Investigación de aplicaciones de la tecnología de pruebas no destructivas por ultrasonidos
La tecnología de pruebas no destructivas por ultrasonidos es el producto del desarrollo de la ciencia y la tecnología modernas. Su proceso de prueba protegerá la calidad y el rendimiento. del ejemplar, obteniendo así las prestaciones del artículo y sus características y detectarlas. La tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas combina tecnologías avanzadas y nuevas para completar el proceso de prueba, y los resultados de las pruebas son verdaderos y confiables, lo que puede reflejar la aplicación de la tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas. Al mismo tiempo, la tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas también tiene algunas deficiencias en la detección.
Palabras clave: pruebas no destructivas por ultrasonidos; tecnología de reflexión de pulsos; tecnología de detección
Número de clasificación de la Biblioteca de China: P631 Código de identificación del documento: A Número de documento: 1009-2374(2014)05 - 0029-02.
La tecnología de pruebas no destructivas por ultrasonidos utiliza muchas tecnologías durante el proceso de prueba. Estas tecnologías no solo satisfacen las necesidades de las pruebas, sino que también resuelven eficazmente los problemas existentes en las pruebas. A través de la exploración continua de los técnicos, la tecnología de redes neuronales artificiales se utiliza para reducir los defectos de detección, lograr efectos de reducción de ruido y cumplir con los requisitos más altos de las pruebas ultrasónicas no destructivas. Durante el proceso de prueba, se deben utilizar métodos técnicos de manera racional y científica para mejorar la precisión de los resultados de las pruebas.
1 La tendencia de desarrollo y las funciones principales de la tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas
1.1 La tendencia de desarrollo de la tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas
En la aplicación de La tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas requiere una gran cantidad de conocimientos teóricos y requisitos estrictos sobre métodos de detección y procesos tecnológicos. Estos métodos de prueba estandarizados hacen que los resultados de las pruebas ultrasónicas no destructivas sean más precisos. Al detectar defectos, los técnicos utilizan tecnología de detección sin contacto y ultrasonido láser para mejorar el efecto de detección. Por lo tanto, la tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas definitivamente se desarrollará hacia el nivel de operación automatizada en el futuro. El método de detección automática puede simplificar el trabajo de detección, lograr el propósito de una detección profesional y ampliar el alcance de aplicación de la tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas. Al mismo tiempo, con la aplicación de la tecnología ultrasónica, el objetivo de la detección digital también se logrará durante el proceso de detección. La aplicación de la tecnología de procesamiento de señales ultrasónicas puede hacer que la tecnología de detección cumpla con los requisitos del uso unificado. La operación digital del proceso de detección también mejorará la precisión de la detección, lo que favorece el desarrollo de la tecnología de detección. Por lo tanto, la tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas cumplirá plenamente con los requisitos del combate moderno. El desarrollo de la ciencia y la tecnología modernas se utilizará para estandarizar el comportamiento de detección de las pruebas ultrasónicas no destructivas. También tiene la función de procesar defectos y mejorar la eficiencia de la detección.
1.2 Las funciones principales del sistema de tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas
En la actualidad, la principal tecnología de aplicación de las pruebas ultrasónicas no destructivas en mi país es el método de detección de reflexión de pulso. La aplicación de esta tecnología puede localizar con precisión la ubicación y la forma de los defectos con una sensibilidad muy alta, simplificando el trabajo de los técnicos para inspeccionar los defectos y mejorando el nivel técnico. La tecnología de detección de reflexión de pulso también tiene una alta flexibilidad y aplicabilidad, lo que puede cumplir con los requisitos de las pruebas ultrasónicas no destructivas y permitir que un instrumento detecte múltiples formas de onda. De acuerdo con los requisitos de la tecnología de detección de reflexión de pulso, se pueden realizar la función de detección de defectos, la función de visualización de conmutación de la interfaz de operación y la función de visualización del reloj calendario. Durante el proceso de inspección real, las teclas de función también son muy cómodas de usar, lo que simplifica el proceso de operación para los técnicos. Además, la tecnología de reflexión de pulso tiene una función de alta sensibilidad, lo que le permite detectar defectos en el proceso de detección a tiempo, lo que es beneficioso para el trabajo de mantenimiento de los técnicos y mejora la eficiencia del trabajo de detección.
