Устройство для ультразвуковой дефектоскопии резьбовых соединений труб

 

Изобретение относится к неразрушающеМу контролю и может быть использовано ,при ультразвуковом контроле резьбовых участков и резьбовых соединений труб нефтяного сортамента, Цель изобретения - повышение точности контроля резьбы и резьбовых соединений труб различных диаметров - достигается путем установки призмы ультразвукового преобразователя относительно продольного осевого сечения резьбового соединения под углом а, равным углу наклона резьбы, в точке ввода ультразвуковых колебаний с помощью специального механизма. 2 ил. (Л G

Ж» 1748044 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 1 1И2

1 вдт 1 * . т ., ГОСУДАРCTBEННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

: I т-" . .. д

Изобретение относится к неразрушнаю- преобразователя не завйсит от изменения щему контролю и может быть использовано ""угла нкаклона резьбы. при ультразвуковбм контроле резьбовых -: Известно устройство; содержащее осучастков и резьбовых соединений труб йеф- нование, закрепленную на нем направляютяного сортамента. :.; .: .,- - : щую в виде спйралгги; подвижнО С размещенную на ней каретку с двигателем 4!Ъ

Известно устройство для .ультразвуко- и движителем, шарнирно соедйнейный с ка- фь, ваго контроля конических резьб труб, t:o- " реткой ультразвуковой преобразователь. держащее основание с узлом уреллениа к:: Недостатком известного уСтройства ввконтролируемой трубе, радиальные направ- ляется жесткая заданность на определенляющие, ультразвуковые йреобразователли, . ный диаметр контролируемого резьбового жестко укрепленные в держателе с подпру-: соединения. жиненным ограничителем перемещения, с Наиболее близким к предлагаемому явконическим наконечнйком, взаимодейству- ляется устройство для .неразрушающего ющим с впадинами резьбы..... контроля цилиндрических изделий, содерОднако устройство не позволяет койт- жащее основание с роликами, шарнйрно соролироватьрезьбовыесоединениясвинчен- единенную с нйм систему захватных ных труб, а положение ультразвукового рычагов, установленный на основании ульт1, (21). 4805466/28 (22) 23.03.90 (46) 15;07.92, Бюл, ¹ 26 (71) Специальное: конструкторско-технологическое бюро "Недра" (72) И.В,Ильницкйй и Б.И.Ковалев (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетел ьство СССР № 1434363, кл. G 01 К 29/04, 1988.

Авторское свидетельство СССР

N 1374122, кл, 6 01 и 29/04; 1988.

Авторское свидетельство СССР "

N 1233035, кл, G 01 N 29/04, 1986.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

ДЕЭЕКТОСКОПИИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ (57) Изобрелтенйен отноосижттся к неразрушающему контролю и может быть использовано, при ультразвуковбм ко"нртроле резьбовых участков и"ргезьбовых соединений труб нефтяного сортамента, Цель изобретения — по вышение точности контроля резьбы и

:: резьбовых сбединений труб различных гдиа метров — достигается путем"установки призмы "ул ьттразвукогвого преобразователя относительно продольного осевбго сеченная резьбового соединнесния под углом а, равным углу наклона резьбы, в точке ввода ультра: звуковых колебаний с помощью специаль : ного ме хан изма. 2 ил, 1748044

10 оси кривошйпа с осью направляющей на ползуне равны в заданном масштабе шагу

15 резьбы и среднему диаметру Оср резьбы в ответственно

2G симметрии устройства описывается формулой

j3=- arctg —, 2

/3= агсщ с ср

25 развуковой преобразователь и опорные ролики, установленные на свободных концах рычагов.

Недостатком известного устройства является то, что установка призмы ультрэзву- 5 ковото искателя относительно продольного осевого сечения резьбового соединения по стоянна и не зависит от угла наклона резьбы, что снижает точность неразрушающего контроля, так как ультразвуковые лучи падают на контролируемую поверхность под углом, отличагощимся от прямого на величину угла наклона резьбы в зоне контроля.

Цель изобретения — повышение точности контроля резьбовых соединений труб различного сортамента путем устанбвки призмы ультразвукового преобразователя относительно продольного осевого сечения резьбового соединения под углом, равным углу наклона резьбы в точке выхода ультразвуковых колебаний, который определяется йо ф о рмуле" где т — "шаг контролируемой резьбы;

D<р — средний диаметр резьбы в тбчке выхода ультразвуковых колебаний.

Это достйгается тем, что устройство, со- 30 держащее бснование с роликами, шарнир- - но со>единен1ную с ним систему подпружиненйых захватных рычагов, опорные ролики, установленные на свободных концах рычагов," ультразвуковой преобразователь, 35 снабжено механизмом, обеспечивающим установку угла поворота призмы ультразвукового преобразователя относительно продбльного осевого сечения, равного углу йаклона резьбы в точке выхода ультразвука- 40 вых колебаний за счет предварительной настройки на заданный шаг резьбового . соединения и измерения в процессе контроля среднего диаметра. резьбы в зоне кон троля. Для этого устройство снабжено 45 направляющей, жестко закрепленной на ос новайии -перпендикулярно оси симметрии устройства; полэуном, установленным на направляющей с возможностью возврэтнопоступательного перемещенйя, упругим 50 элементом, передающим ползуну усилие в перпендикулярном оси симметрии устройства направлении, в основании выполнен паз в плоскости, йараллельной оси симметрйи устройства. Устройство также снабжено 55 осью, установленной в пазу, кривошипам, один конец которого шарнирно закреплен на оси, а другой — на ползуне с возможностью возвратно-поступательного перемещения, Г-образным ограничителем, одно плечо которого жестко закреплено на ползуне, а другое, располо>кенное в плоскости, параллельной оси симметрии устройства, взаимодействует со свободным концом одного из захватных рычагов. Ультразвуковой преобразователь связан с кривошипам таким образом, что ось шарнира кривошипа проходит через точку выходу ультразвуковых колебаний преобразователя, а расстояния!1 и 12 между осью направляющей и осью шарйира кривошипа и точкой пересечения точке выхода ультразвуковых колебаний соУгол установки призмы ультразвукового преобразователя относительно плоскости что обеспечивает выход ультразвуковых колебаний по нормали к кон ролируемой поверхности резьбового соединения, использование наибольшего количества энергии ультразвуковых колебаний и, как следствие, повышение точности контроля резьбовых соедйнейий труб различного сортамента.

