Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Дефектоскопы для ультразвукового контроля сварных соединений

Дефектоскопы для ультразвукового контроля сварных соединений

Ультразвуковой контроль сварных соединений является весьма специфичной технологической операцией. Специфика определяется необходимостью работы в цехе, в поле на монтаже в различных погодных условиях (высота, ветер и т.п.).

Это предъявляет особые требования к конструкции дефектоскопа и, в частности, к его массе, габаритам, автономности питания, простоте индикации дефектов, ударостойкости и другим эксплуатационным качествам. С другой стороны, оператор-дефектоскопист должен надежно обнаруживать дефекты и правильно оценивать их величину и степень допустимости для данного изделия. Поэтому дефектоскоп должен иметь обязательный минимум функциональных блоков, позволяющий выполнить необходимые операции.

Дефектоскоп состоит из электронного блока (собственно дефектоскопа), набора пьезопреобразователей (ПЭП), содержащих пьезоэлементы для излучения и приема ультразвуковых колебаний; и различных вспомогательных устройств.

Ультразвуковой дефектоскоп предназначен для генерирования импульсов ультразвуковых колебаний, приема отраженных сигналов, преобразования этих сигналов к виду, удобному для наблюдения их на экране электронно-лучевой трубки и управления дополнительными индикаторами, а также для измерения координат дефектов и сравнения амплитуд сигналов.

Для достоверного контроля дефектоскоп как минимум должен обеспечивать:

  1. линейную пропорциональность между амплитудами эхо-сигнала на входе дефектоскопа и на индикаторе;
  2. получение максимальной информации о дефекте, точное измерение амплитуды и временных интервалов между зондирующим импульсом и эхо-сигналом от дефекта;
  3. селектирование эхо-сигналов из любого заданного временного интервала и автоматическую сигнализацию (звуковую, световую) о их наличии;
  4. выравнивание чувствительности дефектоскопа по всей зоне контроля для компенсации затухания ультразвука в металле.

Дефектоскопы делятся на аналоговые и процессорные. В состав последних входит процессор (компьютер) для управления и цифровой обработки информации, содержащейся в сигнале.

К основным узлам функциональной схемы дефектоскопа относятся: генератор зондирующих радиоимпульсов; синхронизатор; усилитель; схема автоматического сигнализатора дефектов; глубиномер, включая генератор стробирующих импульсов; генератор напряжения развертки; электронно-лучевая трубка; блок питания.

Генератор синхронизирующих импульсов (ГСИ) вырабатывает последовательность импульсов, которые синхронно запускают генератор зондирующих импульсов, глубиномер и генератор напряжения развертки. В качестве ГСИ чаще всего используют автоколебательный блокинг-генератор, который вырабатывает импульсы отрицательной полярности амплитудой до 400 В, или триггер. Частота следования синхроимпульсов обычно регулируется в пределах 200. 1000 Гц. Выбор частоты посылок зондирующих импульсов определяется задачами контроля, размерами и геометрической формой объекта контроля. Малая частота посылок ограничивает скорость контроля, особенно в автоматизированных установках, но в этом случае незначителен уровень шумов, возникающих при объемной реверберации в объекте контроля. При повышении частоты посылок надежность обнаружения дефектов возрастает, яркость свечения экрана ЭЛТ увеличивается. Однако возникает опасность попадания на рабочий участок экрана дефектоскопа многократно отразившихся от стенок объекта контроля сигналов от предыдущего зондирующего импульса. Рекомендуемая частота посылок при ручном контроле сварных швов 600. 800 Гц.

Генератор зондирующих радиоимпульсов (ГЗИ) предназначен для получения короткого импульса высокочастотных электрических колебаний.

Ультразвуковой дефектоскоп и приборы ультразвукового контроля сварных соединений

На данный момент, для обследования конструкций и изделий применяется множество методов: радиографический, визуально-измерительный, метод капиллярного поднятия, магнитный, эхо-импульсный, тепловой и т.д.