1.3 Principales indicadores técnicos funcionales del sistema
Existen muchos requisitos para el uso de la tecnología de reflexión de pulso, entre los cuales se deben cumplir los indicadores técnicos para el uso funcional y se deben cumplir estándares operativos estandarizados. lograrse. La cantidad de voltaje reflejado debe controlarse a 400 voltios para lograr la detección de media onda o radiofrecuencia, y el rango de detección debe estar entre 4000 y 5000 mm. Sólo cumpliendo estos estándares técnicos se puede establecer razonablemente el marco de aplicación técnica. Al mismo tiempo, la aplicación de la tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas tiene requisitos estrictos en el diseño de circuitos. Si no se pueden cumplir los requisitos del índice técnico, habrá grandes riesgos durante el proceso de prueba real, lo que representará una grave amenaza para la seguridad de la vida de los técnicos.
Por lo tanto, antes de implementar el trabajo de inspección, es necesario construir razonablemente el entorno de inspección de acuerdo con los indicadores técnicos relevantes, mejorar la seguridad del trabajo de inspección y garantizar que el trabajo de inspección pueda desarrollarse sin problemas.
2 Métodos de prueba ultrasónica no destructiva y visualización de defectos
2.1 Principales métodos de aplicación de la tecnología de prueba ultrasónica no destructiva
Según la clasificación específica, la detección Los métodos de tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas se pueden dividir en muchos tipos. Sobre la base del análisis de los principios de detección, los principales métodos de la tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas incluyen el método de penetración, el método de reflexión del pulso y el método de vibración **, clasificados según las sondas de detección. Los principales métodos de detección incluyen el método de sonda única, el método de sonda doble y el método de sonda múltiple, que se clasifican según el tipo de acoplamiento de la muestra. Los principales métodos de detección son el método de inmersión en líquido y el método de contacto directo. Estos métodos específicos pueden cumplir con el trabajo de detección en muchas situaciones, mejorar la precisión de los resultados de la detección y mejorar los requisitos de detección de la tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas. Por lo tanto, los técnicos deben elegir el método de detección correcto según el entorno de detección específico y el tipo de muestra, mejorar la eficiencia del trabajo de detección y reducir la posibilidad de defectos mediante la aplicación de métodos. Con el desarrollo continuo de la ciencia y la tecnología modernas en nuestro país, la gente ha planteado requisitos más altos para la aplicación de la tecnología de detección y el alcance del trabajo de detección es cada vez más amplio. Al mismo tiempo, se requiere que la calidad y el rendimiento de las muestras no se dañen durante el proceso de prueba para garantizar la precisión de los resultados de la prueba. Por lo tanto, los técnicos deben completar el trabajo de prueba estrictamente de acuerdo con los estándares de prueba y mejorar los métodos de prueba para adaptarlos a los requisitos del desarrollo de los tiempos.
2.2 Visualización de defectos
En el proceso de tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas, aparecerán diferentes tipos de defectos, divididos principalmente en tres tipos: A, B y C. Durante En el proceso de prueba industrial, la pantalla de Clase A es la más utilizada. Se muestra en la pantalla en forma de pulsos, marcando la longitud y el ancho de la pantalla, de modo que cuando la onda ultrasónica devuelva la señal del defecto, la ubicación de. el defecto se puede mostrar claramente en la pantalla. La visualización de clase B es el proceso de visualización de señales de eco. Cuando se envía la señal de eco, se encenderá la luz de aviso y se podrá observar la posición horizontal del defecto a través de la pantalla. Este método de visualización es intuitivo y propicio para la observación y el análisis de los técnicos. La pantalla de clase C utiliza señales de eco reflejadas para modular el contenido mostrado y utiliza luz clara y oscura para mostrar los resultados recibidos. Cuando se detecta un defecto, aparece una luz, por lo que los técnicos pueden determinar la aparición del defecto simplemente observando el cambio de luz. Por lo tanto, durante el proceso de inspección real, los técnicos deben observar cuidadosamente la ubicación y el contenido de los defectos para formular planes de mejora científicos y razonables para reducir la posibilidad de defectos y mejorar el efecto de detección de la tecnología de prueba ultrasónica no destructiva.
2.3 Ubicación de los defectos
Para la tecnología de prueba ultrasónica de reflexión de pulso, el cambio numérico horizontal de la pantalla es la ubicación del defecto. En este momento, los técnicos deben localizar la ubicación del defecto para poder analizar el vínculo donde ocurre el defecto durante el proceso de prueba. A partir de las ondas sonoras reflejadas del defecto, se calcula la ubicación exacta del defecto.
