בדיקת אולטרסאונד של צינורות מרותכים של ERW

• בדיקת אולטרסאונד בתהליך הייצור של צינורות מרותכים ERW

בדיקה אולטרסאונד היא כיום שיטת הבדיקה הלא הרסנית העיקרית בתהליך הייצור של צינורות מרותכים מסוג ERW. תחומי היישום העיקריים שלו כוללים: 1) בדיקה מקוונת אולטרסאונד של לוחות פלדה. 2) בדיקה מקוונת אולטרסאונד של תפרי ריתוך לאחר ריתוך ERW והסרת קוצים פנימיים וחיצוניים. 3) בדיקה לא מקוונת של ריתוך ERW. 4) בדיקת אולטרסאונד של קצוות צינור מרותכים ERW.

1. בדיקה מקוונת אולטרסאונד של לוחות פלדה

זיהוי גלי קולי מקוון של לוחות פלדה משתמש בדרך כלל בבדיקות כפולות גבישיות או פוליגריסטליות, יחד עם סרט מים או שיטות טבילה מקומיות במים. מטרתו העיקרית היא לזהות פגמים בשכבות בלוח הפלדה המקבילים לפני השטח של לוח הפלדה. ישנן שתי שיטות סריקה עיקריות: ראשית, סריקה לאורך קווים מקבילים בכיוון הגלגול; שנית, לוח הפלדה נע באופן ליניארי לאורך כיוון הגלגול, והגשושית חוזרת בניצב לכיוון תנועת צינור הפלדה, ויוצרת סריקה בצורת "z". מכיוון שקצה לוח הפלדה יוצר ריתוך בריתוך ה-ERW שלאחר מכן, איתור הפגמים כאן חשוב במיוחד בבדיקה האולטרסאונדית של לוח הפלדה. תקנים ומפרטים רלוונטיים דורשים סריקה של 100% של קצה לוח הפלדה. בעבודה בפועל, בדרך כלל, זה מובטח על ידי הגדלת מספר הבדיקות בקצה לוח הפלדה.

2. בדיקה אולטרסאונד מקוונת של ריתוכים

בדיקה מקוונת של ריתוך ERW מבוצעת לאחר ריתוך והסרת כתמים פנימיים וחיצוניים. הוא כולל בעיקר שני חלקים: ראשית, השתמש בסריקה A או B סריקה כדי לזהות את השפעת הגרידה של כתמים פנימיים וחיצוניים. בהשוואה לסריקה A, סריקה B יכולה להציג את המורפולוגיה של הקיר הפנימי של הריתוך לאחר הסרת הקוצים הפנימיים בזמן אמת, והתצוגה הגרפית אינטואיטיבית יותר; שנית, הגל האורכי נופל בצורה אלכסונית, והגל הרוחבי שנוצר על ידי השבירה שלו בצינור המרותך משמש לזיהוי פגמי ריתוך. מכיוון שטמפרטורת הריתוך גבוהה יחסית בשלב זה, בדיקה מקוונת משתמשת בדרך כלל בבדיקות בטמפרטורה גבוהה ומשתמשת בשיטת טבילת המים המקומית.

3. ריתוך בדיקה לא מקוונת על-קולית ובדיקת קצה צינור

בדיקות אולטרסאונד לא מקוונות של ריתוך ERW מבוצעות בדרך כלל לאחר בדיקה הידרוסטטית ושיפוע, והיא משמשת בעיקר לאיתור פגמים אורכיים באזור הריתוך והחום. על מנת לשפר את יעילות הזיהוי, משתמשים בדרך כלל בזיהוי אוטומטי. בשל השפעת האזור העיוור בקצה הצינור בזיהוי אוטומטי. לאחר מכן, לרוב מתווספת סריקה ידנית על-קולית של הריתוכים. התוכן של בדיקת קצה הצינור כולל בעיקר זיהוי של ריתוך קצה צינור, פגמים בשכבות חומרי בסיס קצה צינור, ופגמים ציריים והיקפיים. איתור פגמים בשכבות משתמש בדרך כלל בבדיקות מפוצלות, והפגמים הציריים בחומר הריתוך והבסיס הם ופגמים היקפיים נסרקים לעתים קרובות עם בדיקה אלכסונית.

• בחירת פרמטרי תהליך עבור בדיקת ריתוך ERW קולי

בדיקת אולטרסאונד של ריתוך ERW כוללת בעיקר שתי שיטות: בדיקה אוטומטית ובדיקה ידנית. נכון לעכשיו, הזיהוי האוטומטי של ריתוך ERW מאמץ בעיקר שתי צורות: זיהוי בדיקת גלגל וזיהוי טבילת מים מקומי. לבדיקה אוטומטית יש את היתרונות של יעילות זיהוי גבוהה ומהירות מהירה, אך היא אינה תורמת למיקום מדויק של פגמים ולניתוח איכותי וכמותי; לשם השוואה, בדיקה ידנית גמישה יותר, לא רק שניתן לאתר את הפגמים במדויק, אלא גם לבצע ניתוח איכותי וכמותי של פגמים באמצעות מאפייני הד וצורות גל דינמיות. פגמים המתגלים על ידי גלים קוליים אוטומטיים מאושרים בדרך כלל בשיטות ידניות. פרמטרי תהליך שיש לקחת בחשבון עבור בדיקות אולטרסאונד של ריתוך ERW כוללים זווית שבירה, רוחב קרן קול ותדירות זיהוי.

