DE2160375A1

DE2160375A1 - METHOD OF ULTRASONIC TESTING OF PIPES

Info

Publication number: DE2160375A1
Application number: DE19712160375
Authority: DE
Inventors: Karl Ries
Original assignee: Mannesmannroehren Werke AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1971-12-02
Filing date: 1971-12-02
Publication date: 1973-06-14
Also published as: DE2160375B2; DE2160375C3

Description

"Verfahren zur Ultraschallprüfung von Rohren" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ultraschallprüfung von Rohren auf Fehlstellen, Einschlüsse im Werkstoffinnern und Risse an der inneren und äußeren Oberfläche des Rohres. Die Ultraschallprüfung ist in einer großen Anzahl von Qualitätsvorschriften enthalten, so daß in den Werken ein beträchtlicher Anteil der Gesamtproduktion mit automatischer Fehlstellenkennzeichnung geprüft werden muß. "Methods for Ultrasonic Testing of Pipes" The invention relates to a method for ultrasonic testing of pipes for defects, inclusions in the Inside of the material and cracks on the inner and outer surface of the pipe. the Ultrasonic testing is included in a large number of quality regulations, so that in the factories a considerable proportion of the total production with automatic Defect markings must be checked.

üblicherweise wird das mit Ultraschall zu prüfende Rohr schraubenartig an einer oder mehrere Ultraschallprüfeinheiten vorbeigeführt.Usually the tube to be tested with ultrasound becomes helical passed one or more ultrasonic testing units.

Zur Ubertragung der Ultraschallenergie von einer Sendeeinheit auf das Rohr und der Fehlstellenechos vom Rohr auf die Empfangseinheit ist der Raum zwischen der Ultraschalleinheit und dem Rohr mit fließendem Wasser ausgefüllt. Ein eingeprägter Ultraschallimpuls wird von den Rohroberflächen mehrfach reflektiert und durchläuft die Rohrwand zickzackfdrmig. An einer Werkstofftrennung entsteht eine Reflexionswelle, die ebenfalls die Rohrwand zickzackförmig durchläuft, aus dem Rohr austritt und von der Empfangseinheit aufgefangen wird. Der Sendeimpuls und die Echoimpulse werden in einem Oszillogramm aufgezeichnet.To transmit the ultrasonic energy from a transmitter unit the tube and the flaw echoes from the tube to the receiving unit is the room between the ultrasonic unit and the pipe filled with running water. A impressed ultrasonic pulse is reflected several times from the pipe surface and runs through the pipe wall in a zigzag shape. A material separation arises a reflection wave, which also runs through the pipe wall in a zigzag shape exits the pipe and from the receiving unit is caught. The transmission pulse and the echo pulses are recorded in an oscillogram.

Jeder Fehler verursacht mehrere periodisch aufeinanderfolgende Auslenkungen in der Ordinatenrichtung auf dem-Ossillogrnmm.Each fault causes several periodically successive deflections in the ordinate direction on the ossillogrnmm.

Zur Beurteilung werden aus dem Ossillogramm Intervalle ausge-.For assessment, intervals are selected from the ossillogram.

wählt, in der die Echoanzeigen der ersten Ordnung, der zweiten oder auch der dritten zu erwarten sind.selects in which the echo displays of the first order, the second or also the third are to be expected.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß auf dem Qszillogramm Anzeigen erscheinen, die ganz offensichtlich nicht auf Fehlstellen im Werkstoff zurückgehen. Es wurde erkannt, daß diese Anzeigen nicht mit der für Rohrfehler typischen Periodizität erscheinen. Diese Anzeigen rühren offensichtlich von Einflüssen außerhalb des Rohres her, beispielsweise von Blasen, Zunderteilchen u.a. in dem der Ankopplung dienenden Wasser.In practice it has been shown that on the Qscillogram displays appear that are obviously not due to defects in the material. It has been recognized that these displays do not have the periodicity typical of pipe defects appear. These indications evidently originate from influences outside the pipe for example from bubbles, scale particles, etc. in the one used for coupling Water.

