RU2783481C1

RU2783481C1 - Method for magnetic powder testing of pipes, apparatus for implementation thereof, and unit based on the apparatus

Info

Publication number: RU2783481C1
Application number: RU2021136316A
Authority: RU
Inventors: Василий Юрьевич Бахарев; Екатерина Алексеевна Дроздова; Павел Сергеевич Дистрянов; Дмитрий Евгеньевич Линьков; Артем Валентинович Сиротин
Original assignee: Акционерное общество "Виматек"
Filing date: 2021-12-09
Publication date: 2022-11-14

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: area of application: magnetic powder testing of pipes. Substance of the invention consists in adjusting and testing the sensitivity according to the standard factory sample; treating the pipe surface with magnetic powder suspension; subjecting the pipe surface to ultraviolet irradiation, followed by non-contact longitudinal magnetisation of the outer and inner pipe surface; generating and processing an image, wherein the sensitivity is adjusted and tested according to the standard factory sample prior to the test of the pipe batch, the non-contact transverse magnetisation of the outer and inner pipe end surfaces is provided by a rectified field, the image of the tested pipe surface is generated simultaneously with pouring the suspension and magnetising, the image of the outer pipe surface is generated using linear cameras, the cameras are focused automatically by moving a vertical carriage, and the image of the inner pipe surface is generated using a contact image sensor, wherein the ultraviolet radiation is focused in a line along the row of the contact sensor matrix.

EFFECT: possibility of highly efficient and reliable testing of the inner and outer end surfaces of ferromagnetic pipes, including small-diameter pipes, with high sensitivity.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля ферромагнитных изделий и может быть использовано для контроля концов ферромагнитных труб, в том числе малого диаметра.The invention relates to means for non-destructive testing of ferromagnetic products and can be used to control the ends of ferromagnetic pipes, including those of small diameter.

Известно техническое решение CN 104597118 (МПК G01N 27/84, приор. 16.01.2015, публ. 06.05.2015), содержащее систему позиционирования намагничивающих устройств, систему бесконтактного намагничивания наружной и внутренней поверхности конца трубы, систему нанесения магнитной суспензии и ее сбора и систему УФ осветителей. Это решение позволяет осуществлять магнитопорошковый контроль конца трубы на одной позиции и избежать при намагничивании образования контактных прижогов. Недостатком данной конструкции является необходимость размещать части намагничивающего устройства в трубе, что создает ограничения на контроль труб малых диаметров. Также в конструкции не предусматривается автоматизация съема изображения контролируемой поверхности. Кроме того, операции намагничивания поверхности и ее осмотра осуществляются последовательно, что снижает производительность контроля. Еще одним недостатком этой конструкции является необходимость удаления остатков суспензии с внутренней поверхности трубы, поскольку стекающая со стенок внутри трубы суспензия образует непрозрачную пленку в ее нижней части, которая может закрывать индикаторные рисунки.Known technical solution CN 104597118 (IPC G01N 27/84, prior. 01/16/2015, publ. 05/06/2015), containing a system for positioning magnetizing devices, a system for non-contact magnetization of the outer and inner surface of the end of the pipe, a system for applying a magnetic suspension and collecting it and a system UV illuminators. This solution makes it possible to carry out magnetic particle testing of the end of the pipe at one position and avoid the formation of contact burns during magnetization. The disadvantage of this design is the need to place parts of the magnetizing device in the pipe, which creates restrictions on the control of pipes of small diameters. Also, the design does not provide for automation of the image acquisition of the controlled surface. In addition, the operations of surface magnetization and its inspection are carried out sequentially, which reduces the inspection performance. Another disadvantage of this design is the need to remove the remaining suspension from the inner surface of the pipe, since the suspension flowing down from the walls inside the pipe forms an opaque film in its lower part, which can cover the indicator patterns.

