Способ ультразвукового контроля сварных соединений труб

 

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано для ультразвукового контроля %# ; м. AJ 2 -. сварных соединений труб. Цель изобретения - повышение точности контроля. Эффект обусловлен возможностью изменения расстояния между точками ввода излучающего и приемного преобразователей При этом указанное изменение осуществляют по определенному закону. Приведено устройство , реализующее способ, в котором передающий и приемный датчики 1, 2 выполнены в виде гильз, вставляемых в опорную пластину 3 с фиксаторами 4, позволяющими удерживать подвижную гильзу в любом нужном положении. При этом существенно не только расстояние между точками ввода ультразвуковых колебаний , но и угол разворота датчиков 1,2 Эти параметры определяются в соответствии с конкретными данными по приведенным формулам 3 ил. $Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr)s 6 01 К 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ФЗ, 7, « — : »,, ффф Я.

2 (21) 4873358/28 (22) 17.09,90 (46) 15.07,92. Бюл, М 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов (72) Н.М,Егорычев и Г,А.Гиллер (53) 620.179.16(088.8) (56) Неразруша ощий контроль металлов и изделий. Справочник под ред. Г.С.Самойловича, M.; Машиностроение, 1976; с.350,-:

Авторское свидетельство СССР

М 491094, кл. 6 01 М 29j04, 1973, .(54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБОПРОВОДОВ (57) Изобретение относится к неразрушaioщим методам контроля и может быть ис- пользовано для ультразвукового контроля

Изобретение относится к нераэрушающим методам контроля и может быть использовано для ультразвукового контроля сварных соединений трубопроводов различных диаметров, Известен способ ул ьтразвукового контроля сварных соединений труб, заключающийся в том, что в изделии воэбуждаЮТ с помощью излучателя ультразвуковые колебания, принимают .с помощью приемнйка колебания, прошедшие через сваоной щов и, анализируя их, судят о качестве.шва.

Недостаток этого способа заключается в высоком уровне помех, связанных с отражением ультразвуковых колебаний от неровностей валиков усиления сварного шва.

„, Ы„„1748046 А1 сварных соединений труб. Цель изобретения .— повышение точйости контроля. Эффект обусловлен воэможностью йэменения расстояния между точками ввода излучаю.щего и приемного преобразователей, При этом указанное изменение осуществляют по определеННОму закону. Приведено устройство, реализующее способ, в котором передающий и приемный- датчики 1, 2 выполнены в виде гильз, вставляемых в опорную пластину 3 с фиксаторами 4, позволяющими удерживать подвижную

-гильзу. в любом нужном положении. При этом существенно не толька расстояние между точками ввода ультразвуковых колебаний, но и угол разворота датчиков 1, 2, Эти . параметры определяются в соответствии с Я конкретными данными по приведенным формулам, 3 ил.

t с

Этот недостаток устранен в прототипе— способе ультразвукового кон роля, эаклю- ф чающемся в том, что в изделии возбуждают („ ф с помощью излучателя ультразвуковые ко- (-) лебания, принимают с помощью приемника ф„ . колебания, прошедшие через сварной шов . и, аналиэйруя их, судят о качестве шва, при этом излучатель и приемник располагают с одной стороны шва и ориентируют их в про- Ф странстве так, чтобы направление излучения колебаний было параллельно осевой плоскости шва трубы, а расстояние между ними устанавливают в соответствии с соотношением

I = O d.— D где ) — расстояние между излучателем и приемником;

1748046

D — внешний диаметр трубы;

d — толщина стенки.

Недостаток этого способа заключается в том, что при изменении диаметра и толщины стенки трубы в достаточно широком ди-,5 апазоне применение способа снижает точность контроля..

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Эта цель достигается тем, что в способе 1С ультразвукового контроля сварных соединений труб, заключающемся в том, что с одной стороны сварногб шва располага;от излучатель и приемник ультразвуковых колебаний с одинаколым углом ввода а, излу- 15 чают в йзделие ультразвуковые колеб".Hèë и йрйнимаю>т йх после отражения от дефекта, излучатель и приемник ориентируют так, что их акусти еские оси пересекаются на оси сварного шва, при этом излучатель и 20 приемник устанавливают симметрично относительно продольной оси трубы, поло>кение точек ввода определяют в соответствии с в ы раж е н лем

2!к = D< 2 а — а.p

2 где д„— толщина стенки трубопровода;

D< — наружный диаметр контролируемо- 3G го трубопровода; !