3 Conclusión
El desarrollo de la ciencia y la tecnología promoverá la mejora del nivel de productividad de China y también promoverá la investigación y el desarrollo tecnológico. Debido al continuo desarrollo de la ciencia y la tecnología, la tecnología de pruebas ultrasónicas no destructivas ha logrado el propósito de la detección. Durante el proceso de detección, se puede combinar tecnología moderna para mejorar la eficiencia de la detección y la precisión de los resultados. La tecnología de pruebas no destructivas por ultrasonidos cumple con los requisitos de las pruebas no destructivas y mejora la calidad y el nivel de las pruebas. Debe ser valorada por todos los sectores de la sociedad y ampliar el alcance de las pruebas.
Referencia
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Sobre el autor: Li Xinming (1992-), hombre, de Hubei, estudiante de la Universidad Tecnológica de Dalian.
Documento 2 sobre tecnología de inspección ultrasónica: Situación actual de la tecnología de detección interna ultrasónica para tuberías de larga distancia
La tecnología de detección interna ultrasónica es la principal tecnología de detección para tuberías de larga distancia. Este artículo presenta las ventajas técnicas y el estado de desarrollo de la inspección interna ultrasónica de tuberías de larga distancia en el país y en el extranjero como referencia.
Palabras clave: Ventajas de la inspección interna ultrasónica de oleoductos de larga distancia
1 Introducción
Los oleoductos de larga distancia son un medio importante de transporte de petróleo y productos naturales. gas. Para garantizar el funcionamiento estable de las tuberías, se debe fortalecer la inspección y el mantenimiento diarios para detectar problemas a tiempo y prevenir accidentes mayores.
2. Principales tecnologías y ventajas de la inspección en tuberías
La inspección en tuberías es un proyecto sistemático que incluye la toma de decisiones del plan de inspección, la inspección de tuberías, la interpretación y el análisis de los datos de inspección. y evaluación de seguridad de ductos. Proceso de espera. Actualmente, el uso de detectores inteligentes para la inspección dentro de tuberías es un enfoque común. Este método recopila, procesa y almacena datos de inspección de tuberías, incluido el espesor de la pared de la tubería, la ubicación de las áreas de corrosión de la tubería, el grado de corrosión de la tubería, las grietas de la tubería y los defectos de soldadura, y luego combina los datos procesados con tecnología de visualización para representar la verdadera vista tridimensional de Las imágenes proporcionan la base para la toma de decisiones para la planificación del mantenimiento de la tubería. La tecnología de detección interna ultrasónica y la tecnología de detección de fugas de flujo magnético son actualmente las tecnologías de detección de tuberías submarinas más utilizadas.
La tecnología de detección interna ultrasónica coloca un sensor ultrasónico colocado horizontalmente en el centro del detector. El sensor emite ondas sonoras en dirección paralela a la pared de la tubería. La onda sonora se propaga en dirección paralela a la pared del tubo hasta que es reflejada por el espejo giratorio y luego penetra verticalmente a través de la pared del tubo. Después de que la onda sonora entra en contacto con la pared exterior de la tubería, se refleja de regreso al sensor a lo largo de su trayectoria original. La computadora calcula el tiempo que tardan las ondas sonoras en emitirse y reflejarse hacia el sensor, convirtiéndolas en medidas de distancia y espesor de la pared de la tubería. El reflector acústico gira dos veces por segundo y el detector puede recoger aproximadamente 30.000 mediciones por metro. El principio de la tecnología de detección interna ultrasónica es simple y los datos son precisos y confiables. Este método no solo puede medir con precisión el espesor de la pared de tuberías metálicas, sino que también puede medir el espesor de la pared de tuberías no metálicas, como las tuberías de polietileno de alta densidad. Y puede medir el diámetro de la tubería en un amplio rango, incluso para tuberías de paredes grandes con un espesor de pared de 80 o más, también es adecuado para tuberías de diámetro variable.
La tecnología de detección de fugas de flujo magnético de tuberías utiliza el campo magnético anular longitudinal generado por imanes en la pared de la tubería para detectar defectos como caídas de metal y grietas en las paredes internas y externas de la tubería, y determinar la cantidad exacta. Ubicación de los defectos anteriores. El imán que lleva el detector magnetiza completamente la pared del tubo por el que pasa el detector, creando un circuito magnético alrededor de la pared del tubo. Si hay un defecto en la pared interior o exterior de la tubería, las líneas del campo magnético en la pared de la tubería se redistribuirán alrededor del defecto de la tubería. En este proceso, algunas de las líneas del campo magnético se filtrarán al medio circundante, que es. llamado campo magnético de fuga. La sonda cerca de la pared del tubo entre los polos magnéticos detecta el campo magnético filtrado. La señal detectada se filtra, se amplifica y se convierte y luego se registra en la memoria. La señal se juzga e identifica mediante el procesamiento del sistema de análisis de datos. La tecnología de detección de fugas de flujo magnético en tuberías tiene la ventaja de una alta precisión. Al diseñar tuberías de transmisión de gas con baja resistencia y bajo desgaste, se pueden obtener datos de alta calidad, las inspecciones se pueden completar sin dispositivos de recepción y servicio, y se pueden inspeccionar tuberías de larga distancia de más de 200 kilómetros a una velocidad de aproximadamente 200 metros. por minuto.
