- Ultralydinspeksjon under produksjonsprosessen av ERW sveisede rør
Ultralydtesting er for tiden den viktigste ikke-destruktive testmetoden i produksjonsprosessen av ERW-sveisede rør. De viktigste bruksområdene inkluderer: 1) Ultralyd online testing av stålplater. 2) Ultralyd online inspeksjon av sveisesømmer etter ERW-sveising og intern og ekstern gradfjerning. 3) Offline inspeksjon av ERW sveiser. 4) Ultralydtesting av ERW sveisede rørender.
1. Ultralyd online inspeksjon av stålplater
Nettbasert ultralydbølgedeteksjon av stålplater bruker vanligvis doble krystall- eller polykrystallinske sonder, kombinert med vannfilm eller lokale vannnedsenkningsmetoder. Hovedformålet er å oppdage lagdelte defekter i stålplaten som er parallelle med overflaten av stålplaten. Det er to hovedskanningsmetoder: For det første skanning langs parallelle linjer i rulleretningen; for det andre beveger stålplaten seg lineært langs rulleretningen, og sonden går frem og tilbake vinkelrett på retningen av stålrørets bevegelse, og danner en "z"-formet skanning. Siden kanten av stålplaten danner en sveis i den etterfølgende ERW-sveisingen, er deteksjon av defekter her spesielt viktig ved ultralydtesting av stålplaten. Relevante standarder og spesifikasjoner krever 100 % skanning av kanten på stålplaten. I faktisk arbeid, Vanligvis sikres dette ved å øke antall sonder ved kanten av stålplaten.
2. Ultralyd online inspeksjon av sveiser
ERW sveise ultralyd online inspeksjon utføres etter sveising og intern og ekstern gradfjerning. Den inneholder hovedsakelig to deler: Først, bruk A-skanning eller B-skanning for å oppdage skrapeeffekten av interne og eksterne grader. Sammenlignet med A-skanning, kan B-skanning vise den indre veggmorfologien til sveisen etter å ha fjernet de indre gratene i sanntid, og den grafiske visningen er mer intuitiv; for det andre er den langsgående bølgen skrått innfallende, og den tverrgående bølgen generert av dens brytning i det sveisede røret brukes til å oppdage sveisedefekter. Siden sveisetemperaturen er relativt høy på dette tidspunktet, bruker online inspeksjon generelt høytemperatursonder og bruker den lokale vannnedsenkningsmetoden.
3. Sveis ultralyd offline inspeksjon og rørende inspeksjon
Offline ultralydtesting av ERW-sveiser utføres vanligvis etter hydrostatisk testing og avfasing, og brukes hovedsakelig for å oppdage langsgående defekter i sveisen og varmepåvirket sone. For å forbedre deteksjonseffektiviteten, brukes vanligvis automatisk deteksjon. På grunn av påvirkning av blindområdet ved rørenden i automatisk deteksjon. Etterpå legges vanligvis manuell ultralydskanning av sveisene. Innholdet i rørendeinspeksjon inkluderer hovedsakelig påvisning av rørendesveising, lagdefekter i rørendegrunnmateriale og aksiale og omkretsdefekter. Påvisning av lagdelte defekter bruker vanligvis delte prober, og de aksiale defektene i sveisen og grunnmaterialet er og omkretsdefekter skannes ofte med en skrå sonde.
- Valg av prosessparametere for ERW sveiseultralydtesting
Ultralydtesting av ERW-sveiser inkluderer hovedsakelig to metoder: automatisk testing og manuell testing. For tiden vedtar den automatiske deteksjonen av ERW-sveiser hovedsakelig to former: hjulsondedeteksjon og lokal vannnedsenkningsdeteksjon. Automatisk inspeksjon har fordelene med høy deteksjonseffektivitet og høy hastighet, men det bidrar ikke til nøyaktig posisjonering av defekter og kvalitativ og kvantitativ analyse; til sammenligning er manuell inspeksjon mer fleksibel, ikke bare kan defektene lokaliseres nøyaktig, men også utføre kvalitativ og kvantitativ analyse av defekter gjennom ekkokarakteristikk og dynamiske bølgeformer. Defekter oppdaget av automatiske ultralydbølger bekreftes generelt ytterligere ved hjelp av manuelle metoder. Prosessparametere som må vurderes for ultralydtesting av ERW-sveiser inkluderer brytningsvinkel, lydstrålebredde og deteksjonsfrekvens.
1. Valg av brytningsvinkel
Ultralydtesting av ERW-sveiser tar vanligvis i bruk langsgående bølger med skrå innfall. Deteksjonen oppnås ved å generere tverrgående bølger gjennom bølgemoduskonvertering i arbeidsstykket og sveisen. De to grunnforholdene er: 1) Rene tverrbølger eksiteres i grunnmetallet og sveisen. 2) Tverrbølgelydstrålen skanner innerveggen av stålrøret.
2. Valg av deteksjonsfrekvens
Frekvensområdet for ultralydtesting er bredt, vanligvis 0.5-10MHz. Valget av frekvens bør hovedsakelig vurdere følgende faktorer:
(1) Følsomheten til ultralyddeteksjon er omtrent halvparten av bølgelengden. Å øke frekvensen er gunstig for å finne mindre feil. I tillegg, jo høyere frekvens, jo mindre pulsbredde og høyere oppløsning.
(2) Høy frekvens, kort bølgelengde, liten halvdiffusjonsvinkel, god lydstråledirektivitet og konsentrert energi er fordelaktig for å oppdage og lokalisere defekter. Men for samme brikkestørrelse, jo høyere frekvens, desto større er nærfeltområdet, noe som er mer skadelig for deteksjonen.
(3) Når frekvensen øker, øker spredningen og absorpsjonsdempningen av ultralydbølger kraftig, noe som er skadelig for deteksjonen.
Under testing må ulike faktorer vurderes grundig og testfrekvensen bør velges rimelig. For ERW-sveisede rør er basismaterialet generelt varmvalsede spoler med relativt fine korn. Bredden på sveisesmeltesonen og den varmepåvirkede sonen etter induksjonsoppvarming og ekstruderingsstøping er smal, og kornstørrelsen er i utgangspunktet den samme som for grunnmaterialet. I faktisk arbeid, for å oppnå høyere oppløsning, bør en høyere frekvens velges så mye som mulig og samtidig sikre deteksjonsfølsomhet, vanligvis mellom 2,5-5MHz.
- Referansetestblokk
Referansetestblokken er grunnlaget for å bestemme følsomheten ved ultralydtesting av ERW-sveiser. API 5L og GB/T9711 standarder krever bruk av sammenligningstestblokker med N10-spor eller 3,2 mm vertikale hull for å kunstig gjenspeile ultralydtesting av stålrørsveis. 100 % av kroppsekkoet brukes som kriterium for defektbestemmelse.
- Konklusjon
(1) I ultralydtesting av ERW-sveisede rør, for å sikre at rene tverrbølger eksiteres i de sveisede rørene og skanner den indre veggen til de sveisede rørene, er den nedre grensen for skjærbølgebrytningsvinkelområdet til de sveisede rørene er 33,2 grader, og dens øvre grense avhenger av innvendig og ytre diameterforhold r/R til de sveisede rørene. Det endres med endringen av r/R. Jo større verdien av r/R, desto bredere rekkevidde.
(2) Når lydstrålebrytningsvinkelen til innerveggen til det sveisede røret er 45 grader, har den høy deteksjonsfølsomhet for overflateåpningsdefekter i sveisen og varmepåvirket sone. Men for å ta hensyn til påvisning av radielle arealdefekter inne i sveisen, bør det også benyttes akustiske tverrbølgestråler med store brytningsvinkler for skanning.
(3) Bredden på lydstrålen til skytelaget må vurderes omfattende basert på tverrbølgebrytningsvinkelen og stålrørets diameter. Det er nødvendig å sikre at den øvre kanten av lydstrålen ikke eksiterer overflatebølger i det sveisede røret, og for å unngå forekomsten av refrakterte langsgående bølger i det sveisede røret.