Da man an einer einzelnen Anzeige im zur Beurteilung ausgeblendeten Intervall nicht erkennen kann, ob diese von einem echten Fehler im Rohr oder einer Stbrung außerhalb des Rohres verursacht ist, kommt es in der Praxis zu ungerechtfertigt Uberhöhten Ausschuß oder Nacharbeits- und Nachprüfaufwand.Since you are on a single display in the hidden for assessment Interval can not tell whether this is from a real fault in the pipe or a If the failure is caused outside the pipe, it is unjustified in practice Excessive scrap or rework and review effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die unvermeidlichen, von Einflüssen außerhalb des Rohres verursachten Störanzeigen bei der Beurteilung des Prüfergebnisses weitgehend zu eliminieren.The invention is based on the inevitable object of Influences outside the pipe caused disruptions when assessing the To largely eliminate the test result.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Ultraschallprüfung von Rohren, bei dem von einer Sende- und Empfangseinheit fortlaufend Ultraschallimpulse unter einem Winkel zum Robrradius über eine Ankoppelflüssigkeit an das relativ zur Einheit bewegte Rohr abgegeben werden. Die Einheit empfängt auch das Echo der Rohrwand und möglicherweise nachfolgende Echos. Beim Auftreten von Echoanzeigen in zur Beurteilung ausgewählten Intervallen außerhalb des Rohrwandechos wird ein Signal abgegeben oder/und das Rohr markiert. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Echoanzeigen in zeitlich aufeinanderfolgenden Intervallen, in denen derselbe Rohrfehler zur Anzeige kommt, getrennt erfaßt werden und Signal nur dann gegeben wird, wenn beide Nale eine Echoanzeige folgt.The invention is based on a method for ultrasonic testing of pipes, in which ultrasonic pulses are continuously transmitted from a transmitter and receiver unit at an angle to the Robrradius via a coupling fluid to the relative to the Unit moving pipe can be delivered. The unit also receives the echo from the pipe wall and possibly subsequent echoes. In the event of echo indications in for assessment A signal is emitted at selected intervals outside the pipe wall echo or and marked the pipe. The invention is characterized in that the echo displays at successive intervals in which the same pipe error is displayed comes, are recorded separately and the signal is only given if both Nale an echo message follows.

Durch die erfinderische Maßnahme bleiben Störanzeigen, die singulär oder mit einer anderen Periodizität als echte Rohrfehleranzeigen auftreten, für die Qualitätsbeurteilung weitgehend unberücksichtigt. Andererseits bleibt gesichert, daß Echoanzeigen, die von Fehlern im Werkstück verursacht werden, auch ausnahmslos Berücksichtigung finden. Die Ausübung des Verfahrens bereitet keinerlei Schwierigkeiten. Die Abgrenzung der Intervalle erfolgt wie bei den.herkömmlichen Verfahren und ist abhängig von der Impulsfrequenz und der Drehzahl des Rohres.Due to the inventive measure, fault indications remain that are singular or occur with a different periodicity than true pipe fault indications for the quality assessment largely disregarded. On the other hand, it remains certain that echo displays, which are caused by errors in the workpiece, also without exception Find consideration. The practice does not present any difficulties. The delimitation of the intervals takes place as with the conventional procedures and is depending on the pulse frequency and the speed of the pipe.

Schon bislang war es üblich, einen Intervall unmittelbar anschließend an das Rohrwandecho oder im größeren Abstand von diesem zur Prüfung zu benutzen, so daß es auch keiner Besonderheiten bedarf, zwei Intervalle für die Beurteilung aussuwählen.It was already common practice to immediately follow an interval to use on the pipe wall echo or at a greater distance from it for testing, so that there is no need for any special features, two intervals for the assessment to choose.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch anwendbar, wenn die Bewertung beispielsweise nur in Teilbereichen, in denen lediglich Echoanzeigen von Außenfehlern zu erwarten sind, vorgenommen wird.The inventive method is also applicable when evaluating for example only in partial areas in which only echo indications of external faults are expected to be made.