Наиболее близкой к предлагаемому решению является полезная модель РФ №157019 (МПК G01N 27/84, приор. 23.12.2014, публ. 20.11.2015). Она содержит средства позиционирования труб, территориально разделенные зону намагничивания и зону анализа изображений, устройства для циркулярного и продольного намагничивания внешней и внутренней поверхности труб, источники тока для питания устройств намагничивания, консольно закрепленный стержень, при контроле установленный внутри контролируемой трубы, оснащенный измерительной кареткой и устройством для создания электрического контакта с устройством циркулярного намагничивания, и стержень, расположенный снаружи трубы, оснащенный измерительной кареткой и механически связанный с устройством продольного намагничивания, форсунки для обработки поверхности труб магнитопорошковой суспензией, устройства ультрафиолетового облучения поверхности труб, устройства видеозаписи изображения, регистрирующие устройства и средства обработки видеоизображений, станцию калибровки, обеспечивающую настройку аппаратуры и проверку чувствительности аппаратуры для каждой новой трубы, поступающей на контроль, и стандартный образец предприятия (СОП), представляющий собой фрагмент трубы с диаметром и толщиной стенки, близкими контролируемым трубам.The closest to the proposed solution is utility model RF No. 157019 (MPK G01N 27/84, prior 12/23/2014, published 11/20/2015). It contains pipe positioning tools, territorially separated magnetization zone and image analysis zone, devices for circular and longitudinal magnetization of the outer and inner surfaces of pipes, current sources for powering magnetization devices, a cantilevered rod, installed inside the pipe under control, equipped with a measuring carriage and a device to create an electrical contact with the circular magnetization device, and a rod located outside the pipe, equipped with a measuring carriage and mechanically connected to the longitudinal magnetization device, nozzles for treating the pipe surface with a magnetic powder suspension, devices for ultraviolet irradiation of the pipe surface, video image recording devices, recording devices and processing tools video images, a calibration station that provides instrument setup and instrument sensitivity testing for each new pipe entering inspection, and standard sample of the enterprise (SOP), which is a pipe fragment with a diameter and wall thickness close to the controlled pipes.

Контроль труб с использованием этого устройства включает настройку и проверку чувствительности по СОП, обработку поверхности труб магнитопорошковой суспензией, ультрафиолетовое облучение поверхности труб, бесконтактное продольное и циркулярное намагничивание внешней и внутренней поверхности труб, формирование изображений внешней и внутренней поверхности труб с помощью видеокамер, обработку изображений. Контроль проводится описанным ниже способом. Труба подается по рольгангу в «тупик», где расположено оборудование магнитопорошкового контроля, труба приподнимается на подъемно-поворотных роликах, СОП выдвигается до контакта с трубой и «упирается» в нее. Электрод циркулярного намагничивания проходит сквозь трубу и СОП, цепь циркулярного намагничивания замыкается. Труба и СОП находятся внутри соленоидов устройства продольного намагничивания. Устройства продольного и циркулярного намагничивания начинают работать. Через несколько секунд включается вращение контролируемой трубы и с помощью двух линеек форсунок внутренняя и наружная поверхности трубы покрываются тонким слоем суспензии. «Лишняя» суспензия со дна внутренней поверхности трубы выдувается наружу с помощью воздушных сопел. Через несколько секунд формируется магнитопорошковый рисунок. Магнитное поле выключается. Труба продолжает вращаться. Обе измерительные каретки начинают движение вдоль стержней и снимают информацию сначала с контрольного образца, затем со всей трубы. По завершении сбора информация передается на пост ее анализа и принятия решения о состоянии трубы. Труба опускается на рольганг и удаляется из зоны контроля, СОП и каретки убираются в исходное положение, установка готова к приему новой трубы. Собранная о трубе информация обрабатывается параллельно с выгрузкой трубы из зоны контроля, загрузкой и контролем новой трубы.Inspection of pipes using this device includes adjustment and sensitivity testing according to SOP, surface treatment of pipes with magnetic powder suspension, ultraviolet irradiation of the pipe surface, non-contact longitudinal and circular magnetization of the outer and inner surface of pipes, formation of images of the outer and inner surface of pipes using video cameras, image processing. Control is carried out as described below. The pipe is fed along the roller table to the “dead end”, where the equipment for magnetic particle testing is located, the pipe is lifted on lifting and swivel rollers, the SOP is extended until it contacts the pipe and “rests” against it. The circular magnetization electrode passes through the pipe and the SOP, the circular magnetization circuit is closed. The tube and SOP are inside the solenoids of the longitudinal magnetizer. Devices of longitudinal and circular magnetization start to work. After a few seconds, the rotation of the controlled pipe is switched on, and with the help of two lines of nozzles, the inner and outer surfaces of the pipe are covered with a thin layer of suspension. The "excess" suspension from the bottom of the inner surface of the pipe is blown out using air nozzles. After a few seconds, a magnetic particle pattern is formed. The magnetic field is turned off. The pipe continues to rotate. Both measuring carriages start moving along the rods and take information first from the control sample, then from the entire pipe. Upon completion of the collection, the information is transmitted to the post of its analysis and decision-making on the condition of the pipe. The pipe is lowered onto the roller table and removed from the control zone, the SOP and carriages are removed to their original position, the installation is ready to receive a new pipe. The information collected about the pipe is processed in parallel with the unloading of the pipe from the control zone, loading and testing of a new pipe.

Устройство позволяет намагничивать всю трубу сразу, автоматизировано получать изображение контролируемой поверхности, проводить анализ изображений во время формирования изображений на следующей трубе.The device allows you to magnetize the entire pipe at once, automatically acquire an image of the controlled surface, and analyze images during imaging on the next pipe.