Принцип ультразвукового контроля, получение и свойства ультразвуковых колебаний

Одним из самых распространенных и наиболее достоверных методов обследования, можно считать метод ультразвуковой дефектоскопии. Этот метод основан на применении эффекта колебания волн. При прохождении колебаний через какую-либо однородную среду, они не откланяются от заданной траектории, однако, если на пути волн, встречаются трещины, пустоты, шлаковые включения, неровности, неоднородности структуры и другое, то это все будет отражено на панели прибора для ультразвукового контроля — дефектоскопа. Это оборудование ультразвукового контроля помогает обследовать качество монтажа сварных соединений, место расположения брака в соединениях и конструкциях, размер дефекта, иногда возможно определение вида дефекта по видимым характеристикам.

Читайте так же:
Арматура для монтажа провода сип

Работа с приборами ультразвукового контроля

Применение УЗК дефектоскопии

  • Входной контроль металлических и пластмассовых изделий.
  • Определение износостойкости магистральных трубопроводов, конструкций тепловой, химической и нефтеперерабатывающей промышленности.
  • Проверка состояния деталей и элементов на предприятиях машиностроительного комплекса.
  • Обследование соединений и сварных швов элементов.
  • Проверка качества и состояния различных металлических элементов в лабораторных и полевых условиях.

Приборы ультразвукового контроля

Сфера применения ультразвуковых установок достаточно обширная. УЗК дефектоскопы способны определять несоответствия структуры в металлических конструкциях и неметаллических изделиях. Их огромное преимущество в том, что проводить обследование возможно также на геометрически разных элементах, кругах, ромбах, пластинах или других сложных фигурах.

Аппаратура для ультразвукового контроля применяется на начальном этапе строительства, изготовления материала, в процессе монтажа, при длительной эксплуатации элемента и т.д.

Также эти приборы широко применяются, потому что относятся к одному из методов неразрушающего контроля, то есть, используя любой дефектоскоп, отсутствует риск повреждения как внутренней, так и внешней структуры материала.

Из чего состоит дефектоскоп

Чтобы наиболее точно понять принцип действия УЗК, разберем, из чего состоят приборы ультразвукового контроля:

  • источник испускания ультразвуковых волн;
  • специальный приемочный элемент для приема волн;
  • датчик контроля;
  • панель вывода результатов исследования.

Оборудование ультразвукового контроля

Для определения расстояния до дефекта, проводится замер времени распространения волны до начала инородных показаний на приемнике, а для того, чтобы узнать точную величину нарушения, используют амплитуду отраженного импульса.

Приборы для ультразвукового контроля

На данный момент существуют различные виды дефектоскопов и их модернизации, в целом их все можно разделить на две основные группы: это толщиномеры и, непосредственно, дефектоскопы, работающие засчет акустических колебаний. В составе с ними применяются преобразователи звуковых колебаний и специальные кабели. Для создания благоприятной среды для прохождения волн, при обследовании применяются специальные гели, которые наносятся на материал изделия.

Вихретоковый дефектоскоп вит-4

Наиболее популярное в России устройство для нахождения и определения глубины трещин в металле.

Масса такого изделия не более 500 грамм, что позволяет ему быть абсолютным мобильным.

Прибор применяется на изделиях из металла с минимальной толщиной 2 мм.

ВИТ-4

В комплекте к данному оборудованию идут:

  • Преобразователь вихретоковый.
  • Батарея.
  • Кабель соединительный.
  • Наушники.
  • Специальное руководство по правильному использованию.
  • Чехол для данного оборудования.
  • Два контрольных образца из стали и алюминия с трещинами для проверки пригодности.

Примерная стоимость дефектоскопа ВИТ-4 равна 50000 руб. с эксплуатационным сроком годности 3 года.

Ультразвуковой дефектоскоп для контроля сварных соединений «ПЕЛЕНГ»

Оборудование такого вида предназначено для обследования элементов на наличие сплошностей, однородности, дефектов сварных швов. Может определять, на какой глубине находится нарушение и его примерную величину.

