Автоматическая система обнаружения швов кольцевой сварки Pipewizard (AUT)

Система контроля кольцевых швов

PipeWIZARD - это автоматическая система обнаружения кольцевых швов (AUT) с фазированной решеткой и обычной ультразвуковой технологией. Это оборудование специально предназначено для проверки сварных швов на месте в экстремальных условиях на суше и на море.

Подземные или подводные трубопроводы передают огромное количество природного газа, нефти, воды и других химических веществ и играют важную роль в мировой экономике. Трубопроводы обычно стыкованы на месте с помощью автоматической сварной системы кольцевой сваркой. В процессе строительства трубопровода сварочный шов становится "слабым местом" на трубопроводе, так как дефекты обычно возникают на месте шва. Сварные швы трубопровода должны быть подвергнуты неразрушающему контролю, окрашены, а затем захоронены под землей или помещены на морское дно. Из - за строгих требований к строительному циклу сварные швы должны быть быстро обнаружены и проанализированы.

Автоматическое ультразвуковое тестирование (AUT)

В последние годы технология автоматического ультразвукового обнаружения (AUT) начала заменять традиционную лучевую визуализацию и стала предпочтительным методом обнаружения швов трубопроводов в мире. Технология лучевой визуализации имеет очевидные ограничения: эффективность обнаружения дефектов поверхности не очень хороша, производительность без вертикальных количественных дефектов, а также скрытые опасности с точки зрения безопасности и загрязнения окружающей среды.

Преимущества автоматического ультразвукового тестирования:

• Без радиационной опасности, без химического загрязнения, без разрешения.

• Циклы тестирования чрезвычайно короткие, что повышает производительность.

• Более высокая точность обнаружения и количественной оценки снижает частоту дефектов.

• Вертикальная высота и глубина индикатора дефекта измеряются с использованием стандарта приемки для оценки инженерной критичности (ECA), что снижает коэффициент дефекта.

• Анализ в реальном времени с помощью интеллектуальных дисплеев вывода.

• Предоставление данных и отчетов об испытаниях, связанных с электронной поддержкой.

• Лучше контролировать процесс сварки, снижая скорость дефектов.

Технология фазированной решетки

Ранние автоматические ультразвуковые системы обнаружения обнаруживались с помощью многозондовой системы с несколькими обычными ультразвуковыми зондами. Десять лет назад появилась система с фазированной решеткой. Технология фазированной решетки использует принцип электронного управления формированием звукового луча для генерации и получения ультразвука. Технология фазированной решетки отсрочивает подачу импульсов возбуждения на каждый чип в массиве, создавая множество углов звукового пучка и расстояний фокусировки.

Технология фазированной решетки имеет больше преимуществ, чем обычная система с несколькими зондами:

• В целом, два зонда с фазированной решеткой могут заменить не менее 24 обычных зондов.

• Параметры фазированной решетки работают путем импорта файлов, не корректируя положение каждого зонда отдельно.

• Установив соответствующие параметры в программном обеспечении, оптимизируйте угол, фокус, звуковой диапазон UT и ширину звукового луча фазированной решетки, тем самым повышая количественную точность.

• Система с фазированной решеткой на 80% меньше движущихся компонентов, чем эквивалентная обычная многозондовая система, что повышает стабильность процесса сканирования и надежность результатов обнаружения.

• Сканер с фазированной решеткой имеет меньший размер и более легкий вес, чем обычный многозондовый сканер. Таким образом, сканер с фазированной решеткой легче управлять, а износ покрытия с обеих сторон шва уменьшается.

• Система с фазированной решеткой может обнаруживать почти все виды сварных швов, в то время как обычная многозондовая система ограничена толщиной стенки трубы и диаметром трубы.

• Используя технологию электронного сканирования с фазированной решеткой, пользователи могут настроить собственное обнаружение швов, включая многоугольный TOFD, расширенное изображение, обнаружение с высоким разрешением и так далее.