Недостатком устройства является необходимость размещать части намагничивающего устройства в трубе, что создает ограничения на контроль труб малых диаметров. Другим недостатком устройства является использование видеокамер в качестве регистрирующего устройства внутренней поверхности трубы, что также создает ограничения на контроль труб малых диаметров. Недостатком также является необходимость размещения внутри трубы на всю ее длину устройства циркулярного намагничивания, что приводит к существенному увеличению площади, занимаемой установкой, поскольку длина установки в этом случае должна быть не менее двух длин трубы, и увеличению времени на позиционирование намагничивающего устройства циркулярного намагничивания. Также недостатком устройства является необходимость применять в конструкции синхронизирующие устройства и устройства задержки выдачи изображения, что приводит к усложнению конструкции и снижению ее надежности.The disadvantage of the device is the need to place parts of the magnetizing device in the pipe, which creates restrictions on the control of pipes of small diameters. Another disadvantage of the device is the use of video cameras as a recording device of the inner surface of the pipe, which also creates restrictions on the control of pipes of small diameters. The disadvantage is also the need to place a circular magnetization device inside the pipe for its entire length, which leads to a significant increase in the area occupied by the installation, since the length of the installation in this case must be at least two pipe lengths, and an increase in the time for positioning the magnetizing device of circular magnetization. Also, the disadvantage of the device is the need to use in the design of synchronizing devices and image delay devices, which leads to a complication of the design and a decrease in its reliability.

Недостатком способа является разделение во времени процесса намагничивания и полива суспензией и процесса съемки изображения поверхности, что приводит к необходимости выдувать остатки суспензии с нижней внутренней поверхности трубы, а также приводит к увеличению времени контроля и уменьшению производительности. Еще одним недостатком способа является использование комбинированного намагничивания при циркулярном намагничивании переменным током, что приводит к сильному отличию в возникающем магнитном поле на внешней и внутренней поверхности трубы за счет эффекта экранирования, и, следовательно, снижению эффективности магнитопорошкового контроля, а также к необходимости применения устройств компенсации индуктивной составляющей сопротивления цепи циркулярного намагничивания.The disadvantage of this method is the separation in time of the process of magnetization and watering with a suspension and the process of capturing an image of the surface, which leads to the need to blow out the remains of the suspension from the lower inner surface of the pipe, and also leads to an increase in control time and a decrease in productivity. Another disadvantage of the method is the use of combined magnetization with circular alternating current magnetization, which leads to a strong difference in the emerging magnetic field on the outer and inner surfaces of the pipe due to the shielding effect, and, consequently, a decrease in the efficiency of magnetic particle testing, as well as the need to use compensation devices. inductive component of the resistance of the circuit of circular magnetization.

Техническая проблема состоит в том, чтобы обеспечить высокопроизводительный, достоверный и надежный контроль внутренней и внешней поверхности концов труб малого диаметра (от 60 мм) при высокой чувствительности. При этом необходимо минимизировать площадь, занимаемую оборудованием, для того, чтобы можно было его разместить в действующих линиях по производству труб.The technical problem is to provide high-performance, reliable and reliable control of the inner and outer surface of the ends of pipes of small diameter (from 60 mm) with high sensitivity. At the same time, it is necessary to minimize the area occupied by the equipment in order to be able to place it in existing pipe production lines.

Для разрешения этой проблемы в способе магнитопорошкового контроля труб, включающем настройку и проверку чувствительности по СОП, обработку поверхности труб магнитопорошковой суспензией, ультрафиолетовое облучение поверхности труб, бесконтактное продольное намагничивание внешней и внутренней поверхности труб, формирование изображения и обработку изображения, настройку и проверку чувствительности по СОП производят перед началом контроля партии труб, производят бесконтактное поперечное намагничивание внешней и внутренней поверхности концов труб выпрямленным полем, а формирование изображения контролируемой поверхности трубы осуществляют одновременно с поливом суспензией и намагничиванием. Формирование изображения внешней поверхности трубы производят с помощью линейных камер, фокусировку камер осуществляют автоматически перемещением вертикальной каретки, а формирование изображения внутренней поверхности трубы производят с помощью контактного сенсора изображения, причем ультрафиолетовое излучение фокусируют в линию вдоль строки матрицы контактного сенсора.To solve this problem in the method of magnetic particle testing of pipes, including setting and checking sensitivity according to SOP, treating the surface of pipes with a magnetic particle suspension, ultraviolet irradiation of the pipe surface, non-contact longitudinal magnetization of the outer and inner surfaces of pipes, imaging and image processing, setting and checking sensitivity according to SOP is carried out before the start of testing a batch of pipes, non-contact transverse magnetization of the outer and inner surfaces of the ends of the pipes is carried out by a rectified field, and the formation of an image of the controlled surface of the pipe is carried out simultaneously with irrigation with a suspension and magnetization. The formation of the image of the outer surface of the pipe is carried out using linear cameras, the focusing of the cameras is carried out automatically by moving the vertical carriage, and the formation of the image of the inner surface of the pipe is carried out using a contact image sensor, and the ultraviolet radiation is focused in a line along the line of the matrix of the contact sensor.