3. Estado de desarrollo de la tecnología de construcción de tuberías de larga distancia
1. Soldadura de tuberías
La soldadura de tuberías es el vínculo más importante en la construcción de tuberías. La soldadura es altamente eficiente. La seguridad, la protección y la confiabilidad juegan un papel vital en la construcción de cada tubería. Desde que se construyó el primer oleoducto de transmisión en 1950, la construcción con soldadura in situ del oleoducto ha experimentado cuatro procesos de desarrollo en el medio siglo de desarrollo de China, a saber: soldadura por arco manual ascendente, soldadura por arco manual descendente, soldadura semiautomática y soldadura automática.
(1) Soldadura por arco manual, soldadura hacia arriba y soldadura por arco manual, soldadura hacia abajo.
A principios de la década de 1990, la soldadura por arco manual hacia abajo y la soldadura por arco manual hacia abajo se usaban ampliamente como método de soldadura para tuberías en mi país en ese momento. Sus ventajas destacadas son la alta corriente, la alta velocidad de soldadura, la velocidad de soldadura de raíz de 20 a 50 cm/min y la alta eficiencia de soldadura. En la actualidad, la soldadura por arco manual se utiliza para posiciones de soldadura relativamente difíciles y posiciones de difícil acceso para equipos de soldadura.
(2) Soldadura semiautomática. Un método en el que los soldadores utilizan una pistola de soldar semiautomática y un alimentador de alambre continuo para soldar se llama soldadura semiautomática. La soldadura semiautomática es el principal método de soldadura para tuberías de larga distancia. Dado que la alimentación del alambre es continua durante la soldadura, ahorra tiempo en trabajos auxiliares como el reemplazo de varillas de soldadura. Al mismo tiempo, la tasa de deposición es alta, se reducen las uniones de soldadura, se reduce el arco de soldadura y se mejoran los defectos de soldadura por arco. y aumenta la tasa de calificación de soldadura.
(3) Soldadura automática. El método de soldadura automática automatiza todo el proceso de soldadura y la mano de obra se dedica principalmente a monitorear las operaciones. El Proyecto de Transmisión de Gas Oeste-Este de mi país es un proyecto de aplicación de soldadura automática a gran escala. La tecnología de soldadura automática es adecuada para Xinjiang, Gobi y otras regiones.
2. Tecnología de construcción de cruces sin zanjas
Cuando se encuentran construcciones de tuberías enterradas, cruzando ríos, carreteras, vías férreas y otros obstáculos, si se utilizan métodos de excavación tradicionales, habrá muchos problemas que son difíciles de implementar. ¿No cavar una zanja? El tendido de tuberías subterráneas es un método de construcción avanzado en la ingeniería de tuberías internacionales y ha sido ampliamente utilizado en nuestro país. En los últimos años, una gran cantidad de oleoductos de larga distancia en mi país han adoptado la tecnología de túneles de escudo, y muchos ríos grandes también han adoptado la tecnología de túneles de escudo. La tecnología de hincado de tuberías para cruces de tuberías de corta distancia comenzó a finales de los años 1970. En el sentido tradicional, la construcción de hincado de tuberías se basa principalmente en la excavación manual. Posteriormente, se utilizó una barrena para excavar la capa superior del suelo de la tubería transportadora y se derivaron el método de equilibrio de presión del suelo y el método de equilibrio de lodo-agua. A través de la tecnología de elevación de tuberías, la distancia puede alcanzar más de 1 km. Los problemas y la dirección del levantamiento de tuberías a larga distancia se controlan mediante control hidráulico para controlar el suelo de cobertura frente al corte de la tubería para garantizar la dirección correcta del levantamiento de tuberías. El trabajo de construcción del levantamiento de tuberías se completa mediante relé, alcance láser y cabezal. Corrección de orientación.