Читайте так же:
Флюс для плавки алюминия состав

Вес устройства до 1 кг. Он может производить обследование на материалах толщиной от 2 мм до 1,5 м.

«ПЕЛЕНГ»

Приборы ультразвукового контроля сварных швов типа EPOCH

Это современный прибор, в котором сочетается стандартный набор возможностей ультразвукового устройства с фазированной решеткой. Используется для исследования состояния сварных швов. Достоинство этого оборудования в том, что он может работать в очень широком диапазоне температур, то есть имеется возможность проведения обследования во время нанесения шва и сразу после.

Также у него упрощенная калибровка чувствительности и имеется возможность фокусировки. Имеется возможность отсеивания шума, что увеличивает точность снимков.

Приборы ультразвукового контроля типа EPOCH

Ступая в ногу со временем, в данном устройстве имеется большой объем памяти, это позволяет сохранять снимки сразу в приборе без вывода их на печать. Прибор способен передавать данные сразу на программное обеспечение компьютеров без потери качества изображения.

Устройство УД2-70

УД2-70 одна из модификаций устройств типа УД. Данное оборудование ультразвукового контроля являются практически универсальными, так как позволяют определять сплошность, находить трещины, обследуются им сварные швы, мелкие детали, полуфабрикаты. Особенно полюбился данный прибор в локомотивной промышленности. Приборы УД имеют интерфейс для обнаружения дефектов в деталях колесных пар, МПВС и т.д.

УД2-70

Масса данного изделия, хоть и больше, чем у выше стоящих приборов, 2200 г, но он все еще является мобильным и доступным. Возможность снимков через толщины от 2 мм до 5 метров!

Корпус аппарата сделан из алюминия, что придает ему особенную надежность. Чувствительность контрастов на высоте и также имеется внутренний объем встроенной памяти, что позволяет сохранять результаты обследования.

Аппарат ультразвукового контроля сварных соединений УСД

Универсальное оборудование, на рынке присутствует в различных модификациях. Сделан из ударопрочного материала.

Масса аппарата 1500 г. Аппараты этой серии также имеют вход для энкодера, что позволяет легко и быстро подключать сканеры для построения разверток участка обследования.

К приятным функциям данного аппарата, кроме его надежности и хороших эксплуатационных характеристик, можно отнести функцию смены цвета дисплея.

Аппарат ультразвукового контроля

Дефектоскопы ультразвуковые для контроля сварных швов «СКАРУЧ»

Применяется для материалов толщиной от 4 до 60 мм, имеется встроенная функция толщиномера. Применяется для обследования сварных соединений и конструкций округлой формы (магистральные трубопроводы, различные сосуды и т.п.).

«СКАРУЧ»

Имеется возможность подключения к компьютеру для передачи информации или подключение к принтеру для вывода информации на бумагу.

Вес сканирующей установки около 4 кг.

Прибор сертифицирован и применяется в различных отраслях промышленности и строительства. Является ручным прибором без автоматической настройки данных.

Ультразвуковое устройство DIO 1000 SFE

Оборудование оснащено по последнему слову техники, современными функциями подключения персонального компьютера, принтеров и дополнительных сканирующих установок. Имеет большой экран, компактен и прост в использовании.

Является высокочастотным аппаратом, вес составляет всего 1,3 кг!

Для удобства пользования экран оснащен антибликовой функцией, является полностью цифровым устройством.

DIO 1000 SFE

Один из самых высоких температурных диапазонов эксплуатации от -20 до 60 градусов. Может функционировать от батареи до 10 часов.

Применение дефектоскопов за границей

Первые дефектоскопы были лампового типа, и производиться они начали в середине двадцатого века.

В быстром потоке развития технологий, дефектоскопы постоянно меняются, модернизируются и совершенствуются. За границей треть всех обследований конструкций и изделий производится УЗК неразрушающим методом.