Предлагается также в устройство для магнитопорошкового контроля труб, в котором зона намагничивания и зона анализа изображений территориально разделены, содержащее устройство для подъема и вращения трубы, устройство для продольного бесконтактного намагничивания внешней и внутренней поверхности трубы, консольно закрепленный стержень, установленный с возможностью поместить его внутри контролируемой трубы, форсунки для обработки поверхности трубы магнитопорошковой суспензией, устройства ультрафиолетового облучения поверхности трубы, регистрирующие устройства и средства обработки изображений, ввести устройство для поперечного бесконтактного намагничивания внешней и внутренней поверхности концов труб выпрямленным полем, вертикальную каретку с регистрирующими устройствами и устройством ультрафиолетового облучения внешней поверхности конца трубы и каретку позиционирования станции контроля по концу трубы, а для формирования изображения внутренней поверхности трубы использовать контактный сенсор изображения (КСИ). Форсунки для обработки суспензией внешней поверхности конца трубы предлагается расположить на устройстве поперечного намагничивания концов труб. Форсунки обработки суспензией внутренней поверхности конца трубы, устройство ультрафиолетового облучения внутренней поверхности конца трубы и КСИ при этом расположены на консольно закрепленном стержне.It is also proposed in a device for magnetic particle testing of pipes, in which the magnetization zone and the image analysis zone are territorially separated, containing a device for lifting and rotating the pipe, a device for longitudinal non-contact magnetization of the outer and inner surface of the pipe, a cantilevered rod installed with the ability to place it inside the controlled pipes, nozzles for treating the surface of the pipe with a magnetic powder suspension, devices for ultraviolet irradiation of the pipe surface, recording devices and image processing tools, introduce a device for transverse non-contact magnetization of the outer and inner surfaces of the pipe ends with a straightened field, a vertical carriage with recording devices and a device for ultraviolet irradiation of the outer surface of the end pipe and the carriage for positioning the control station along the end of the pipe, and to form an image of the inner surface of the pipe, use a contact sensor p image (CSI). Nozzles for suspension treatment of the outer surface of the pipe end are proposed to be placed on the device for transverse magnetization of the pipe ends. The nozzles for treating the inner surface of the pipe end with a suspension, the device for ultraviolet irradiation of the inner surface of the pipe end and the CSI are located on a cantilevered rod.

В качестве регистрирующих устройств могут быть использованы линейная камера осмотра внешней поверхности трубы вне резьбы и наклонные линейные камеры осмотра внешней поверхности трубы в зоне фаски и резьбы.As recording devices, a linear camera for inspecting the outer surface of the pipe outside the thread and inclined linear cameras for inspecting the outer surface of the pipe in the area of the chamfer and thread can be used.

Для одновременного контроля обоих концов трубы предлагается установка, содержащая два таких устройства, выполненных в зеркальном отражении.For simultaneous control of both ends of the pipe, an installation is proposed that contains two such devices, made in mirror image.

Таким образом, во время контроля внутри трубы размещается только модуль сканирования на основе компактного КСИ с ультрафиолетовой подсветкой и форсунки полива суспензией. Модуль сканирования на основе КСИ с ультрафиолетовой подсветкой позволяет сформировать изображение внутренней поверхности при вращении трубы и накоплении захваченных линий изображения за один оборот трубы. При этом поле зрения контактного сенсора изображения представляет собой всего одну линию образующей осматриваемой цилиндрической поверхности, что позволяет разместить линию сканирования сенсора в таком месте, где наилучшим образом можно наблюдать индикаторные рисунки.Thus, during the control, only a scanning module based on a compact CSI with ultraviolet illumination and a suspension irrigation nozzle is placed inside the pipe. The UV-CSI scanning module produces an image of the inner surface as the pipe rotates and accumulates captured image lines per pipe revolution. In this case, the field of view of the contact image sensor is only one line of the generatrix of the inspected cylindrical surface, which makes it possible to place the sensor scanning line in a place where indicator patterns can be best observed.

Обеспечение намагничивания внутренней поверхности конца трубы без размещения внутри трубы намагничивающих устройств, стало возможным благодаря использованию намагничивания выпрямленным полем, так как такое поле практически не экранируется стенкой трубы. Намагничивание осуществляется последовательно, причем не важно, производится ли вначале поперечное, затем продольное, или наоборот, вначале продольное, затем поперечное.Ensuring the magnetization of the inner surface of the pipe end without placing magnetizing devices inside the pipe became possible due to the use of magnetization by a rectified field, since such a field is practically not shielded by the pipe wall. Magnetization is carried out sequentially, and it does not matter whether it is first transverse, then longitudinal, or vice versa, first longitudinal, then transverse.