Vielfach werden die Echoanzeigen von Innen- und Außenfehlern getrennt erfaßt, wobei die Beurteilung in zwei passenden Teilintervallen erfolgt. Auch für diese Arbeitsweise ist das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar. Es wird deshalb vorgeschlagen, daß die Echoanzeigen nicht nur in diesen beiden Teilintérvallen, in denen Echoanzeigen von Innen- und Außenfehlern zu erwarten sind, erfaßt werden, sondern auch in einem anderen Gesamtintervall, in dem Echoanzeigen von denselben Innen- und Außenfehlern ebenfalls zu erwarten sind und das Signal nur dann gegeben wird, wenn in einem der Teilintervalle und dem zusätzlichen Gesamtintervall eine Echoanzeige vorhanden ist. Statt einem zusätzlichen Gesamtintervall können auch mehrere zusätzliche Gesamtintervalle vorgesehen sein.In many cases, the echo displays are separated from internal and external defects detected, the assessment being made in two suitable sub-intervals. Also for the method according to the invention can be used in this way. It will therefore suggested that the echo notifications not only in these two subintervals, in which echo indications of internal and external defects are to be expected are recorded, but also in a different total interval in which echoes of the same Internal and external defects are also to be expected and the signal is only given then will, if in one of the sub-intervals and the additional total interval an echo indicator is present. Instead of an additional total interval, you can several additional total intervals can also be provided.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an einem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel nachfolgend näher erläutert.The method according to the invention is shown schematically on a Embodiment explained in more detail below.

Figur 1 zeigt den Verlauf des Ultraschallimpulses durch den Rohrquerschnitt, Figur 2 zeigt die Benutsung eines Oszillogramms nach Anspruch 1 und Figur 3 die Benutzung eines Oszillogramms nach Anspruch 2.Figure 1 shows the course of the ultrasonic pulse through the pipe cross-section, Figure 2 shows the use of an oscillogram according to claim 1 and Figure 3 shows the Use of an oscillogram according to Claim 2.

In den Rohrquerschnitt 1 wird an der Stelle 2 zur Zeit t0 ein Ultraschallimpuls von der Sendeeinheit 3 übertragen. Zwischen der Sendeeieheit 3 und dem Rohrquerschnitt 1 befindet sich eine Flüssigkeit als Ankoppelungsmedium. Der Ultraschallimpuls durchläuft den Rohrquerschnitt entsprechend der Zickzacklinie 4 und erreicht zur Zeit t1 die Rohrinnenwand, zur Zeit t2 die Rohraußenwand usw.An ultrasonic pulse is generated in the pipe cross-section 1 at point 2 at time t0 transmitted by the transmitter unit 3. Between the transmitter unit 3 and the pipe cross-section 1 there is a liquid as a coupling medium. The ultrasonic pulse passes through the pipe cross-section corresponding to the zigzag line 4 and reaches the time t1 Inner pipe wall, at time t2 the outer pipe wall, etc.

Trifft der Ultraschallimpuls auf eine Werkstofftrennung, so wird er an dieser teilweise reflektiert und kehrt als Echo zurück.If the ultrasonic pulse hits a material separation, it becomes partially reflected on this and returns as an echo.

Das Echo wird empfangen von einer in diesem Fall mit der Sendeeinheit 3 kombinierten Empfangseinheit und auf einem Oszillogramm zur Anzeige gebracht.The echo is received by one, in this case with the transmitter unit 3 combined receiving unit and displayed on an oscillogram.

Figur 2 zeigt ein solches Diagramm, in dem die Echointensität 5 über der Zeit 6 aufgetragen ist. Durch geeignete Maßnahmen kann die Zeitachse in t0, t1 t2 ... geeicht werden. Die Zeitmarken mit gradzahligem Index bestimmen die Stellen im Oszillogramm, an denen die von Außenfehlern herrührenden Echoanzeigen 7 zu erwarten sind. An den Stellen mit Zeitmarkierung mit ungradzahligem Index sind Echoanzeigen 8 von Innenfehlern zu erwarten. Die Anzeige zur Zeit t0 rührt von der Reflektion an der Einspeisestelle 2 her. Die Anzeige 9 ist die unmittelbare Ubertragung des ausgesendeten Impulses auf den Empfänger. Außerdem ist in Figur 2 angenommen, daß eine singuläre Anzeige 10 im Oszillogramm angezeigt wird, die nicht auf einen Werkstoffehler zurückgeht.Figure 2 shows such a diagram in which the echo intensity 5 over the time 6 is applied. The time axis in t0, t1 t2 ... to be calibrated. The time stamps with an even index determine the positions in the oscillogram on which the echo displays 7 resulting from external errors are to be expected are. There are echo displays at the points with time stamps with an odd index 8 expected from internal defects. The display at time t0 is due to the reflection at feed point 2. The display 9 is the immediate transmission of the sent out Impulse on the receiver. Also in figure 2 assume that a singular display 10 is displayed in the oscillogram, the is not due to a material defect.

