RU177782U1

RU177782U1 - LOCAL IMMERSION BATH (LIV) FOR ULTRASONIC CONTROL OF PIPES, PREPARATIONS AND VARIETIES FOR RENT ANY FORM

Info

Publication number: RU177782U1
Application number: RU2017136923U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Щербаков; Андрей Васильевич Кириков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Нординкрафт Санкт-Петербург"
Priority date: 2017-10-19
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2018-03-12

Abstract

Использование: для ультразвукового контроля труб, заготовок и сортового проката любой формы сечения. Сущность полезной модели заключается в том, что локальная иммерсионная ванна (ЛИВ) для ультразвукового контроля труб, заготовок и сортового проката любой формы сечения содержит корпус, входное и выходное уплотнительные устройства, и ультразвуковые преобразователи, при этом входное и выходное уплотнительные устройства расположены в отдельных отсеках корпуса ЛИВ и дополнительно содержат как минимум два быстросъемных блока с эластичными уплотнениями, согласованными по форме с объектом контроля (ОК) и охватывающими его по периметру сечения, и как минимум две заслонки, перекрывающие доступ воды в отсутствие ОК и открывающиеся при его входе в ЛИВ и выходе из нее, причем заслонки оборудованы механизмами для их перевода в открытое или закрытое положение. Технический результат: снижение расхода воды, повышение качества ультразвукового контроля материалов, а также повышение эксплуатационной надежности оборудования ультразвукового контроля. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.Usage: for ultrasonic testing of pipes, billets and long products of any shape. The essence of the utility model lies in the fact that the local immersion bath (LIV) for ultrasonic testing of pipes, billets and long products of any cross-sectional shape contains a housing, input and output sealing devices, and ultrasonic transducers, while the input and output sealing devices are located in separate compartments LIV casings and additionally contain at least two quick-detachable blocks with elastic seals matched in shape with the object of control (OK) and covering it around the perimeter ia, and at least two gates, blocking the access of water in the absence of OK and opening when it enters and leaves the LIV, moreover, the gates are equipped with mechanisms for their translation into the open or closed position. Effect: reducing water consumption, improving the quality of ultrasonic testing of materials, as well as improving the operational reliability of ultrasonic testing equipment. 1 s.p. f-ly, 5 ill.

Description

Полезная модель относится к ультразвуковому контролю качества материалов и может быть использована для ультразвукового контроля труб, рельсов, а также круглых или квадратных заготовок и сортового проката.The utility model relates to ultrasonic quality control of materials and can be used for ultrasonic inspection of pipes, rails, as well as round or square billets and long products.