За счет одновременного вращения, намагничивания, полива суспензией и сканирования при помощи регистрирующих устройств конца трубы была решена задача увеличения производительности контроля. Также за счет одновременности был устранен эффект закрытия для обследования нижней части внутренней поверхности конца трубы скоплением остатков суспензии, стекающей под действием силы тяжести с остальной внутренней поверхности вниз. Устранение влияния эффекта закрытия произошло за счет того, что сканирование поверхности происходит при вращении трубы, а линия сканирования располагается в верхней части внутренней поверхности конца трубы. При вращении трубы скопление жидких остатков суспензии стекает и остается в нижней части внутренней поверхности трубы и не может закрыть поле зрения контактного сенсора изображения направленного на верхнюю часть внутренней поверхности трубы. При этом если бы вращение трубы и сканирование осуществлялись после окончания намагничивания, а не одновременно с ним, то жидкие скопления суспензии в нижней части внутренней поверхности трубы исказили бы индикаторный рисунок и смыли его с внутренней поверхности при прохождении участка с индикаторным рисунком через нижнюю точку в процессе вращения трубы.Due to the simultaneous rotation, magnetization, watering with a suspension and scanning with the help of registering devices of the end of the pipe, the problem of increasing the inspection productivity was solved. Also, due to the simultaneity, the effect of closing for examining the lower part of the inner surface of the end of the pipe was eliminated by the accumulation of suspension residues flowing down under the action of gravity from the rest of the inner surface. The influence of the closing effect was eliminated due to the fact that the surface is scanned during the rotation of the pipe, and the scanning line is located in the upper part of the inner surface of the end of the pipe. When the pipe rotates, the accumulation of liquid residues of the suspension flows down and remains in the lower part of the inner surface of the pipe and cannot close the field of view of the contact image sensor directed to the upper part of the inner surface of the pipe. Moreover, if the rotation of the pipe and scanning were carried out after the end of the magnetization, and not simultaneously with it, then the liquid accumulations of the suspension in the lower part of the inner surface of the pipe would distort the indicator pattern and wash it away from the inner surface when the area with the indicator pattern passes through the lower point in the process. pipe rotation.

Таким образом, совокупное применение поперечного намагничивания выпрямленным полем, одновременности проведения нескольких операций, формирования изображения внутренней поверхности конца трубы при помощи КСИ позволило достигнуть технического результата: возможности высокопроизводительного, достоверного и надежного магнитопорошкового контроля внутренней и наружной поверхностей концов ферромагнитных труб малого диаметра с высокой чувствительностью, а также возможности размещения данного оборудования в действующих линиях по производству труб за счет его компактности.Thus, the combined use of transverse magnetization by a rectified field, the simultaneity of several operations, the formation of an image of the inner surface of the pipe end using CSI made it possible to achieve a technical result: the possibility of high-performance, reliable and reliable magnetic particle testing of the inner and outer surfaces of the ends of ferromagnetic pipes of small diameter with high sensitivity, as well as the possibility of placing this equipment in existing pipe production lines due to its compactness.

На фиг. 1 показан пример конкретного выполнения устройства магнитопорошкового контроля концов труб.In FIG. 1 shows an example of a specific implementation of a device for magnetic particle testing of pipe ends.

На фиг. 2 - установка, включающая два предлагаемых устройства магнитопорошкового контроля, выполненных в зеркальном отражении, и позволяющая проводить контроль противоположных концов трубы одновременно.In FIG. 2 - installation, which includes two proposed magnetic particle inspection devices, made in mirror image, and allows you to control the opposite ends of the pipe at the same time.

Для осуществления предлагаемого способа перед началом контроля очередной партии труб производят настройку и проверку чувствительности устройства по СОП. Затем производят следующие операции.To implement the proposed method, before starting the control of the next batch of pipes, the sensitivity of the device is adjusted and checked according to the SOP. Then the following operations are performed.

1) Трубу подают на позицию контроля внешним поперечным перекладчиком.1) The pipe is fed to the control position by an external cross pickup.

2) Трубу поднимают подъемно-поворотными роликами и приводят во вращение.2) The pipe is lifted by swivel rollers and set in rotation.

3) Система намагничивания и система осмотра одного конца наезжает на трубу, при этом намагничивающие устройства оказываются расположены относительно трубы так, чтобы можно было бесконтактно осуществлять намагничивание. Камеры внешнего осмотра на вертикальной каретке оказываются наведены на поверхность трубы.3) The magnetization system and the inspection system of one end run on the pipe, while the magnetizing devices are located relative to the pipe so that magnetization can be carried out without contact. External inspection cameras on a vertical carriage are pointed at the surface of the pipe.

4) Внутрь трубы вводят консольный стержень и через опорный ролик прижимают к верхнему своду внутренней поверхности трубы.4) A cantilever rod is inserted inside the pipe and pressed against the upper arch of the inner surface of the pipe through the support roller.