3. Tecnología de perforación direccional
En 1985, la perforación direccional importada de Estados Unidos se utilizó por primera vez en la construcción del Oleoducto Yellow River. En los últimos 20 años, la tecnología de cruce de tuberías direccionales sin zanjas se ha desarrollado rápidamente en mi país. La tecnología de cruce de tuberías sin zanjas de perforación direccional se ha utilizado ampliamente en la industria de tuberías. Los taladros direccionales han logrado un gran éxito en el tendido de tuberías. En febrero de 2002, China cruzó el río Qiantang con un diámetro de 2.308 metros y una longitud de 273 metros. Fue el cruce más largo del mundo y quedó registrado en el Libro Guinness de los Récords. La tecnología de construcción de tuberías de cruce direccional es un proyecto de sistema integral multiprofesional y multitécnico. La integración de equipos en cualquier parte del proceso de construcción puede provocar el fracaso de todo el proyecto, provocando enormes pérdidas. Pero es muy utilizado. Debido a la construcción de perforación direccional, esta tecnología ha logrado grandes avances y dirección de desarrollo. Métodos de construcción internacionales en roca dura, como motores de lodo, giroscopios vibratorios y perforación con doble tubo. Se utilizan ampliamente el control PLC, la tecnología de control proporcional electrohidráulico y los sistemas de detección de carga, y se utiliza un software especial de diseño estructural.
Cuatro. Estado actual de la tecnología de detección ultrasónica en línea de tuberías
1. Detector ultrasónico de matriz en fase
El detector ultrasónico de matriz en fase desarrollado por la empresa estadounidense GE comenzó a utilizarse en petróleo. y gasoductos en 2005 detección. Actualmente se han detectado 4.700 kilómetros de longitud de ductos. El detector incluye dos modos de detección diferentes: modo de medición ultrasónica del espesor de la pared y modo de detección ultrasónica de corrosión. Es adecuado para tuberías de petróleo con un diámetro de 610 ~ 660 mm. Este detector es diferente del método tradicional de detección de superficie de tubería incidente con sonda única. El anillo de sonda está dispuesto en forma de grupo de sondas, y varias sondas adyacentes y muy próximas (a una distancia de aproximadamente 0,4 mm) forman un grupo de sondas. Las sondas del grupo de sondas se excitan y generan pulsos ultrasónicos en una secuencia de tiempo determinada. La secuencia de excitación determina la dirección y el ángulo de los pulsos ultrasónicos generados. Por lo tanto, se pueden generar pulsos ultrasónicos enfocados controlando la secuencia de excitación de diferentes sondas en el grupo. grupo de sondas. El detector incluye 3 anillos de sonda y 44 grupos de sondas. Cada anillo de sonda proporciona un modo de detección que se puede determinar según los diferentes requisitos de detección de tuberías.
El detector es idéntico a otros detectores internos e incluye un pig, fuente de alimentación, sensor multifase y módulo de procesamiento y almacenamiento de datos.
El limpiapipas está situado en la cabecera de todo el detector y está equipado con una copa de poliuretano. Por un lado, es responsable del raspado para garantizar la precisión de la detección; por otro lado, desempeña un papel de sellado para permitir que el detector avance bajo la diferencia de presión entre la parte delantera y trasera; El compartimento de la sonda se compone de tres anillos de sonda independientes. La disposición de la sonda de cada anillo de sonda puede lograr una cobertura circunferencial completa de la señal ultrasónica. El detector puede detectar grietas con una longitud de 25 mm y una profundidad de 1 mm, con una precisión de detección de más del 90%. El área mínima de detección de corrosión es de 10 a 10 mm y la precisión de detección es superior al 90%.
2. Detector de oleoductos por ondas elásticas
Joan Pipeline Company gestiona la red de oleoductos más larga y compleja del mundo. El detector interno desarrollado por ella ha sido probado en más de 15.000 kilómetros de tuberías. Entre ellos, los detectores basados en el principio de ondas sonoras incluyen principalmente detectores de ondas elásticas y detectores ultrasónicos de corrosión de tuberías. La señal de onda elástica del detector de onda elástica puede propagarse en el gasoducto y se utiliza principalmente para detectar las características de soldadura de la tubería, especialmente para soldaduras largas y grietas por corrosión bajo tensión. El último detector de ondas elásticas MKIII puede equiparse con hasta 96 sensores ultrasónicos para transmitir y recibir señales ultrasónicas en condiciones de desastres líquidos para la inspección de tuberías. La distancia máxima de funcionamiento del detector de ondas elásticas MKIII es de 150 km, lo que supone una gran mejora en comparación con los 45 km del producto de segunda generación.
Conclusión del verbo (abreviatura del verbo)
En resumen, con el rápido desarrollo y progreso de la ciencia y la tecnología, la tecnología de detección interna ultrasónica será más perfecta y más efectiva. para tuberías de larga distancia la detección será más precisa y desempeñará un papel más importante en el uso normal y la operación segura de las tuberías.
Referencia
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