Известно устройство для ультразвукового контроля, содержащее локально-иммерсионную ванну, устройство для заполнения ванны водой, и блок пьезоэлектрических преобразователей (БПП), отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере два механизма прижима и центрирования БПП относительно продольной оси объекта контроля (ОК) и механизм перемещения ванны, каждый механизм прижима и центрирования выполнен в виде рамки с закрепленными на ней преобразователями и системы валов, рычагов, опор и упоров, каждая рамка снабжена индивидуальным приводом, выполненным, например, в виде пневмоцилиндра, и установлена на шарниры с возможностью плоскопараллельного перемещения в пространстве в зависимости от диаметра трубы и фактического расположения относительно оси ванны, ванна разделена на два отсека, в каждом отсеке установлена по меньшей мере одна рамка с преобразователями, механизм перемещения ванны выполнен в виде консольного подъемника, содержащего раму и соединенные с ней верхнюю и нижнюю плиты, кронштейн с установленной на нем ванной, винт с гайкой, установленный на кронштейне и соединенный с валом мотор-редуктора, смонтированного на верхней плите, направляющие, соединяющие верхнюю и нижнюю плиты, механизм заполнения ванны водой выполнен в виде гидравлических аккумуляторов, рабочая полость которых соединена с ванной и системой водоснабжения, и привода, выполненного, например, в виде пневмоцилиндров. Регулирование уровня воды в ванне, подъем воды до уровня, обеспечивающего работу преобразователей, осуществляется при помощи гидравлических аккумуляторов путем подачи сжатого воздуха из системы под поршни гидравлических аккумуляторов [1].A device for ultrasonic testing, containing a local immersion bath, a device for filling the bath with water, and a piezoelectric transducer (BPP) unit, characterized in that it contains at least two mechanisms for clamping and centering the BPP relative to the longitudinal axis of the control object (OK), and the bath movement mechanism, each clamping and centering mechanism is made in the form of a frame with transducers mounted on it and a system of shafts, levers, supports and stops, each frame is equipped with an individual drive made, for example, in the form of a pneumatic cylinder, and mounted on hinges with the possibility of plane-parallel movement in space depending on the diameter of the pipe and the actual location relative to the axis of the bath, the bath is divided into two compartments, at least one frame with transducers is installed in each compartment, mechanism bath movement is made in the form of a cantilever lift containing a frame and upper and lower plates connected to it, a bracket with a bathtub installed on it, a screw with a nut mounted on the bracket and with integrated with the shaft of the gearmotor mounted on the upper plate, the guides connecting the upper and lower plates, the mechanism for filling the bath with water is made in the form of hydraulic accumulators, the working cavity of which is connected to the bath and the water supply system, and the drive, made, for example, in the form of pneumatic cylinders . The regulation of the water level in the bath, the rise of water to the level that ensures the operation of the converters, is carried out using hydraulic accumulators by supplying compressed air from the system under the pistons of the hydraulic accumulators [1].

К недостатку известного устройства относится отсутствие надежных уплотнений и большой расход воды при входе и входе контролируемой трубы из ванны.A disadvantage of the known device is the lack of reliable seals and high water consumption at the inlet and inlet of the controlled pipe from the bath.

Известна ультразвуковая иммерсионная ванна для контроля труб, содержащая заполняемы и жидкостью корпус с направляющими для перемещения контролируемых труб и ультразвуковой искатель, отличающаяся тем, что, с целью упрощения переналадки при изменении диаметров труб, она снабжена цилиндром, установленным в корпусе параллельно направляющим с возможностью поворота относительно своей оси, на торцах цилиндра выполнены отверстия, центры которых расположены на одной окружности для размещения в них эталонов и перемещения по ним контролируемых труб [2].A known ultrasonic immersion bath for monitoring pipes, comprising a housing filled with liquid and guides for moving the controlled pipes and an ultrasonic finder, characterized in that, in order to simplify readjustment when changing pipe diameters, it is equipped with a cylinder mounted in the housing parallel to the guides with the possibility of rotation relative to along its axis, holes are made at the ends of the cylinder, the centers of which are located on the same circle for placement of standards in them and movements along them are controlled x pipes [2].

Известна иммерсионная ванна для ультразвукового контроля плит, которая снабжена эластичными пластинчатыми уплотнениями, жестко закрепленными в верхней части стенок корпуса, располагаемых, перпендикулярно движению листов, и выполненными с возможностью вращения вокруг осей. параллельных вышеупомянутым стенкам, и перпендикулярных направлению движения, и взаимодействующими с уплотнениями двумя парами пластин с загнутыми в направлении движения свободными концами, одна из которых установлена в корпусе, а другая вне его [3].Known immersion bath for ultrasonic inspection of plates, which is equipped with elastic plate seals, rigidly fixed in the upper part of the walls of the housing, located perpendicular to the movement of the sheets, and made with rotation around the axes. parallel to the aforementioned walls, and perpendicular to the direction of movement, and interacting with the seals by two pairs of plates with free ends bent in the direction of movement, one of which is installed in the housing and the other outside it [3].

К недостатку известного устройства относится большой расход воды, так как пластинчатые уплотнения, контактирующие со стенками ванны при входе и выходе плиты из ванны не могут полностью обеспечить вытекание воды из ванны по всему ее периметру.A disadvantage of the known device is the high water consumption, since the plate seals in contact with the walls of the bath at the entrance and exit of the plate from the bath cannot completely ensure that the water flows out of the bath around its entire perimeter.