5) Включают полив и поперечное (или продольное) намагничивание внешней и внутренней поверхности трубы, которая продолжает вращаться.5) Include irrigation and transverse (or longitudinal) magnetization of the outer and inner surface of the pipe, which continues to rotate.

6) Через половину оборота трубы после включения намагничивания и полива начинают съемку внешней и внутренней поверхности. К этому моменту политая часть трубы с образованными индикаторными рисунками появится на линии сканирования камер и контактного сенсора изображения.6) Half a turn of the pipe after turning on the magnetization and watering, begin shooting the outer and inner surfaces. At this point, the poured part of the pipe with the formed indicator patterns will appear on the scanning line of the cameras and the contact image sensor.

7) За полный оборот трубы будут получены полные изображения поверхности трубы путем накопления линий, снятых линейными камерами и контактным сенсором изображения. На изображении можно будет наблюдать индикаторные рисунки преимущественно продольного (или поперечного в случае продольного намагничивания) направления. Сформированные изображения с камер и КСИ передают на пульт управления для просмотра дефектоскопистом.7) For a complete revolution of the pipe, complete images of the pipe surface will be obtained by accumulating lines taken by line cameras and a contact image sensor. On the image, it will be possible to observe indicator patterns of a predominantly longitudinal (or transverse in the case of longitudinal magnetization) direction. The generated images from the cameras and CSI are transmitted to the control panel for viewing by a flaw detectorist.

8) Полив остается включенным, поперечное (или продольное, если по п. 5 включалось продольное) намагничивание отключают и включают продольное (или поперечное) намагничивание внешней и внутренней поверхности трубы, которая продолжает вращаться.8) Irrigation remains on, the transverse (or longitudinal, if longitudinal) magnetization is turned off and the longitudinal (or transverse) magnetization of the outer and inner surface of the pipe, which continues to rotate, is turned on.

9) Через половину оборота трубы после переключения намагничивания начинают съемку внешней и внутренней поверхности. К этому моменту политая часть трубы с образованными индикаторными рисунками появится на линии сканирования камер и КСИ.9) Half a turn of the pipe after switching the magnetization, start surveying the outer and inner surfaces. By this time, the poured part of the pipe with the formed indicator patterns will appear on the scanning line of the cameras and the CSI.

10) За полный оборот трубы будут получены полные изображения поверхности трубы путем накопления линий, снятых линейными камерами и КСИ. На изображении можно будет наблюдать индикаторные рисунки преимущественно циркулярного (или продольного в случае поперечного намагничивания) направления. Сформированные изображения с камер и КСИ передают на пульт управления для просмотра дефектоскопистом. Таким образом, за три оборота трубы получают два комплекта изображений контролируемых поверхностей с индикаторными рисунками с взаимно перпендикулярными преимущественными ориентациями.10) For a complete revolution of the pipe, complete images of the pipe surface will be obtained by accumulating lines taken by linear cameras and CSI. On the image, it will be possible to observe indicator patterns of a predominantly circular (or longitudinal in the case of transverse magnetization) direction. The generated images from the cameras and CSI are transmitted to the control panel for viewing by a flaw detectorist. Thus, for three revolutions of the pipe, two sets of images of the controlled surfaces with indicator patterns with mutually perpendicular preferred orientations are obtained.

11) Отключают полив трубы, отключают намагничивание, из трубы вынимают консольный стержень.11) Turn off the watering of the pipe, turn off the magnetization, remove the cantilever rod from the pipe.

12) Включают размагничивание трубы переменным током через систему продольного намагничивания.12) Turn on the demagnetization of the pipe with alternating current through the system of longitudinal magnetization.

13) Станция контроля отъезжает от трубы, поле размагничивания снижается. Вращение трубы прекращается.13) The control station moves away from the pipe, the demagnetization field decreases. The rotation of the pipe stops.

14) Подъемно поворотные ролики опускают трубу на перекладчик, труба готова к перекладке.14) The swivel rollers lower the pipe onto the transfer, the pipe is ready for transfer.