Читайте так же:
Аппарат для подшивки документов

В связи со своими малыми размерами и безопасностью для окружающей среды, приборы для ультразвукового контроля сварных соединений широко применяются на атомных электростанциях, трубопроводах с горючими веществами и др., так как на таких предприятиях трудно использовать автоматические исследовательские устройства.

Ультразвуковые толщиномеры

Толщиномеры – это оборудование ультразвуковой дефектоскопии, применяются для измерения толщины верхнего покрытия металлического изделия, чтобы определить целостность слоя, степень его износа.

Ультразвуковой толщинометр

Работает толщиномер с помощью ультразвуковых колебаний, но настроен иначе. После приложения его к покрытию, волны проникают сквозь лакокрасочный слой и упираются в металлическую поверхность под ним. Данные о времени прохождения слоя до его отражения металлической поверхностью считываются и прибор выдает точное значение толщины.

Достоинства и недостатки приборов ультразвукового контроля сварных швов

Начнем с преимуществ, которых достаточно много:

  • Эхо-импульсное оборудование является безопасным для окружающей среды и людей.
  • Компактность приборов способствует их высокой мобильности.
  • Получение результатов в момент обследования.
  • Вследствие высокой мобильности, возможно проведение обследования в условиях эксплуатации объекта без прерывания его работы.
  • Относительно низкая стоимость.
  • Высокая точность полученных результатов.

Данные с дефектоскопов позволяют, как определять наличие дефектов, так и определять характеристики сплавов и их свойства.

  • Не могут со 100% точностью определить размер дефекта.
  • Для расшифровки результатов необходимо наличие специалиста с определенной квалификацией.
  • Невозможно проведение испытания, если дефектоскоп не касается предмета обследования.
  • При использовании устройства на некоторых видах металла (имеющих зернистую структуру) имеется возможность получения недостоверных результатов, вследствие рассеяния волн в зернистой структуре.

Дефектоскопы – это во многом универсальные устройства, которые помогают тщательно и быстро проводиться исследования любых элементов, изготовленных из металлов и сплавов.

Контроль качества сварных швов неразрущающим методом

Строительная испытательная лаборатория «ЦПИ» СА проводит работы по ультразвуковой дефектоскопии — контролю качества сварных швов, соединений. Лаборатория обладает всем необходимым современным оборудованием, штатом квалифицированных аттестованных дефектоскопистов II уровня.

Ультразвуковая дефектоскопия и визуально-измерительный контроль является неразрушающими методами контроля сварных соединений (швов). Это эффективный способ выявления дефектов сварных швов, позволяет точно выявлять и документировать участки содержащие дефекты, классифицируя их по типам и размерам.

Виды и методы контроля качества сварных соединений

  • Визуально-измерительный контроль (ВИК)
  • Акустический вид контроля (УК):
    • ультразвуковая дефектоскопия
    • ультразвуковая толщинометрия
    • рентгеновский контроль.
    • гамма контроль.
    • магнитнопорошковый метод
    • магнитнографический метод
    • капиллярный метод (ПВК)
    • метод течеискания (ПВТ)

    Основные требования к сварным соединениям при строительстве с применением металлоконструкций.

    • а) свариваемые металлоконструкции должны быть правильной формы и очищены от любых загрязнений.
    • б) полная сборка металлоконструкций выполняется поочередно.

    Основные требования к проведению сварочных работ.

    • а) металлоконструкции должны свариваться по запланированной технологической схеме.
    • б) после выполнения сварочных работ, металлоконструкцию следует проверить ОТК или дефектоскопистом.

    Задачей контроля является проверка сварных швов, наличия и расположение дефектов, установление реальных размеров.

    Проводится проверка документации, технологического процесса и контроль сварных швов

    Наше оборудование для контроля качества:

    Контроль качества сварных соединений

    Контроль качества сварных швов

    Виды объектов контроля на качество сварных швов

    Здания и сооружения (строительные объекты)

    • металлические конструкции;
    • бетонные и железобетонные конструкции;
    • каменные и армокаменные конструкции.