Соответствие нормам

В 1998 году ASTM (Американская ассоциация экспериментов и материалов) выпустила спецификацию E - 1961 - 98 (2003, повторно принята). Эта спецификация охватывает основные аспекты автоматического ультразвукового обнаружения кольцевых швов: зонирование, быструю интерпретацию данных, специальные калибровочные блоки и этапы конфигурации. Спецификация E - 1961 предназначена для оценки инженерной критичности (ECA). В 1999 году Американское нефтяное общество (API) выпустило 19 - е издание стандарта 1104, которое включает в себя механическое ультразвуковое обнаружение кольцевых швов и техническое обнаружение изображений.

Все тесты, проведенные с помощью PipeWIZARD, соответствовали спецификации ASTM E - 1961 и, следовательно, стандарту API 1104. Кроме того, эти тесты соответствуют спецификации автоматического ультразвукового обнаружения в море: стандарту DNV - OS - F101.

Технические индикаторы компании могут быть выше этих спецификаций, часто для повышения точности количественной оценки или достижения лучшего разрешения.

Опыт Pipewizard

Важной целью разработки системы PipeWIZARD является ее эксплуатация в экстремальных условиях. Система PipeWIZARD хорошо работает как в холодных сибирских регионах, так и в жарких пустынях Ближнего Востока, независимо от влажной, соленой или засушливой рабочей среды. Система & quot; PipeWIZARD & quot; была подвергнута многочисленным испытаниям, с тем чтобы обеспечить ее устойчивость к вибрациям, ударам и электромагнитным помехам.

Система Pipewizard предназначена для обнаружения кольцевых швов различных конструкций:

• Различные типы сварных швов:: Раскроны CRC - Evans, J - образные, V - образные, двойные V - образные, X - образные и т.д.

• Типичная толщина стенок трубопровода.: 6 мм (0,25 дюйма) - более 35 мм (1,4 дюйма)
  Есть также варианты для более толстых стенок труб.

• Типичный диаметр трубопровода.: 152 мм (6 дюймов) - более 1422 мм (56 дюймов)
  Есть также варианты для меньшего диаметра трубопровода.

• Трубопроводные материалы:: Стандартные материалы из углеродистой стали, а также сложные конфигурации материалов, такие как: различные толщины стенок хромово - никелевого сплава железа, покрытые трубопроводы, бесшовные трубопроводы и так далее.

Типичными выявленными дефектами являются несовмещение, непроварка, пористость, сварка, кромка укуса, слишком низкая, трещина, холодная перегородка, включение и так далее.

Период обнаружения варьируется от 2 до 6 минут в зависимости от типа шва, диаметра трубопровода, положения и окружающей среды.

Приложение Pipewizard

• Система с фазированной решеткой PipeWIZARD используется для прокладки крупнейших в мире наземных и морских трубопроводов.

• Система Pipewizard обнаружила более миллиона сварных швов.

• Основные нефтегазовые компании одобрили использование системы PipeWIZARD в проектах прокладки трубопроводов:

  • Exxon Mobil (Exxon Mobil)

  • Shell (Шелл)

  • Total (Total)

  • BP (British Petroleum)

  • Шеврон (Chevron)

  • Eni (Эни)

  • Petrobras (Бразильская нефть)

  • Газпром (российский газ)

  
  

• Сотни операторов по всему миру прошли подготовку по системе PipeWIZARD.

Технология обнаружения разделов

Основной технологией системы Pipewizard является технология зонального обнаружения, то есть каждая отдельная область сварного шва обнаруживается различными ультразвуковыми лучами. Общая высота участка примерно равна длине сварного пути.

По обеим сторонам шва размещен зонд с фазированной решеткой, который обеспечивает полное покрытие области кромки шва и всей области объема шва. В зависимости от обнаруженной области можно выбрать конфигурацию импульсного эхо - сигнала или конфигурацию для отправки приема ("один выстрел, один прием"). Эти каналы с фазированной решеткой отображаются на ленточных диаграммах.

Кроме того, технология дифракционной разности во времени (TOFD) используется для улучшения обнаружения и количественного эффекта индикаторов дефектов меньшего или неопределенного направления. Эта технология также используется для определения дефектных индикаторов, обнаруженных в полосе пропускания. Данные TOFD могут быть предоставлены зондом с фазированной решеткой или специальным обычным зондом.

Дополнительный поперечный модуль оснащен четырьмя специальными обычными зондами для обнаружения поперечных дефектов в сварных швах.

Во время сканирования сварного шва и калибровки пробного блока на экране появляются различные каналы, которые контролируют связь каждого зонда с фазированной решеткой отдельно.

Каждая конструкция шва требует калибровочного блока, предназначенного для этого шва, который должен иметь тот же диаметр и толщину, что и трубопровод, и материал которого должен быть таким же, как материал трубопровода. Отражения в пробных блоках изготовлены из механической обработки в соответствии с конкретными спецификациями, которые представляют собой типичные дефекты, которые часто возникают во время сварки. Все звуковые лучи калибруются в соответствии с процедурой обнаружения.

Удобное для пользователя программное обеспечение высокого уровня

Программное обеспечение PipeWIZARD V4 основано на мощном программном обеспечении для сбора и анализа данных TomoView, которое было проверено на местах. Это программное обеспечение имеет функцию простого и автоматического создания настроек, различные инструменты анализа данных (включая 2 - мерный вид), функцию простого создания отчетов и расширенную функцию обнаружения швов. Программное обеспечение PipeWIZARD V4 предназначено для обеспечения простого, гибкого и обновляемого программного обеспечения для более сложных конфигураций обнаружения. Оптимизированный пользовательский интерфейс позволяет быстро обучаться и эффективно работать на месте. Операторы системы AUT проходят краткосрочную подготовку для работы с программным обеспечением PWZ V4.0.

Программное обеспечение PipeWIZARD V4 основано на платформе Tomoview. Это программное обеспечение Tomoview часто используется в качестве справочного материала в процессе разработки программного обеспечения. Это также означает, что обновление программного обеспечения может быть легко завершено даже на рабочем месте.

Настройка автоматического создания

Оператор может создавать настройки автономно, то есть не в приборе. В течение нескольких минут файл настройки может быть сохранен и отправлен по почте на любое рабочее место, после чего оператору на месте просто нужно откалибровать систему.

Настройка включает в себя не только стандартный канал полосы и вид сканирования по правилу B с одной фокусировкой (TOFD, объем шва и изображение корня сварки), но и новые секторные и линейные каналы сканирования. Эта новая функция обладает потенциалом для улучшения обнаружения и количественной оценки дефектов и, скорее всего, приведет к тому, что обнаружение и количественные эффекты значительно превысят требования любой спецификации зонирования.

Калибровка и проверка

Собранные данные отображаются в режиме реального времени в ходе последовательного тестирования. Имя файла данных автоматически увеличивается.

Программное обеспечение PipeWIZARD V4 увеличивает объем обработки данных (4 МБ / с против 0,7 МБ / с) при использовании блоков сбора данных TomoScan FOCUS LT по сравнению с предыдущими блоками сбора. Это позволяет не только собирать полные данные о сжатом A - сканировании, но и запускать несколько настроек одновременно, когда скорость сканирования достигает 100 мм / с.

Быстрый и подробный анализ.

Программное обеспечение PipeWIZARD обеспечивает практически неограниченное количество каналов в 10 отдельных макетах. Программа автоматически интерпретирует данные, показывая дефекты в профиле шва и его периферийное положение.