1. בחירת זווית השבירה

בדיקה אולטרסאונד של ריתוך ERW מאמצת בדרך כלל גלים אורכיים עם שכיחות אלכסונית. הזיהוי מושג על ידי יצירת גלים רוחביים באמצעות המרת מצב גל בחומר העבודה ובריתוך. שני התנאים הבסיסיים הם: 1) גלים רוחביים טהורים מתרגשים במתכת הבסיסית ובריתוך. 2) אלומת הקול הרוחבית של הגל סורקת את הדופן הפנימית של צינור הפלדה.

2. בחירת תדירות הגילוי

טווח התדרים של בדיקות קוליות רחב, בדרך כלל 0.5-10MHz. בחירת התדירות צריכה לשקול בעיקר את הגורמים הבאים:

(1) הרגישות של זיהוי קולי היא כמחצית מאורך הגל. הגדלת התדירות מועילה למציאת פגמים קטנים יותר. בנוסף, ככל שהתדר גבוה יותר, כך רוחב הפולסים קטן יותר והרזולוציה גבוהה יותר.

(2) תדר גבוה, אורך גל קצר, זווית חצי פיזור קטנה, כיווניות קרן קול טובה ואנרגיה מרוכזת מועילים לגילוי ואיתור פגמים. אבל עבור אותו גודל שבב, ככל שהתדירות גבוהה יותר, כך שטח השדה הקרוב גדול יותר, וזה מזיק יותר לזיהוי.

(3) ככל שהתדירות גדלה, פיזור והנחתת הקליטה של ​​גלים קוליים גדלים בחדות, דבר שמזיק לגילוי.

במהלך הבדיקה, יש לשקול גורמים שונים באופן מקיף ולבחור באופן סביר את תדירות הבדיקה. עבור צינורות מרותכים ERW, חומר הבסיס הוא בדרך כלל סלילים מגולגלים חמים עם גרגירים עדינים יחסית. הרוחב של אזור היתוך הריתוך והאזור המושפע מחום לאחר חימום אינדוקציה ויציקת שחול הוא צר, וגודל הגרגירים שלו זהה בעצם לזה של חומר הבסיס. בעבודה בפועל, על מנת להשיג רזולוציה גבוהה יותר, יש לבחור בתדר גבוה ככל האפשר תוך הקפדה על רגישות זיהוי, בדרך כלל בין 2.5-5MHz.

• בלוק בדיקת התייחסות

בלוק בדיקת הייחוס הוא הבסיס לקביעת הרגישות של בדיקות אולטרסאונד של ריתוך ERW. תקני API 5L ו-GB/T9711 דורשים שימוש בלוקים לבדיקת השוואה עם חריצי N10 או חורים אנכיים של 3.2 מ"מ כדי לשקף באופן מלאכותי את הבדיקה האולטרסאונדית של ריתוך צינורות פלדה. 100% מהד הגוף משמש כקריטריון לקביעת ליקויים.

• סיכום

(1) בבדיקה אולטרסאונד של צינורות מרותכים ERW, על מנת להבטיח שגלים רוחביים טהורים מתרגשים בצינורות המרותכים וסורקים את הדופן הפנימית של הצינורות המרותכים, הגבול התחתון של טווח שבירה של גלי הגזירה של הצינורות המרותכים הוא 33.2 מעלות, והגבול העליון שלו תלוי ביחס הקוטר הפנימי והחיצוני r/R של הצינורות המרותכים. זה משתנה עם השינוי של r/R. ככל שהערך של r/R גדול יותר, הטווח שלו רחב יותר.

(2) כאשר זווית השבירה של קרן הקול של הדופן הפנימית של הצינור המרותך היא 45 מעלות, יש לה רגישות זיהוי גבוהה לפגמים בפתיחת פני השטח באזור הריתוך והחום. עם זאת, על מנת לקחת בחשבון זיהוי של פגמים בשטח רדיאלי בתוך הריתוך, יש להשתמש גם באלומות אקוסטיות של גל רוחבי בעלות זוויות שבירה גדולות לסריקה.

(3) יש לשקול באופן מקיף את רוחב אלומת הקול של צוות הירי בהתבסס על זווית שבירת הגל הרוחבי וקוטר צינור הפלדה. יש לוודא שהקצה העליון של קרן הקול אינו מעורר גלי משטח בצינור המרותך, ולהימנע מהתרחשות של גלים אורכיים נשברים בצינור המרותך.