    Объекты котлонадзора

    • паровые и водогрейные котлы;
    • электрические котлы;
    • сосуды, работающие под давлением свыше 0,07 МПа;
    • трубопроводы пара и горячей воды с рабочим давлением пара более 0,07 МПа и температурой воды свыше 115 0С.

    Оборудование нефтяной и газовой промышленности

    • оборудование для бурения скважин;
    • оборудование для эксплуатации скважин;

    Оборудование для освоение и ремонта скважин;

    • оборудование газонефтеперекачивающих станций;
    • газонефтепродуктопроводы;
    • резервуары для нефти и нефтепродуктов.
    • ультразвуковая дефектоскопия труб

    ультразвуковая дефектоскопия трубы ультразвуковая дефектоскопия трубы ультразвуковая дефектоскопия трубы
    Ультразвуковая дефектоскопия труб

    Используемая нормативная база

    Виды (типы) сварных соединений и проведение дефектоскопии сварных швов

    • Ультразвуковая дефектоскопия стыковых соединений;
    • Ультразвуковая дефектоскопия нахлесточных сварные соединений (односторонние, двухсторонние);
    • Ультразвуковая дефектоскопия тавровых соединений (односторонние, двухсторонние);
    • Ультразвуковая дефектоскопия угловых соединений.

    Требования к сварным соединениям (швам) и изображения сварных швов

    Поры появляются при загрязнения краев металла, быстрое охлаждение шва или быстрая скорость сварки.

    Условным обозначением сварных соединений на чертежах является «X»

    Этапы выполнения работ

    Обязательным требованием к работе является зачистка сварных швов труб и металлических конструкций. При невозможности сделать зачистку заказчиком компания ЦПИ может осуществить эту работу.

    1. Подготовительный этап или подготовка к контролю сварных швов.
    2. Проведение контроля.
    3. Оценка качества сварных соединений.
    4. Оформление результата контроля в виде заключения.

    Объем проводимого контроля сварных соединений

    • визуально-измерительный контроль 100% от длины швов;
    • ультразвуковая дефектоскопия в зависимости от требований нормативных документов.

    Стоимость и сроки проведения ультразвуковой дефектоскопии

    Срок выполнения работ зависит от объема работ и минимально может составлять 3 дня

    Контроль сварных швов (ультразвуковая дефектоскопия) используется при экспертизе качества строительства и мониторинге зданий и сооружений

    ГОСТы и нормативы

    Закажите испытание сварных соединений (швов) — ультразвуковую дефектоскопию в Центре Проектирования и Инжиниринга.

    E-mail
    9283031@gmail.com

    Адрес офиса
    Москва, ул. Новослободская, д. 45, корп. В

    Методика ультразвукового контроля сварных швов

    Ультразвуковой контроль сварных соединений является наиболее доступным и недорогим методом диагностики. Практически не уступает по точности рентгеноскопии.

    Сварные соединения являются новообразованиями на любых конструкциях и их дальнейшая безопасная эксплуатация во многом зависит от качества их наложения, а это, в свою очередь, можно выявить только специальной проверкой. Качество сварных швов металлических соединений проверяют, используя для этого различные методики дефектоскопии. Из всего существующего на сегодняшний день разнообразия видов дефектоскопии можно выделить ультразвуковой контроль сварных соединений, который является наиболее доступным и недорогим методом диагностики. Причем УЗК практически не уступает по точности измерений таким видам неразрушающего контроля, как рентгеноскопия, гамма-скопия, радиоскопия и другим.

    Теоретическое определение УЗК

    Принцип работы ультразвукового контроля

    Методика ультразвукового неразрушающего контроля является далеко не новым видом дефектоскопии и впервые была применена на практике в 1928 году, а с развитием технического прогресса и промышленных технологий стала использоваться во многих сферах деятельности человека.