Zur Beurteilung werden zwei Intervalle 11, 12 auf dem Ossillogramm abgesteckt. Die Intervalle müssen nicht aneinander anschließen. Sind keine Fehler im Rohr und damit keine Echoanzeigen 7, 8 auf dem Oszillogramm vorhanden, so wird zwar im Bereich 11 die Echoanzeige 10 empfangen, da im Intervall 12 jedoch keine Echoanzeige auftritt, nicht als Werkstoffehler gedeutet.Two intervals 11, 12 on the ossillogram are used for assessment staked out. The intervals do not have to follow one another. Are not mistakes in the pipe and therefore no echo displays 7, 8 on the oscillogram, so will The echo display 10 was received in the area 11, but none there in the interval 12 Echo indication occurs, not interpreted as a material defect.

Nach Figur 3 werden die Echoanzeigen getrennt nach Innen- und Außenfehler in den Teilbereichen 13 und 14 und in einem Gesamtbereich 15 erfaßt. Eine singuläre Echoanzeige 16 in dem Teilintervall 13 und möglicherweise auch noch eine weitere singuläre Echoanzeige 17 in dem Teilintervall 14, jedoch ohne Echoanzeige im Gesamtintervall 15 werden nicht als Werkstückfehler gedeutet. Ebenso werden singuläre Echoanzeigen, die im Gesamtintervall 15 auftreten, ohne daß gleichzeitig Echoanzeigen in den Teilintervallen 13, 14 vorkommen, nicht als Werkstückfehleranzeigen gedeutet.According to FIG. 3, the echo displays are separated into internal and external errors detected in the sub-areas 13 and 14 and in a total area 15. A singular Echo indicator 16 in the sub-interval 13 and possibly also another one Singular echo display 17 in the sub-interval 14, but without echo display in the entire interval 15 are not interpreted as a workpiece defect. Singular echo displays are also which occur in the total interval 15 without simultaneous echo displays in the sub-intervals 13, 14 occur, not interpreted as workpiece error displays.

Damit ist es möglich, Echoanzeigen, die nicht auf Werkstückfehler zurückgehen und nur einmalig oder mit einer vom Rhythmus der Echoanzeigen echter Werkstückfehler abweichenden Periodizität im Ossillogramm auftreten bei der Beurteilung zu eliminieren.This makes it possible to generate echo displays that are not based on workpiece errors go back and only once or with one of the rhythm of the echo displays more real Workpiece errors deviating periodicity in the ossillogram occur in the assessment to eliminate.

Claims

PATENT APPLICATIONS:

qn (I, j Method for ultrasonic testing of pipes, in which one Transmitter and receiver unit continuously ultrasonic pulses at an angle to Pipe radius via a coupling fluid to the pipe moved relative to the unit emitted and their echo from the pipe wall and possibly subsequent echoes are received and when echo indications occur in selected for assessment Intervals outside the pipe wall echo signal given and / or the marking of the Rohres is made, characterized in that the echo displays in time successive intervals in which the same pipe fault is displayed, are recorded separately and signal is only given if both times an echo indication is available.

2. The method according to claim 1, characterized in that for the separate detection of internal and external defects echo displays in two suitable sub-intervals and in at least one other total interval in which they are echoed Internal and external defects are also expected to be detected and signal only is given if in one of the sub-intervals and the or all of the total intervals an echo indicator is present.