Устройство магнитопорошкового контроля (фиг. 1) содержит устройство для подъема и вращения трубы, в данном случае подъемно-поворотные ролики 1, устройство 2 продольного бесконтактного намагничивания выпрямленным полем, консольно закрепленный стержень 3, устройство 4 для поперечного бесконтактного намагничивания внешней и внутренней поверхности концов трубы выпрямленным полем, вертикальную каретку 5 с линейной камерой осмотра внешней поверхности трубы вне резьбы 6, наклонные линейные камеры 7 осмотра внешней поверхности трубы в зоне фаски и резьбы, устройства 8 ультрафиолетового облучения внешней поверхности трубы, форсунки 9 для обработки суспензией внешней поверхности конца трубы, расположенные на устройстве 4 поперечного намагничивания концов труб, форсунки 10 обработки суспензией внутренней поверхности конца трубы, устройство 11 ультрафиолетового облучения внутренней поверхности конца трубы, КСИ 12, каретку позиционирования устройства по концу трубы 13.The magnetic particle control device (Fig. 1) contains a device for lifting and rotating the pipe, in this case, lifting and turning rollers 1, a device 2 for longitudinal non-contact magnetization by a straightened field, a cantilevered rod 3, a device 4 for transverse non-contact magnetization of the outer and inner surface of the ends of the pipe rectified field, a vertical carriage 5 with a linear camera for inspecting the outer surface of the pipe outside the thread 6, inclined linear cameras 7 for inspecting the outer surface of the pipe in the chamfer and thread zone, devices 8 for ultraviolet irradiation of the outer surface of the pipe, nozzles 9 for treating the outer surface of the pipe end with a suspension, located on the device 4 for transverse magnetization of pipe ends, nozzles 10 for treating the inner surface of the pipe end with a suspension, device 11 for ultraviolet irradiation of the inner surface of the pipe end, KSI 12, carriage for positioning the device along the pipe end 13.

Устройство работает следующим образом. Поперечным перекладчиком труба перекладывается по подъемно-поворотные ролики 1. Труба приводится во вращение. На кромку трубы наезжает каретка позиционирования устройства по концу трубы 13 с устройствами 2 и 4 намагничивания, форсунками полива 9 и 10, камерами осмотра 6 и 7, консольным стержнем 3 и устройствами УФ облучения 8 и 11. Осуществляется последовательное взаимно перпендикулярное намагничивание и полив магнитопорошковой суспензией первого конца трубы. При каждом намагничивании образуется индикаторный рисунок, который сканируется с поверхности при помощи линейных камер 6, 7 осмотра внешней поверхности трубы и КСИ 12.The device works as follows. The pipe is shifted by a cross transfer device over the lifting and swivel rollers 1. The pipe is driven into rotation. A carriage for positioning the device along the end of the pipe 13 with magnetization devices 2 and 4, irrigation nozzles 9 and 10, inspection cameras 6 and 7, a cantilever rod 3 and UV irradiation devices 8 and 11 runs onto the edge of the pipe. Sequential mutually perpendicular magnetization and irrigation with magnetic powder suspension the first end of the pipe. With each magnetization, an indicator pattern is formed, which is scanned from the surface using linear cameras 6, 7 for examining the outer surface of the pipe and KSI 12.

После формирования двух комплектов цифровых изображений поверхности осуществляется процесс размагничивания при помощи системы намагничивания, работающей на переменном поле 50 Гц. С позиции намагничивания труба перекладывается на следующую позицию - выбора годности и маркировки проконтролированного конца. На этой позиции происходит принятие решения дефектоскопистом о наличии дефектов на конце трубы, в это время намагничивается контролируемая поверхность и формируется изображение контролируемой поверхности следующей трубы. С позиции выбора годности труба перекладывается на следующую позицию поперечного перекладчика, торцуется рольгангом по противоположному торцу трубы и перекладывается на позицию контроля второго конца трубы. Устройство может применяться в составе установки, содержащей два зеркально отраженных устройства магнитопорошкового контроля (фиг. 2). Контроль второго конца трубы на втором устройстве в этом случае проводится аналогично.After the formation of two sets of digital images of the surface, the process of demagnetization is carried out using a magnetization system operating at an alternating field of 50 Hz. From the position of magnetization, the pipe is shifted to the next position - selection of suitability and marking of the controlled end. At this position, the defectoscopist makes a decision about the presence of defects at the end of the pipe, at this time the test surface is magnetized and an image of the test surface of the next pipe is formed. From the position of selection of suitability, the pipe is shifted to the next position of the transverse picker, it is trimmed with a roller table along the opposite end of the pipe, and it is shifted to the control position of the second end of the pipe. The device can be used as part of an installation containing two mirrored magnetic particle inspection devices (Fig. 2). The control of the second end of the pipe on the second device in this case is carried out similarly.

Устройство позволяет производить автоматизированный магнитопорошковый контроль концов труб, а именно: автоматизированное намагничивание в двух перпендикулярных направлениях, автоматизированный полив магнитопорошковой суспензией, автоматизированное формирование изображений контролируемых поверхностей внутри и снаружи конца трубы в ультрафиолетовом освещении и автоматизированное размагничивание. Обеспечивается производительность контроля в 120 труб/час, при этом получается высококачественное изображение в ультрафиолетовом освещении контролируемой поверхности конца трубы: всего профиля резьбы, свободного участка наружной поверхности до 400 мм от конца трубы, фаски трубы и 250 мм внутренней поверхности конца трубы.The device allows for automated magnetic particle testing of pipe ends, namely: automated magnetization in two perpendicular directions, automated magnetic particle suspension irrigation, automated formation of images of controlled surfaces inside and outside the pipe end in ultraviolet light, and automated demagnetization. An inspection capacity of 120 pipes / hour is provided, while obtaining a high-quality image in ultraviolet illumination of the inspected surface of the end of the pipe: the entire thread profile, the free area of the outer surface up to 400 mm from the end of the pipe, the chamfer of the pipe and 250 mm of the inner surface of the end of the pipe.