    Весь эффект УЗК основан на том, что акустические ультразвуковые волны при прохождении однородной среды не меняют свою прямолинейную траекторию движения, а вот при разделе сред, имеющих различную структуру и обладающих разными величинами удельного акустического сопротивления, происходит их частичное отражение. При этом чем существеннее разница в физических и химических свойствах материалов, тем больше будет звуковое сопротивление в месте раздела сред, тем ощутимее и заметнее эффект при отражении звуковых волн.

    К примеру, при образовании сварного шва в структуре металла обычно остается смесь газов, которая не успела выйти во время затвердевания наружу. При этом газообразная среда обладает фактически в пять раз меньшим волновым сопротивлением прохождению ультразвуковых колебаний, чем металлическая кристаллическая решетка, что и позволяет практически полностью отражаться ультразвуковым колебаниям.

    Ультразвуковой контроль, либо дефектоскопия сварных соединений являются неразрушающим их целостность методом по поиску внутренних структур, имеющих химические или физические отклонения от заданных норм, которые при недопустимой величине и определяются как механические дефекты сварных швов.

    Достоинства УЗК

    Процесс диагностики сварки

    С помощью методики ультразвукового контроля осуществляется диагностика всех видов сварки, пайки и склейки, что позволяет выявлять такие дефекты соединений, как:

    • воздушные пустоты и поры,
    • расслоения в наплавленном металле шва,
    • околошовные трещины,
    • химически неоднородные вкрапления,
    • шлаковые отложения,
    • неоднородность структуры,
    • искривление геометрических размеров.

    Главными преимуществами ультразвуковой дефектоскопии можно назвать возможность проведения контроля:

    • соединений как из однородных, так и из разнородных материалов;
    • структур, состоящих как из металлов, так и неметаллов;
    • без разрушения и без повреждения исследуемых образцов;
    • с высокой мобильностью;
    • с высокой скоростью исследований;
    • при низкой себестоимости;
    • без опасных факторов для персонала в сравнении с рентгено- или радио-дефектоскопией.

    Недостатки УЗК

    Прибор для ультразвукового контроля

    Использование ультразвукового контроля имеет ряд особенностей, а именно — требуется существенная подготовка исследуемых поверхностей для прохождения от пьезоэлектрических преобразователей ультразвуковых волн по структуре металла. Необходимо:

    • создание шероховатостей 5 класса на поверхности сварного соединения с направлением полос перпендикулярно шву;
    • нанесение на исследуемый участок контактной массы (в виде воды, масел) для полного исключения воздушного зазора, а в случае с вертикальной или при сильнонаклоненной поверхности использовать густые клейстеры, неспособные к быстрому стеканию;

    Непосредственно к недостаткам этой методики дефектоскопии можно отнести:

    • необходимость в использовании специальных пьезоэлектрических преобразователей, имеющие радиус кривизны подошвы в диапазоне величины +-10% от радиуса исследуемого объекта для диагностики округлых форм конструкцией с диаметром менее 200 мм;
    • существенные сложности при исследовании крупнозернистых структур металлов, к примеру, чугуна или аустенита при толщине более 60 мм, связанного со значительным затуханием и с существенным рассеванием ультразвуковых колебаний;
    • невозможность проведения контроля деталей с малыми и сложными формами;
    • затруднительность в оценке соединений разных видов сталей, что связано с неоднородностью основных металлов и сварного шва;
    • невозможность установления реальных размеров различных типов дефектов из-за их формы, физических свойств и расположения в структуре сварного шва.

    Виды ультразвукового контроля швов

    • теневой, который определяет разницу амплитуды между прошедшими и отраженными колебаниями;
    • зеркально-теневой, основанный на определении коэффициента затухания отраженных волн;
    • эхо-зеркальный или тандемный, использующий для своей работы два аппарата;
    • дельта метод, заключающейся в определении энергии отраженных от дефекта колебаний;
    • эхо-импульсный, который основывается на регистрации отраженных ультразвуковых волн.

    Наиболее распространенными являются два вида дефектоскопии сварных швов при помощи ультразвука — это теневая и эхо-импульсная методика проведения контроля.

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector