Статья

Название статьи ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОГО ТРАКТА УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДЕФЕКТОСКОПА «ДЭКОТ» ПРИ КОНТРОЛЕ БЕСШОВНЫХ ТРУБ НЕФТЯНОГО СОРТАМЕНТА НА ПАО «ТАГМЕТ»
Автор А. Н. Иванов, В. И. Тимошенко
Рубрика РАЗДЕЛ III. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ДЕФЕКТОСКОПИИ И НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
Месяц, год 08, 2017
Индекс УДК 620.179.16
DOI 10.23683/2311-3103-2017-8-139-150
Аннотация В данной статье рассмотрен иммерсионный метод прозвучивания бесшовных труб продольного сканирования поперечными волнами, распространяющимися в ее стенке по зигзагообразной траектории перпендикулярно образующей. Рассмотрены особенности и оптимизация импульсного эхо-метода контроля, обеспечивающего высокую чувствительность, разрешающую способность, возможность определения местоположения дефекта, при использовании продольных и сдвиговых волн. Рассмотрены основные элементы ультра-звукового пьезоэлектрического преобразователя, предназначенного для генерирования и регистрации высокочастотных ультразвуковых колебаний, где для изготовления активных элементов зачастую используют поляризуемый керамический материал, который возбуждают волны различного типа, а за счет демпфера повышают разрешающую способность при некотором снижении амплитуды выходного сигнала. Выбрана толщина протектора основываясь на идеи конструктивной интерференции, что допускает прохождение волны, генерируемой активным элементом, так, чтобы она была в фазе с волной, переотраженной в протекторе. Приведена схема распространения луча для не фокусированного преобразователя и зависимость амплитуды излучения от угла между лучом и осью. Рассмотрена два основных принципа при использовании ультразвука, где первый основан на измерении времени пробега ультразвука в изделии, а второй на измерении амплитуды отраженного сигнала. Выбрана рабочая частота контроля при ультразвуковой дефектоскопии, выбрана исходя из условия уменьшения уровня структурных шумов и повышения разрешающейся способности к дефектам. Выбрана частота контроля, которая по данным практики является оптимальной, для контроля деформированной стали средних габаритов. Выбран материал для преобразователя обеспечивающий высокую эффективность при работе эхо-методом. Вычислена емкость преобразователя, обеспечивающего 100 % контроль трубы. Приведено условие для обеспечения выявления дефекта, определена величина порога электрической чувствительности дефектоскопа, коэффициенты характеризующие электро-акустический тракт, функция, определяющая ослабление сигнала в акустическом тракте, функция, определяющею связь преобразователя с трубой, функция, определяющая согласованием пьезоискателя с генератором и усилителем. Определена индуктивность контура генератора при максимальной амплитуде акустической волны. Определена оптимальная частота повторения дефектоскопов установки, количество оборотов трубы, необходимых для обеспечения требуемой производительности, длина трубы по окружности прозвучиваемая за одну минуту, ширина ультразвукового луча в стенке трубы без учёта расширения его вследствие кривизны границы раздела вода-металл, и длина пути ультразвукового луча, обегающего трубу. Определено время прохождения луча ультразвукового колебания от преобразователя до дефектов в трубе. Определена частота повторения зондирующих импульсов и амплитуда. Приведен метод аналитического расчета шага сканирования с учетом соотношения ширины зоны перекрытия при сканировании, ширины пьезоэлектрического преобразователя и плотности потока зондирующих импульсов. Рассмотрен выбор параметров пьезоэлектрического преобразователя для обеспечения прозвучивания всего сечения стенки трубы и проверка электроакустического тракта дефектоскопа. Определена ширина преобразователя и вычислено время прохождения луча ультразвукового колебания от преобразователя до дефекта в трубе. Оптимизирована величина шага сканирования и установлена максимальная производительность линий контроля.

Скачать в PDF

Ключевые слова Ультразвуковой контроль труб; пьезоэлектрические преобразователи; шаг сканирования; электроакустический тракт; искусственный дефект.
Библиографический список 1. Мищенко И.М. Черная металлургия и охрана окружающей среды: учеб. пособие. – Донецк: ДонНТУ, 2012. – 446 с.
2. Шицкова А.П., Новиков Ю.В. и др. Охрана окружающей среды от загрязнения предприятиями черной металлургии. – М.: Металлургия, 1982. – 208 с.
3. Большина Е.П. Экология металлургического производства: курс лекций. – Новотроицк: НФ НИТУ «МИСиС», 2012. – 155 с.
4. Белый О.А., Немененок Б.М. Экология промышленного производства: учеб. пособие.
– Минск: БНТУ, 2016. – 345 с.
5. Павлович Л.Б., Титова О.О. Экологические проблемы металлургического производства: учеб. пособие. – Новокузнецк: СибГИУ, 2015. – 211 с.
6. Патент РФ на изобретение №2351925. Способ автоматизированного неразрушающего контроля качества труб и устройство для его осуществления. Мульчин В.В., Фартушный Р.Н., Ясаев Р.А., Козьев В.Г. и др. Бюл. №10, 2009 г.
7. Алешин Н.П., Белый В.Е. Методы акустического контроля металлов. – М.: Машиностроение, 1989. – 456 с.
8. Алешин Н.П., Белый В.Е., Вопилкин А.Х. и др. Методы акустического контроля металлов / под ред. Алешина Н.П. – М.: Машиностроение, 1989. – 456 с.
9. Ермолов И.Н., Алешин Н.П., Патапов А.И. Неразрушающий контроль. – М.: Высшая школа, 1991. – Т. 2. – 283 с.
10. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник / под общей ред. Клюева В.В.
– М.: Машиностроение, 2003.
11. Клюев В.В., Соснин Ф.Р., Ковалев А.В. и др. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / под ред. Клюева В.В. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Машиностроение, 2003. – 656 с.
12. Крауткремер Й., Крауткремер Г. Ультразвуковой контроль металлов. Справочник.
– М.: Металлургия, 1991.
13. Шрайбер Д.С. Ультразвуковая дефектоскопия. – М.: Металлургия 1965. – 416 c.
14. Королев М.В. Эхо-импульсные ультразвуковые толщиномеры. – М.: Машиностроение, 1980. – 112 с.
15. Ермолов И.Н. Методы ультразвуковой дефектоскопии. Ч. I. – М.: Горный институт, 1966 /курс лекций/.
16. Ермолов И.Н., Ланге Ю.В. Ультразвуковой контроль. – М.: Машиностроение, 2004.
17. Ермолов И.Н., Вопилкин А.Х., Бадалян В.Г. Расчеты в ультразвуковой дефектоскопии. Краткий справочник. Издано ООО НПЦ «ЭХО +»М., 2000.
18. Декель А.К. Дефектоскопия металлов. – М.: Металлургия. 1972.
19. Белокур И.П., Коваленко В.А. Дефектоскопия материалов и изделий. – Киев: Техника. 1989.
20. Козлов В.В. Проверка средств неразрушающего контроля. – М.: Изд-во стандартов, 1989. – 215 с.

Comments are closed.