Известно устройство для перекрытия отвода, содержащее установленные на трубопровод заслонку и фитин, выполненный виде фрагмента цилиндра, охватывающего часть трубопровода по окружности, закрепленного на нем при помощи двух хомутов, и имеет в центре отверстие, по периметру которого приварен патрубок с фланцем для врезки отвода. Заслонка представляет собой загнутый по форме трубопровода лист с отверстиями, аналогичными отверстию фитинга, с шириной, превышающей двойной диаметр отвода, и длиной, превышающей двойной диаметр отвода. Заслонка установлена на трубопроводе под фитингом с возможностью перемещении относительно его и совмещения отверстий фитинга и заслонки. Для герметизации отвода, устройство содержит две уплотнительные прокладки с отверстиями, аналогичными отверстиям фитинга и заслонки Все упомянутые отверстия имеют возможность совмещения друг с другом, а их диаметры соответствуют диаметру врезаемого отвода [4].A device for overlapping an outlet is known, comprising a damper and fittings mounted on the pipeline, made in the form of a cylinder fragment covering a part of the pipeline around a circumference, mounted on it with two clamps, and has a hole in the center, along the perimeter of which a pipe with a flange for inserting the outlet is welded. The damper is a sheet bent in the shape of a pipe with holes similar to the fitting hole, with a width exceeding the double diameter of the branch and a length exceeding the double diameter of the branch. The damper is installed on the pipeline under the fitting with the possibility of moving relative to it and combining the fitting holes and the damper. To seal the outlet, the device contains two gaskets with holes similar to the holes of the fitting and the damper. All the mentioned holes have the possibility of combining with each other, and their diameters correspond to the diameter of the plunged outlet [4].

К недостатку известного устройства относится сложность и невозможность использования известной заслонки для уплотнения ванны с водой (а не с газом, перекрывающей его вход в отвод), с отверстиями, установленными на входе и выходе из ванны, при движении через нее круглого проката.The disadvantage of the known device is the complexity and inability to use the known damper to seal the bath with water (and not with gas that blocks its entrance to the outlet), with holes installed at the inlet and outlet of the bath, when round rolled through it.

Известен метод и устройство для контроля труб и оправка для использования при проверке формы внутреннего поперечного сечения труб, содержащей: передний радиальный опорный элемент, имеющий первую окружность; задний радиальный опорный элемент, имеющий вторую окружность; множество рычагов, жестко соединенных с указанным передним радиальным опорным элементом и с указанным задним радиальным опорным элементом, причем указанные плечи расположены вокруг первой окружности и вокруг второй окружности, причем плечи расположены в продольном направлении между указанными передним и задним опорными элементами, рычаги согнуты в радиальном направлении внутрь на передним концом вблизи указанного радиального опорного элемента, причем указанные рычаги загнуты радиально внутрь на задний конце вблизи указанного опорного элемента, а также эластичную диафрагму, закрепленную относительно указанных рычагов и имеющую круглый профиль для формирования уплотнения текучей среды вдоль внутренней поверхности трубы, подлежащей проверке [5].A known method and device for monitoring pipes and a mandrel for use when checking the shape of the inner cross-section of pipes, comprising: a front radial support element having a first circumference; a rear radial support member having a second circumference; a plurality of levers rigidly connected to the specified front radial support element and to the specified rear radial support element, and these shoulders are located around the first circle and around the second circumference, the shoulders are located in the longitudinal direction between the specified front and rear support elements, the levers are bent in the radial direction inwardly at the front end near said radial support member, said levers being bent radially inwardly at the rear end near said support th element, and an elastic diaphragm fastened relative to said arms and having a circular profile to form a fluid seal along the inner surface of the pipe to be tested [5].

К недостатку известного устройства относится ненадежность работы эластичной диафрагмы при перемещении оправки в воде. Что снижает качество контроля трубы.A disadvantage of the known device is the unreliability of the elastic diaphragm when moving the mandrel in water. Which reduces the quality of pipe control.

Известен способ ультразвуковой дефектоскопии трубы и устройство для его осуществления, принятое нами за прототип, включающей в себя периферийный шов, содержащий этапы: располагая зонд передатчика и приемный зонд, примыкающий к внешней поверхности вертикально стоящей трубы и соответствующим образом отстоящие друг от друга как в осевом направлении, так и в периферийном направлении трубы, при котором непрерывно подают воду между указанными зондами и наружной поверхностью трубы, получая подаваемую воду, текущую вниз по наружной поверхности, в резервуар, расположенный внизу и по периферии трубы, обеспечивая ультразвуковое излучение, запущенное зондом передатчика под правильным углом падения в трубу, так что ультразвуковое излучение может проходить прямо от одной точки на внешней поверхности трубы через материал трубы и периферийного шва до другой точки на внешней поверхности трубы, ультразвуковое излучение, выходящее из трубы, принимаемое зондом приемника, сканируют внешнюю поверхность трубы самоходным сканером, перемещают датчики передатчика и приемника вдоль наружной поверхности трубы, сохраняя при этом надлежащее относительное расположение между ними, автоматически останавливаясь при контакте с объектом [6]. Патент США 4,467,654A known method of ultrasonic flaw detection of a pipe and a device for its implementation, which we adopted as a prototype, including a peripheral seam, comprising the steps of: positioning a transmitter probe and a receiving probe adjacent to the outer surface of a vertically standing pipe and respectively spaced from each other as in the axial direction , and in the peripheral direction of the pipe, in which water is continuously supplied between these probes and the outer surface of the pipe, receiving a feed water flowing down the outer surface and, into the tank located at the bottom and around the periphery of the pipe, providing ultrasonic radiation triggered by the transmitter probe at the correct angle of incidence into the pipe, so that the ultrasonic radiation can pass directly from one point on the outer surface of the pipe through the pipe material and the peripheral weld to another point on the outer surface of the pipe, ultrasonic radiation emerging from the pipe received by the probe of the receiver, scan the outer surface of the pipe with a self-propelled scanner, move the sensors of the transmitter and receiver along the outer second surface of the pipe, while maintaining a proper positional relationship between them, automatically stopping in contact with the object [6]. U.S. Patent 4,467,654

К недостатку известного способа ультразвуковой дефектоскопии и устройства относится ненадежность уплотнений, при входе и выходе торцов трубы из резервуара с водой, что приводит к повышенному расходу воды и к снижению качества контроля трубы, заготовок и сортового проката.The disadvantage of the known method of ultrasonic flaw detection and device includes unreliable seals at the entrance and exit of the ends of the pipe from the tank with water, which leads to increased water consumption and lower quality control pipes, billets and long products.

Целью полезной модели является снижение расхода воды, повышение качества ультразвукового контроля материалов, а также повышение эксплуатационной надежности оборудования ультразвукового контроля Указанная цель достигается тем, что в иммерсионной ванне (ЛИВ) для ультразвукового контроля труб, заготовок и сортового проката любой формы сечения, содержащей корпус, входное и выходное уплотнительные устройства, и ультразвуковые преобразователи, входное и выходное уплотнительные устройства расположены в отдельных отсеках корпуса ЛИВ и дополнительно содержат как минимум два быстросъемных блока с эластичными уплотнениями, согласованными по форме с объектом контроля (ОК) и охватывающими его по периметру сечения, и как минимум две заслонки, перекрывающие доступ воды в отсутствие ОК и открывающиеся при его входе в ЛИВ и выходе из нее, причем заслонки оборудованы механизмами для их перевода в открытое или закрытое положение. Кроме того, в качестве механизмов для перевода заслонок в открытое или закрытое положение используются пневмоцилиндры.The purpose of the utility model is to reduce water consumption, improve the quality of ultrasonic testing of materials, as well as increase the operational reliability of ultrasonic testing equipment. This goal is achieved by the fact that in an immersion bath (LIV) for ultrasonic testing of pipes, billets and long products of any section shape containing a body, input and output sealing devices, and ultrasonic transducers, input and output sealing devices are located in separate compartments of the LIV casing and additional They additionally contain at least two quick-detachable blocks with elastic seals that are matched in shape to the object of control (OK) and cover it along the perimeter of the section, and at least two shutters that block access to water in the absence of OK and open when it enters and leaves the LIV moreover, the shutters are equipped with mechanisms for translating them into open or closed position. In addition, pneumatic cylinders are used as mechanisms for moving the dampers to the open or closed position.