Существует множество аналитических инструментов, которые могут помочь оператору количественно определить и определить дефекты:

• Двойной затвор в полосе

• Покрытие швов секторальным и линейным сканированием (см. рисунок ниже)

• Расширение

• Вид Ссылки

• Пользовательский вид

• Автоизмерение

• Накопление индикаторов дефектов

• Функция слияния сканирования C

• Цветные палитры, которые можно настроить самостоятельно

Автоматическое создание отчетов

Программное обеспечение PipeWIZARD имеет функцию автоматической генерации отчетов. Содержание отчета может быть определено по своему усмотрению и может включать в себя название проекта, дату и время сканирования, идентификатор шва, имя оператора, полный вид сканирования, изображение кромки шва с информацией о зоне обнаружения, а также отчет о дефекте с идентификационным кодом, длиной, высотой, положением в шве, состоянием шва и комментариями оператора.

Простое хранение данных

Все файлы данных могут храниться в любом внешнем накопителе с жестким приводом или архивироваться на CD / DVD - диске для последующей ссылки. Возможность автоматического зеркального резервного копирования данных повышает безопасность данных. Через Интернет файлы данных могут быть легко переданы в другие места.

Просмотр PipeWIZARD

PipeWIZARD VIEWER - это бесплатная программа для наблюдения за фазированными решетками и ультразвуковыми данными. Это программное обеспечение обеспечивает возможность загрузки файлов данных, генерируемых программным обеспечением PipeWIZARD V4. Это программное обеспечение очень полезно для третьих сторон или конечных пользователей, которым необходимо провести ретроспективную проверку. Программное обеспечение PipeWIZARD VIEWER может работать на базе Microsoft Windows XP Pro, Microsoft Windows Vista и Microsoft Windows 7 с пакетом обновления 2.

Расширенное применение

Система PipeWIZARD имеет широкий спектр применений и может использоваться для обнаружения специальных сварных швов и других применений.

Трубопровод с покрытиемПрограммное обеспечение PipeWIZARD благодаря своим функциям продольной волны и другим расширенным характеристикам использует специальные методы обнаружения для обнаружения покрытых трубопроводов.

Бесшовный трубопроводПрограммное обеспечение PipeWIZARD использует уникальную технологию обнаружения, разработанную и признанную для обнаружения швов в различных трубопроводах толщиной стенок.

Трубопровод с толстыми стенками:: Система PipeWIZARD использует различные зонды и клиновые блоки для обнаружения швов толстостенных трубопроводов с минимальной механической коррекцией.

Оборудование Pipewizard

Сканер

Сканер PipeWIZARD представляет собой компактный, надежный и проверенный на местах сканер, способный осуществлять стабильное и повторяющееся сканирование.

Головка сканера спроектирована в соответствии со стандартом классификации IP66 и оснащена приводным двигателем, кодером, двумя зондами с фазированной решеткой и клиновыми блоками, двумя зондами TOFD и клиновыми блоками, а также датчиком температуры.

Тяжелый пуповинный кабель включает в себя все необходимые кабели, в том числе водопроводные трубы для связи.

Компьютеры и программное обеспечение

Надежный и долговечный ноутбук оснащен программным обеспечением для сбора и анализа данных Microsoft Windows и PipeWIZARD. Пакет включает TomoView и расширенное программное обеспечение для калькуляторов, офисное программное обеспечение Microsoft Office и все необходимые программные приложения.

Компьютерный ящик

Хостинговый ящик невелик по размеру, но стабилен, и его конструкция соответствует стандарту IP64. Этот тяжелый корпус оснащен блоками TomoScan FOCUS LT и PWZ - MCDU. Его передняя крышка оснащена теплообменником и встроенным амортизатором для защиты оборудования. Внешние розетки питания на панели подключения могут подключаться к различным аксессуарам.

Модуль сбора

Модуль сбора TomoScan FOCUS LT 64: 128 обеспечивает до 64 каналов фокусировки и 128 P / R, что позволяет комбинировать зонды с фазированной решеткой и обычные зонды несколькими способами.

Электрический контроллер и привод

PWZ - MCDU использует соединение Ethernet для привода серводвигателя DC.