Предлагаемые способ и устройство могут найти применение в широко распространенных линиях по нарезке резьбы труб, оснащенных поперечным, многопозиционным столом-перекладчиком. На таких линиях операции по нарезанию резьбы на первом конце трубы, нарезанию резьбы на втором конце трубы, магнитопорошковому контролю первого конца трубы, магнитопорошковому контролю второго конца трубы, контролю геометрии резьбы и накручиванию муфты происходят одновременно на своих технологических позициях многопозиционного стола перекладчика. После окончания технологического процесса на каждой позиции, все трубы одновременно перекладывается перекладчиком на соседние позиции, где осуществляется следующая технологическая операция. В действующую линию также может быть включена установка, содержащая два идентичных зеркально отраженных устройства (фиг. 2).The proposed method and device can be used in widely used pipe threading lines equipped with a transverse, multi-position transfer table. On such lines, operations for threading at the first end of the pipe, threading at the second end of the pipe, magnetic particle inspection of the first end of the pipe, magnetic particle inspection of the second end of the pipe, control of the geometry of the thread and winding of the coupling occur simultaneously at their technological positions of the multi-position transfer table. After the end of the technological process at each position, all pipes are simultaneously shifted by the transfer machine to neighboring positions, where the next technological operation is carried out. An installation containing two identical mirror-image devices (FIG. 2) can also be included in the operating line.

Также устройство может работать, проводя контроль одного и другого концов трубы последовательно, поворачивая трубу то одним, то другим концом к устройству.Also, the device can work by testing one and the other ends of the pipe sequentially, turning the pipe with one or the other end to the device.

Установка может размещаться в действующих линиях по производству труб с диаметром от 60 мм, при этом установка занимает только две позиции на участке поперечной перекладки труб. Для проведения контроля, в отличие от аналогов, не требуется размещение внутри трубы устройств намагничивания, что позволяет проводить контроль труб малого диаметра. Одновременное намагничивание, полив и осмотр позволяет достигнуть существенно большей производительности, чем у аналогов.The unit can be placed in existing lines for the production of pipes with a diameter of 60 mm, while the unit occupies only two positions in the section of the transverse pipe laying. For testing, unlike analogs, it is not required to place magnetization devices inside the pipe, which allows testing small diameter pipes. Simultaneous magnetization, watering and inspection allows you to achieve significantly higher productivity than analogues.

Claims

1. A method for magnetic particle testing of pipes, including tuning and checking sensitivity according to a standard sample of an enterprise, treating the surface of pipes with a magnetic particle suspension, ultraviolet irradiation of the pipe surface, non-contact longitudinal magnetization of the outer and inner surfaces of pipes, image formation and image processing, characterized in that setting and checking sensitivity according to the standard sample of the enterprise is carried out before the start of testing a batch of pipes, non-contact transverse magnetization of the outer and inner surfaces of the ends of the pipes is performed by a rectified field, the formation of an image of the controlled surface of the pipe is carried out simultaneously with irrigation with a suspension and magnetization, the formation of an image of the outer surface of the pipe is carried out using linear cameras, focusing cameras are carried out automatically by moving the vertical carriage, and the formation of an image of the inner surface of the pipe is carried out using a contact about the image sensor, and the ultraviolet radiation is focused in a line along the row of the matrix of the contact sensor.

2. A device for magnetic particle testing of pipes, in which the magnetization zone and the image analysis zone are territorially separated, containing a device for lifting and rotating the pipe, a device for longitudinal non-contact magnetization of the outer and inner surface of the pipe, a cantilevered rod installed with the ability to place it inside the controlled pipe , nozzles for treating the surface of the pipe with a magnetic powder suspension, devices for ultraviolet irradiation of the pipe surface, recording devices and image processing means, characterized in that it contains a device for transverse non-contact magnetization of the outer and inner surfaces of the ends of pipes with a rectified field, a vertical carriage with recording devices and an ultraviolet device irradiation of the outer surface of the end of the pipe and the carriage for positioning the control station along the end of the pipe, nozzles for processing the suspension of the outer surface of the end of the pipe are located on in the device for transverse magnetization of the pipe ends, the nozzles for treating the inner surface of the pipe end with a suspension, the device for ultraviolet irradiation of the inner surface of the pipe end and the contact image sensor are located on a cantilevered rod.

3. The device according to claim 2, characterized in that the linear camera for inspecting the outer surface of the pipe outside the thread and inclined linear cameras for inspecting the outer surface of the pipe in the area of the chamfer and thread are used as recording devices.