Описание рисунков.Description of the drawings.

Фиг. 1. Иммерсионная ванна, вид спереди.FIG. 1. Immersion bath, front view.

Фиг. 2 Иммерсионная ванна, вид сверху, А.FIG. 2 Immersion bath, top view, A.

Фиг. 3. Входное и выходное, идентичные устройства, вид Б-Б, корпуса устройств.FIG. 3. Input and output, identical devices, view BB, device cases.

Фиг. 4. Входное и выходное, идентичные устройства, вид В, заслонка.FIG. 4. Inlet and outlet, identical devices, view B, damper.

Фиг. 5. Кассетные уплотнения, вид Д.FIG. 5. Cassette seals, type D.

Описание конструкции ЛИВ.LIV design description.

Локальная иммерсионная ванна 1 содержит корпус 2, входное 3 и выходное 4 уплотнительные (идентичные) устройства, подставку 5, ролики 6, раму 7, входное 3 и выходное 4 уплотнительные устройства расположены в отдельных отсеках 8 и 9 корпуса 2 иммерсионной ванны 1, входное 3 и выходное 4 устройства содержат соответственно идентичные корпуса 10 и 11 с кассетными уплотнениями 12 и 13 и уплотнениями 14 и 15 по периметру и установленные на них заслонки 16 и 17, перекрывающие доступ воды при входе и выходе контролируемого изделия 18 из кассетных уплотнений 12 и 13, заслонки 16 и 17 оборудованы соответственно пневмоцилиндрами 19 и 20 для перекрытия зон А от зон В при проходе изделия 18 через кассетные уплотнения 12 и 13 для минимизации утечек воды при входе и выходе изделия 18 из иммерсионной ванны 1.Local immersion bath 1 contains a housing 2, input 3 and output 4 sealing (identical) devices, stand 5, rollers 6, frame 7, input 3 and output 4 sealing devices are located in separate compartments 8 and 9 of housing 2 of immersion bath 1, input 3 and output 4 devices contain, respectively, identical housings 10 and 11 with cartridge seals 12 and 13 and perimeter seals 14 and 15 and flaps 16 and 17 installed on them, blocking the access of water at the entrance and exit of the controlled product 18 from cartridge seals 12 and 13, merit NKI 16 and 17 respectively equipped with pneumatic cylinders 19 and 20 to overlap the zones A of zones B with articles 18 pass through the cassette 12 and seal 13 to minimize leakage of water at the entrance and exit of the articles 18 one immersion bath.

Полезная модель работает следующим образом:The utility model works as follows:

1. Иммерсионная ванна 1 наполняется водой, при этом заслонки 16 и 17 закрыты и доступа воды в отсеки 8 и 9 в зоны А и В нет.1. The immersion bath 1 is filled with water, while the shutters 16 and 17 are closed and there is no access to water in compartments 8 and 9 in zones A and B.

2. Устанавливаются кассетные уплотнения 12 и 13 в соответствии с формой и размерами контролируемого изделия 18.2. Cassette seals 12 and 13 are installed in accordance with the shape and dimensions of the controlled product 18.

