PipeWIZARD自動(dòng)環(huán)焊縫檢測系統(AUT)是一款使用相控陣和常規超聲技術(shù)的自動(dòng)環(huán)焊縫檢測系統(AUT)。這款設備專(zhuān)門(mén)為在陸上、海上的環(huán)境中進(jìn)行現場(chǎng)焊縫到焊縫檢測而設計。
PipeWIZARD自動(dòng)環(huán)焊縫檢測系統(AUT)的地下或海底管線(xiàn)傳輸大量的天然氣、石油、水及其他化學(xué)物品,在的經(jīng)濟中起到舉足輕重的作用。管道在現場(chǎng)通常采用自動(dòng)焊接系統以環(huán)焊方式對接。在管線(xiàn)建造過(guò)程中,由于焊縫處通常會(huì )出現缺陷,因而焊縫成為管線(xiàn)上的"弱點(diǎn)"。需對管道的焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測、涂漆后,再將其埋到地下或置于海底。由于對施工周期要求嚴格,因此需對焊縫進(jìn)行快速的缺陷檢測及分析。
自動(dòng)超聲檢測(AUT)
近年來(lái),自動(dòng)超聲檢測(AUT)技術(shù)已開(kāi)始取代了傳統的射線(xiàn)成像術(shù),成為世界上管線(xiàn)焊縫檢測方法。射線(xiàn)成像技術(shù)具有明顯的局限性:面缺陷檢測的效果不好、無(wú)垂直定量缺陷的性能、具有安全方面及環(huán)境污染方面的隱患。
自動(dòng)超聲檢測的優(yōu)勢:
危害、無(wú)化學(xué)污染、無(wú)需得到許可。
檢測周期極短,提高了生產(chǎn)率。
檢測及定量精確性更高,降低了次品率。
使用工程臨界評估(ECA)驗收標準對缺陷指示的垂直高度和深度進(jìn)行測量,降低了次品率。
通過(guò)智能輸出顯示進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。
提供與電子支持相關(guān)的數據和檢測報告。
更好地控制焊接過(guò)程,降低了次品率。
相控陣技術(shù)
早期的自動(dòng)超聲檢測系統使用帶有多個(gè)常規超聲探頭的多探頭系統進(jìn)行檢測。十年以前,相控陣系統問(wèn)世。相控陣技術(shù)使用電子控制聲束成形的原理,生成和接收超聲波。相控陣技術(shù)分別對陣列中的每個(gè)晶片延時(shí)發(fā)射激勵脈沖,從而可創(chuàng )建許多聲束角度及聚焦距離。
相控陣技術(shù)相比常規多探頭系統更具優(yōu)勢:
一般來(lái)說(shuō),兩個(gè)相控陣探頭可替代至少24個(gè)常規探頭。
相控陣設置通過(guò)導入文件發(fā)揮作用,而無(wú)需分別調整每個(gè)探頭的位置。
通過(guò)在軟件中設置適當的參數,對相控陣聲束的角度、焦點(diǎn)、UT聲程、聲束寬度進(jìn)行優(yōu)化,從而提高了定量的精確性。
相控陣系統相比對等的常規多探頭系統,少了80%的移動(dòng)部件,從而提高了掃查過(guò)程的穩定性及檢測結果的可靠性。
相控陣掃查器相比常規多探頭掃查器,體積更小,重量更輕。因此相控陣掃查器更容易操控,而且對焊縫兩邊涂層的磨損也會(huì )降低。
相控陣系統可以檢測幾乎各種焊縫結構,而常規多探頭系統則受限于管壁厚度和管道直徑。
利用相控陣電子掃查技術(shù),用戶(hù)可以自行定制焊縫檢測,包括多角度TOFD、高級成像、高分辨率檢測等。
相控陣:
完整覆蓋只需使用2個(gè)探頭
常規UT技術(shù):
完整覆蓋需使用24個(gè)以上的探頭
圖中顯示一個(gè)區域的檢測情況。 相控陣技術(shù)使用一個(gè)探頭可同時(shí)檢測所有區域。
相控陣技術(shù)使用置于焊縫一側的探頭可覆蓋整個(gè)焊縫區域。
插圖顯示的是一個(gè)區域的檢測情況。使用常規UT技術(shù),需要多個(gè)探頭才可覆蓋所有區域。
符合規范
1998年, ASTM(美國實(shí)驗與材料協(xié)會(huì ))發(fā)布了E-1961-98規范(2003年,重新通過(guò))。該規范涉及了環(huán)焊縫自動(dòng)超聲檢測的主要方面:分區、快速數據判讀、校準試塊,以及配置步驟。E-1961規范的目的是用于工程臨界評估(ECA)。1999年,美國石油學(xué)會(huì )(API)發(fā)布了第19版1104標準,其中涉及了環(huán)焊縫的機械超聲檢測和攝像成像技術(shù)檢測。
使用PipeWIZARD進(jìn)行的檢測均符合ASTM E-1961規范,由此推斷,也符合API 1104標準。此外,這些檢測還符合海上自動(dòng)超聲檢測規范:DNV-OS-F101標準。
公司的技術(shù)指標可能會(huì )高于這些規范,通常是為了提高定量的精確性或達到更好的分辨率。
PipeWIZARD經(jīng)驗
設計PipeWIZARD系統的一個(gè)重要目標是可以在惡劣的環(huán)境中操作這個(gè)系統。無(wú)論在寒冷的西伯利亞地區,還是在炎熱的中東沙漠,也無(wú)論工作環(huán)境潮濕、多鹽,還是干旱,PipeWIZARD系統均能良好運轉。已經(jīng)對PipeWIZARD系統進(jìn)行了大量的測試,以確保PipeWIZARD系統具有防振動(dòng)、防撞擊及防電磁干擾的能力。
PipeWIZARD系統適用于各種結構的環(huán)焊縫檢測:
各種焊縫坡口類(lèi)型:CRC-Evans坡口、J形坡口、V形坡口、雙V形坡口、X形坡口等。
典型的管道壁厚:6毫米(0.25英寸)~多于35毫米(1.4英寸)
還有用于更厚管壁的選項。典型的管道直徑:152毫米(6英寸)~多于1422毫米(56英寸)
還有用于更小管道直徑的選項。管道材料:標準碳鋼材料,以及復雜的材料配置,如:各種壁厚的鉻鎳鐵合金、包覆管道、無(wú)縫管道等。
探測出的典型缺陷為未融合、未焊透、氣孔、焊穿、咬邊、過(guò)低、裂縫、冷隔、夾雜物等。
檢測周期所用時(shí)間根據焊縫類(lèi)型、管道直徑、位置及環(huán)境等因素為2分鐘到6分鐘不等。