image

Коррозия Территории Нефтегаз № 2 (34) 2016

Диагностика

»  01.02.2016 11:00 Использование роликовых преобразователей для контроля коррозии
 В статье рассмотрена возможность использования ультразвуковой измерительной системы RS 2 WP для создания карт толщин объектов, подверженных коррозии и эрозии, а также роликового преобразователя (РП) с фазированной решеткой при контроле изделий, пораженных коррозией. Примером применения прибора для поиска дефектов такого рода может служить дефектоскопия резервуаров.
Ключевые слова: ультразвуковая диагностика, дефектоскопия резервуаров, коррозия, остаточный ресурс, толщина стенки, строб, сканы.
Открыть PDF


22-23_r1.png

Одним из основных диагностических параметров, по которому оценивается скорость коррозии и прогнозируется остаточный ресурс резервуара, является толщина стенки объекта. Толщину металла измеряют по каждому из следующих элементов конструкции: стенки – отдельно по каждому поясу, патрубка на стенке – по нижней образующей; днища – по окрайке и центральной части; крыши стационарной – по настилу и несущим конструкциям (каркасу щита, фермы и др.); крыши плавающей – по коробу, центральной части. При этом учитывают, что более интенсивному коррозионному износу подвергаются настил кровли, верхние два пояса и днище.

22-23_r2.png

Рассмотрим пример контроля на образце с эрозионным поражением внутренней поверхности (рис. 1) с применением роликового преобразователя. Контроль проводится дефектоскопом RS 2 WP (Sonatest, Великобритания) (рис. 2).


 

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИБОРА:

  • ширина полосы пропускания – 1–22 МГц;
  • амплитуда генератора зондирующих импульсов – 70 В;
  • максимальное число каналов – 128;
  • число активных каналов (апертура до 32);
  • получение А-, В-, С-сканов в реальном времени;
  • одновременное получение до четырех С-сканов;
  • функция построения карт больших площадей (сшивка);
  • программные средства для автоматической оценки параметров дефекта;
  • до шести измерительных стробов.

22-23_r3.pngДля получения карты коррозии используется РП модели CWP (рис. 3), сконструированный и предназначенный для поиска коррозионных повреждений металла. Конструкция CWP показана на рисунке 4. Благодаря заполненной жидкостью шине датчик подходит для контроля грубых, ржавых поверхностей. Количество элементов – 64, активная зона – 44,8 мм, рекомендуемая апертура – 8 элементов. 22-23_r4.pngМатричные РП на 64-элементной фазированной решетке с шагом 0,8 мм и высокоточным кодировщиком положения обеспечивают получение С-сканов в реальном времени. Производительность контроля при использовании CWP может достигать 2 м²/мин. Износостойкая резиновая шина позволяет работать по неровным поверхностям с шероховатостью ~1 мм (рис. 5).



РП ПОЗВОЛЯЕТ РЕШАТЬ ТАКИЕ ЗАДАЧИ, КАК:

  • контроль наличия питингов и расслоений;
  • контроль коррозионного износа;
  • контроль стенок резервуаров;
  • контроль композитных материалов;
  • контроль деталей морских судов.

22-23_r5.pngДля настройки дефектоскопа RS 2 WP для проведения УЗК необходимо иметь сведения об объекте контроля (материал, геометрия, толщина) и о типовых дефектах, которые необходимо выявить. Исходя из этого, выбирается частота преобразователя, параметры A-скана (амплитуда, расстояние, время), которые необходимо контролировать при помощи стробов, количество C-сканов, которое необходимо вывести на монитор.

Образец, выбранный для проведения испытаний, имеет толщину 6,5 мм, изготовлен из низкоуглеродистой стали с параллельными поверхностями и следами эрозии на внутренней поверхности. Скорость звука в металле – 5960 м/с.

Материал имеет небольшой коэффициент затуханием ультразвука, поэтому частоту преобразователя выбираем 5МГц. Диапазон развертки устанавливаем около 20 мм, чтобы можно было наблюдать первый и второй донные сигналы.

Интерфейсный строб устанавливается на эхо-сигнал, отраженный от поверхности ввода для компенсации изменения пути звука в иммерсионной жидкости преобразователя. Первый измерительный строб (красный) настраивается на первое отражение звука от донной поверхности, второй (синий) – соответственно, на второе (рис. 6). 22-23_r6.pngТолщина образца определяется временным интервалом между первым и вторым донными сигналами.

Ниже приведены две отсканированные области – без эрозии (рис. 7) и с эрозией (рис. 8). Карта цветов Spectrum установлена на диапазон толщин: 2 мм (красный), 8 мм (синий).

На C-скане (рис. 9) с картой цветов допустимо/недопустимо (зеленый/красный), примененной к поставленной задаче, показаны пораженные области.

Программное обеспечение позволяет выполнить анализ полученных данных и автоматически рассчитать площадь дефектов, имеющих сложную конфигурацию. В процессе постобработки можно «сшить» отдельные С-сканы в единый Т-скан и, таким образом, получить карту толщины всей поверхности ОК. Есть возможность сохранения, экспорта и печати сканов в виде масштабированных изображений или изображений в натуральную величину с раскладкой на несколько страниц для последующего наложения на ОК и точного определения местоположения дефектов.

22-23_r7.png

22-23_r9.png

22-23_r10.png



← Назад к списку