Модернизация УЗК магистральных трубопроводов путем внедрения фазированных антенных решеток Целью данной работы является анализ существующих методов неразрушающего контроля трубопроводов с выбором наиболее технически совершенного метода НК.В связи с поставленной целью возникает необходимость в проведении исследования методов. Целью исследования является выбор наиболее подходящего метода НК путем сравнения преимуществ и недостатков существующих методов неразрушающего контроля. После определения наиболее технически совершенного метода контроля технологических трубопроводов будет предложена его модернизация с целью получения наиболее достоверных данных о дефектах трубопроводов для определения их годности к эксплуатации. Обзор методов НК трубопроводов 1.Акустические методы 2.Магнитные методы 3.Оптические методы 4.Методы контроля проникающими веществами 5.Радиационные методы 6.Тепловые методы Практическое сравнение теплового и ультразвукового метода неразрушающего контроля Анализ методов выполняется практическим сравнением их выявляющей способности. Контроль проводится на двух образцах – фрагментах тмагистрального трубопровода Результаты УЗК Результаты тепловизира Сравнение результатов теплового НК и УЗК УЗК На образце № 1 (Рис.24) : Отсутствие дефектов На образце № 2 (Рис.25) : Обнаружены дефекты: •Поры (единичные «Аа» размером. 1×1 мм) –допустимый дефект, •Неметаллические включения («Ва» размером 7×2 мм)допустимый дефект. Вывод: Согласно поставленной задаче работы выбирается оптимальный метод НК технологических трубопроводов МНГС. Таким методом является ультразвуковой контроль. Методом модернизации выбран метод УЗК трубопроводов Тепловой метод На образце № 1 (Рис.24) : Отсутствие дефектов На образце № 2 (Рис.25) : Обнаружены дефекты Выбор наиболее оптимального метода НК для контроля трубопроводов МНГС Таким методом модернизации НК является ультразвуковой контроль. МОДЕРНИЗАЦИЯ УЗК В качестве модернизации УЗК для диагностики технического состояния технологических трубопроводов выбрана технология ультразвукового контроля с применением фазированных антенных решетках (ФАР). ФАР не меняет технологию, сущность и методику метода. В отличии от «традиционного» УЗК ультразвуковой контроль с применением фазированных решеток имеет: 1. 2. 3. 32 кристалла в одном преобразователе Возможность учета последовательности проведения контроля Возможность получения комбинированных цифровых изображений дефектов и определение их положения в объекте. 4. Сниженная вероятность ошибки оператора 5. Отсутствие ограничений по количеству углов ввода и фокусировке 6. Возможность существенно увеличивать разрешающую способность Схематическое отображение: традиционного метода УЗК УЗК с применением фазированной решетки Управление процессами: Фокусирование Управление положением диаграммы направленности S-Scan: Секторное сканирование Задержки Пример секторного сканирования сварного шва 35 40 45 55 65 L-Scan: Линейное сканирование Задержки Сканирование Пример отображения комбинированного расслоения (L-Scan) Отображение коррозии Проведение контроля технологических изделий в трубопроводном транспорте. Определение качества сварки двух пластиковых труб с использованием сварочной муфты. В случае качественной сварки отраженный сигнал появляется на глубине, соответствующей толщине стенки трубы. Отсутствие отражения – свидетельство о наличии непровара. схема образца контроля Результаты контроля соединения пластиковых труб Метод УЗК без использования ФАР Результат: дефекты отсутствуют Метод УЗК с использованием ФАР Результат: дефект сварного шва (непровар) Применение ФАР позволило обнаружить дефект, не выявленный традиционным методом УЗК. УЗК деталей с нетривиальной геометрией Лопасти обладают сложной геометрией, которая делает УЗК трудоемким. Трудоемкость можно избежать применяя фазированные решетки. Замок лопатки турбины (изображение лопатки с размерами выявленных дефектов S-скан нижней части замка лопатки турбины Сделанный по результатам анализа отчет говорит о необходимости замены лопатки, в связи с наличием трех трещин: размерами 0,5 мм, 2,5 мм, 1,5 мм. УЗК КОНТРОЛЬ монолитной конструкции томографом на ФАР Для сравнения точности (в процентах) томографа на ФАР и дефектоскопа Х32 был произведен неразрушающий контроль . Выявляющая способность томографа на ФАР составила 99,4%. Результат контроля: томограмма, полученная с помощью продольных волн на частоте 3 МГц. ИТОГИ МОДЕРНИЗАЦИИ УЗК На основании вышеперечисленных результатов можно сделать следующие выводы относительно, использование ультразвукового метода с применением фазированных решеток при проведении неразрушающего контроля магистральных трубопроводов : - высокую выявляющую способность и достоверность данного метода в отношении различного рода поверхностных и внутренних дефектов основного металла и металла сварных швов объектов контроля; - отображение результатов контроля в режиме реального времени с возможностью точного определения местонахождения дефекта и его характеристик; - возможность записи процесса контроля, результатов контроля и, при необходимости последующей обработкой информации (постанализ); - способность достаточно точно определять размеры дефектов ВЫВОД Использование фазированных решеток в ультразвуковых дефектоскопов предоставляет возможность получения результата как на каждой стадии контроля, так и всей дефектоскопии трубопроводов, узлов и элементов трубопроводной системы в целом, к тому же применение фазированных решеток в ультразвуковом контроле позволяет получить самые полные данные о техническом состоянии, точность результатов контроля и достоверность выявляемых дефектов, а так же применение фазированных решеток в ультразвуковом контроле, в связи с ярковыраженными преимуществами данного метода позволит исключить «традиционные» УЗК , рентгенконтроль и другие методы НК для диагностики объектов трубопроводного транспорта.
