситуаций вследствие разрушения пришедших в негодность сварных соединений.
Однако стоит отметить что, несмотря на свои очевидные преимущества, метод ультразвукового контроля фазированными решетками пока еще не нашел своего широкого применения из-за отсутствия разработанной и утвержденной нормативно-технической документации (НТД) и высокой стоимостью применяемого для контроля оборудования.
Указанные в статье сведения приведены на основе успешного применения ультразвукового дефектоскопа Epoch 1000i производства фирмы «Olympus», торговая марка «R/D Tech», с линейным УЗФР 5L16-A1 (производства той же фирмы) для ультразвукового контроля сварных соединений при проведении технического диагностирования.
Автор:
Строилов И.А. – эксперт промышленной безопасности ООО «НЦСНК «СИНЕРГИЯ ПЛЮС»
В последнее время наибольшую популярность и максимальную эффективность стал приобретать современный способ ультразвуковой контроль сварных соединений – ультразвуковой контроль с применением фазированных решеток (УЗФР).
Ультразвуковой контроль фазированными решетками имеет ряд существенных преимуществ перед ультразвуковым контролем с применением традиционных одноэлементных ультразвуковых преобразователей на основе 1 пъезоэлемента.
Фазированные решетки обычно представляют собой многоэлементные наборы, состоящие из 16, 32 или 64 пьезоэлементов, конструктивно объединённых в одном корпусе.
Физический принцип работы фазированных решеток в составе УЗ-дефектоскопа заключается в генерации ультразвуковых волн всеми пъезоэлементами, которые в комплексе формируют ультразвуковой луч. Электронное управление углом ввода ультразвукового луча и анализ отражённых эхо-сигналов позволяют в режиме реального времени формировать на экране дефектоскопа изображение, содержащее информацию о прозвучиваемом материале и несплошностях, находящихся на пути луча по всем направлениям, по которым осуществляется электронное сканирование.
Возможность изменения угла наклона и фокусировка ультразвукового луча вводимого в контролируемый участок сварного шва создаваемого и управляемого компьютерной программой УЗ-дефектоскопа. Различные углы ввода многоэлементного датчика позволяют многократно увеличить вероятность обнаружения недопустимого дефекта сварного шва, возникающего в процессе эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Регулируемая геометрия эхо-сигналов (секторный S-скан или электронный В-скан) позволяет минимизировать ложные индикации, что особенно важно при обследовании сосудов, имеющих значительный срок эксплуатации (свыше 30-40 лет).
Полученное изображение (секторный S-скан) и возможность управления ультразвуковым лучом предоставляет специалисту наглядную информацию о расположении и координатах обнаруженных дефектов, позволяет во многих случаях измерить их реальные размеры, что является ключевым преимуществом технологии ультразвукового контроля фазированными решётками.
Другим важным преимуществом ультразвукового контроля фазированными решётками перед традиционными методиками является возможность покрытия всего сечения контролируемого участка сварного шва из одного положения. Обычный наклонный одноэлементный ультразвуковой преобразователь излучает узконаправленный ультразвуковой луч в сторону сварного шва и принимает отраженные импульсы также с очень острой диаграммой направленности, что вызывает необходимость перемещать преобразователь (проводить сканирование) на достаточно большом расстоянии от сварного шва, чтобы по возможности «просветить» все сечение шва.
При ультразвуковом контроле с фазированной решеткой достаточно просто установить преобразователь по возможности как можно ближе к валику усиления сварного шва и анализировать полученные данные на S-скане перемещая (сканируя) его только в одном направлении.
Применение ультразвукового контроля фазированными решетками при проведении технического диагностирования технических устройств и технологического оборудования позволяет сделать наиболее полное и достоверное (по сравнению с традиционным методом ультразвукового контроля) заключение о годности объекта технического диагностирования к безопасной дальнейшей эксплуатации, и исключает возможности возникновения аварийных ситуаций вследствие разрушения пришедших в негодность сварных соединений.
Однако стоит отметить что, несмотря на свои очевидные преимущества, метод ультразвукового контроля фазированными решетками пока еще не нашел своего широкого применения из-за отсутствия разработанной и утвержденной нормативно-технической документации (НТД) и высокой стоимостью применяемого для контроля оборудования.
Указанные в статье сведения приведены на основе успешного применения ультразвукового дефектоскопа Epoch 1000i производства фирмы «Olympus», торговая марка «R/D Tech», с линейным УЗФР 5L16-A1 (производства той же фирмы) для ультразвукового контроля сварных соединений при проведении технического диагностирования.
Автор:
Строилов И.А. – эксперт промышленной безопасности ООО «НЦСНК «СИНЕРГИЯ ПЛЮС»
12.07.2016
Есть вопросы? Мы ответим!
Открыть окно