< — расстояние между точками ввода излучателя и приемника, а угол разворота акустических осей излучателя и приемника определяют из соотноше- 35 ния дк а

0к! к

slfl <га†а г а г

55 () = ч а(2-а)(а(2-а) scca -1) где а- угол ввода ультразвуковой волны.

Расстояние m можно определить и по кривой, представленной на фиг, 3, постро2I=D,=. 2а — а,а=.— а д, Ок, . rjje m определяется из соотношения (- ) = — а(2-a)(a(2-а) sec а -1).

На фиг. 1 приведен общий вид устройства; на фиг. 2 — основные размеры конструкции, необходимые при расчете; на фиг. 3 — кривые т 8к расчетных зависимостей — = f (— ) для разD Вк личйых углов ввода а, Раздельно-совмещенный преобразователь состоит из двух датчиков 1, 2, один из которых является приемником, другой — излучателем. Они выполнены в виде гильз, вставляемых в опорную пластину 3 с фиксаторами 4, позволяющими фиксировать подвижную гильзу в любом нужном положении Опорная пластина 3 с гильзами уста навливается на околошовную зону контро лируемой трубы 5 на заданном расстоянии от сварного шва 6, Датчики 1, 2 имеют возможность перемещаться как в радиальном направлении, так и вокруг собственной оси.

Устройство работает следующим образом, Идентичные гильзы-датчики 1, 2, один из которых возбуждает, а другой принимает ультразвуковые колебания, рабочей поверхностью устанавливаются на контролируемое изделие трубу 5), прозвучивая контролируемую среду, например — сварной шов б, на наличие внутренних несплошностей, Расстояние между точками ввода ультразвука, расположенными на рабочей поверхности гильз-датчиков 1, 2. выбирается в соответствии с выражением где — расстояние между точками ввода излучателя и приемника контролируемой трубы; д — толщина стенки контролируемой трубы;

О< — диаметр контролируемой трубы;

Максимально возможный диаметр контролируемой трубы будет соответствовать диаметру трубы, на которой изготовлен сегмент опорной пластины, а MMHMMGëüíî возможный диаметр контролируемой трубы

Ок m:хопределяетс,я из конструктивных соображений лишь диаметром гильз-датчиков

1,2.

Угол разворота <р акустических осей датчиков 1, 2 относительно продольной оси трубы выбирается в соответствии с выражением! к

s B

5 1748046 6 е А пересекаются на оси сварного шва, о т л иенной как зависимость — D =- f (— D ) для ря- ч а ю шийся тем, что, с целью повышения да заданных значений углов а. - : .. точности контроля, излучатель и приемник

На основании экспериментальнйх litic- устанавливают симметрично относительно ледований наилучшие результаты получены 5 продольной оси трубы, положение точек при значенйях m в пределах 17-18 мм, ввода определяют в соответствйи с выражеПри изменении диаметра койтролируе- нием мого объекта гильзы 1, 2 в опорной-плаСтине

3 перемещают таким образом; чтобй ихточ-- ":: -21 = D 2 а а2 ки ввода находились на расстоянии 21, соот- 10

ВетствУюЩем контРолиРУемомУ диаметРУ где j» — расстояние между точками ввода трубы 5. КРоме того, поворотом тиЛьз 1, 2 ., излучателя и приемника, вокруг своей ocvi устанавливается необхо-" ": -: - . Д, димый угол cL Этой настройки достаточно длЯ оСУществлениЯ УльтразвУкового контРо-: 15 Д толщина стенки трубы; лЯ, ПРеОбРаэователь счйтаетСЯ наСтроен- .,, 0 Д - наружный дйаметр- контролируейьм длЯ кбнкРе™ого дйаметРа РУбопро- мой трубы, :,-;:.:- . ::.: =.:::.: а угол разворота р» акустическйх осей излучателя и приемника определяют" из соотно "Формула изобоетения . 20

Способ ультразвукового контроля свар., "ных с оединен:ий труб заключающийся а :,.-:.:::;: . .::.= том; что с одной стороны сварного шва рас - " " : -":: ..: з пф = конь(х колебаний с одинаковым углом .ввода 25 а излучают в изделйеультразвуковые коле, где m Определяется из соотношения бания и и ринймают их flGcllå отражения"о г

1748046

1748046

БО

: 50 75

Ж0

Составитель О,Антонова

Редактор B.Tðóá÷åíêî Техред М.Моргентал Корректор А.Ворович

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

Заказ 2500 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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