На фиг, 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — на фиг. 1.

Устройство содержит основание 1 с ролйкэми 2, Нэ основании 1 шарнирно установлены подпру>киненные захватные рычаги 2. На основании 1 шарнирно установлены подпружинейные захватные рыча- ... ги 3, на свободных концах которых размещены опорнйе ролики 4, На основании 1 жестко закреплена направляющая 5 с пружиной 6. На направляющей 5 установлен с вбзможностью возвратно-поступательного движения ползун 7, к которому жестко прикреплен Г-образный ограничитель 8, свободный конец которого взаимодействует с роликом 4, а свободное плечо 9 ограничителя 8, которое размещено в плоскости, параллельной оси симметрий устройства, взаимодействует с контролируемым резьбовым соединением труб. Кривошип 10 при помощи оси 11 шарнирно закреплен на основании 1 в пазу 12, а другой конец снабжен пазом 13, который взаимодействует с пальцем 14, жестко установленным на ползуне 7. К кривошипу 10 прикреплен ультразвуковой преобразователь

1748044 ультразвуковых сигналов по нормали к контролируемой поверхности обеспечивает использование наибольшего количества энергии ультразвуковых колебаний и повышает таким образом точность контроля.

©ормула из бретения

Устройство для ультразвуковой дефектоскопии резьбовых соединений труб, со15 таким образом, что ось шарнира 11 проходит через точку выходу ультразвуковых колебаний преобразователя 15. Винт 16 закреплен с возможностью вращения на оси

11 и соединен по резьбе с основанием 1. 5

Устройство работает следующим образом.

Перед началом контроля разводят захватные рычаги 3, шарнирно прикрепленные к основанию 1, При этом опорный ролик 10 держащее основание с роликами, шарнирно

4 оттягивает Г-образный ограничитель 8 соединенную с ним систему подпружиненвместе с жестко прикрепленным к нему пол- ных захватных рычагов, опорные ролики, усзуном 7. Винтом 16 устанавливают расстоя- тановленные на.свободных концах рычагов ультразвуковой преобразователь, о т л и ч ание 11, равное шагу резьбы контролируемого соединения. После этого вводят 15 ю щ е е с я тем. что, с целью повышения контролируемое соединение внутрь до со- : точности контроля резьбовых соединений прикосновения с роликами 2. После этого труб различйого сортамента, оно снабжено сводят между собой рычаги 3 до соприкос- направляющей, жестко закрепленной на основения роликов 4 с контролируемым сое- новании перпендикулярно оси симметрии динением. Свободное плечо 9 Г-образного 20 устройства, ползуном, установленным на ограничителя вследствие отхода ролика 4 направляющей с возможностью возвратноприжимается к контролируемому соедйне- поступательного перемещения, упругим нию. За счет того, что расстояние I< равно в элементоМ; передающим ползуну усилие в определенном масштабе шагу резьбы конт-; перпендикулярном оси симметрии устройролируемого соединения, а расстояние lg в 25 ства направлении. в основании выполнен том же масштабе равно среднему диаметру : паз в плоскости, параллельной оси симметрезьбы в точке отражения ультразвуковых рии устройства, устройство снабжено осью, сигналов, достигается возможность само- установленной в пазу, кривошипом; один установки призмы ультразвукового преоб- " i<îíåö которого шарнирно закреплен на оси, разователя относительно продольного 30 а другой — на ползуне с возможностью возосевого сечения под углом, равным углу на- вратно-поступательного перемещения, Гклона резьбы вточкеотраженияультразву- образным ограничителем, одно плечо ковых сигналов, т,е. ввод ультразвуковых которого жестко закреплено на ползуне, а сигналов происходит по нормали к койтро-, другое, расположенное в плоскости, параллируемой поверхности, чем достигается n0-" 35 лельной оси симметрии устройства, взаимовышение точности контроля при различных . действует со свободным концом одного из диаметрах контролируемых соедийений за захватных рычагов, ультразвуковой преоб- счет использования наибольшего количест- разователь связан с кривошипом таким обва энергии ультразвуковых колебанил;: — - - : разом, что ось шарнира кривошипа

Закрепленное на.контролируемом из- 40 проходит через точку выхода ультразвукоделии устройство вручную поворачивают вых колебаний преобразователя; расстояотносительно резьбового соединения и с ния между осью найравляющей с осью помощью ультразвукового преобразовате- шарнира кривошипа и между осью шарнира ля 15 осуществляют контроль. " .. л точкой пересечения оси кривошипа с осью

Наличие механизма установки призмы 45 напр-вляющей на ползуне равны в задан- . ультразвукового преобразователя в зависи- ном масштабе шагу резьбы и среднему диамости от шага и средйего диаметра контро- метру резьбы -в точке выхода лируемой резьбы и, следовательно, ввода ультразвуковых колебаний соответственно.

1748044 ф//Р

Составитель Б,Ковалив . Редактор Н.Федорова Техред M,Moðãåíòàë Корректор А.Ворович

Заказ 2500 .: . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101