3. Изделие подается через кассетное уплотнение 12 в корпус 10 отсека 8 и, проходя в иммерсионную ванну 1, поднимает заслонку 16 на входе, при этом пневмоцилиндр 19 автоматически фиксирует ее в верхнем, горизонтальном положении. Идет процесс ультразвуковой дефектоскопии изделия 18.3. The product is fed through a cartridge seal 12 into the housing 10 of the compartment 8 and, passing into the immersion bath 1, raises the damper 16 at the inlet, while the pneumatic cylinder 19 automatically fixes it in the upper horizontal position. There is a process of ultrasonic inspection of the product 18.

4. После выхода изделия 18 из входного 3 уплотнительного устройства заслонка 16 автоматически закрывается, препятствуя вытеканию воды из иммерсионной ванны в корпус 10 уплотнительного устройства 3.4. After the product 18 exits the input 3 of the sealing device, the shutter 16 is automatically closed, preventing water from flowing out of the immersion bath into the housing 10 of the sealing device 3.

5. При прохождении заднего конца изделия 18 на выходе из корпуса 11 процесс отсекания отсека 9 от иммерсионной ванны 1 повторяется.5. When passing the rear end of the product 18 at the outlet of the housing 11, the process of cutting off the compartment 9 from the immersion bath 1 is repeated.

6. Изделие проходит через кассетное уплотнение 13 в корпус 11 отсека 9 и, проходя в иммерсионную ванну 1, поднимает заслонку 17 на выходе, при этом пневмоцилиндр 20 автоматически фиксирует ее в верхнем, горизонтальном положении.6. The product passes through the cassette seal 13 into the housing 11 of the compartment 9 and, passing into the immersion bath 1, raises the shutter 17 at the outlet, while the pneumatic cylinder 20 automatically fixes it in the upper horizontal position.

7. После выхода изделия 18 из выходного 4 уплотнительного устройства заслонка 17 автоматически закрывается, препятствуя вытеканию воды из иммерсионной ванны в корпус 11 уплотнительного устройства 4. Одновременно идет процесс загрузки в иммерсионную ванну следующего изделия.7. After the product 18 exits the outlet 4 of the sealing device, the shutter 17 is automatically closed, preventing water from flowing out of the immersion bath into the housing 11 of the sealing device 4. At the same time, the next product is being loaded into the immersion bath.

Полезная модель показана на прилагаемых фотографиях.The utility model is shown in the attached photographs.

Заслонка показана в трех положениях:The damper is shown in three positions:

а) Изделие находится внутри зон А и Б. Заслонка закрыта.a) The product is located inside zones A and B. The damper is closed.

б) Изделие поднимает по ходу заслонку.b) The product raises the flap along the way.

в) Изделие проходит в иммерсионную ванну, заслонка на входе закрыта.c) The product passes into the immersion bath, the inlet damper is closed.

Предлагаемая локальная иммерсионная ванна существенно уменьшает потерю воды и оголение поверхности изделия при дефектоскопии и обеспечивает более высокое качество контроля.The proposed local immersion bath significantly reduces water loss and exposure of the product surface during inspection and provides a higher quality control.

Источники информации:Information sources:

1. Патент РФ 22485681. RF patent 2248568

2. А.С. 4604942. A.S. 460494

3. А.С. 6438003. A.S. 643800

4. Патент РФ.24970394. RF patent. 2497039

5. Патент США 49341795. US patent 4934179

6. Патент США 4467654.6. US patent 4467654.

Claims

1. Local immersion bath (LIV) for ultrasonic testing of pipes, billets and long products of any section shape, comprising a housing, input and output sealing devices and ultrasonic transducers, characterized in that the input and output sealing devices are located in separate compartments of the LIV housing and additionally contain at least two quick-detachable blocks with elastic seals, coordinated in shape with the object of control (OK) and covering it along the perimeter of the section, and at least two shutters, erekryvayuschie access to water in the absence of the OK and open as it enters the CHL and the exit from it, and shutter mechanisms are equipped to translate them into the open or closed position.

2. The local immersion bath (LIV) according to claim 1, characterized in that pneumatic cylinders are used as mechanisms for moving the shutters to the open or closed position.